DE19732554A1

DE19732554A1 - Method and device for determining vehicle speed

Info

Publication number: DE19732554A1
Application number: DE1997132554
Authority: DE
Inventors: Ralph Gronau; Gunther Buschmann
Original assignee: ITT Manufacturing Enterprises LLC
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 1997-07-29
Filing date: 1997-07-29
Publication date: 1999-02-04
Also published as: WO1999006255A1

Abstract

The invention relates to a device for determining the speed (vF) of a vehicle when all of the wheels (12) of the vehicle are spinning. The inventive device has a first detecting device (28) for detecting the speed ( omega ) and/or acceleration ( omega ) of all of the wheels, and a device (20, 24) for extrapolating the speed of the vehicle (vF) based on the acceleration of the wheels ( omega ).

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf je ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung der Geschwindigkeit eines Fahrzeugs für den Fall, daß alle Räder eines Fahrzeugs durchdrehen, also stärker beschleunigt werden als es der Fahrzeugbeschleunigung selbst entspricht, sowie zur Erkennung der genannten Situationen. Solche Situationen können bei temporär oder permanent mit Allradantrieb versehenen Fahrzeugen auftreten, wenn aufgrund von Fahrermaßgaben (beispielsweise durch das Fahrpedal) außerordentlich viel Motorausgangsleistung bereitgestellt wird, und/oder wenn plötzlich der befahrene Untergrund einen außerordentlich niedrigen Reibwert hat, beispielsweise auf Glatteis. Es können dann alle vier Fahrzeugräder gleichzeitig durchdrehen. Damit ist es herkömmlichen Steuerungen nicht möglich, ein die Fahrzeuggeschwindigkeit repräsentierendes Signal zu erzeugen. Damit fehlt ein für die verschiedensten Steuerungs- und Regelungsfunktionen des Kraftfahrzeugs wichtiges Eingangssignal, so daß diese Funktionen nur eingeschränkt bzw. modifiziert oder gar nicht mehr durchgeführt werden können. Im Stand der Technik wird dann, wenn das Durchdrehen aller Räder eines Fahrzeugs erkannt wird, nur noch nach Beschleunigungs schwellen geregelt. Schlupfschwellen werden für eine gewisse Zeit nicht mehr als Regelkriterium herangezogen, so daß eine nur sehr unsicher extrapolierte Referenzge schwindigkeit keine gesicherte Information über die Fahrzeuggeschwindigkeit gibt. Im übrigen ist eine zuverlässige Erkennung des Durchdrehens aller Räder aus sicherheitstechnischer Sicht sehr wichtig. Würde dieser Zustand nicht erkannt werden, würden durchdrehende Räder der Fahrzeugregelung das falsche Bild einer zu hohen Fahrzeuggeschwindigkeit vorspiegeln. Wenn nach dem Durchdrehen die Räder wieder greifen, ist die tatsächlich gemessene Radgeschwindigkeit geringer als die im System bekannte Geschwindigkeit. Da letztere nur mit einem bestimmten Gradienten fallen kann, kann sie nicht unmittelbar an die dann wieder gemessene Radge schwindigkeit angeglichen werden. Für einen bestimmten Zeitraum wäre dann die Radgeschwindigkeit niedriger als die im System vorliegende Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit. Dies würde zum ungerechtfertigten Ansprechen von ABS führen, da scheinbar Bremsschlupf vorhanden ist. Dies hätte ein Schließen der Einlaßventile zur Folge, wodurch ein Bremsdruckaufbau für eine gewisse Zeit verhindert würde.The present invention relates to each Method and device for determining the Speed of a vehicle in case all Spinning the wheels of a vehicle, i.e. stronger be accelerated than it is the vehicle acceleration itself corresponds, as well as to recognize the above Situations. Such situations can be temporary or vehicles permanently equipped with all-wheel drive occur when due to driver requirements (for example, using the accelerator pedal) extremely much Engine output power is provided, and / or if suddenly the traffic surface is extremely has low friction, for example on black ice. It can then all four vehicle wheels at the same time go berserk. So it is not conventional controls possible, a representative of the vehicle speed Generate signal. So one is missing for them various control functions of the Motor vehicle important input signal, so this Functions only restricted or modified or even can no longer be carried out. In the state of the Technology becomes when all the wheels spin one Vehicle is recognized, only after acceleration regulated thresholds. Slip thresholds are for one no longer used as a rule criterion for a certain time, so that an only very uncertainly extrapolated reference ge speed no certain information about the Vehicle speed there. For the rest is one reliable detection of the spinning of all wheels very important from a safety perspective. Would this If the condition could not be recognized, the wheels would spin the vehicle regulation the wrong picture of a too high Mirror vehicle speed. If after Spin the wheels again, that's what it really is measured wheel speed lower than that in the system known speed. Since the latter only with one certain gradients, it cannot directly to the wheel measured again speed can be adjusted. For a specific one The wheel speed would then be lower than the vehicle reference speed in the system. This would make ABS unjustified lead because there is apparently brake slip. This would result in the intake valves closing, causing a brake pressure build-up prevented for a certain time would.

