DE102006040740B4 - Method for slip detection in motor vehicles - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Durchführen einer Rutscherkennung bei einem Fahrzeug, das aus dem Stillstand heraus zu rutschen beginnt, wobei der Stillstand des Fahrzeugs sensorisch erfasst und ein Bewegungssignal (ax) eines Bewegungssensors (2) ausgewertet wird, um das Rutschen des Fahrzeugs zu erkennen, dadurch gekennzeichnet, dass der Bremsdruck (p) an wenigstens einem Rad abgebaut und die Rad-Drehzahl (n) dieses Rades ausgewertet wird, um das Rutschen des Fahrzeugs zu erkennen.A method for performing a slip detection in a vehicle that starts to slide from a standstill, the standstill of the vehicle being detected by sensors and a movement signal (ax) from a movement sensor (2) being evaluated in order to detect the sliding of the vehicle, characterized in that, that the brake pressure (p) is reduced on at least one wheel and the wheel speed (n) of this wheel is evaluated in order to detect the slipping of the vehicle.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Rutscherkennung bei einem Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1, sowie eine entsprechende Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 7.The invention relates to a method for slip detection in a vehicle according to the preamble of claim 1, as well as a corresponding device according to the preamble of claim 7.

Wenn ein Fahrzeug mittels der Betriebsbremse bis in den Stillstand abgebremst wird, kann es dazu kommen, dass das Fahrzeug aus dem Stand heraus zu rutschen beginnt. Eine typische Situation ist beispielsweise eine vereiste Tiefgarageneinfahrt, auf der das Fahrzeug ins Rutschen gerät.If a vehicle is braked to a standstill by means of the service brake, it can happen that the vehicle begins to slide out of the stationary state. A typical situation is, for example, an icy underground car park entrance on which the vehicle starts to slide.

Herkömmliche Bremsregelungen, wie z.B. ABS, greifen in derartigen Situationen nicht in den Fahrbetrieb ein, da sie nur für Bremsvorgänge ausgelegt sind, bei denen während des Abbremsens ein zu hoher Radschlupf auftritt. Die Bremsregelung ist daher im Stillstand des Fahrzeugs nicht verfügbar. Dadurch kann es zu kritischen Situationen kommen, in denen das Fahrzeug nicht mehrsteuerbar ist.Conventional brake controls such as ABS do not intervene in the driving operation in such situations, since they are only designed for braking processes in which excessive wheel slip occurs during braking. The brake control is therefore not available when the vehicle is stationary. This can lead to critical situations in which the vehicle can no longer be steered.

In der DE 10 2005 015 062 A1 sind ein Verfahren, ein Anfahrassistent sowie eine Vorrichtung offenbart, die sicherstellen, dass die aktivierte Anfahrunterstützung am Berg nicht zu einem unkontrollierten Fahrzeugverhalten beiträgt.In the DE 10 2005 015 062 A1 discloses a method, a start-up assistant and a device which ensure that the activated start-up assistance on a hill does not contribute to uncontrolled vehicle behavior.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren, sowie eine Vorrichtung zu schaffen, mit dem bzw. mit der das Rutschen eines Fahrzeugs aus dem Stillstand heraus erkannt werden kann, um infolge dessen z. B. eine Bremsregelung zu aktivieren.It is therefore the object of the present invention to provide a method and a device with which or with which the sliding of a vehicle from a standstill can be detected in order to, as a result, z. B. to activate a brake control.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch die im Patentanspruch 1 sowie im Patentanspruch 7 angegebenen Merkmale. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.This object is achieved according to the invention by the features specified in claim 1 and in claim 7. Further refinements of the invention are the subject of subclaims.

Ein wesentlicher Aspekt der Erfindung besteht darin, zunächst den Stillstand des Fahrzeugs sensorisch - vorzugsweise mittels der Rad-Drehzahlsensoren - zu erfassen und, sofern der Zustand „Stillstand“ festgestellt wurde, ein Signal eines Bewegungssensors auszuwerten, um das Rutschen des Fahrzeugs zu erkennen. Die Erfindung hat somit den wesentlichen Vorteil, dass durch die Verwendung eines Bewegungssensors das Rutschen des Fahrzeugs einfach und zuverlässig erkannt werden kann.An essential aspect of the invention is to first detect the standstill of the vehicle by sensors - preferably by means of the wheel speed sensors - and, if the “standstill” state has been determined, to evaluate a signal from a motion sensor in order to detect the vehicle slipping. The invention thus has the essential advantage that the use of a motion sensor allows the vehicle to slide easily and reliably.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei dem Bewegungssensor vorzugsweise um einen Beschleunigungssensor, insbesondere einen Längsbeschleunigungssensor. Der Stillstand und eine auf den Stillstand folgende Bewegung des Fahrzeugs (bei blockierten Bremsen) könnte aber auch mittels eines GPS-Empfängers oder eines anderen Satelliten gestützten Systems erkannt werden.According to a preferred embodiment of the invention, the movement sensor is preferably an acceleration sensor, in particular a longitudinal acceleration sensor. The standstill and a movement of the vehicle following the standstill (with blocked brakes) could, however, also be recognized by means of a GPS receiver or another satellite-supported system.

Gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung wird der Zustand „Rutschen“ erkannt, wenn der Stillstand des Fahrzeugs festgestellt wurde und der Bewegungssensor ein Signal liefert, das größer ist als ein vorgegebener Schwellenwert. In Reaktion darauf kann ein Fahrzeugsystem, insbesondere der ABS-Regler, aktiviert werden, um das Fahrzeug wieder kontrollierbar zu machen.According to a first embodiment of the invention, the “slipping” state is recognized when the vehicle is at a standstill and the motion sensor delivers a signal that is greater than a predefined threshold value. In response to this, a vehicle system, in particular the ABS controller, can be activated in order to make the vehicle controllable again.

Die erfindungsgemäße Genauigkeit der Rutscherkennung wird dadurch erreicht, dass der Bremsdruck nach dem Stillstand des Fahrzeugs an wenigstens einem Rad abgebaut und die Rad-Drehzahl dieses Rades ausgewertet wird. Wenn das Fahrzeug rutscht, wird sich dieses Rad zu drehen beginnen, so dass das Rutschen anhand der Bewegung des Testrades erkannt werden kann. Der Zustand „Rutschen“ wird in diesem Fall also erkannt, wenn der Bewegungssensor ein entsprechendes Signal liefert und die Rad-Drehzahl des Testrades einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet. Die ABS-Regelung oder ein andere System können danach wiederum aktiviert werden.The accuracy of the slip detection according to the invention is achieved in that the brake pressure is reduced on at least one wheel after the vehicle has come to a standstill and the wheel speed of this wheel is evaluated. When the vehicle slips, this wheel will begin to turn so that the slide can be detected from the movement of the test wheel. In this case, the “slipping” state is recognized when the motion sensor delivers a corresponding signal and the wheel speed of the test bike exceeds a specified threshold value. The ABS control or another system can then be activated again.

Anstelle des Druckabbaus am Testrad könnte natürlich auch der Druckaufbau bereits während der Bremsphase unterbunden oder zumindest begrenzt werden. Instead of reducing the pressure on the test bike, the pressure build-up could of course also be prevented or at least limited during the braking phase.

Der Bremsdruck am Testrad wäre dann bereits im Stillstand geringer als an den anderen Rädern bzw. gleich Null.The brake pressure on the test bike would then be lower than on the other wheels or equal to zero even at a standstill.

Als weitere Bedingung für das Aktivieren des ABS-Reglers bzw. das Einleiten anderer Maßnahmen kann beispielsweise vorgesehen sein, dass der Fahrer das Fuß-Bremspedal während des Rutschens betätigen muss. Zum Erkennen einer Bremsbetätigung kann ein Bremssignal, wie z.B. das Signal des Bremslichtschalters, ausgewertet werden. Bei Fahrzeugsystemen, die selbsttätig Druck aufbauen und bis in den Stillstand bremsen, ist auch ohne Bremspedalbetätigung durch den Fahrer eine Aktivierung der ABS-Regelung vorstellbar. Die Aktivierungsbedingung wäre in diesem Fall nicht die Pedalbetätigung, sondern z. B. ein im Bremssystem aufgebauter Mindest-Bremsdruck.As a further condition for activating the ABS controller or for initiating other measures, it can be provided, for example, that the driver must press the foot brake pedal while slipping. A brake signal, such as e.g. the signal from the brake light switch. In the case of vehicle systems that automatically build up pressure and brake to a standstill, activation of the ABS control is also conceivable without the driver having to operate the brake pedal. In this case, the activation condition would not be actuation of the pedal, but z. B. a minimum brake pressure built up in the brake system.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Durchführen einer Rutscherkennung umfasst im Wesentlichen ein Steuergerät mit einem Rutscherkennungs-Algorithmus, das zumindest mit einer Einrichtung zur Stillstandserkennung - vorzugsweise einem Rad-Drehzahlsensor- und einem Bewegungssensor verbunden ist, deren Signale wie vorstehend beschrieben ausgewertet werden. Die Einrichtung zur Stillstandserkennung und der Bewegungssensor könnten aber auch mittels eines GPS-System oder eines anderen, ortsauflösenden Sensorsystems realisiert sein.A device according to the invention for performing slip detection essentially comprises a control unit with a slip detection algorithm, which is connected to at least one device for standstill detection - preferably a wheel speed sensor and a motion sensor, whose signals are evaluated as described above. The device for standstill detection and the movement sensor could, however, also be implemented by means of a GPS system or another spatially resolving sensor system.

