DE3738914A1

DE3738914A1 - Verfahren zur korrektur der durch radsensoren ermittelten drehgeschwindigkeit von fahrzeugraedern

Info

Publication number: DE3738914A1
Application number: DE19873738914
Authority: DE
Inventors: Hardy Haas; Manfred Meissner; Alfred Sigl
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1987-11-17
Filing date: 1987-11-17
Publication date: 1989-05-24

Description

Stand der Technik

Es ist bekannt, die Geschwindigkeit von Fahrzeugrädern mittels Sensoren zu messen und die gemessenen Geschwindigkeiten zur Regelung des Radschlupfs zu verwenden. Radschlupf kann z. B. durch Überbremsen von Fahrzeugrädern (Bremsschlupf), durch zu großes Antriebsmoment (Antriebsschlupf) oder auch durch das Schleppmoment des Motors bei geringem Reibbeiwert zwischen Straße und Reifen zustande kommen. Durch Einwirken auf den Bremsdruck wird bei einen ABS der Bremsschlupf geregelt; durch Einwirken auf das Antriebsmoment und/ oder auf die Bremse wird bei der Antriebsschlupfregelung (ASR) der Antriebsschlupf geregelt; bei der Motorschleppmomentregelung wird durch Einwirken auf den Antrieb der Schlupf geregelt.

Die Reifendurchmesser eines Kraftfahrzeugs können voneinander abweichen, wodurch an den einzelnen Rädern unterschiedliche Radgeschwindigkeiten gemessen werden. Hierdurch kann es bei den oben genannten Regelungen zu Fehlregelungen kommen.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, daß während der Fahrt unterschiedliche Reifendurchmesser erkannt werden und daß die gemessenen Geschwindigkeitswerte von Rädern mit abweichenden Reifendurchmessern angeglichen werden. Dann können die erhaltenen Werte zwecks Regelung miteinander in Beziehung gesetzt werden.

Vorzugsweise wird die Erkennung unterschiedlicher Durchmesser der Räder und die Korrekturerrechnung dann vorgenommen, wenn nicht gebremst wird, keine der genannten Regelungen in Funktion ist, keine Kurve durchfahren wird (Lenkwinkelsignal klein, oder Querbeschleunigung klein, oder Drehgeschwindigkeiten an den Rädern einer Achse etwa gleich), die Fahrzeugbeschleunigung oder -verzögerung gering ist, die Räder keine oder nur eine geringe Beschleunigung oder Verzögerung aufweisen und/oder wenigstens nur ein geringes Motormoment auf die angetriebenen Räder gekoppelt wird. Letzteres kann durch ein geringes Motorausgangsmoment Drehzahlabhängiger Drosselklappenwert Motornullmomentenkennlinie Gaspedal in "0"-Stellung erzeugt auf niedrig-µ Bremsschlupf vom Motor eingekuppelt ist oder keine Verbindung zwischen Motor und angetriebenen Rädern oder bei Automatikgetriebe "Fahrstufe N eingelegt" signalisiert werden. Die obigen Kriterien können in verschiedenen Kombinationen zur Erkennung des schlupffreien Radlaufs herangezogen werden. Auch ist es möglich, die Messung und Korrektur nur in einem mittleren Geschwindigkeitsbereich vorzunehmen.

Die Änderung des dynamischen Reifendurchmessers ist eine nichtlineare Funktion der Fahrzeuggeschwindigkeit. Um eine nichtlineare Korrektur vornehmen zu können, kann man sich die Korrektur durch geschwindigkeitsabhängige Korrekturwerte über den gesamten Geschwindigkeitsbereich vorstellen.

Anhand der Zeichnung werden Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens

Fig. 2 ein Flußdiagramm zur Durchführung des Verfahrens

Fig. 3 ein Prinzipbild eines Fahrzeugs mit 3 Geschwindigkeitssensoren.

In Fig. 1 sind mit 1-4 vier den vier Rädern eines Kraftfahrzeugs zugeordnete Geschwindigkeitssensoren bezeichnet. Diese liefern Radgeschwindigkeiten V₁-V₄ an einem Block 5. Ein weiterer Block 6 aktiviert den Block 5, wenn, wie hier angenommen nicht gebremst wird ABS und ASR nicht in Funktion sind und die Fahrzeugbeschleunigung oder Verzögerung kleiner einem vorgegebenen Betrag a₁ ist, die Querbeschleunigung a _Q kleiner als ein Betrag a₂ ist und sich das Fahrzeug zwischen 20 und 110 Km/h bewegt.

