DE4428347C2 - Schaltungsanordnung und Verfahren zum Ermitteln der Geschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs - Google Patents

Schaltungsanordnung und Verfahren zum Ermitteln der Geschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number
DE4428347C2
DE4428347C2 DE19944428347 DE4428347A DE4428347C2 DE 4428347 C2 DE4428347 C2 DE 4428347C2 DE 19944428347 DE19944428347 DE 19944428347 DE 4428347 A DE4428347 A DE 4428347A DE 4428347 C2 DE4428347 C2 DE 4428347C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
speed
wheel
delta
wheel speeds
calculated
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE19944428347
Other languages
English (en)
Other versions
DE4428347A1 (de
Inventor
Gregor Dipl Ing Probst
Stephan Zink
Armin Dipl Ing Dais
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Continental Automotive GmbH
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to DE19944428347 priority Critical patent/DE4428347C2/de
Publication of DE4428347A1 publication Critical patent/DE4428347A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE4428347C2 publication Critical patent/DE4428347C2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE 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
    • B60T8/00Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/17Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • B60T8/174Using electrical or electronic regulation means to control braking characterised by using special control logic, e.g. fuzzy logic, neural computing
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P11/00Measuring average value of speed
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P3/00Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
    • G01P3/42Devices characterised by the use of electric or magnetic means

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Fuzzy Systems (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Regulating Braking Force (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 und ein Verfahren nach dem Oberbe­ griff von Anspruch 5.
Derartige Schaltungsanordnungen und Verfahren dienen zum Er­ mitteln der Längsgeschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs, die unter anderem dazu dient, den zwischen der Fahrbahn und den Rädern auftretenden Schlupf zu ermitteln. Dieser Schlupf wird in Antiblockiersystemen (ABS) und in Antriebsschlupfsteuerun­ gen (ASR) benötigt.
Bei einem bekannten Verfahren wird die durch Radsensoren er­ mittelte Raddrehgeschwindigkeit rechnerisch korrigiert, indem Differenzen, Mittelwerte und Korrekturfaktoren gebildet wer­ den (WO 89/04783 A1). Die Ermittlung erfolgt nach fest vorge­ gebenen Formeln und kann Einflußgrößen, die nicht exakt rech­ nerisch erfaßbar sind, nicht berücksichtigen. Weitere Mög­ lichkeiten der Auswertung und Korrektur der Signale von Rad­ drehzahlsensoren sind aus den US-Patentschriften 4 072 364 und 4 184 203 und aus der DE 35 43 058 A1 bekannt.
Außerdem ist eine ABS-Steuerung bekannt, bei der eine größere Anzahl von Eingangssignalen und davon abgeleitete Größen auf­ bereitet und in einer Fuzzy-Inferenzschaltung ein Aus­ gangssignal erzeugt wird, das den Bremsdruck steuert. Mit herkömmlichen ABS-Steuergeräten gelingt es aber nicht immer, den Radschlupf in dem Bereich zwischen 20 und 40% zu halten, der für die Kraftübertragung zwischen Reifen und Fahrbahn am günstigsten ist. Dies liegt vor allem darin, daß dem Steuer­ gerät nicht immer die momentane Fahrzeuggeschwindigkeit genau bekannt ist (US 48 42 342).
Zweck eines bekannten Verfahrens (WO 89/04783 A1) ist es, die Signale von Radsensoren zu korrigieren, die durch unter­ schiedliche Raddurchmesser voneinander abweichende Radge­ schwindigkeiten anzeigen. Dazu werden für die einzelnen Räder Korrekturwerte ermittelt, mit denen die Radgeschwindigkeiten fortlaufend korrigiert werden. Um die radbezogenen Korrektur­ werte ermitteln zu können, wird die tatsächliche Fahrzeugge­ schwindigkeit entweder aus dem Tachosignal abgeleitet oder berechnet. Die Berechnung kann entweder nur in der Auswahl des größten der von den Radsensoren gelieferten Signalen oder in einer einfachen arithmetischen Mittelwertbildung über alle vier Radsensorsignale bestehen. Eine derartige Ermittlung der Fahrzeuggeschwindigkeit ist nicht sehr genau. Sie ist hier auch nicht Zweck des Verfahrens, sondern nur eine Zwischen­ stufe.
Bei einem bekannten Verfahren zur Korrektur der durch Radsen­ soren ermittelten Drehgeschwindigkeiten von Fahrzeugrädern (DE 40 19 886 C1) werden aus abgeleiteten abgeglichenen Rad­ drehzahlsensoren Mittelwerte gebildet, wobei Angleichungsfak­ toren für die verschiedenen Fahrzeugseiten ermittelt und das Abgleichen derart erfolgt, daß eines der Räder als Bezugsrad festgelegt wird. Die in der Folge gemessenen Raddrehzahlen werden durch Multiplikation mit den Abgleichsfaktoren korri­ giert.
