WO2009037138A1 - Verfahren zur anfahrunterstützung bei einem kraftfahrzeug - Google Patents

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Toni Braeuer
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Robert Bosch Gmbh
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    • B60T7/12—Brake-action initiating means for automatic initiation; for initiation not subject to will of driver or passenger
    • B60T7/122—Brake-action initiating means for automatic initiation; for initiation not subject to will of driver or passenger for locking of reverse movement
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units, or advanced driver assistance systems for ensuring comfort, stability and safety or drive control systems for propelling or retarding the vehicle
    • B60W30/18—Propelling the vehicle
    • B60W30/18009—Propelling the vehicle related to particular drive situations
    • B60W30/18027—Drive off, accelerating from standstill
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    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
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    • B60W2552/00—Input parameters relating to infrastructure
    • B60W2552/15—Road slope

Definitions

  • the invention relates to a method for starting assistance in a motor vehicle, in which a holding force acting on the motor vehicle is reduced when a variable characterizing the engine torque exceeds a threshold value dependent on a road surface characteristic describing a road property, in particular the road longitudinal inclination.
  • the core of the invention is characterized in that the threshold additionally depends on a further, dependent on the engine condition size.
  • Start-up recognition included so that a smooth start-up in a variety of operating situations is possible.
  • An advantageous embodiment of the invention is characterized in that it is the idle torque of the engine at the size dependent on the engine condition.
  • An advantageous embodiment of the invention is characterized in that the last determined idling torque of the engine is used as dependent on the engine condition size.
  • Idle torques of the engine is used during the current ignition cycle.
  • the two last-mentioned embodiments ensure that values that are as current as possible are used for the variable dependent on the engine condition.
  • An advantageous embodiment of the invention is characterized in that the threshold value results in the sum of two variables, wherein - one of the variables is dependent on the roadway size and independent of the engine size and - the other of the variables depends on the engine size and independently of the engine size
  • An advantageous embodiment of the invention is characterized in that the dependent on the engine condition size is determined during vehicle standstill and not actuated accelerator pedal.
  • the invention comprises a device containing means for carrying out the methods described above.
  • the drawing comprises the figures 1 to 5.
  • Fig. 1 shows the calculation of the basic torque when a driving situation has been detected.
  • the engine torque is only influenced by fluctuations of the engine control and consumers.
  • area 2) the influence of accelerating is added.
  • Fig. 2 shows a dependence of the starting torque of the moment of the respective slope and the base torque.
  • Fig. 3 shows the detection of a startup process.
  • FIG. 4 shows fluctuations in the basic torque due to different timing of the driving situation.
  • Fig. 5 shows the basic sequence of the method according to the invention.
  • the present invention describes the improvement of the determination of the starting torque in a starting assistance function of a motor vehicle.
  • a starting torque is used, which is composed of two components: 1) a motor condition-related share and
  • the engine conditional portion is referred to as base torque.
  • the use of the basic torque serves to include the drive torque applied at standstill in the starting detection. Characteristic for each gradient is a specific engine torque, which is needed for starting. This motor torque must always be additionally applied by the motor, regardless of which motor torque is already present at standstill. In order to detect the start-up procedure, therefore, the current engine torque must always exceed the sum of a base torque and an engine torque necessary for the respective gradient. The sum represents the starting torque:
  • the base torque at the time of a certain driving situation for example, at a first detection of a non-actuated brake pedal, determined, stored and then used unchanged to determine the startup.
  • the base torque thus represents the torque applied at the time of the driving situation.
  • the base torque is calculated and stored once in certain driving situations, which are preferably just before the starting process. This can e.g. the time immediately after leaving the brake pedal and is shown in Fig. 1.
  • the time t is plotted in the abscissa direction, the time t is divided into a first phase denoted by 1) and an immediately following phase designated by 2).
  • BLS status of the brake light switch, at time t ⁇ the brake light switch is reset, i. the brake pedal is released.