Sind diese Bedingungen erfüllt, so wird schlupffreie Fahrt unterstellt. Es sei hier unterstellt, daß das Kriterium a _Q < a₂ erst später auf ein Zusatzsignal hin zugeschaltet wird.

Im Block 5 werden nun fortlaufend die Differenzen

Δ V₁ = /(V₁-V₂)/
Δ V₂ = /(V₁-V₃)/
Δ V₃ = /(V₁-V₄)/
Δ V₄ = /(V₂-V₃)/
Δ V₅ = /(V₂-V₄)/
Δ V₆ = /(V₃-V₄)/

gebildet und die geringste Differenz Δ V min festgestellt. Aus den Geschwindigkeiten z. B. V₂ und V₃ dieser Differenz Δ V min = Δ V₄ wird dann in einen Block 16 der Mittelwert

gebildet.

Vorzugsweise wird im Block 5 ein Mittelwert Δ V₄ der Differenz über eine Vielzahl von aufeinander folgenden Messungen ermittelt. Vorzugsweise ist der Mittelwert ein gewichteter Mittelwert, der gemäß folgender Beziehung ermittelt wird:

Diese Beziehung bedeutet, daß jeweils der aus m Mittelwertbildungen (m Konstant und z. B. 1000) zuletzt (Zeitpunkt t-1) erhaltene Mittelwert (t-1) mit dem Faktor m versehen wird, hierzu der neu (Zeitpunkt t) ermittelte Differenzwert Δ V (t) addiert wird und die Summe durch (m + 1) dividiert wird. ist bei Rechnerstart 0.

Gemäß der sich hieraus ergebenden kleinsten Differenz Δ V min werden die Radgeschwindigkeiten mit der geringsten Abweichung voneinander ausgewählt und der oben genannte Mittelwert in Block 6 gebildet.

Ein Vergleicher 7 überprüft, ob die Differenz der beiden ausgewählten Räder kleiner als ein vorgegebener Wert, z. B. kleiner 1% ist. Ist dies der Fall, so wird ein Block 8 aktiviert, andernfalls wird durch Deaktivierung des Blocks 5 die Messung neu begonnen.

Ist der Unterschied kleiner z. B. 1%, so werden im Block 8 Korrekturfaktoren

(gemäß dem obigen Beispiel) gebildet, wobei hier die Radgeschwindigkeiten zu in Beziehung gesetzt werden, die nicht in einbezogen werden. Dies wird vom Block 5 über Leitungen 5 zum Block 8 signalisiert. Aus den nacheinander erhaltenen Korrekturwerten K₁ und K₄ werden ebenfalls im Block 8 gewichtete Mittelwerte ₁ und ₄ gemäß der Beziehung

gebildet.
m ist wieder eine konstante Zahl, z. B. 1000.
ist bei Rechnerstart 1.

Man kann in einem weiteren Block 9 die K Werte auf Plausibilität überprüfen. Es wird dabei vorausgesetzt, daß K einen vorgegebenen Wert K _Grenz nicht überschreiten darf, der z. B. durch den Durchmesser des Notrads gegeben ist.

Die bei dem angenommenen Beispiel ermittelten Werte ₁ und ₄ werden über Leitungen 9′ zu Multiplikatoren 10 und 13 gegeben, in denen aus den gemessenen Geschwindigkeiten V₁ und V₄ korrigierte Geschwindigkeiten

V _1K = ₁ V₁
V _4K = ₁ V₄

gebildet werden. Über Klemmen 14 stehen die teilweise nicht und teilweise korrigierten Geschwindigkeitssignal V _1K, V₂, V₃ V _4K zur weiteren Auswertung zur Verfügung.

Man kann, wenn einmal Korrekturwerte ermittelt wurden, die Kriterien für die Korrekturermittlung verschärfen und ab dann z. B. für die Ermittlung zusätzlich noch die Geradeausfahrt zur Bedingung machen. Hierzu wird bei Bildung eines Korrektursignals K über ein Oder-Gatter 15 der Block 1 umgeschaltet, so daß er nunmehr nur noch bei zusätzlicher Geradeausfahrt, d. h. wenn a₀ < a₂ ist, den Block 5 aktiviert.

Anhand eines in Fig. 2 gezeigten Flußdiagramms ein etwas anderes Verfahren erläutert. Nach dem Start (20) wird in 21 die kleinste Differenz Δ Vmin ermittelt und der Mittelwert gebildet. In 22 wird geprüft, ob die ermittelten Werte plausibel sind (z. B. Δ Vmin/ < 1%). Ist dies der Fall, so werden in 23 die Korrekturfaktoren berechnet und in 24 auf Plausibilität geprüft

Ist dies ebenfalls der Fall, so werden in 25 die Radgeschwindigkeiten korrigiert. Wird dagegen in den Blöcken 22 oder 24 festgestellt, daß die gelieferten Werte nicht plausibel sind, so wird jeweils über 26 der letzte vorangegangene plausible Korrekturwert zur Korrektur benutzt.