Bei einer ebenfalls bekannten Servosteuerung für ein ABS- oder ASR-System (EP 02 97 485 A2), werden korrigierte Werte für die Raddrehzahlen berechnet. Dabei wird neben den Radge­ schwindigkeiten die Fahrzeugbeschleunigung berücksichtigt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsan­ ordnung und ein Verfahren zu schaffen, die zu jedem Zeitpunkt einen möglichst genauen Wert der momentanen Fahrzeuggeschwindigkeit liefern.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Schaltungsanord­ nung nach Anspruch 1 und das Verfahren nach Anspruch 5 ge­ löst. Zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen niedergelegt.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Schal­ tungsanordnung in schematischer Darstellung;
Fig. 2 ein Schema für die Berechnung einer Geschwindigkeit mit einem Fuzzy-System;
Fig. 3 ein in dem Schema nach Fig. 2 verwendetes regelba­ siertes Fuzzy-System;
Fig. 4 eine grafische Darstellung der Definition der lingui­ stischen Terme einer linguistischen Variable, die in dem Fuzzy-System nach Fig. 3 verwendet werden;
Fig. 5 eine grafische Darstellung der Definition der lingui­ stischen Terme einer anderen linguistischen Varia­ ble;
Fig. 6 ein regelbasiertes Fuzzy-System mit einem zusätzli­ chen Beschleunigungssensor, und
Fig. 7 ein Ablaufdiagramm eines in der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 abgearbeiteten Programms.
Ein Kraftfahrzeug 1 (Fig. 1) enthält eine Schaltungsanord­ nung 2 zum Ermitteln seiner Längsgeschwindigkeit. Die Schal­ tungsanordnung 2 ist Bestandteil eines elektronischen Steuer­ geräts 3, das z. B. ein ABS-, ein ASR- oder ein FSR(Fahrsta­ bilitätsregelungs)-Steuergerät ist, in dem die ermittelte Geschwindigkeit zu Steuer- und Regelzwecken verwendet wird. Vier Raddrehzahlsensoren 4, 5, 6 und 7 messen die Drehzahlen oder Winkelgeschwindigkeiten der vier Räder - vorderes rechtes Rad vr, vorderes linkes Rad vl, hinteres rechtes Rad hr und hinteres linkes Rad hl - des Kraftfahrzeugs und senden entsprechende Drehzahlsignale an das Steuergerät 3 und die Schaltungsanordnung 2.
Weitere Sensoren, die mit dem Steuergerät 3 und der Schal­ tungsanordnung 2 verbunden sein können, sind: ein Lenkwinkel­ sensor 8, der mit der Lenksäule 9 verbunden ist und den Lenk­ winkel mißt, ein Querbeschleunigungssensor 10, ein Längsbe­ schleunigungssensor 11 und ein Giergeschwindigkeitssensor 12.
Die Raddrehzahlsensoren 4 bis 7 liefern Winkelgeschwindigkei­ ten ωi, aus denen durch Multiplikation mit dem Reifenradius r (z. B. r = 30,8 cm) die zugehörigen translatorischen oder Umfangsgeschwindigkeiten vi berechnet werden:
vi = r*i (Gl. 1).
Dabei nimmt der Index i die Werte vi, vr, hl und hr für die er­ wähnten vier Fahrzeugräder an.