FigurenlisteFigure list

Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:

  • 1 ein Flussdiagramm zur Darstellung der wesentlichen Verfahrensschritte einer Rutscherkennung, und
  • 2 ein System zur Rutscherkennung bei einem Fahrzeug.
The invention is explained in more detail below with reference to the accompanying drawings. Show it:
  • 1 a flowchart to illustrate the essential process steps of a slip detection, and
  • 2 a system for vehicle slip detection.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

1 zeigt ein Verfahren zur Rutscherkennung bei einem Fahrzeug, das aus dem Stillstand heraus zu rutschen beginnt, in Form eines Flussdiagramms. Dabei wird in einem ersten Schritt 1 zunächst das Signal wenigstens eines Rad-Drehzahlsensors ausgewertet, um den Stillstand des Fahrzeugs zu erfassen. Wenn die Drehzahl n kleiner ist als ein vorgegebener Schwellenwert SW1 wird der Stillstand des Fahrzeugs erkannt. Sobald das Fahrzeug zum Stillstand gekommen ist, wird in Schritt 2 das Signal ax eines Längsbeschleunigungssensors ausgewertet. Falls dieses in der Abfrage von Schritt 3 größer ist als ein vorgegebener Schwellenwert SW2, oder einen bestimmten Gradienten aufweist, wird im nächsten Schritt 4 der Bremsdruck p an wenigstens einem Rad des Fahrzeugs reduziert, so dass sich dieses Rad frei drehen kann, wenn das Fahrzeug aus dem Stillstand heraus zu rutschen beginnen würde. Wenn die Drehzahl n des Rades größer ist als ein vorgegebener Schwellenwert SW3 (Abfrage in Schritt 5), wird der Zustand „Rutschen“ erkannt. Adernfalls endet das Verfahren. Sofern in Schritt 5 ein Rutschen des Fahrzeugs erkannt wurde (Fall J), wird in Schritt 6 der ABS-Regler aktiviert, um das Fahrzeug wieder unter Kontrolle zu bringen und insbesondere die Lenkfähigkeit des Fahrzeugs zu gewährleisten. Damit endet das Verfahren. 1 shows a method for slip detection in a vehicle that is starting to slip from a standstill, in the form of a flow chart. This is the first step 1 the signal of at least one wheel speed sensor is first evaluated in order to detect the standstill of the vehicle. If the rotational speed n is less than a predefined threshold value SW1, the standstill of the vehicle is recognized. As soon as the vehicle has come to a standstill, step 2 the signal a x of a longitudinal acceleration sensor is evaluated. If so in the query from step 3 is greater than a predetermined threshold value SW2, or has a specific gradient, is used in the next step 4th the brake pressure p is reduced on at least one wheel of the vehicle, so that this wheel can rotate freely if the vehicle would start to slide from a standstill. If the speed n of the wheel is greater than a specified threshold value SW3 (query in step 5 ), the "slipping" state is recognized. Otherwise the process ends. Unless in step 5 a slipping of the vehicle has been detected (case J), in step 6 the ABS controller is activated to bring the vehicle back under control and, in particular, to ensure that the vehicle can be steered. This ends the procedure.

Alternativ könnte der Zustand „Rutschen“ auch bereits erkannt werden, wenn das Signal des Bewegungssensors 9 dies anzeigt. In diesem Fall würde der Druckabbau am Testrad (Schritte 4,5) entfallen.Alternatively, the “slipping” state could already be recognized when the signal from the motion sensor 9 this indicates. In this case, the pressure reduction on the test bike (steps 4th , 5 ) are omitted.

