DE19919837A1

DE19919837A1 - Verfahren zum Eingriff in ein System zur Steuerung bzw. Regelung der Fahrdynamik eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE19919837A1
Application number: DE1999119837
Authority: DE
Inventors: Matthias Baumann; Torsten Herrmann; Ulrich Lueders
Original assignee: DaimlerChrysler AG; Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 1999-04-30
Filing date: 1999-04-30
Publication date: 2000-11-09
Also published as: WO2000066405A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Eingriff in ein System zur Steuerung bzw. Regelung der Fahrdynamik eines Kraftfahrzeugs durch einen Eingriff zumindest in einzelne Radbremsen eines Kraftfahrzeugs, wobei, wenn eines oder mehrere der nachfolgenden Kriterien, daß weder ein Steuer- noch ein Regeleingriff eines Antiblockier- oder Antriebsschlupfregelsystems vorliegt, daß die Lenkwinkelgeschwindigkeit kleiner ist als ein Lenkwinkelgeschwindigkeitsgrenzwert, daß die Querneigung größer ist als ein Querneigungsgrenzwert, daß der vom System aufgebaute Druck für den Eingriff in die zumindest eine Radbremse kleiner ist als ein Maximaldruck und/oder daß die Gierbeschleunigung kleiner ist als ein Maximalwert ununterbrochen vorliegt für einen Mindestzeitraum während eines ununterbrochenen Steuer- bzw. Regeleingriffs des Systems, der durch das System veranlaßte Eingriff modifiziert wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Eingriff in ein System zur Steuerung bzw. Regelung der Fahrdynamik eines Kraftfahrzeugs nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Systeme zur Regelung der Fahrdynamik sind unter der Bezeichnung "ESP" bekannt. Bei derartigen Systemen wird aus der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem aus dem gemessenen Lenkradwinkel abgeleiteten Lenkwinkel eine Sollgierrate errechnet. Diese wird mit einer durch einen Gierratensensor gemessenen Istgierrate verglichen. Wenn die Sollgierrate unzulässig stark von der Istgierrate abweicht, und diese Abweichung eine Schwelle überschreitet, so wird der Reibwert ermittelt. Dazu wird die Querbeschleunigung mittels eines Querbeschleunigungssensors gemessen. Weiterhin steht ein Signal zur Verfügung, das die Längsbeschleunigung repräsentiert. Es ist nicht zwingend notwendig, diese Längsbeschleunigung zu messen. Diese kann auch aus Antriebskräften, Bremskräften und einem Fahrzeugverzögerungswert abgeleitet werden. Mit diesem berechneten Reibwert wird die Sollgierrate nochmals korrigiert und dann der Eingriff durch das System durch einen Eingriff zumindest in einzelne Radbremsen des Kraftfahrzeugs durchgeführt. Niedrige Reibwertschätzungen führen zu einer stärkeren Begrenzung der Sollgierrate, so daß auch Schleudern auf Schnee und Eis erkannt werden kann und das Fahrzeug wieder in den stabilen Bereich zurückgeführt wird. Höhere Reibwerte lassen dagegen bei ansonsten gleichen Bedingungen (Lenkwinkel und Fahrzeuggeschwindigkeit) eine deutlich größere Sollgierrate zu. Soweit also die drei Signale "Lenkwinkel", "Drehrate" und "Querbeschleunigung" nicht miteinander korrelieren, so wird auf einen instabilen Fahrzustand geschlossen und ein entsprechender Eingriff des Systems ausgelöst.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Erkennung kritischer Zustände, die einen Eingriff des Systems erforderlich machen, zu verbessern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst, indem dann, wenn eines oder mehrere der Kriterien:

- das vom Fahrzeugführer angeforderte Antriebssignal entspricht einer Vollaststellung, wobei vom System ein Bremseneingriff vorgegeben wird,
- es liegt weder ein Steuer- noch ein Regeleingriff eines Antiblockier- oder Antriebsschlupfregelsystems vor,
- die Lenkwinkelgeschwindigkeit ist kleiner als ein Lenkwinkelgeschwindigkeitsgrenzwert,
- die Querneigung ist größer als ein Querneigungsgrenzwert,
- der vom System aufgebaute Druck für den Eingriff in die zumindest eine Radbremse ist kleiner als ein Maximaldruck und/oder
- die Gierbeschleunigung ist kleiner als ein Maximalwert

für einen Mindestzeitraum während eines ununterbrochenen Steuer- bzw. Regeleingriffs des Systems ununterbrochen vorliegt, der durch das System veranlaßte Eingriff modifiziert wird.