Aus Fig. 2 ist das Schema eines Berechnungs- oder Schätzal­ gorithmus ersichtlich, mit dem die gewünschte Fahrzeuglängs­ geschwindigkeit vfuz ermittelt wird. Es enthält ein regelba­ siertes Fuzzy-System (auch als Fuzzy-Logikschaltung bezeich­ net) 14, einen Mittelwertbildner 15 und ein in einem Rück­ kopplungszweig 17 von dem Ausgang des Mittelwertbildners 15 zu dem Eingang des Fuzzy-Systems 14 liegendes Zeitglied 16. Den Eingängen des Fuzzy-Systems 14 werden die von den Rad­ drehzahlsensoren gelieferten Radgeschwindigkeiten und - über den Rückkopplungszweig 17 - der für den vorhergehenden Ab­ tastzeitpunkt ermittelte oder geschätzte Wert der Fahrzeugge­ schwindigkeit zugeführt. Aufgrund dieser Eingangsgrößen ent­ scheidet das Fuzzy-System 14, welche der Radgeschwindigkeiten einen plausiblen Schätzwert für die aktuelle Fahrzeugge­ schwindigkeit liefert und sie berechnet daraus Gewichtungs­ faktoren ki für jedes der Raddrehzahlwerte oder -Sensorsi­ gnale. Mit diesen Gewichtungsfaktoren wird durch den Mittel­ wertbildner 15 die gesuchte Fahrzeuggeschwindigkeit vfuz als gewichteter Mittelwert der Radgeschwindigkeiten nachfolgender Beziehung berechnet:
Stellt das Fuzzy-System 14 fest, daß keine der Radgeschwin­ digkeiten einen zuverlässigen Schätzwert der Fahrzeugge­ schwindigkeit liefern, kann es in besonderen Fällen vorkom­ men, daß alle Radgewichtungsfaktoren gleich null gesetzt werden. In diesem Fall kann die Fahrzeuggeschwindigkeit mit Hilfe eines Beschleunigungssensors ermittelt werden (vgl. Beschreibung zu Fig. 6). Um aber bei der vorliegenden Be­ rechnung eine Division durch null zu vermeiden, wird vorweg abgefragt, ob die Summe aller Radgewichte gleich null ist und ggf. eine Ersatzlösung berechnet. Im Falle einer Beschleuni­ gung basiert diese Lösung auf der maximalen Geschwindigkeit der nicht angetriebenen Räder, im Falle einer Bremsung auf der maximalen Geschwindigkeit aller vier Räder.
Um die aktuellen Meßwerte der Radgeschwindigkeiten durch das Fuzzy-System 14 zu bewerten, werden als Eingangsgrößen rela­ tive Differenzen gebildet, d. h. für jedes Rad wird der aktu­ elle Meßwert mit der zum vorhergehenden Abtastschritt ermit­ telten Fahrzeuggeschwindigkeit verglichen und auf diese bezo­ gen:
Da die Werte delta_vi die prozentuale Änderung der momentanen Raddrehzahlen in Bezug auf die Fahrzeuggeschwindigkeit des vorangegangen Abtastzeitpunktes beschreiben, stellen sie eine der Beschleunigung verwandte Größe dar. Ihre Größenordnung kann wie folgt abgeschätzt werden:
Beschleunigung a ≈ 1 g = 9,81 m/s2
Abtastzeit ΔT = 16 ms
Anhand der Eingangsgrößen delta_vi werden in einer Regelbasis 18 des Fuzzy-Systems 14 (Fig. 3) die einzelnen Radgeschwin­ digkeiten bewertet und die entsprechenden Gewichtungsfaktoren ki gebildet.
Die Definition von linguistischen Termen zur Charakteri­ sierung der Eingangsgrößen delta_vi und der Ausgangsgrößen ki des Fuzzy-Systems 14 wird an dem Beispiel der linguistischen Variablen delta_vvl und kvl erläutert (Fig. 4 und Fig. 5). Die Definition der restlichen Eingangs- und Ausgangsgrößen erfolgt analog.
Die linguistische Variable "delta_vvl" wird durch die vier lin­ guistischen Terme "negativ", "null", "positiv" und "stark_positiv" charakterisiert, die wiederum durch die ent­ sprechenden Zugehörigkeitsfunktionen µnegativ, µnull, µpositiv und µstark_positiv beschrieben werden. Die Defini­ tion der Zugehörigkeitsfunktionen erfolgt durch die Angabe der Mengen der (x/µ(x))-Wertepaare der Eckpunkte:
Mnegativ = {(-10/1), (-0,5/1), (0/0)}
Mnull = {(-0,5/0), (0/1), (+0,5/0)}
Mpositiv = {(0/0), (+0,5/1), (3/1), (5/0)}
Mstark_positiv = {(3/0), (5/1), (10/1)}.
Die linguistische Variable kvl wird durch die drei linguisti­ schen Terme "minimal", "mittel" und "maximal" charakteri­ siert, die jeweils durch ihre Zugehörigkeitsfunktion be­ schrieben werden.
Mminimal = {(-25/0), (0/1), (25/0)}
Mmittel = {(0/0), (25/1), (50/0)}
Mmaximal = {(25/0), (50/1), (75/0)}.
Die Regelbasis 18 des Fuzzy-Systems 14 wird folgendermaßen definiert:
Mit vier Eingangsgrößen, die jeweils vier Werte annehmen können, lassen sich maximal 64 verschiedene Regelprämissen formulieren. Es hat sich aber gezeigt, daß vierzehn Regeln ausreichen, um die unterschiedlichen Fahrsituationen zu er­ kennen und die Gewichtungsfaktoren richtig zu ermitteln.