Aufgabe der Erfindung ist es, für den Fall, daß alle Räder eines Fahrzeugs durchdrehen, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung der Fahrzeuggeschwindigkeit anzugeben, mit denen für den genannten Fall die Fahrzeuggeschwindigkeit zuverlässiger ermittelt werden kann. Außerdem sollen ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erkennung des Durchdrehens aller Räder eines Fahrzeugs angegeben werden, die zuverlässig arbeiten.The object of the invention is in the event that all wheels a vehicle spin, a procedure and a Device for determining vehicle speed specify with which the Vehicle speed can be determined more reliably can. A method and a device are also intended to detect the spinning of all wheels of a vehicle specified that work reliably.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Abhängige Ansprüche sind auf bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung gerichtet.This task is carried out with the characteristics of the independent Claims resolved. Dependent claims are on preferred Embodiments of the invention directed.

Nachfolgend werden bezugnehmend auf die Zeichnungen einzelne Ausführungsformen der Erfindung beispielhaft beschrieben, es zeigen:The following will refer to the drawings individual embodiments of the invention by way of example described, it shows:

Fig. 1A, B schematische Darstellungen zur Verdeutlichung der betrachteten physikalischen Größen und Fahrzeugkomponenten, und Fig. 1A, B are schematic diagrams for explaining the observed physical quantities and vehicle components, and

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Ausführungsform. Fig. 2 is a schematic representation of an embodiment of the invention.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird davon ausgegangen, daß beim Durchdrehen bzw. Überdrehen aller Räder des Fahrzeugs das vom Motor abgegebene Drehmoment M_mot aufgeteilt verwendet wird einerseits für die Beschleunigung der Kraftübertragungskomponenten zwischen Motor 10 und Fahrbahn 15 und andererseits zur Beschleunigung des Fahrzeugs selbst. Da beim Durchdrehen aller Räder 12 eines Fahrzeugs einerseits die Fahrzeugbe schleunigung tendenziell eher klein, andererseits die Beschleunigung der kraftübertragenden Komponenten aber vergleichsweise groß ist, kann die Auswirkung der Beschleunigung der kraftübertragenden Komponenten im Vergleich zur Auswirkung der Fahrzeugbeschleunigung nicht vernachlässigt werden.In the method according to the invention it is assumed that when spinning or overturning all the wheels of the vehicle, the torque M _mot output by the engine is used on the one hand for accelerating the power transmission components between engine 10 and roadway 15 and on the other hand for accelerating the vehicle itself of all wheels 12 of a vehicle, on the one hand the vehicle acceleration tends to be rather small, on the other hand the acceleration of the force-transmitting components is comparatively large, the effect of the acceleration of the force-transmitting components cannot be neglected in comparison to the effect of vehicle acceleration.

In Fig. 1A zeigen schematisch Bezugszeichen 10 den Motor, 13 das Getriebe, 14 Wellen, 11a bis 11c Differential getriebe, und 12 die Räder des Fahrzeugs. Die genannten Komponenten 11 bis 14 erfahren beim Durchdrehen der Räder 12 auf der Fahrbahn 15 eine kräftige Winkelbeschleunigung und absorbieren damit einen Teil des vom Motor abgegebenen Drehmoments.In Fig. 1A, reference numerals 10 schematically show the engine, 13 the transmission, 14 shafts, 11 a to 11 c differential gear, and 12 the wheels of the vehicle. The components 11 to 14 mentioned experience a strong angular acceleration when the wheels 12 spin on the road 15 and thus absorb part of the torque given off by the engine.

Fig. 1B zeigt die an einem Rad 12 herrschenden physikalischen Verhältnisse. Das Rad 12 hat den Durch messer r_R und wird mit der Kraft F_N, die ein Teil der Gewichtskraft des Fahrzeugs ist, auf die Fahrbahn 15 gedrückt. Rad 12 und Fahrbahn 15 berühren sich an der Stelle 16. Dort herrscht dann, wenn ein Rad durchdreht, ein bestimmter Reibwert µ. Trotz des Durchdrehens des Rads 12 auf der Fahrbahn 15 wird jedoch eine das Fahrzeug beschleunigende Kraft F_V auf die Fahrbahn aufgebracht, diese Kraft F_V errechnet sich aus der Formel
FIG. 1B shows the ruling on a wheel 12 physical conditions. The wheel 12 has the diameter r _R and is pressed onto the road 15 with the force F _N , which is part of the weight of the vehicle. Wheel 12 and lane 15 touch at point 16 . There is a certain coefficient of friction µ when a wheel spins. Despite the wheel 12 spinning on the road 15 , however, a force F _V accelerating the vehicle is applied to the road, this force F _{V is} calculated from the formula

F_V = F_N.µ (1).F _V = F _N .µ (1).