  • M current engine torque
  • the basic torque MB in FIG. 1 designates the engine torque which at the time t ⁇ , i. after releasing the brake pedal, is present. In order to detect a subsequent starting process, the current engine torque must be the
  • the base torque M BaS ⁇ s depends on many sizes, for example, in vehicles equipped with an automatic transmission from the present
  • Component M S te ⁇ gun g composed.
  • Fig. 3 the time t is plotted in the abscissa. In the ordinate, the following quantities are applied: - the motor torque M is Mo and a gate labeled F binary variable which indicates whether the starting condition M Mo tor> M S te ⁇ gun is g + M BaS ⁇ s satisfied or not.
  • a further embodiment of the invention is therefore given by the fact that an algorithm stores in certain driving situations, the currently applied engine torque in each case in a memory and calculates the mean value thereof. This average can be used as an estimate for the underlying during the current firing cycle.
  • the particular driving situations are in particular situations in which the vehicle is at a standstill and also no accelerator pedal operation takes place. These are situations in which most likely only that
  • Propulsion torque of the engine is present.
  • Fig. 4 the time t is plotted in the abscissa. In the ordinate direction, the following quantities are plotted: the current engine torque M motor the status BLS of the brake light switch, which changes in a first scenario at the time indicated by 1) and in a second scenario at the time indicated by 2) in the status "brake light switch off.” It can be seen in Fig. 4 that depending on the scenario MBmax indicates a maximum base torque, MBmin denotes a minimum base torque MBM denotes this average base torque, which is no longer subject to strong fluctuations.
  • FIG. 5 The sequence of the method according to the invention is shown in FIG. 5. After the start of the method in block 500, a roadway size describing a roadway property is determined in block 501. Subsequently, an engine torque variable characterizing the engine torque is determined in block 502. Thereafter, in block 503, the roadway size and the
  • Motor torque size determines a threshold.
  • a query is subsequently made as to whether the current engine torque exceeds the threshold value determined in block 503. If the answer is "yes” (marked “y” in Fig. 5) then a start-up procedure is initiated in block 505. If the answer is "no” (marked “m” in Fig. 5), then the start of the Process branched back in block 500.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Anfahrunterstützung bei einem Kraftfahrzeug, bei dem eine auf das Kraftfahrzeug wirkende Haltekraft dann abgebaut wird, wenn eine das Motormoment charakterisierende Größe einen von einer Fahrbahngröße abhängigen Schwellenwert überschreitet. Der Kern der Erfindung besteht darin, dass der Schwellenwert zusätzlich von einer weiteren, vom Motorzustand abhängigen Größe abhängt.

Description

Beschreibung
Verfahren zur Anfahrunterstützung bei einem Kraftfahrzeug
Stand der Technik
Aus der DE 199 50 034 Al sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung einer Bremsanlage eines Fahrzeugs bekannt. Dabei wird in wenigstens einem Betriebszustand bei betätigtem Bremspedal Bremskraft an wenigstens einem Rad des Fahrzeugs unabhängig vom Maß der
Pedalbetätigung gehalten. Für die Aktivierung oder Deaktivierung der Funktion sind verschiedene Bedingungen gemeinsam oder alternativ vorgesehen. Die Merkmale der Oberbegriffe der unabhängigen Ansprüche sind der DE 199 50 034 Al zu entnehmen.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Anfahrunterstützung bei einem Kraftfahrzeug, bei dem eine auf das Kraftfahrzeug wirkende Haltekraft dann abgebaut wird, wenn eine das Motormoment charakterisierende Größe einen von einer eine Fahrbahneigenschaft beschreibenden Fahrbahngröße, insbesondere der Fahrbahnlängsneigung, abhängigen Schwellenwert überschreitet. Der Kern der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Schwellenwert zusätzlich von einer weiteren, vom Motorzustand abhängigen Größe abhängt. Durch die Erfindung wird das im Stillstand anliegende Antriebsmoment in die
Anfahrerkennung mit einbezogen, so dass ein gleichmäßiger Anfahrvorgang in den unterschiedlichsten Betriebssituationen ermöglicht wird. Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der vom Motorzustand abhängigen Größe um das Leerlaufdrehmoment des Motors handelt.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass als vom Motorzustand abhängige Größe das zuletzt ermittelte Leerlaufdrehmoment des Motors verwendet wird.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass als vom Motorzustand abhängige Größe der Mittelwert aller ermittelten
Leerlaufdrehmomente des Motors während des aktuellen Zündungszyklus verwendet wird. Durch die beiden letztgenannten Ausgestaltungen wird sichergestellt, dass möglichst aktuelle Werte für die vom Motorzustand abhängige Größe verwendet werden.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass sich der Schwellenwert als Summe zweier Größen ergibt, wobei in - eine der Größen abhängig von der Fahrbahngröße und unabhängig von der Motorgröße ist und - die andere der Größen abhängig von der Motorgröße und unabhängig von der
Fahrbahngröße ist und
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die vom Motorzustand abhängige Größe während des Fahrzeugstillstands und bei nichtbetätigtem Fahrpedal ermittelt wird.