In Fig. 3 ist unterstellt, daß nur den Vorderrädern 31 und 32 je ein Geschwindigkeitssensor 35 bzw. 36 zugeordnet ist, während den Hinterrädern 33 und 34 nur ein am Differential 37 angeordneten Sensor 38 zugeordnet ist. In diesem Fall wird das Signal dieses Sensors 38 als gemitteltes Signal der Räder mit der geringsten Differenz gesetzt und davon ausgehend die Korrektur der beiden Vorderräder vorgenommen. Die Differenzermittlungen gemäß Fig. 1 entfallen. Das Differential bildet mechanisch den Mittelwert der Antriebsgeschwindigkeit.

Claims

1. Verfahren zur Korrektur der durch Radsensoren ermittelten Drehgeschwindigkeiten von Fahrzeugrädern, dadurch gekennzeichnet, daß in Zeiträumen ohne Radschlupf durch paarweisen Vergleich der Raddrehgeschwindigkeiten das Radpaar mit der geringsten Geschwindigkeitsdifferenz ermittelt wird, daß die Radgeschwindigkeiten dieser Räder gemittelt werden, daß aus den Abweichungen der übrigen Räder von diesem Mittelwert Korrekturwerte ermittelt werden und daß nachfolgend die Radgeschwindigkeiten der übrigen Räder mit diesen Korrekturwerten korrigiert werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der paarweise Vergleich in Zeiträumen vorgenommen wird, in denen keine Schlupfregelung (ABS oder ASR oder Motorschleppmomentenregelung) erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der paarweise Vergleich in Zeiträumen vorgenommen wird, in denen nicht gebremst wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der paarweise Vergleich in Zeiträumen vorgenommen wird, in denen der Motor ein geringes Moment abgibt.

5. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der paarweise Vergleich in Zeiträumen vorgenommen wird, in denen das Fahrzeug in einem vorgegebenen Geschwindigkeitsbereich fährt.

6. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der paarweise Vergleich in Zeiträumen vorgenommen wird, in denen die Radbeschleunigungen und Radverzögerungen kleiner als ein vorgegebener kleiner Vergleichswert sind.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der paarweise Vergleich in Zeiträumen vorgenommen wird, in denen keine Kurve durchfahren wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Feststellung der geringsten Differenz zweier Radgeschwindigkeiten der Mittelwert einer Vielzahl von nacheinander ermittelten Geschwindigkeitsdifferenz Δ V gebildet wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein gewichteter Mittelwert der Differenzen Δ V zum Zeitpunkt t nach Maßgabe der Beziehung ermittelt wird,
wobei m eine Konstante Zahl (Zahl der Berechnungen), und (t-1) und t aufeinanderfolgende Auswertungszeitpunkte sind.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß die geringste Differenz nur verwertet wird, wenn sich die Radgeschwindigkeiten der zugehörigen Räder um weniger als ein vorgegebener kleiner Wert (z. B. 1%) voneinander unterscheiden.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß die gemessenen Radgeschwindigkeiten Vmi der übrigen Räder nach Maßgabe der Beziehung V _Ki = K _i · Vmikorrigiert werden, wobei K _i ein für das einzelne Rad ermittelten Korrekturfaktor und V _Ki die korrigierte Radgeschwindigkeit für das einzelne Rad ist.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß K durch Bildung des Quatienten K = /Vm ermittelt wird.

13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Korrekturwert K ein nach Maßgabe der Beziehung ermittelten gewichteten Korrekturwert ist, wobei m eine Konstante Zahl der, (t-1) und t aufeinanderfolgende Auswertezeitpunkte und K(t) der neu ermittelte Korrekturwert ist.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11-13, dadurch gekennzeichnet, daß die zulässige Abweichung des Werts für K von 1 begrenzt ist.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Abweichung des aktuellen Korrekturwerts K(t) vom gewichteten Korrekturwert begrenzt ist.

16. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurvenfahrbedingung erst wirksam gemacht wird, wenn ein erster Korrekturwert nach einer Zahl von Messungen ermittelt wurde.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-16, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines gemeinsamen Geschwindigkeitssensors an einer Achse das Geschwindigkeitssignal dieses Sensors als Mittelwert verwendet wird.