DE19939979B4 - Method and device for determining the vehicle reference speed and for detecting an incorrect vehicle reference speed of a four-wheel drive vehicle - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Ermittlung der Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit eines allradgetriebenen Fahrzeugs, wobei die Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit aus einer oder mehreren Radgeschwindigkeiten ermittelt wird, gekennzeichnet durch die Schritte – Ermitteln einer Fahrzeugbeschleunigung aus der Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit und/oder aus einer oder mehreren Radgeschwindigkeiten, – Ermitteln eines Antriebsmoments, – vergleichende Betrachtung der ermittelten Fahrzeugbeschleunigung und des Antriebsmoments und – Modifizieren der Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der vergleichenden Betrachtung, wobei bei der vergleichenden Betrachtung aus einer Tabelle nach Maßgabe des Antriebsmoments eine tabellierte Beschleunigung gelesen und diese mit der ermittelten Beschleunigung verglichen wird.Method for determining the vehicle reference speed of an all-wheel drive vehicle, wherein the vehicle reference speed is determined from one or more wheel speeds, characterized by the steps of determining a vehicle acceleration from the vehicle reference speed and / or from one or more wheel speeds, determining a drive torque, comparing the determined Vehicle acceleration and the drive torque and modification of the vehicle reference speed as a function of the comparative consideration, with a tabulated acceleration being read from a table in accordance with the drive torque during the comparative consideration and this being compared with the determined acceleration.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ermittlung der Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit und zur Erkennung einer unrichtigen Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit eines allradgetriebenen Fahrzeugs gemaß den Oberbegriffen der unabhängigen Ansprüche. Ein entsprechendes Ermittlungsverfahren ist aus der
Bei allradgetriebenen Fahrzeugen tritt das Problem auf, daß alle Räder Antriebsschlupf aufweisen können, so daß im Antriebsfall kein Maß für die Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit, die üblicherweise aus den Radgeschwindigkeiten ermittelt wird, vorliegt. Bei einachsig angetriebenen Fahrzeugen kann dieses Problem im Antriebsfall nicht auftreten, da zumindest die nicht angetriebene Achse keinen Antriebsschlupf aufweisen kann. Deren Räder können somit immer als Maß für die Referenzgeschwindigkeit verwendet werden.In all-wheel drive vehicles, the problem arises that all wheels may have traction, so that in the case of drive is not a measure of the vehicle reference speed, which is usually determined from the wheel speeds exists. In uniaxially driven vehicles, this problem can not occur in the drive case, since at least the non-driven axle can have no drive slip. Their wheels can thus always be used as a measure of the reference speed.
Aus der
Aus der
Die Idee
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ermittlung der Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit anzugeben, die zuverlassig und mit geringem Aufwand zu richtigen Ergebnissen fuhren.The object of the invention is to specify a method and a device for determining the vehicle reference speed, which reliably and with little effort lead to correct results.
Wenn Situationen auftreten, in denen die Radgeschwindigkeiten alleine nicht mehr zur zuverlassigen Bestimmung der Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit ausreichen, werden Ersatzstrategien verwendet. Solche Zustande konnen vergleichsweise lange andauern, beispielsweise wenn ein Fahrer auf niedrigem Reibwert mit durchdrehenden Radern fahrt oder wenn unter bestimmten Bedingungen bei der Bergfahrt, insbesondere bergab, beschleunigt wird. Die ersatzweise (beispielsweise durch Extrapolation) ermittelte Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit wird dann zunehmend ungenau, und es besteht das Bedurfnis, zum einen zu erkennen, ob der ersatzweise, beispielsweise durch Extrapolation ermittelte Wert noch hinreichend genau ist, und wenn nicht, ggf. anderweitig ein genaueres Signal zu erzeugen.If situations occur in which the wheel speeds alone are no longer sufficient to reliably determine the vehicle reference speed, replacement strategies are used. Such conditions can last for a comparatively long time, for example if a driver drives on low coefficient of friction with spinning wheels or if under certain conditions during the ascent, in particular downhill, is accelerated. The vehicle reference speed determined as a substitute (for example by extrapolation) then becomes increasingly inaccurate, and it is necessary to recognize on the one hand whether the value determined as a substitute, for example by extrapolation, is still sufficiently accurate, and if not, if appropriate, a more accurate signal produce.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, mit denen eine unrichtige Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit erkannt und ggf. in modifizierter Weise ermittelt werden kann. Diese Aufgaben werden mit den Merkmalen der unabhangigen Anspruche gelöst. Abhangige Anspruche sind auf bevorzugte Ausfuhrungsformen der Erfindung gerichtet.A further object of the invention is to provide a method and a device with which an incorrect vehicle reference speed can be detected and if necessary determined in a modified manner. These tasks are solved with the characteristics of independent claims. Dependent claims are directed to preferred embodiments of the invention.