Es gibt Kombinationen von Signalen, die zur Bestimmung der Notwendigkeit eines Eingriffs durch das System ausgewertet werden, die sich nicht unbedingt eindeutig einer kritischen Fahrsituation oder einer anderen unkritischen Situation zuordnen lassen, bei der kein Eingriff des Systems notwendig ist. Vorteilhaft können mit der im Anspruch 1 beschriebenen Vorgehensweise Signalkombinationen, die einen Eingriff durch das System als notwendig erscheinen lassen könnten, auf Situationen zurückgeführt werden, die keine Instabilität des Fahrverhaltens erkennen lassen, so daß dann ggf. kein Eingriff durch das System erforderlich ist.

Es wird also eine maximale Verfügbarkeit des Systems erreicht, wobei gleichzeitig weitere Nachteile vermieden werden, die bei zu häufigen Eingriffen durch das System darin bestehen können, daß es zu einem für den Fahrzeugführer nicht nachvollziehbaren Gierverhalten des Fahrzeugs durch den Bremseneingriff kommt, daß durch die Steuer- bzw. Regelgeräusche der Komfort beeinträchtigt wird, daß es zu Fehlinformationen durch die mit der Steuerung bzw. Regelung durch das System verbundenen Ansteuerung der Anzeigevorrichtung kommt und daß das System eventuell abgeschaltet wird, weil es zu einer nicht zugelassenen Dauersteuerung bzw. Dauerregelung durch das System kommt.

Indem beispielsweise das Kriterium ausgewertet wird, ob das vom Fahrzeugführer angeforderte Antriebssignal einer Vollaststellung entspricht, wobei vom System ein Bremseneingriff vorgegeben wird, kann berücksichtigt werden, ob die Vorgaben des Fahrzeugführers der vom System erkannten Fahrsituation unter Umständen entgegenstehen, so daß auf eine andere Situation zu schließen ist. Vorteilhaft muß diese Bedingung dabei für einen bestimmten Mindestzeitraum vorliegen, so daß kurzzeitige Überreaktionen des Fahrzeugführers keine Rolle spielen.

Soweit ein Eingriff eines Antiblockier- oder Antriebsschlupfregelsystems vorliegt, kann daraus geschlossen werden, daß eher eine kritische Fahrsituation vorliegt, so daß das System vorteilhaft aktiviert ist.

Wenn die Querneigung des Fahrzeugs größer ist als ein Querneigungsgrenzwert und die Gierbeschleunigung bzw. die Gierrate ist kleiner als ein Grenzwert der Gierbeschleunigung bzw. der Gierrate, kann daraus geschlossen werden, daß das Fahrzeug auf einer Straße mit einer seitlichen Neigung fährt oder beispielsweise infolge einer unsymmetrischen Lastverteilung eine seitliche Neigung aufweist, ohne daß deswegen ein Eingriff des Systems erforderlich wäre. Bei einer Fahrt auf einer Straße mit einer seitlichen Neigung korrelieren die aus Meßsignalen abgeleitete Istgierrate und die aus Meßsignalen abgeleitete Querbeschleunigung nicht mehr miteinander. Diese Abweichung kann das Kritierium erfüllen, nach dem ein Eingriff des Systems erfolgt. Wenn beispielsweise eine geringe Querbeschleunigung gemessen wird, wird daraus vom System ein niedriger Reibwert abgeleitet, so daß die Sollgierrate wiederum aufgrund des Modells begrenzt wird. Die Sollgierrate wird also durch den niedrig geschätzten Reibwert begrenzt, was dann zu einem Steuer- bzw. Regeleingriff des Systems führen kann, ohne daß dies eigentlich notwendig wäre. Ähnliche Situationen können beispielsweise auch auftreten bei einer Straße mit Fahrbahnunebenheiten, wenn geringe Querbeschleunigungen vorliegen sowie bei den bereits angesprochenen unsymmetrischen Ladungsverteilungen.