Beim Durchdrehen eines Rads bestimmt sich damit die vorwärts-treibende Kraft F_V an diesem Rad primär aus Normalkraft F_N und Reibwert µ, während beim normalen Eingriff des Rads die vorwärtstreibende Kraft am Rad aus dem am Rad anstehenden Moment sowie dem Radradius r_R zu errechnen ist. In beiden Fällen aber bewirkt die vorwärtstreibende Kraft F_V eine Beschleunigung und damit eine Geschwindigkeitszunahme des betrachteten Fahrzeugs.When a wheel is spun, the forward driving force F _V on this wheel is primarily determined from normal force F _N and coefficient of friction µ, while during normal wheel engagement the forward driving force on the wheel is calculated from the moment at the wheel and the wheel radius r _R is. In both cases, however, the driving force F _V causes an acceleration and thus an increase in speed of the vehicle under consideration.

Bezugnehmend auf Fig. 2 werden nun beispielhaft einzelne Ausführungsformen der Erfindung beschrieben. Zunächst wird ein erfindungsgemäßes Verfahren und eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Ermittlung des Zustands des gleichzeitigen Durchdrehens aller Räder des Fahrzeugs beschrieben. In Fig. 2 ist diese Ermittlungsvorrichtung unter Bezugsziffer 26 schematisch gezeigt. Sie empfängt verschiedene Eingangssignale, nämlich zum einen ein die Motorlast darstellendes Signal, beispielsweise von einer Erfassungs einrichtung 29 eine das Motorabtriebsmoment M_mot darstellende Information, und andererseits Signale, die die Winkelgeschwindigkeiten ω und/oder Winkelbe schleunigungen darstellen. Fig. 2 zeigt diesen Signalfluß beispielhaft für ein Rad 12, in gleicher oder ähnlicher Weise empfängt die Ermittlungseinrichtung 26 auch Signale ω bzw. von den anderen Rädern des Fahrzeugs, dies ist durch die Vielzahl der eingehenden Pfeile angedeutet. Die Erfassungseinrichtung 28 kann dabei ein am Rad 12 selbst angebrachter Sensor sein, es kann sich aber auch um eine komplexere Einrichtung handeln, die ein geeignetes, die Raddrehzahl darstellendes Signal ω (bzw. ) erzeugt und die nicht notwendigerweise direkt am Rad 12 selbst angebracht ist. Die Ermittlungseinrichtung 26 kann auch so ausgelegt sein, daß sie nur ein die Drehzahl repräsentierendes Signal ω empfängt und daraus erst die die Winkelbeschleunigung kennzeichnende Informa tion bildet. Zur Ermittlung der Tatsache, daß alle Räder durchdrehen, werden in der Ermittlungseinrichtung 26 nun die die Winkelbeschleunigungen der Räder 12 darstellenden Informationen zu der die Motorlast darstellenden Infor mation in Bezug gesetzt bzw. verknüpft. Hierbei wird überprüft, ob die beispielsweise durch das Signal M_mot repräsentierte Motorlast zu einer Fahrzeugbeschleunigung führen kann, wie sie durch die Signale der vier Räder vorzuliegen scheint. Gegebenenfalls sind bei dieser Überprüfung auch noch Getriebekennwerte zu berück sichtigen. Dies hängt unter anderem davon ab, ob die Motorlast getriebeeingangsseitig oder getriebeausgangs seitig bestimmt wird.Referring to Fig. 2 by way of example to individual embodiments of the invention will now be described. First of all, a method according to the invention and a device according to the invention for determining the state of the simultaneous spinning of all wheels of the vehicle are described. This determination device is shown schematically in FIG. 2 under reference number 26 . It receives various input signals, namely on the one hand a signal representing the engine load, for example from a detection device 29 information representing the engine output torque M _mot , and on the other hand signals which represent the angular velocities ω and / or angular accelerations. Fig. 2 shows an example of this signal flow for a wheel 12, in the same or similar manner receives the detection means 26 also ω signals or of the other wheels of the vehicle, indicated by the plurality of incoming arrows. The detection device 28 can be a sensor attached to the wheel 12 itself, but it can also be a more complex device that generates a suitable signal ω (or) representing the wheel speed and that is not necessarily attached directly to the wheel 12 itself . The determination device 26 can also be designed such that it receives only a signal ω representing the speed and only then forms the information characterizing the angular acceleration. To determine the fact that all the wheels are spinning, the information representing the angular accelerations of the wheels 12 are now related or linked in the determination device 26 to the information representing the engine load. In this case, it is checked whether the engine load represented by the signal M _mot , for example, can lead to vehicle acceleration as appears to be the case with the signals from the four wheels. If necessary, gearbox parameters must also be taken into account in this check. This depends, among other things, on whether the engine load is determined on the transmission input side or on the transmission output side.