Weiter umfasst die Erfindung eine Vorrichtung, enthaltend Mittel zur Durchführung der vorstehend beschriebenen Verfahren.
Die Zeichnung umfasst die Figuren 1 bis 5.
Fig. 1 zeigt die Berechnung des Basismoments, wenn eine Fahrsituation erkannt wurde. Im Bereich 1) wird das Motormoment nur durch Schwankungen der Motorsteuerung und Verbraucher beeinflusst. Im Bereich 2) kommt die Beeinflussung durch Gasgeben hinzu. Fig. 2 zeigt eine Abhängigkeit des Anfahrmoments vom Moment der jeweiligen Steigung und vom Basismoment.
Fig. 3 zeigt die Erkennung eines Anfahrvorgangs.
Fig. 4 zeigt Schwankungen des Basismoments durch zeitlich unterschiedliche Erkennung der Fahrsituation.
Fig. 5 zeigt den grundsätzlichen Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Die vorliegende Erfindung beschreibt die Verbesserung der Ermittlung des Anfahrmoments bei einer Anfahrassistentenfunktion eines Kraftfahrzeugs. Dazu wird ein Anfahrmoment verwendet, welches sich aus zwei Bestandteilen zusammensetzt: 1) ein motorzustandsbedingter Anteil und
2) ein steigungsabhängiger Anteil
Der motorzustandsbedingte Anteil wird als Basismoment bezeichnet. Die Verwendung des Basismoments dient dazu, das im Stillstand anliegende Antriebsmoment in die Anfahrerkennung mit einzubeziehen. Charakteristisch für jede Steigung ist ein bestimmtes Motormoment , welches zum Anfahren benötigt wird. Dieses Motormoment muss immer zusätzlich vom Motor aufgebracht werden, unabhängig davon, welches Motormoment schon im Stillstand anliegt. Zur Erkennung des Anfahrvorgangsmuss somit immer das aktuelle Motormoment die Summe aus einem Basismoment und einem für die jeweilige Steigung notwendigen Motormoment überschreiten. Die Summe stellt das Anfahrmoment dar:
MAnfahr = Msteigung + Mßasis •
Damit ergibt sich als Anfahrbedingung:
M Motor > M Anfahr •
In einer ersten Ausgestaltung der Erfindung wird das Basismoment zum Zeitpunkt einer bestimmten Fahrsituation, z.B. bei einer ersten Erkennung eines nicht betätigten Bremspedals, ermittelt, abgespeichert und danach unverändert zur Ermittlung des Anfahrvorgangs herangezogen. Das Basismoment stellt somit das zum Zeitpunkt der Fahrsituation anliegende Motormoment dar. - A -
In einer weiteren Ausgestaltung wird das Basismoment in bestimmten Fahrsituationen, welche vorzugsweise kurz vor dem Anfahrvorgang liegen, einmalig berechnet und abgespeichert. Dies kann z.B. der Zeitpunkt unmittelbar nach dem Verlassen des Bremspedals sein und ist in Fig. 1 dargestellt.