Ebensolches gilt aber beispielsweise auch bei Kombination unterschiedlicher Reifen, bei einem Verschleiß des Fahrwerks, bei nachträglich vorgenommenen Änderungen am Fahrwerk. Ebenso können solche Situationen auftreten, wenn einzelne Sensoren nicht richtig justiert sind.

Indem weiterhin die Größen Lenkwinkelgeschwindigkeit, Querbeschleunigung sowie der vom System aufgebaute Druck allein oder in Kombination beobachtet werden, kann vorteilhaft erkannt werden, ob es sich um einen stationären Regelzustand handelt, bei dem sich die Stellgrößen und auch die Ausgangsgrößen nicht wesentlich ändern. In diesem Fall kann geschlossen werden, daß es sich um einen für das System untypischen Regelvorgang handelt, da diese Regelvorgänge durchweg dynamischen Änderungen unterliegen. Es kann dann vorteilhaft wiederum eine Modifikation des Eingriffs durch das System erfolgen.

Der Mindestzeitraum, der im Zusammenhang mit Anspruch 1 angesprochen wurde, kann in der Größenordnung von etwa einer bis einigen Sekunden liegen.

Bei dem Verfahren nach Anspruch 2 wird für die Bestimmung des Eingriffs durch das System der ermittelte Reibwert so gewählt, daß dieser einen Mindestreibwert nicht unterschreitet.

Dadurch wird aufgrund des Fahrzeugmodells die Sollgierrate nicht mehr begrenzt und kann die größtmöglichen Werte annehmen.

In der weiteren Ausgestaltung des Verfahrens nach Anspruch 3 wird dem System zur Bestimmung des Reibwertes eine ermittelte Querbeschleunigung vorgegeben, die einen bestimmten Mindestwert der Querbeschleunigung nicht unterschreitet.

Dies bewirkt aufgrund des Fahrzeugmodells, bei dem der Reibwert anhand der Querbeschleunigung geschätzt wird, daß ein großer Reibwert geschätzt wird. Die Querbeschleunigung kann beispielsweise der Maximalwert der tatsächlich vorliegenden Querbeschleunigung und einem festen Wert der Querbeschleunigung sein, der beispielsweise betragsmäßig der Erdbeschleunigung entsprechen kann.

In einer Ausgestaltung des Verfahren nach Anspruch 4 werden die Schwelle bzw. die Schwellen für einen Steuer- bzw. Regeleingriff durch das System so gewählt, daß aufgrund der vorliegenden Meßwerte und geschätzten Größen noch kein Eingriff erfolgt.

Dies erweist sich besonders vorteilhaft, wenn eine Situation erkannt wurde, in der es sich um eine Querneigung des Fahrzeugs handelt, die keine fahrdynamischen Gründe hat.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Die Figur zeigt dabei ein Ablaufdiagramm, bei dem im Schritt 101 zunächst überprüft wird, ob ein Zähler, der bei jedem Verfahrensdurchlauf im Schritt 111 inkrementiert wird, einen bestimmten Wert erreicht oder überschritten hat.

Der Durchlauf der Verfahrens wird dabei insbesondere zyklisch in bestimmten Zeitintervallen angestoßen. Sofern der Zähler also bei jedem dieser Schritte inkrementiert wird, entspricht der Zählerstand unter Beachtung der Zeitintervalle also einer Gesamtzeitdauer.

Es erfolgt dann ein Übergang zu dem Schritt 102, in dem der Reibwert auf einen Maximalwert gesetzt wird (ggf. durch Vorgabe einer entsprechenden Querbeschleunigung bei der Reibwertschätzung) und/oder die Schwellen für einen Eingriff des Systems so geändert werden, daß bei den zum Zeitpunkt des Überschreitens des bestimmten Wertes durch den Zähler vorliegenden Verhältnissen gerade kein Eingriff des Systems erfolgt.

Wenn der Zähler den bestimmten Wert noch nicht erreicht hat, erfolgt ein Übergang zu dem Schritt 103, in dem geprüft wird, ob das vom Fahrzeugführer angeforderte Antriebssignal einer Vollaststellung entspricht, wobei vom System ein Bremseneingriff vorgegeben wird. Dadurch kann vorteilhaft erkannt werden, ob die Vorgabe des Fahrzeugführers auf eine andere Situation schließen läßt als die, die von dem System erkannt wurde.