Die Ermittlungseinrichtung 26 kann nach verschiedenen Verfahren arbeiten: Sie kann von den empfangenen bzw. ermittelten, die Radwinkelbeschleunigungen darstellenden Signalen auf die Motorleistung zurückschließen und das so erhaltene Ergebnis mit dem empfangenen, die Motorlast darstellenden Signal vergleichen. Ist letzteres um einen bestimmten oder bestimmbaren absoluten oder relativen Betrag niedriger, kann von durchdrehenden Rädern ausgegangen werden, so daß ein diesen Zustand anzeigendes Signal S ausgegeben wird. Der Algorithmus kann unterbunden werden, wenn die Winkelbeschleunigungen der einzelnen Räder grob unterschiedlich zueinander sind. Dies wäre ein Hinweis darauf, daß nur einzelne, nicht aber alle Räder durchdrehen. Anders herum kann vom empfangenen Motor lastsignal auf plausible Winkelbeschleunigungen der Räder geschlossen werden. Dieses Ergebnis wird mit den tatsächlich erhaltenen bzw. ermittelten Werten für die Winkelbeschleunigung der Räder 12 verglichen. Ist letzteres Signal um einen bestimmten oder bestimmbaren absoluten oder relativen Betrag höher, wird ebenfalls das Signal S ausgegeben, wobei auch dieser Algorithmus dann unterbunden werden kann, wenn die Winkelbeschleunigungen der einzelnen Räder 12 um einen bestimmten Betrag voneinander abweichen. Die Ermittlungsvorrichtung 26 kann nach einem der oben beschriebenen Verfahren arbeiten, sie weist jeweils Einrichtungen zur Vornahme der einzelnen Verfahrensschritte auf.The determination device 26 can work according to various methods: it can draw conclusions about the engine power from the received or determined signals representing the wheel angle accelerations and compare the result obtained in this way with the received signal representing the engine load. If the latter is lower by a certain or determinable absolute or relative amount, spinning wheels can be assumed, so that a signal S indicating this state is output. The algorithm can be prevented if the angular accelerations of the individual wheels are roughly different from one another. This would indicate that only a few, but not all of the wheels are spinning. The other way around, the received engine load signal suggests plausible angular accelerations of the wheels. This result is compared with the actually obtained or ascertained values for the angular acceleration of the wheels 12 . If the latter signal is higher by a certain or determinable absolute or relative amount, the signal S is also output, whereby this algorithm can also be prevented if the angular accelerations of the individual wheels 12 deviate from one another by a certain amount. The determination device 26 can work according to one of the methods described above, it has devices for carrying out the individual method steps.

Ein einfacheres, wenngleich weniger genaues Verfahren zur Ermittlung des Zustands aller vier durchdrehender Räder ist es, nur die Winkelbeschleunigungen aller Fahrzeugräder zu beobachten (bzw. zu ermitteln) und diese mit bestimmten bzw. bestimmbaren Schwellenwerten zu vergleichen. Bei diesem Verfahren wird ein Signal S dann ausgegeben, wenn alle vier Winkelbeschleunigungssignale den Schwellenwert übersteigen.A simpler, albeit less precise, procedure for Determination of the condition of all four spinning wheels is just the angular accelerations of all To observe (or determine) vehicle wheels and these with certain or determinable threshold values to compare. In this method, a signal S is then output when all four angular acceleration signals exceed the threshold.

Das Signal S wird von der Ermittlungseinrichtung 26 ausgegeben und kann zur weiteren Steuerung des erfindungs gemäßen Verfahrens verwendet werden. In Fig. 2 ist eine Ausführungsform gezeigt, bei der das Signal S umschaltet zwischen einem im herkömmlichen Betriebszustand von der Meßeinrichtung 27 gemessenen Geschwindigkeitssignal v_M und dem von der weiter unten zu beschreibenden Einrichtung 20 erfindungsgemäß beim Durchdrehen aller vier Räder ermittelten extrapolierten Geschwindigkeitssignal v_E. The signal S is output by the determination device 26 and can be used for further control of the method according to the invention. In FIG. 2, an embodiment is shown in which the signal S switches between a measured in conventional operating condition of the measuring device 27 speed signal v _M and the v of the ascertained to be described below means 20 according to the invention as the shaft rotates all four wheels extrapolated velocity signal _E.