In Fig. 1 ist in Abszissenrichtung die Zeit t aufgetragen, die Zeit t ist dabei in eine erste mit 1) bezeichnete Phase und eine unmittelbar darauf folgende, mit 2) bezeichnete Phase eingeteilt. In Ordinatenrichtung sind die folgenden Größen aufgetragen: PW = die Betätigung oder Nichtbetätigung des Fahrpedals anzeigende binäre
Größe, mit Beginn der Phase 2) wird das Fahrpedal betätigt, d.h. der Fahrer möchte anfahren.
BLS = Status des Bremslichtschalters, zum Zeitpunkt tθ wird der Bremslichtschalter rückgesetzt, d.h. das Bremspedal losgelassen. M = aktuelles Motormoment
MB = Basismoment
Das Basismoment MB kennzeichnet in Fig. 1 dasjenige Motormoment, welches zum Zeitpunkt tθ, d.h. nach Loslassen des Bremspedals, vorliegt. Um einen nachfolgenden Anfahrvorgang zu erkennen, muss das aktuelle Motormoment die
Summe aus dem Basismoment und dem für die jeweilige vorliegende Steigung charakteristischen Motormoment überschreiten, d.h.
MMotor > Msteigung + Mßasis •
Das für die jeweilige Steigung charakteristische Motormoment Msteigung. d.h. dasjenige Motormoment, welches zur Überwindung der Hangabtriebskraft erforderlich ist, kann z.B. anhand des Ausgangssignals ax eines Längsbeschleunigungssensors ermittelt werden, welches bei Fahrzeugstillstand ein Maß für die Fahrzeuglängsneigung darstellt, d.h. Msteigung = f(ax). Das Basismoment MBaSιs ist von sehr vielen Größen abhängig, beispielsweise bei mit einem Automatikgetriebe ausgestatteten Fahrzeugen vom vorliegenden
Wandlermoment, aber auch von der Fahrsituation. Der Zusammenhang zwischen dem Anfahrmoment MAnfahr und der Fahrtbahnlängsneigung bzw. Steigung ist in Fig. 2 dargestellt. Dort ist in Abszissenrichtung die Steigung bzw. Fahrbahnlängsneigung s aufgetragen, in Ordinatenrichtung ist das Anfahrmoment MAnfahr aufgetragen, welches sich aus der steigungsunabhängigen Komponente MBasιs und der steigungsabhängigen
Komponente MSteιgung zusammensetzt.
In Fig. 3 ist in Abszissenrichtung die Zeit t aufgetragen. In Ordinatenrichtung sind die folgenden Größen aufgetragen: - das Motormoment MMotor und eine mit F gekennzeichnete binäre Größe, welche angibt, ob die Anfahrbedingung MMotor > MSteιgung + MBaSιs erfüllt ist oder nicht.
Ab dem Zeit t = 0 wird das Motormoment MMotor erhöht und überschreitet zum Zeitpunkt tl die Summe MSteιgung + MBasιs • Deshalb findet zu diesem Zeitpunkt bei der binären Größe F ein Sprung statt und das Fahrzeug fährt an.
Da das im Stillstand vorhandene Motormoment starken Schwankungen durch Verbraucher und Motorregelung unterliegt, wird das Basismoment bei gleichen Steigungen unterschiedlich abgespeichert. Ein zuverlässiges und gleiches
Anfahren an derselben Steigung ist somit häufig nicht optimal erreichbar.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung ist deshalb dadurch gegeben, dass ein Algorithmus bei bestimmten Fahrsituationen das aktuell anliegende Motormoment jeweils in einem Speicher ablegt und daraus den Mittelwert berechnet. Dieser Mittelwert kann als Schätzgröße für den Basiswert während des aktuellen Zündungszyklus verwendet werden. Bei den bestimmten Fahrsituationen handelt es sich dabei insbesondere um Situationen, in denen sich das Fahrzeug im Stillstand befindet und auch keine Fahrpedalbetätigung stattfindet. Dies sind damit Situationen, in denen höchstwahrscheinlich nur das
Vortriebsmoment des Motors vorliegt.