Wenn dies nicht der Fall ist, erfolgt ein Übergang zu dem Schritt 104, in dem der Zähler normiert wird.

Andernfalls erfolgt ein Übergang zu dem Schritt 105, in dem geprüft wird, ob weder ein Steuer- noch ein Regeleingriff eines Antiblockier- oder Antriebsschlupfregelsystems vorliegt.

Ist dies nicht der Fall, kann auf eine kritische Fahrsituation geschlossen werden. Es erfolgt dann ein Übergang zu dem Schritt 104, in dem der Zähler normiert wird.

Andernfalls erfolgt ein Übergang zu dem Schritt 106, in dem geprüft wird, ob die Lenkwinkelgeschwindigkeit kleiner ist als ein Lenkwinkelgeschwindigkeitsgrenzwert. Dieser Lenkwinkelgeschwindigkeitsgrenzwert kann beispielsweise 150°/s betragen.

Ist dies nicht der Fall, erfolgt wiederum ein Übergang zu dem Schritt 104, in dem der Zähler normiert wird.

Andernfalls erfolgt ein Übergang zu dem Schritt 107, in dem geprüft wird, ob die Querneigung größer ist als ein Querneigungsgrenzwert. Dieser Querneigungsgrenzwert kann beispielsweise 12° betragen.

Andernfalls erfolgt ein Übergang zu dem Schritt 108, in dem geprüft wird, ob der vom System aufgebaute Druck für den Eingriff in die zumindest eine Radbremse kleiner ist als ein Maximaldruck. Dieser Maximaldruck kann beispielsweise 30 bar betragen.

Ist dies nicht der Fall, erfolgt ein Übergang zu dem Schritt 104, in dem der Zähler normiert wird.

Andernfalls erfolgt ein Übergang zu dem Schritt 109, in dem überprüft wird, ob die Gierbeschleunigung kleiner ist als ein Maximalwert. Dieser Maximalwert kann beispielsweise 35°/s² betragen.

Andernfalls erfolgt ein Übergang zu dem Schritt 110, in dem geprüft wird, ob von dem System nach wie vor ein Eingriff vorgenommen wird. Dies kann beispielsweise anhand der vom System aufgebauten Bremsdrucke kontrolliert werden.

Andernfalls erfolgt ein Übergang zu dem Schritt 111, in dem der Zähler inkrementiert wird.

Es ist im Zusammenhang mit den vorgenannten Prüfungen auch möglich, einzelne der Prüfungen wegzulassen.

Claims

1. Verfahren zum Eingriff in ein System zur Steuerung bzw. Regelung der Fahrdynamik eines Kraftfahrzeugs durch einen Eingriff zumindest in einzelne Radbremsen eines Kraftfahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn eines oder mehrere der nachfolgenden Kriterien:

- das vom Fahrzeugführer angeforderte Antriebssignal entspricht einer Vollaststellung, wobei vom System ein Bremseneingriff vorgegeben wird (103),
- es liegt weder ein Steuer- noch ein Regeleingriff eines Antiblockier- oder Antriebsschlupfregelsystems vor (105),
- die Lenkwinkelgeschwindigkeit ist kleiner als ein Lenkwinkelgeschwindigkeitsgrenzwert (106),
- die Querneigung ist größer als ein Querneigungsgrenzwert (107),
- der vom System aufgebaute Druck für den Eingriff in die zumindest eine Radbremse ist kleiner als ein Maximaldruck (108) und/oder
- die Gierbeschleunigung ist kleiner als ein Maximalwert (109)

für einen Mindestzeitraum während eines ununterbrochenen Steuer- bzw. Regeleingriffs des Systems (110) ununterbrochen vorliegt, der durch das System veranlaßte Eingriff modifiziert wird (102).

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Bestimmung des Eingriffs durch das System der ermittelte Reibwert so gewählt wird, daß dieser einen Mindestreibwert nicht unterschreitet (102).

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem System zur Bestimmung des Reibwertes eine ermittelte Querbeschleunigung vorgegeben wird, die einen bestimmten Mindestwert der Querbeschleunigung nicht unterschreitet (102).

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwelle bzw. die Schwellen für einen Steuer- bzw. Regeleingriff durch das System so gewählt werden, daß aufgrund der vorliegenden Meßwerte und geschätzten Größen noch kein Eingriff erfolgt (102).