DE4332457C2 - Verfahren zur Unterscheidung eines Rollenprüfstandsbetriebes auf einem Einachs-Rollenprüfstand von einem Betrieb eines Kraftfahrzeugs auf einem Straßenbelag mit extrem niedrigem Reibwert - Google Patents

Verfahren zur Unterscheidung eines Rollenprüfstandsbetriebes auf einem Einachs-Rollenprüfstand von einem Betrieb eines Kraftfahrzeugs auf einem Straßenbelag mit extrem niedrigem Reibwert

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DE4332457C2 DE19934332457 DE4332457A DE4332457C2 DE 4332457 C2 DE4332457 C2 DE 4332457C2 DE 19934332457 DE19934332457 DE 19934332457 DE 4332457 A DE4332457 A DE 4332457A DE 4332457 C2 DE4332457 C2 DE 4332457C2
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Unterscheidung eines Rollenprüfstandsbe­ triebes auf einem Einfach-Rollenprüfstand von einem Betrieb eines Kraftfahrzeugs auf einem Straßenbelag mit extrem niedrigem Reibwert.
Bei Kraftfahrzeugen mit Automatikgetriebe und adaptiver Getriebesteuerung wird etwaiger Schlupf der Antriebsräder durch den Vergleich der Radgeschwindigkeiten der Vorderräder mit den Radgeschwindigkeiten der Hinterräder erkannt. Beim Über­ schreiten einer definierten Schlupfschwelle wird in der adaptiven Getriebesteuerung selbsttätig ein sog. Winterschaltprogramm aufgerufen, bei dem nicht wie üblich im ersten sondern bereits im zweiten bzw. im dritten Getriebegang angefahren und frühzeitig bei niedrigem Drehzahlniveau und niedrigem Antriebsmoment an den Rä­ dern hochgeschaltet wird.
Wird ein derartiges Kraftfahrzeug auf einem Einachs-Rollenprüfstand betrieben, auf dem die Vorderräder fixiert werden und die Hinterräder die Rolle antreiben, wird fälschlicherweise Schlupf an den Antriebsrädern festgestellt und daraufhin folgerich­ tig das Winterschaltprogramm der adaptiven Getriebesteuerung eingestellt. Damit entspricht das Schaltverhalten des Fahrzeuges nicht demjenigen, welches sich beim vergleichbaren Fahrbetrieb auf der Straße einstellen würde.
In der DE 40 21 985 A1 ist ein Verfahren zum Prüfen der Funktion eines Antriebs­ rad-Schlupfsteuersystems beschrieben, welches in einem Fahrzeug vorgesehen ist. Bei diesem Verfahren werden die Antriebsräder auf Tragwalzen bzw. Tragrollen, beispielsweise einem Einachs-Rollenprüfstand, gesetzt und auf diesen drehbar ge­ lagert. Die Antriebsräder werden durch die Brennkraftmaschine angetrieben. Fehler­ signale, die beabsichtigte Drehgeschwindigkeiten der nachlaufenden Räder wieder­ geben, werden einer elektronischen Verarbeitungseinheit zugeführt. Liegen vorbe­ stimmte Überwachungssignale nicht innerhalb bestimmter zulässiger Bereiche, so wird auf gewisse Probleme bei dem Antriebsrad-Schlupfsteuersystem geschlossen.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Unterscheidung eines Rollenprüf­ standsbetriebes von einem Betrieb eines Kraftfahrzeugs auf einem Straßenbelag mit extrem niedrigen Reibwert zu schaffen, damit auch bei Kraftfahrzeugen mit adapti­ ver Getriebesteuerung ein repräsentatives Schaltverhalten auf dem Prüfstand si­ chergestellt werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Radgeschwindigkei­ ten beider Vorderräder des Kraftfahrzeuges mit einer vorgegebenen Radgeschwin­ digkeitsschwelle nahe null verglichen werden, daß die Differenz der Radgeschwin­ digkeiten der Hinterräder des Kraftfahrzeuges mit einer vorgegebenen Radge­ schwindigkeitsdifferenzschwelle nahe null verglichen wird und daß ein Rollenprüf­ standsbetrieb erkannt wird, wenn sowohl beide Radgeschwindigkeiten der Vorder­ räder des Kraftfahrzeuges kleiner als die Radgeschwindigkeitsschwelle als auch die Radgeschwindigkeitsdifferenz der Hinterräder des Kraftfahrzeuges kleiner als die Radgeschwindigkeitsdifferenzschwelle sind.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird alternativ bzw. zusätz­ lich zum Vergleich der Radgeschwindigkeitsdifferenz der Hinterräder des Kraftfahr­ zeuges mit der vorgegebenen Radgeschwindigkeitsdifferenzschwelle die tatsächlich gemessene Ist-Radbeschleunigung der Hinterräder des Kraftfahrzeuges mit einer rechnerisch bestimmten Soll-Radbeschleunigung verglichen. Bei dieser Weiterbil­ dung der Erfindung wird ein Rollenprüfstandsbe­ trieb erkannt, wenn auch die Differenz zwischen der Ist- Radbeschleunigung und der Soll-Radbeschleunigung der Hin­ terräder des Kraftfahrzeuges kleiner als eine vorgegebene Radbeschleunigungsdifferenz ist.