Neben der Ermittlung der Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit aus den Signalen eines oder mehrerer Radsensoren wird mittelbar oder unmittelbar aus den Radsignalen die Fahrzeugbeschleunigung, insbesondere die Fahrzeuglängsbeschleunigung, ermittelt und diese in einer vergleichenden Betrachtung zu einem Antriebsmoment und/oder zu einer mit einem Sensor gemessenen Fahrzeugbeschleunigung in Beziehung gesetzt. Insbesondere erfolgt eine Plausibilitätsbeurteilung der aus den Radgeschwindigkeiten ermittelten Fahrzeugbeschleunigung. Wenn diese in Anbetracht der gemessenen Fahrzeugbeschleunigung oder des Antriebsmoments unplausibel erscheint, wird die aus den Radsensoren ermittelte Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit modifiziert, beispielsweise indem sie anhand einer Fahrzeugbeschleunigung extrapoliert wird. Insbesondere kann ein zuletzt als richtig angesehener Wert der Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit mit einem noch plausiblen Wert der Fahrzeugbeschleunigung extrapoliert werden.In addition to determining the vehicle reference speed from the signals of one or more wheel sensors, the vehicle acceleration, in particular the vehicle longitudinal acceleration, is determined indirectly and directly from the wheel signals and related to a drive torque and / or to a vehicle acceleration measured with a sensor in a comparative analysis. In particular, a plausibility assessment of the vehicle acceleration determined from the wheel speeds takes place. If this appears implausible in view of the measured vehicle acceleration or the drive torque, the vehicle reference speed determined from the wheel sensors is modified, for example by extrapolating based on a vehicle acceleration. In particular, a value of the vehicle reference speed last considered correct can be extrapolated with a still plausible value of the vehicle acceleration.
Es kann eine Tabelle vorgesehen sein, die Beschleunigungswerte in Abhängigkeit von einem Antriebsmoment und ggf. auch in Abhängigkeit von der Getriebestufe des Fahrzeugs enthält. Dieser Tabelle können also tabellierte Beschleunigungen nach Maßgabe des Antriebsmoments und ggf. nach Maßgabe der Getriebestufe und/oder der Fahrzeuggeschwindigkeit entnommen werden, wobei diese tabellierte Beschleunigung mit der aus den Radsignalen ermittelten Beschleunigung verglichen wird.A table may be provided which contains acceleration values as a function of a drive torque and possibly also as a function of the transmission stage of the vehicle. This table can therefore be taken from tabulated accelerations in accordance with the drive torque and possibly in accordance with the gear stage and / or the vehicle speed, these tabulated acceleration is compared with the acceleration determined from the wheel signals.
Bei einem Verfahren zur Erkennung einer unrichtigen Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit eines allradgetriebenen Fahrzeugs können ein oder mehrere Räder vom Antrieb entkoppelt werden, wobei die Erkennung der unrichtigen Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit bezugnehmend auf das Laufverhalten des bzw. der entkoppelten Räder erfolgt.In a method for detecting an incorrect vehicle reference speed of a four-wheel drive vehicle, one or more wheels may be decoupled from the drive, the detection of the incorrect vehicle reference speed being related to the running of the decoupled wheels.