Regel 1:
WENN delta_vvl = stark_positiv
DANN kvl = minimal
"delta_vvl = stark positiv" bedeutet, daß die aktuelle Vor­ derraddrehzahl sehr viel größer ist, als die zuletzt ge­ schätzte Fahrzeuggeschwindigkeit. Dies kann eigentlich bei den nicht angetriebenen Vorderrädern nur ein Meßfehler sein.
Fuzzy-Regeln:
Regel 2:
WENN delta_vvl = stark_positiv
UND delta_vhl = stark_positiv
DANN
kvl = maximal
khl = minimal
khr = minimal.
Bei Beschleunigungen aus geringer Geschwindigkeit ist aber "delta_vvl = stark_positiv" doch möglich. Deshalb wird mit delta_vhl verglichen.
Regel 3:
WENN delta_vvr = stark positiv
DANN kvr = minimal
siehe Regel 1.
Regel 4:
WENN delta_vvr = stark_positiv
UND delta_vhl = stark_positiv
DANN
kvr = maximal
khl = minimal
khr = minimal
siehe Regel 2.
Regel 5:
WENN delta_vvl = positiv
DANN
kvl = maximal
khl = minimal
khr = minimal.
Ist die aktuelle Vorderraddrehzahl größer als die zuletzt geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit, be­ schleunigt das Fahrzeug und die Fahrzeuggeschwindig­ keit wird über die Vorderräder geschätzt.
Regel 6:
WENN delta_vvr = positiv
DANN
kvr = maximal
khl = minimal
khr = minimal
siehe Regel 5.
Regel 7:
WENN delta_vvl = null
DANN kvl = mittel
gleichmäßige Fahrt.
Regel 8:
WENN delta_vvr = null
DANN kvr = mittel
gleichmäßige Fahrt.
Regel 9:
WENN delta_vvl = negativ
DANN kvl = minimal
"delta_vvl = negativ" bedeutet, daß die aktuelle Vorderraddrehzahl kleiner ist, als die zuletzt ge­ schätzte Fahrzeuggeschwindigkeit. In diesem Fall muß das Rad minimal gewichtet werden, da bei einer Brem­ sung auf jeden Fall ein Bremsschlupf auftritt und die Fahrzeuggeschwindigkeit somit zu klein geschätzt würde.
Regel 10:
WENN delta_vvr = negativ
DANN kvr = minimal
siehe Regel 9.
Regel 11:
WENN delta_vhl = null
DANN khl = mittel
gleichmäßige Fahrt.
Regel 12:
WENN delta_vhr ≠ null
DANN khr = mittel
gleichmäßige Fahrt.
Regel 13:
WENN delta_vhl = null
DANN khl = minimal.
Ist die aktuelle Hinterraddrehzahl wesentlich von der zuletzt geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit ver­ schieden, wird das Hinterrad minimal gewichtet, da an den angetriebenen Hinterrädern sowohl bei Be­ schleunigungen als auch bei Bremsungen Schlupf auf­ tritt und die Fahrzeuggeschwindigkeit somit entweder zu groß oder zu klein geschätzt würde.
Regel 14:
WENN delta_vhr = null
DANN khr = minimal
siehe Regel 13.
Da die Regeln für Vorder- und Hinterräder symmetrisch aufge­ baut sind, genügt es, für jeweils ein Vorder- bzw. Hinterrad zu überprüfen, ob für jede denkbare Situation am Eingang die Ausgänge einen definierten Wert annehmen.
Linkes Vorderrad:
delta_vvl
aktive Regeln
stark positiv Regel 1
falls gleichzeitig delta_vhl = stark positiv: Regel 2
positiv Regel 5
null Regel 7
negativ Regel 9
Rechtes Hinterrad:
delta_vhr
aktive Regeln
stark positiv Regel 14
positiv Regel 14
null Regel 12
negativ Regel 14
Steht zusätzlich zu den Raddrehzahlsensoren 4 bis 7 ein Längsbeschleunigungssensor (11 in Fig. 1) zur Verfügung, mit dem die Beschleunigung in Fahrzeuglängsrichtung αl gemessen werden kann, so kann aus diesem Signal nicht direkt ein Schätzwert für die Fahrzeuggeschwindigkeit gewonnen werden. Man muß den Meßwert zuerst um einen durch die Geländesteigung verursachten Fehler ag korrigieren.
ag = g.sinα (Gl. 4)
worin g die Erdbeschleunigung und α der Steigungswinkel der Fahrbahn sind, um dann durch Integration einen Schätzwert νa zu erhalten.