Bei dieser Weiterbildung der Erfindung wird die Soll-Rad­ beschleunigung vorzugsweise aus dem Antriebsmoment des Kraftfahrzeugantriebsmotors der Fahrzeuggeschwindigkeit und anderen Fahrzeugdaten, wie der Fahrzeugmasse, berech­ net.
Im folgenden soll die Erfindung anhand eines Ausführungs­ beispieles näher erläutert werden.
Die einzige Figur zeigt ein Flußdiagramm, das das erfin­ dungsgemäße Verfahren zur Erkennung des Rollenprüfstands­ betriebs bei einem Kraftfahrzeug wiedergibt.
Bevor das Flußdiagramm im einzelnen erläutert wird, sind nachfolgend zunächst die in diesem Flußdiagramm verwende­ ten Abkürzungen erläutert.
AIST = gemessene Fahrzeugbeschleunigung
ADELTA = zulässige Abweichung zwischen AIST und ASOLL
ASOLL = durch das Fahrzeugmodell abgeschätzte Beschleunigung
DKI = Drosselklappenwinkel-Istwert
EG = aktuell eingelegter Gang
MANTR = Antriebsmoment an den Rädern
MMOT = Antriebsmoment am Motor
NMOT = Motordrehzahl
R = Rollentrieb (R = 0 < kein Rollenbetrieb; R = 1 < Rollenbetrieb)
T = laufende Zeit
TDELTA = Zeitbasis der Beschleunigungsberechnung
VDIFF = zulässige Abweichung zwischen den Radgeschwindigkeiten der Antriebsachse
V(T) = Fahrzeuggeschwindigkeit
VHL = Radgeschwindigkeit hinten, links
VHR = Radgeschwindigkeit hinten, rechts
VVL = Radgeschwindigkeit vorne, links
VVR = Radgeschwindigkeit vorne, rechts
VMIN = Geschwindigkeitsschwelle zur Erkennung von Radstillstand
Bei Programmschritt 1 wird zunächst die Radgeschwindig­ keit VVR des rechten Vorderrades des Kraftfahrzeuges mit einer Radgeschwindigkeitsschwelle VMIN zur Erkennung von Radstillstand verglichen. Für den Fall, daß die Radge­ schwindigkeit VVR des rechten Vorderrades des Kraftfahr­ zeuges größer als die Radgeschwindigkeitsschwelle VMIN ist, bedeutet dies, daß kein Rollenbetrieb vorliegt, R also null ist bzw. im Programmschritt 2 auf null gesetzt werden muß.