Die Entkopplung kann beispielsweise achsweise erfolgen, indem eine Achse durch eine geeignete Mittenkupplung vom Antrieb entkoppelt wird. Die Entkopplung kann in Abhängigkeit von der Fahrsituation des Fahrzeugs erfolgen. Die Erkennung kann insbesondere bezugnehmend auf das Laufverhalten der abgekoppelten Räder unmittelbar nach dem Abkoppeln erfolgen. Es kann der Gradient (Beschleunigung, ggf. negativ) untersucht und insbesondere mit einem Schwellenwert (ggf. ebenfalls negativ) verglichen werden.The decoupling can be done, for example, by axle, by an axle is decoupled by a suitable center clutch from the drive. The decoupling can be done depending on the driving situation of the vehicle. The detection can be carried out in particular with reference to the running behavior of the uncoupled wheels immediately after uncoupling. The gradient (acceleration, possibly negative) can be investigated and, in particular, compared with a threshold value (possibly also negative).
Vorzugsweise kommt das Erkennungsverfahren dann zum Einsatz, wenn eine modifizierte Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit wie weiter oben beschrieben insbesondere über längere Zeit hinweg ermittelt wurde. Es kann dann überprüft werden, inwieweit die modifizierte Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit noch der tatsächlichen Geschwindigkeit entspricht. Wird die modifizierte Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit als unrichtig erkannt, kann ein abgeändertes Verfahren zur Bestimmung der Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit herangezogen werden, beispielsweise indem die Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit aus den Radsensorsignalen der dann abgekoppelten Räder bestimmt wird.Preferably, the recognition method is used when a modified vehicle reference speed has been determined, as described above, in particular over a relatively long period of time. It can then be checked to what extent the modified vehicle reference speed still corresponds to the actual speed. If the modified vehicle reference speed is detected as incorrect, a modified method for determining the vehicle reference speed can be used, for example by determining the vehicle reference speed from the wheel sensor signals of the then decoupled wheels.
Nachfolgend werden einzelne Ausführungsformen der Erfindung bezugnehmend auf die Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:Hereinafter, individual embodiments of the invention will be described with reference to the drawings. Show it:
Im Vergleicher
Das Antriebsmoment Mmot kann beispielsweise das Motorabtriebsmoment (entsprechend dem Eingangsmoment des Schaltgetriebes) sein oder es kann das Ausgangsmoment des Schaltgetriebes sein. Wenn der Einfluß des Schaltgetriebes berücksichtigt werden muß, kann die Information über die Getriebestufe (Leitung
In bestimmten Ausführungsformen kann anstelle der tabellierten Beschleunigung Atab auch eine unabhängig gemessene Fahrzeugbeschleunigung, beispielsweise aus einem Sensor, Asens, symbolisiert durch Leitung
Bevor nachfolgend bezugnehmend auf
Beim Durchdrehen aller Räder (beispielsweise auf Niedrigreibwert) zeigen alle Radsensoren Radgeschwindigkeiten an, die deutlich über der Fahrzeuggeschwindigkeit liegen. Demzufolge wird auch die aus den Radsensorsignalen ermittelte Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit Vref zu hoch liegen. Auch die daraus ermittelte Fahrzeugreferenzbeschleunigung Aref wird zu hoch sein. Andererseits spiegelt entweder das Motormoment Mmot
When all wheels spin (for example, to low friction) all wheel sensors show wheel speeds that are significantly higher than the vehicle speed. As a result, the vehicle reference speed V ref determined from the wheel sensor signals will also be too high. The vehicle reference acceleration A ref determined therefrom will also be too high. On the other hand, either the engine torque M mot
Die Tabelle der
Um bei Lastwechseln, z. B. beim Schalten des Schaltgetriebes, aus der Überdrehphase die Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit jedoch nicht fälschlicherweise anzuheben, kann beim Übergang des Motormoments zu Werten kleiner Null noch für einen gewissen Zeitraum (z. B. 200–400 ms) weiter mit der kleinsten möglichen Beschleunigung der jeweiligen Gangstufe (in
Die Abkopplung von Rädern vom Antriebsstrang kann nach Maßgabe von Fahrzuständen und ggf. entsprechenden Zeitverläufen im Fahrzeug, die in einer Erkennungseinrichtung
Wenn bestimmte Bedingungen herrschen, wird mittels Einrichtung (Leitung)
Im weiteren Verlauf kann dann beispielsweise so verfahren werden, daß die Signale der noch angetriebenen Räder ausgeblendet werden (symbolisiert durch Schalter
Das Abkoppeln von Rädern eines allradgetriebenen Fahrzeugs vom Antriebsstrang zur Erkennung einer unrichtigen Fahrzeugreferenzgeschindigkeit kann insbesondere in den folgenden Situationen sinnvoll sein:
- 1. Die bezugnehmend auf alle Radsignale ermittelte oder extrapolierte Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit (z.