Anstatt die Einrichtungen 27 und 20 parallel zu betreiben und eines der Signale am Ende nach Maßgabe des Signals S auszuwählen, kann das Signal S aber auch dazu verwendet werden, nur je eine der Einrichtungen 27 und 20 zu aktivieren, so daß allein deren Ausgangssignal v_M bzw. v_E vorliegt und als Fahrzeuggeschwindigkeitssignal v_F verwendet wird.Instead of operating the devices 27 and 20 in parallel and selecting one of the signals at the end in accordance with the signal S, the signal S can also be used to activate only one of the devices 27 and 20 , so that only their output signal v _M or v _E is present and is used as vehicle _speed signal v _F.

Die Meßeinrichtung 27 kann ihrerseits Signale ω, von einer Erfassungseinrichtung 28 empfangen. Vorzugsweise empfängt die Meßeinrichtung 27 solche Signale getrennt für alle Räder 12 des Fahrzeugs. Die Meßeinrichtung 27 kann weiterhin geeignete Auswahl- und Filtereinrichtungen enthalten, um ein ungestörtes gemessenes Geschwindigkeits signal v_M auszugeben.The measuring device 27 can in turn receive signals ω from a detection device 28 . The measuring device 27 preferably receives such signals separately for all wheels 12 of the vehicle. The measuring device 27 may also contain suitable selection and filter devices to output an undisturbed measured speed signal v _M.

Nachfolgend werden das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Bestimmung der Fahrzeug geschwindigkeit für den Fall, daß alle Räder eines Fahrzeugs durchdrehen, beschrieben. Sie werden für den Fall aktiv bzw. wirksam, daß eine geeignete Erkennungs vorrichtung 26 den Fall des Durchdrehens aller vier Räder erkennt und durch ein geeignetes Signal S anzeigt.The method according to the invention and the device according to the invention for determining the vehicle speed in the event that all the wheels of a vehicle spin are described below. They become active or effective in the event that a suitable detection device 26 detects the case of the spinning of all four wheels and indicates it by a suitable signal S.

Das erfindungsgemäße Verfahren beruht auf der Extrapola tion eines zuletzt zuverlässig gemessenen und gespeicherten Signals v_M des Fahrzeugs, das als Fahrzeuggeschwindigkeit v_F ausgegeben wurde. Die Extrapo lation erfolgt anhand einer möglichst genau abgeschätzten Fahrzeugbeschleunigung. Hierzu wird die Winkelbe schleunigung der Räder betrachtet (bzw. ermittelt), um daraus abschätzen zu können, welcher Teil der Motorlast zur Winkelbeschleunigung des Kraftübertragungssystems 11 bis 14 und welcher Teil der Motorlast zur Fahrzeug beschleunigung aufgewendet wird. Es gilt
The method according to the invention is based on the extrapolation of a last reliably measured and stored signal v _{M of} the vehicle, which was output as vehicle speed v _F. The extrapo lation is based on a vehicle acceleration that is estimated as precisely as possible. For this purpose, the angular acceleration of the wheels is considered (or determined) in order to be able to estimate which part of the engine load is used for angular acceleration of the power transmission system 11 to 14 and which part of the engine load is used for vehicle acceleration. It applies

M_mot = M_BK + M_BF (2)
M _mot = M _BK + M _BF (2)

M_BK = Σ J_i _i (3)
M _BK = Σ J _i _i (3)

M_BF = F_V.r_R = F_F.µ.r_R (4).M _BF = F _V .r _R = F _F .µ.r _R (4).

M_BK ist das für die Beschleunigung der Kraftübertragungs elemente 11 bis 14 aufzuwendende Drehmoment, es ist die Summe Σ aus den Produkten J_i.i der Trägheitsmomente J_i und Winkelbeschleunigungen _i der einzelnen Teile i des Kraftübertragungssystems 11 bis 14. Für diese Summe Σ kann vereinfacht auch ein Produkt J. verwendet werden, das einem äquivalenten Trägheitsmoment bzw. einer äquivalenten Winkelbeschleunigung entspricht. M_BF ist das für die Fahrzeugbeschleunigung zur Verfügung stehende Moment, es berechnet sich aus Tangentialkraft am Reifen F_V und Radradius r_R. F_V ist dabei die Summe der Vorwärtskräfte an allen vier Reifen, diese Vereinfachung ist unter der Annahme gleicher Radien und gleicher Reibkräfte zulässig. F_F ist die Gewichtskraft des Fahrzeugs. M _BK is the torque to be used for the acceleration of the power transmission elements 11 to 14 , it is the sum Σ of the products J _i .i of the moments of inertia J _i and angular accelerations _{i of} the individual parts i of the power transmission system 11 to 14 . For this sum Σ a product J can be used in a simplified manner which corresponds to an equivalent moment of inertia or an equivalent angular acceleration. M _BF is the moment available for vehicle acceleration, it is calculated from the tangential force on the tire F _V and the wheel radius r _R. F _V is the sum of the forward forces on all four tires, this simplification is permissible assuming the same radii and the same friction forces. F _F is the weight of the vehicle.