Damit werden spontane Schwankungen des Basismoments unterbunden und eine Verbesserung der Zuverlässigkeit des Anfahrens ist die Folge.
In Fig. 4 ist in Abszissenrichtung die Zeit t aufgetragen. In Ordinatenrichtung sind die folgenden Größen aufgetragen: das aktuelle Motormoment MMotor der Status BLS des Bremslichtschalters, welcher in einem ersten Szenario zum mit 1) bezeichneten Zeitpunkt und in einem zweiten Szenario zum mit 2) bezeichneten Zeitpunkt in den Status „Bremslichtschalter aus" wechselt. Zu erkennen in Fig. 4 ist, dass je nach Szenario ein unterschiedlich großes Basismoment zur Berechnung des Schwellenwertes verwendet wird. Dies kann durch die Verwendung eines mittleren Basismoments verhindert werden. MBmax kennzeichnet ein maximales Basismoment, MBmin kennzeichnet ein minimales Basismoment. MBM kennzeichnet dieses mittlere Basismoment, welches keinen starken Schwankungen mehr unterliegt.
Der Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in Fig. 5 dargestellt. Nach dem Start des Verfahrens in Block 500 wird in Block 501 eine eine Fahrbahneigenschaft beschreibende Fahrbahngröße ermittelt. Anschließend wird in Block 502 eine das Motormoment charakterisierende Motormomentgröße ermittelt. Danach wird in Block 503 aus der Fahrbahngröße und der
Motormomentgröße ein Schwellenwert ermittelt. In Block 504 wird anschließend abgefragt, ob das aktuelle Motormoment den in Block 503 ermittelten Schwellenwert überschreitet. Lautet die Antwort ,ja" (in Fig. 5 mit „y" gekennzeichnet, dann wird in Block 505 ein Anfahrvorgang initiiert. Lautet die Antwort dagegen „nein" (in Fig. 5 mit „m" gekennzeichnet), dann wird zum Beginn des Verfahrens in Block 500 zurückverzweigt.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur Anfahrunterstützung bei einem Kraftfahrzeug, bei dem eine auf das Kraftfahrzeug wirkende Haltekraft dann abgebaut wird, wenn eine das
Motormoment charakterisierende Größe einen von einer eine Fahrbahneigenschaft beschreibenden Fahrbahngröße (501) abhängigen Schwellenwert überschreitet (504), dadurch gekennzeichnet, dass der Schwellenwert zusätzlich von einer weiteren, vom Motorzustand abhängigen Motorgröße (502) abhängt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Fahrbahngröße (501) um die Fahrbahnlängsneigung handelt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Motorgröße (502) um das Leerlaufdrehmoment des Motors handelt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Motorgröße (502) das zuletzt ermittelte Leerlaufdrehmoment des Motors verwendet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Motorgröße (502) der Mittelwert aller ermittelten Leerlaufdrehmomente des Motors während des aktuellen Zündungszyklus verwendet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Schwellenwert als Summe zweier Größen ergibt, wobei in
- eine der Größen abhängig von der Fahrbahngröße (501) und unabhängig von der Motorgröße (502) ist und - die andere der Größen abhängig von der Motorgröße (502) und unabhängig von der Fahrbahngröße (501) ist und
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Motorgröße (502) während des Fahrzeugstillstands und nichtbetätigtem Fahrpedal ermittelt wird.
8. Vorrichtung, enthaltend Mittel zur Durchführung der vorstehend beschriebenen Verfahren.
PCT/EP2008/061841 2007-09-13 2008-09-08 Verfahren zur anfahrunterstützung bei einem kraftfahrzeug WO2009037138A1 (de)

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