Für den Fall, daß die Radgeschwindigkeit VVR des rechten Vorderrades des Kraftfahrzeuges kleiner als die Radge­ schwindigkeitsschwelle VMIN ist, bedeutet dies, daß ein Rollenbetrieb vorliegen kann. Solange jedoch ein Rollen­ betrieb noch nicht definitiv festgestellt ist, ist R auf null gesetzt, so daß die Abfrage beim Programmschritt 3 zunächst ein nein (N) ergibt. Im darauffolgenden Programmschritt 4 wird dann der Betrag der Radgeschwin­ digkeit (VVL) des vorderen linken Rades des Kraftfahrzeu­ ges mit der Radgeschwindigkeitsschwelle VMIN verglichen. Für den Fall, daß die Radgeschwindigkeit VVL des vorderen linken Rades des Kraftfahrzeuges größer als die Radgeschwindigkeitsschwelle VMIN ist, ist der Rollenbe­ trieb ausgeschlossen. Im anderen Fall wird im nächsten Programmschritt 5 der Betrag der Radgeschwindigkeit (VHL) des hinteren linken Rades des Kraftfahrzeuges mit der Radgeschwindigkeitsschwelle VMIN verglichen. Für den Fall, daß die Radgeschwindigkeit VHL des hinteren linken Rades des Kraftfahrzeuges kleiner als die Radgeschwindig­ keitsschwelle VMIN ist, ist wiederum der Rollenbetrieb ausgeschlossen, da sich die Rollen des Rollenprüfstandes mit einer bestimmten Geschwindigkeit drehen. Für den Fall jedoch, daß die Radgeschwindigkeit VHL des hinteren lin­ ken Rades des Kraftfahrzeuges größer als die Radgeschwin­ digkeitsschwelle VMIN ist, wird im Programmschritt 6 der Betrag der Differenz der Radgeschwindigkeiten VHL und VHR der Hinterräder des Kraftfahrzeuges mit einer vorgegebe­ nen Radgeschwindigkeitsdifferenzschwelle VDIFF nahe null verglichen, die einen Grenzwert für eine noch zulässige Abweichung zwischen den Radgeschwindigkeiten VHL und VHR der Antriebsachse darstellt. Für den Fall, daß die Radge­ schwindigkeitsdifferenz der Hinterräder des Kraftfahrzeu­ ges größer als die Radgeschwindigkeitsdifferenzschwelle VDIFF ist, ist ein Rollenbetrieb ausgeschlossen. Für den Fall jedoch, daß die Radgeschwindigkeitsdifferenz der an­ getriebenen Hinterräder eines Kraftfahrzeuges kleiner als die vorgegebene Radgeschwindigkeitsdifferenzschwelle VDIFF ist, kann bereits mit sehr großer Wahrscheinlich­ keit auf einen Rollenbetrieb geschlossen werden, da bei Rollenbetrieb zwischen der bzw. den Rollen einerseits und den beiden Antriebsrädern andererseits nur ein sehr klei­ ner Schlupf auftreten kann.
Zur Erhöhung der Sicherheit des Erkennens von Rollenbe­ trieb wird zusätzlich zum Vergleich der Radgeschwindig­ keitsdifferenz der Hinterräder des Kraftfahrzeuges mit der vorgegebenen Radgeschwindigkeitsdifferenzschwelle VDIFF beim Programmschritt 11 der Betrag der Differenz der Ist-Radbeschleunigung AIST und der Soll-Radbeschleu­ nigung ASOLL der Hinterräder des Kraftfahrzeuges mit einer vorgegebenen Radbeschleunigungsdifferenz ADELTA verglichen, die einen Grenzwert für die zulässige Abwei­ chung zwischen der Ist-Radbeschleunigung AIST und der Soll-Radbeschleunigung ASOLL darstellt. Für den Fall, daß die Ist-Radbeschleunigung AIST nahezu der Soll-Radbe­ schleunigung ASOLL entspricht, und damit der Betrag der Differenz zwischen der Ist-Radbeschleunigung AIST und der Soll-Radbeschleunigung ASOLL der Hinterräder des Kraft­ fahrzeuges kleiner als die vorgegebene Radbeschleuni­ gungsdifferenz ADELTA ist, kann auf einen Rollenbetrieb geschlossen werden und damit im Programmschritt 12 der den Rollenbetrieb kennzeichnende Parameter R auf eins ge­ setzt werden.