Aus den obigen Formeln erhält man nach Umstellung
From the above formulas you get after conversion

Der Wert ist hierbei eine Größe, in die die Winkelbe schleunigungen der einzelnen Räder 12 eingeht, sie kann auch die Winkelbeschleunigung eines Rades selbst sein.The value here is a variable into which the angular accelerations of the individual wheels 12 go , it can also be the angular acceleration of a wheel itself.

Die Einrichtung 20 zur Extrapolierung weist im einzelnen eine erste Ermittlungseinrichtung 21 auf, sie bildet im wesentlichen den Zähler der Formel (5), indem sie in geeigneten Dimensionen von einem die Motorlast darstellenden Wert, beispielsweise von M_mot, das zur Beschleunigung der Kraftübertragung aufzuwendende Moment subtrahiert. In einer zweiten Ermittlungseinrichtung 22 wird die Division gemäß Formel (5) nachgebildet. Radradius und Gewichtskraft des Fahrzeugs (entsprechend der Fahrzeugmasse) sind hierbei Konstanten, die fest gespeichert sein können. The device 20 for extrapolation has in particular a first determination device 21 , it essentially forms the counter of the formula (5) by, in suitable dimensions, of a value representing the engine load, for example M _mot , the torque to be used to accelerate the power transmission subtracted. The division is simulated in a second determination device 22 according to formula (5). The wheel radius and weight of the vehicle (corresponding to the vehicle mass) are constants that can be stored permanently.

In der Abschätzeinrichtung 23 wird aus dem Reibkoeffizienten µ eine mögliche Fahrzeugbeschleunigung a abgeschätzt. Bei ebener Fahrbahn gilt der Zusammenhang:
In the estimating device 23 , a possible vehicle acceleration a is estimated from the coefficient of friction μ. The following applies to a level road:

µ.F_F = µ.m_F.g.m_F.a (6)
µ.F _F = µ.m _F .gm _F .a (6)

also
so

a = g.µ (7).a = g.µ (7).

Hierbei können Erfahrungswerte und Fahren an der Steigung oder im Gefälle berücksichtigt werden. Beim Bergabwärtsfahren ist die Beschleunigung eines Fahrzeugs größer als bei ebener Fahrt, da die Hangabtriebskraft zur Fahrzeugbeschleunigung beiträgt. Hier sollte verhindert werden, daß fälschlicherweise auf durchdrehende Räder erkannt wird. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, daß nur dann auf überdrehende Räder erkannt wird, wenn sich die Winkelgeschwindigkeiten und/oder Winkelbeschleunigungen der Räder um bestimmte Mindestbeträge unterscheiden, oder anders ausgedrückt, wenn die genannten Werte nicht innerhalb eines bestimmten Wertebandes liegen. Man macht sich hier die Erfahrungstatsache zunutze, daß das Durchdrehen von Rädern nicht symmetrisch erfolgt, sondern eher unkoordiniert, so daß deutliche Werteunterschiede auftreten. Bei normaler Fahrt hingegen werden die Winkelbeschleunigungen und/oder Winkelgeschwindigkeiten aller Räder näherungsweise gleich sein, so daß durch das obige Kriterium Fehlerkennungen ausgeschlossen werden können. Here, empirical values and driving on the slope or be taken into account on a downhill gradient. At the Driving downhill is the acceleration of a vehicle larger than when driving on a flat surface, because the slope downforce Vehicle acceleration contributes. Here should be prevented be that wrongly on spinning wheels is recognized. This can be done, for example, by that only spinning wheels are recognized if the angular velocities and / or Angular accelerations of the wheels around certain Differentiate minimum amounts, or in other words, if the values mentioned are not within a certain Value band. You make them here Experience fact that take advantage of the spinning of wheels not symmetrical, but rather uncoordinated, see above that there are clear differences in values. With normal The angular accelerations and / or Angular speeds of all wheels approximately the same so that the above criterion detects errors can be excluded.

Als Ausgabe der Abschätzeinrichtung 23 erhält man einen vergleichsweise genauen Wert der Fahrzeugbeschleunigung a, mit dem in der Extrapolationseinrichtung 24 die Fahrzeug geschwindigkeit v_F so lange extrapoliert werden kann, solange alle Räder durchdrehen.As the output of the estimation device 23 , a comparatively accurate value of the vehicle acceleration a is obtained, with which the vehicle speed v _F can be extrapolated in the extrapolation device 24 as long as all wheels spin.