2 zeigt die wesentlichen Elemente eines Systems zur Rutscherkennung eines Fahrzeugs. Das System umfasst im Wesentlichen ein Steuergerät 7 mit einem Rutscherkennungs-Algorithmus, das mit wenigstens einem Rad-Drehzahlsensor 8 und einem Beschleunigungssensor 9 verbunden ist. Das Steuergerät 7 liest die Signale der Sensoren 8, 9 ein und verarbeitet diese, wie vorstehend beschrieben wurde. Wenn ein Rutschen des Fahrzeugs erkannt wird, wird der ABS-Regler aktiviert, der ebenfalls im Steuergerät 7 als Software hinterlegt sein kann. 2 shows the essential elements of a system for vehicle slip detection. The system essentially comprises a control unit 7th with a slip detection algorithm that works with at least one wheel speed sensor 8th and an accelerometer 9 connected is. The control unit 7th reads the signals from the sensors 8th , 9 and processes them as described above. If the vehicle is slipping, the ABS controller is activated, which is also in the control unit 7th can be stored as software.

Claims (7)

Verfahren zum Durchführen einer Rutscherkennung bei einem Fahrzeug, das aus dem Stillstand heraus zu rutschen beginnt, wobei der Stillstand des Fahrzeugs sensorisch erfasst und ein Bewegungssignal (ax) eines Bewegungssensors (2) ausgewertet wird, um das Rutschen des Fahrzeugs zu erkennen, dadurch gekennzeichnet, dass der Bremsdruck (p) an wenigstens einem Rad abgebaut und die Rad-Drehzahl (n) dieses Rades ausgewertet wird, um das Rutschen des Fahrzeugs zu erkennen.A method for performing slip detection in a vehicle that begins to slide from a standstill, the standstill of the vehicle being detected by sensors and a movement signal (a x ) from a movement sensor (2) being evaluated in order to detect the slipping of the vehicle, characterized that the brake pressure (p) is reduced on at least one wheel and the wheel speed (n) of this wheel is evaluated in order to detect the slipping of the vehicle. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Signal (ax) eines Beschleunigungssensor, insbesondere eines Längsbeschleunigungssensors (2), ausgewertet wird.Procedure according to Claim 1 , characterized in that the signal (a x ) of an acceleration sensor, in particular a longitudinal acceleration sensor (2), is evaluated. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zustand „Rutschen“ erkannt wird, wenn das Signal des Bewegungssensors (2) größer ist als ein vorgegebener Schwellenwert (SW).Procedure according to Claim 1 or 2 , characterized in that the "slipping" state is detected when the signal from the motion sensor (2) is greater than a specified threshold value (SW). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bremsregelung (ABS) aktiviert wird, wenn die Rad-Drehzahl (n) dieses Rades größer ist als ein vorgegebener Schwellenwert (SW3).Procedure according to Claim 1 , characterized in that a brake control (ABS) is activated when the wheel speed (n) of this wheel is greater than a predetermined threshold value (SW3). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bremsregelung (ABS) aktiviert wird, sobald der Zustand „Rutschen“ erkannt wurde.Method according to one of the Claims 1 to 3 , characterized in that brake control (ABS) is activated as soon as the "slipping" state is recognized. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigung der Betriebsbremse oder ein proportionales Signal überwacht wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the actuation of the service brake or a proportional signal is monitored. Vorrichtung zum Erkennen des Rutschens eines Fahrzeug, das aus dem Stillstand heraus zu rutschen beginnt, enthaltend eine Steuereinheit (7) zum Durchführen der Rutscherkennung, in der ein entsprechender Rutscherkennungs-Algorithmus hinterlegt ist, wenigstens einen Rad-Drehzahlsensor (3), mittels dessen der Stillstand des Fahrzeugs erkannt wird, und einen Bewegungssensor (2), anhand dessen das Rutschen des Fahrzeugs erkannt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Bremsdruck (p) an wenigstens einem Rad abgebaut und die Rad-Drehzahl (n) dieses Rades ausgewertet wird, um das Rutschen des Fahrzeugs zu erkennen.Device for detecting the slip of a vehicle that begins to slip from standstill, containing a control unit (7) for performing the slip detection in which a corresponding slip detection algorithm is stored, at least one wheel speed sensor (3), by means of which the Standstill of the vehicle is detected, and a motion sensor (2), by means of which the slipping of the vehicle is detected, characterized in that the brake pressure (p) is reduced on at least one wheel and the wheel Speed (n) of this wheel is evaluated in order to detect the sliding of the vehicle.
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