B. auf Leitung 26a in2 ) liegt oberhalb der tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit. Die Folge ist eine zu unempfindliche Antriebsschlupfregelung. Das Fahrzeug ist instabil bzw. nicht lenkfähig. - 2. Die Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit liegt unterhalb der tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit. Die Folge ist z. B. eine zu empfindliche Antriebsschlupfregelung, da sich für die Regelung Antriebsschlupf zeigt, der tatsächlich nicht vorhanden ist.
- 1. The vehicle reference speed determined or extrapolated with reference to all wheel signals (eg on
line 26a in2 ) is above the actual vehicle speed. The result is an insensitive traction control system. The vehicle is unstable or unable to steer. - 2. The vehicle reference speed is below the actual vehicle speed. The consequence is z. B. too sensitive traction control, as shown for traction drive slip, which is actually not present.
Zu 1.: Die Situation kann bei niedrigen Fahrbahnreibwerten (nasse Fahrbahn, Glatteis) auftreten. Alle Räder drehen durch und zeigen somit eine tatsächlich nicht vorhandene hohe Fahrzeuggeschwindigkeit an. Beim Abkoppeln einer Achse vom Antrieb werden die abgekoppelten Rader binnen kurzem abgebremst und nehmen eine Drehgeschwindigkeit entsprechend der tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit an. Dies stellt sich als negativer Gradient der Radgeschwindigkeit nach der Abkopplung des Rads vom Antrieb dar. Es muß dann die Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit hin zu kleineren Werten korrigiert werden. Zur Erkennung dieser Situation können mehrere oder alle der nachfolgend genannten Bedingungen abgefragt werden:
- – Aktivierung der Antriebsschlupfregelung; dieses Kriterium weist darauf hin, daß Antriebsschlupf erkannt wurde.
- – Die Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit wird schon nicht mehr bezugnehmend auf die Radsignale ermittelt, sondern modifiziert, beispielsweise wie oben erwähnt extrapoliert. Dieses Kriterium liefert einen Hinweis darauf, daß die Radmuster unplausibel hohe Werte zeigen.
- – Die tatsächliche Fahrzeugbeschleunigung (beispielsweise aus Tabelle gemäß
3 oder gemessen durch Sensor) ist kleiner als ein niedriger Schwellenwert (z. B. < 0,2 g). Dieses Kriterium liefert einen Hinweis auf niedrigen Reibwert. - – Der Radschlupf ist größer als eine Schwelle (z. B. entsprechend 1,5 km/h). Durch dieses Kriterium wird der Antriebsfall erkannt.
- – Die Antriebsschlupfregelung des Motors bewirkt seit einer bestimmten Zeitdauer ununterbrochen Momentenzugabe (z. B. t > 1 s), während gleichzeitig Niedrigreibwert erkannt wurde, oder sie befindet sich ununterbrochen in der Momentenreduktion (t > 2 s).
- - Activation of the traction control system; this criterion indicates that traction was detected.
- - The vehicle reference speed is no longer determined with reference to the wheel signals, but modified, for example, as mentioned above extrapolated. This criterion provides an indication that the wheel patterns show implausible high values.
- The actual vehicle acceleration (for example, from table according to
3 or measured by sensor) is less than a low threshold (eg, <0.2 g). This criterion provides an indication of low coefficient of friction. - - The wheel slip is greater than a threshold (eg corresponding to 1.5 km / h). This criterion identifies the drive case.
- - The traction control system of the motor has been continuously providing torque (eg t> 1 s) for a certain period of time, while at the same time detecting low friction, or it is continuously in the torque reduction (t> 2 s).