Wenn eines der Räder 12 wieder greift, wird dies von der Erkennungseinrichtung 26 erkannt, und das Signal S wird die geeigneten Maßnahmen, wie weiter oben beschrieben, veranlassen. Um den eingangs erwähnten Nachteil der fehlenden Bremsmöglichkeit zu beheben, kann dann für gegebenenfalls noch auftretende Unterschiede zwischen der tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit und der erfindungsgemäß extrapolierten Fahrzeuggeschwindigkeit das Eingreifen von ABS für einen bestimmten oder bestimmbaren Zeitraum verhindert werden.If one of the wheels 12 grips again, this is recognized by the recognition device 26 , and the signal S will initiate the appropriate measures, as described above. In order to remedy the disadvantage of the lack of braking capability mentioned at the outset, the intervention of ABS for a specific or determinable period of time can then be prevented for any differences that may still occur between the actual vehicle speed and the vehicle speed extrapolated according to the invention.

Die erfindungsgemäße Bestimmungsvorrichtung bzw. das erfindungsgemäße Bestimmungsverfahren können so ausgelegt sein, daß sie für jedes Rad einzeln einen Reibwert µ bestimmen. In Formel (5) wäre dann anstatt des Motorabtriebsmoments M_mot das Antriebsmoment des betrachteten Rads M_rad einzusetzen, die jeweilige Winkelbeschleunigung des Rads sowie der Anteil des Kraftübertragungs-Beschleunigungsmoments, der auf das entsprechende Rad entfällt. Als Normalkraft F_N hätte man nicht das Fahrzeuggewicht zu wählen, sondern die am jeweiligen Rad herrschende Gewichtskraft. Es entstehen dann vier einzelne Reibwerte für jedes Rad, aus ihnen kann eine gemeinsame Fahrzeugbeschleunigung a durch geeignete Verfahren, beispielsweise Mittelwertbildung, errechnet werden. Die getrennte Betrachtung der Verhältnisse an den einzelnen Rädern ist besonders bei Allradantrieben der dritten Generation sinnvoll, weil bei ihnen die Momentenverteilung auf die einzelnen Räder sehr variabel sein kann. Die geregelte Momentenverteilung sollte über entsprechende Schnittstellen dem hier beschriebenen System zugeführt werden. Bei konventionellen Allradantrieben gehen die konstruktiv vorgegebenen Momentenverteilungen in die Betrachtungen entsprechend ein.The determination device according to the invention and the determination method according to the invention can be designed such that they individually determine a coefficient of friction μ for each wheel. In formula (5), instead of the engine output torque M _mot, the drive torque of the wheel in question M _rad would then be used, the respective angular acceleration of the wheel and the proportion of the power transmission acceleration torque which is attributable to the corresponding wheel. The normal force F _N would not be the vehicle weight to choose, but the weight force prevailing on the respective wheel. Four individual coefficients of friction then arise for each wheel, from which a common vehicle acceleration a can be calculated by suitable methods, for example averaging. The separate consideration of the conditions on the individual wheels is particularly useful for third-generation all-wheel drives because the torque distribution on the individual wheels can be very variable. The regulated torque distribution should be fed to the system described here via appropriate interfaces. With conventional all-wheel drives, the torque distributions specified in the design are taken into account accordingly.

Es ist aber auch möglich, die Verhältnisse pauschalisiert zu betrachten, beispielsweise indem ein äquivalentes Trägheitsmoment für das Kraftübertragungssystem, eine geeignet gemittelte Winkelbeschleunigung der Räder und das Fahrzeuggewicht verwendet werden. Es entsteht dann lediglich ein einzelner äquivalenter Reibwert, aus dem heraus die Fahrzeugbeschleunigung a abgeschätzt werden kann.But it is also possible to generalize the conditions to consider, for example, by an equivalent Moment of inertia for the power transmission system, a suitably averaged angular acceleration of the wheels and that Vehicle weight can be used. Then it arises just a single equivalent coefficient of friction, from which the vehicle acceleration a can be estimated can.

Damit ist ein System geschaffen, mit dem trotz Durchdrehens aller vier Räder eines Fahrzeugs die Fahrzeuggeschwindigkeit vergleichsweise genau extrapoliert werden kann, so daß eine genauere Regelung von Fahrzuständen des Fahrzeugs möglich wird.This creates a system with which despite Spin all four wheels of a vehicle Vehicle speed extrapolated comparatively accurately can be, so that a more precise regulation of Driving states of the vehicle is possible.