Um beim Programmschritt 11 die Differenz der Ist-Radbe­ schleunigung AIST und der Soll-Radbeschleunigung ASOLL bestimmen zu können, muß zunächst im Programmschritt 7 die Ist-Radbeschleunigung AIST berechnet und in den Programmschritten 8 bis 10 die Soll-Radbeschleunigung ASOLL bestimmt werden.
Im Programmschritt 7 wird die Ist-Radbeschleunigung AIST durch digitale Differentiation der Fahrzeuggeschwindig­ keit V (T) mit der Zeitbasis TDELTA berechnet. Im Pro­ grammschritt 8 wird das Antriebsmoment des Motors MMOT als Funktion der Motordrehzahl NMOT und des Drosselklap­ penwinkel-Istwertes DKI aus dem Motorkennfeld ermittelt. Beim Programmschritt 9 wird das Antriebsmoment MANTR an den Rädern aufgrund des Antriebsmomentes MMOT des Motors und des Übersetzungsverhältnisses der aktuell eingelegten Gangstufe EG berechnet. Beim Programmschritt 10 wird dann die Soll-Radbeschleunigung ASOLL als Funktion des An­ triebsmomentes MANTR an den Rädern, der Fahrzeuggeschwin­ digkeit V und anderer Fahrzeugdaten, wie beispielsweise der Fahrzeugmasse, berechnet.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist es möglich, einen Rollenprüfstandsbetrieb von einem Fahrbetrieb auf winterlicher Fahrbahn zu unterscheiden. Diese Information kann dann bei einem Kraftfahrzeug mit adaptiver Getrie­ besteuerung der Getriebesteuereinheit zugeführt werden, um damit bei einem derartigen Fahrzeug auch auf dem Ein­ achs-Rollenprüfstand ein Schaltverhalten zu gewährlei­ sten, wie es auf der Straße realisiert wird.

Claims (3)

1. Verfahren zur Unterscheidung eines Rollenprüfstandsbetriebes auf einem Einachs-Rollenprüfstand von einem Betrieb eines Kraftfahrzeugs auf einem Straßenbelag mit extrem niedrigem Reibwert dadurch gekennzeichnet, daß die Radgeschwindigkeiten (VVL, VVR) beider Vorderräder des Kraftfahrzeuges mit einer vorgegebenen Radgeschwindig­ keitsschwelle (VMIN) nahe null verglichen werden, daß die Differenz der Radgeschwindigkeiten (VHL, VHR) der Hinterräder des Kraftfahrzeuges mit einer vorgegebenen Radgeschwindigkeitsdifferenzschwelle (VDIFF) nahe null verglichen wird und daß ein Rollenprüfstandsbetrieb erkannt wird, wenn sowohl beide Radgeschwindigkeiten (VVL, VVR) der Vorderräder des Kraft­ fahrzeuges kleiner als die Radgeschwindigkeitsschwelle (VMIN) als auch die Radgeschwindigkeitsdifferenz der Hinterräder des Kraftfahrzeuges kleiner als die Radgeschwindigkeitsdifferenzschwelle (VDIFF) sind.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alternativ bzw. zusätz­ lich zum Vergleich der Radgeschwindigkeitsdifferenz der Hinterräder des Kraftfahrzeuges mit der vorgege­ benen Radgeschwindigkeitsdifferenzschwelle (VDIFF) die tatsächlich gemessene Ist-Radbeschleunigung (AIST) der Hinterräder des Kraftfahrzeuges mit einer rechnerisch bestimmten Soll-Radbeschleunigung (ASOLL) verglichen wird und daß ein Rollenprüf­ standsbetrieb erkannt wird, wenn auch die Differenz zwischen der Ist-Radbeschleunigung (AIST) und der Soll-Radbeschleunigung (ASOLL) der Hinterräder des Kraftfahrzeuges kleiner als eine vorgegebene Radbe­ schleunigungsdifferenz (ADELTA) ist.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Soll-Radbeschleuni­ gung (ASOLL) aus dem Antriebsmoment (MMOT) des Kraftfahrzeugantriebsmotors, der Fahrzeuggeschwin­ digkeit (V) und anderen Fahrzeugdaten, wie der Fahr­ zeugmasse, berechnet wird.
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