Vorzugsweise werden mehrere oder alle obigen Kriterien UND-verknüpft abgefragt.Preferably, several or all the above criteria are queried AND-linked.
Zu 2.: Die genannte Situation kann bei Bergabfahrten mit niedrigem Motormoment auftreten, wenn die Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit mit niedrigen Beschleunigungswerten, beispielsweise aus Tabelle 3 extrapoliert würde. Bei Bergabfahrten ist das Motormoment nicht bestimmend für die Fahrzeugbeschleunigung, und auch ein Längsbeschleunigungssensor gibt nicht die tatsächliche Fahrzeugbeschleunigung wider. Die ermittelte Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit kann dadurch hinter der tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit zurückbleiben. Wenn eine solche Situation vorliegt, wird sich beim Abtrennen von Rädern vom Fahrzeugantrieb deren Drehgeschwindigkeit nach dem Abtrennen nur unwesentlich ändern, da sie keinen Antriebsschlupf aufwiesen. In diesem Fall wird dann die Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit zur Anpassung an die tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit zu höheren Werte hin korrigiert. Zur Erkennung dieser möglichen Situation, also zum Veranlassen des Abkoppelns von Rädern vom Antrieb, können mehrere oder alle der nachfolgend genannten Bedingungen überprüft werden, wobei diese vorzugsweise für einen Mindestzeitraum (z. B. 300 ms oder mehr) erfüllt sein sollten:
- – Bei Vorhandensein eines Längsbeschleunigungssensors ist dessen Beschleunigungssignal um eine Schwelle kleiner als die aus den Radsignalen ermittelte Fahrzeugreferenzbeschleunigung. Dies gibt einen Hinweis auf Bergfahrt.
- – Das Motormoment muß größer als Null sein. Dies gibt einen Hinweis auf den Antriebsfall, der Motor wirkt nicht als Motorbremse.
- – Die Radbeschleunigungen und/oder die Radgeschwindigkeiten aller Rader müssen stabiles Radverhalten zeigen (Radbeschleunigungen kleiner als Schwellenwert). Es können dadurch Antriebsschlupfsituationen (”Abreißen”) von Rädern ausgeklammert werden.
- – Die Radgeschwindigkeiten der Räder müssen oberhalb der Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit liegen.
- - In the presence of a longitudinal acceleration sensor whose acceleration signal is smaller by one threshold than the vehicle reference acceleration determined from the wheel signals. This gives an indication of uphill travel.
- - The engine torque must be greater than zero. This gives an indication of the drive case, the engine does not act as an engine brake.
- - The wheel accelerations and / or the wheel speeds of all wheels must show stable wheel behavior (wheel accelerations less than threshold value). As a result, traction slip situations ("tearing off") of wheels can be excluded.
- - The wheel speeds of the wheels must be above the vehicle reference speed.
Die Abtrennung dauert vorzugsweise nicht länger als 2000 ms. Die Zeitdauer der Abtrennung des bzw. der Räder vom Antriebsstrang kann 300 bis 1000 ms betragen.The separation preferably lasts no longer than 2000 ms. The duration of the separation of the wheel or wheels from the drive train may be 300 to 1000 ms.
Wenn in den obigen Situationen 1. oder 2. eine unrichtige Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit erkannt wurde, kann eine veränderte Ermittlungsstrategie herangezogen werden. Beispielsweise kann die Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit dann bezugnehmend auf das Laufverhalten und insbesondere bezugnehmend auf die Radgeschwindigkeiten der abgekoppelten Räder ermittelt werden, da diese, sofern nicht gebremst wird, vergleichsweise schnell eine Drehgeschwindigkeit entsprechend der tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit annehmen (Fall 1.) oder schon haben (Fall 2.).If in the
Die Abfrage im Schritt
Nach dem Entkoppeln kann das Laufverhalten der entkoppelten Räder im Schritt
Die Abfrage im Schritt
Die in
Die Implementierung der genannten Verfahren kann in einer geeignet programmierten computergestützten Steuerung erfolgen.The implementation of said methods can be done in a suitably programmed computerized control.
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- 1999-08-24 DE DE19939979A patent/DE19939979B4/en not_active Expired - Fee Related
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