Claims

1. A method for determining the vehicle speed in the event that all wheels of a vehicle spin, with the step of detecting the speed (ω) and / or acceleration () of all wheels, characterized in that from the wheel accelerations () the vehicle speed (v _F ) is extrapolated.

2. The method according to claim 1, characterized in that from the wheel accelerations () a vehicle accelerating force (F _a ) or a vehicle accelerating moment (F _a ) is determined and from this the vehicle speed (v _F ) is extrapolated.

3. The method according to claim 2, characterized by the steps

- Detection of the engine torque (M _mot t) and from this together with the moment of inertia (J) for the wheels and the power transmission system, determination of the torque accelerating the vehicle (F _a ),
- determining a coefficient of friction (µ) between the wheel and the road,
- from this estimate a possible vehicle acceleration (a), and
- extrapolate the vehicle speed (v _F ).

4. The method according to claim 3, characterized in that the coefficient of friction (µ) according to the formula
is determined, where F _{N is} the normal force of the vehicle and r _{R is} the wheel radius.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized characterized that the spinning of the wheels on it it is recognized that the angular acceleration () of all Wheels is above a certain threshold.

6. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized characterized that to detect the spinning the acceleration behavior of all wheels of all wheels is related to the engine load.

7. The device, in particular for performing the method according to one of claims 1 to 6, for determining a vehicle speed (v _F ) in the event that all wheels ( 12 ) of a vehicle spin, with a first detection device ( 28 ) for detection the speed (ω) and / or acceleration () of all wheels, characterized by a device ( 20 , 24 ) for extrapolating the vehicle speed (v _F ) in accordance with the wheel accelerations ().

8. The device according to claim 7, characterized by a device ( 21 ), from the Radbeschleu accelerations () a vehicle accelerating force (F _a ) or a vehicle accelerating moment (M _a ) determined and from this the vehicle speed (v _F ) extrapolated.

9. The device according to claim 8, characterized by

- A second detection device ( 29 ) for detecting the engine torque (M _mot ),
- A first determining device ( 21 ), the engine torque (M _mot ), the moment of inertia (J) for the wheels ( 12 ) and the power transmission system ( 11 , 13 , 14 ) and the angular accelerations () of the wheels ( 12 ) determines the moment accelerating the vehicle (M _a ),
a second determining device ( 22 ) which determines a friction coefficient (µ) between the wheel ( 12 ) and the road ( 15 ) from the accelerating moment (M _a ),
- An estimation device ( 23 ), which estimates a possible vehicle acceleration (a) from the coefficient of friction (µ), and
- An extrapolation device ( 24 ) which extrapolates the speed (v _F ) of the vehicle with the vehicle acceleration (a).

10. The device according to claim 9, characterized in that the second determining device ( 22 ) has the coefficient of friction (µ) according to the formula
determined, where F _{N is} the normal force of the vehicle and r _{R is} the wheel radius.

11. The device according to any one of claims 6 to 10, characterized by a device ( 26 ) which recognizes the spinning of the wheels ( 12 ) by the fact that the angular acceleration () of all wheels ( 12 ) is above a certain threshold.

12. The device according to one of claims 6 to 10, characterized by a device ( 26 ), the acceleration behavior of at least one wheel ( 12 ) relates to the engine load in order to detect the spinning of all wheels ( 12 ).

13. A method for detecting the fact that all the wheels of a vehicle are spinning with the steps

- Detect the angular acceleration () of all wheels, and
- detection of engine power (M _mot ),
characterized by the steps
- Check the angular accelerations () of all wheels based on the detected engine power, and
- Generating a detection signal (S) if the angular accelerations are not plausible.

14. The method according to claim 13, characterized in that from the angular accelerations () of all wheels a possible engine power determined and this with the detected engine power is compared.

15. The method according to claim 13, characterized in that possible angles from the detected engine power accelerations of all wheels determined and these with who compared the detected angular accelerations the.

16. The method according to any one of claims 13 to 15, characterized characterized in that the detection signal is not out will give if all recorded angular velocities ten (ω) and / or accelerations () within one within a certain range of values.

17. A device for detecting the fact that all wheels of a vehicle are spinning, in particular for carrying out the method according to one of claims 13 to 16, with

- A first detection device ( 28 ) for detecting the angular acceleration () of all wheels ( 12 ), and
- a second detection device ( 29 ) for detecting the engine power (M _mot ),
marked by
- A device ( 26 ) for checking the angular accelerations () of all wheels based on the engine power he took, and
- A device ( 26 ) for generating a detection signal (S) when the angular accelerations gene () are not plausible.

18. Determination method according to one of claims 1 to 6, characterized by a recognition process according to one of claims 13 to 16.

19. Determination device according to one of claims 7 to 12, characterized by a recognition device tion according to claim 17.