Das Fuzzy-Berechnungsschema entspricht hier weitgehend dem von Fig. 2 - es ist deshalb nicht erneut dargestellt - wobei als Eingangsgrößen zusätzlich zu den vier Radgeschwindig­ keiten νi das korrigierte Beschleunigungsintegral va in das Fuzzy-System eingegeben werden. Entsprechend wird ein zu­ sätzlicher Gewichtungsfaktor ka für die Beschleunigung be­ rechnet. Die Fahrzeuggeschwindigkeit vfuz wird dann auch hier wie anhand von Fig. 2 beschrieben durch den Mittelwertbild­ ner 15 als gewichtetes Mittel der Eingangsgrößen berechnet.
Zur Bewertung der Meßgrößen durch das Fuzzy-System 14 werden für die vier Räder Werte delta_vi wie beschrieben berechnet, für den Beschleunigungssensor wird zusätzlich eine relative Differenz definiert
Durch den Beschleunigungssensor wird die Ermittlung der Fahr­ zeuggeschwindigkeit durch das regelbasierte Fuzzy-System im Bereich von Bremsvorgängen verbessert. Da in diesem Bereich keine der Raddrehzahlen einen plausiblen Schätzwert der Fahr­ zeuggeschwindigkeit liefert, wurden die Gewichtungsfaktoren der Räder bislang meist zu null gesetzt. Es wird hier nun das regelbasierte Fuzzy-System um eine zweite Regelbasis erwei­ tert, die den Gewichtungsfaktor ka des Beschleunigungssensors aus den Gewichtungsfaktoren der Räder und dem Wert delta_va bestimmt. Um eventuelle Meßfehler der Radsensoren zu erken­ nen, wird der Wert delta_va als zusätzliche Eingangsgröße der Regelbasis 1 auch zur Bestimmung der Radgewichtungsfaktoren verwendet (Fig. 6).
Die Definition der linguistischen Terme zur Charakterisierung der linguistischen Variablen delta_vvl, delta_vvr, delta_vhl, delta_vhr, delta_va sowie der linguistischen Variablen kvl, kvr, khl, khr und ka erfolgt analog zu der vorstehend beschrie­ benen Definition der Werte delta_vvl und kvl.
Eine erste Regelbasis 1 enthält die bereits aufgeführten Regeln und einige weitere Regeln, die die zusätzlichen Werte va und delta_va berücksichtigen. Es werden hier als Beispiele folgende Regeln aufgeführt
Regel 2:
WENN delta_vvl = stark_positiv
UND delta_vhl = stark_positiv
UND delta_va = stark_positiv
DANN
kvl = maximal
khl = minimal
khr = minimal
Regel 9:
WENN delta_vvl = positiv
UND delta_va = stark_positiv
DANN
kvl = mittel
khl = minimal
khr = minimal.
Da die Regeln für Vorder- und Hinterräder wiederum symme­ trisch aufgebaut sind, genügt es, für jeweils ein Vorder- und ein Hinterrad zu überprüfen, ob für jede denkbare Situation am Eingang die Ausgangsgrößen einen definierten Wert anneh­ men.
Die vorstehend beschriebenen Methoden zur Berechnung der Fahrzeuggeschwindigkeit wurden für die praktische Erprobung in einem Fahrzeug-Steuergerät entwickelt. Der in dem Fahrzeug zur Verfügung stehende 8051 Mikroprozessor ist ein 8-Bit- Prozessor mit nur begrenzter Rechen- und Speicherkapazität. Daher spielte bei der Auswahl des Inferenzschemas die Größe des von einem im Handel erhältlichen Fuzzy-C Compilers (TIL- Shell) erzeugten C-Codes eine wesentliche Rolle. Bei einem Inferenzschema nach der bekannten MAX-MIN-Methode werden die Zugehörigkeitsfunktionen als Arrays definiert, in denen für alle möglichen Werte der Eingangsgrößen die entsprechenden Werte der Zugehörigkeitsfunktionen abgelegt sind. Bei Verwen­ dung der ebenfalls bekannten MAX-PROD-Inferenz werden die Zugehörigkeitsfunktionen lediglich durch die Angabe ihrer Eckpunkte definiert, z. B. bei einer trapezförmigen Zugehörig­ keitsfunktion durch vier (x/µ(x)) Wertepaare. Wegen diesem geringeren Bedarf an Speicherplatz wird hier die MAX-PROD- Inferenz verwendet. Zur Defuzzifizierung wird das ebenfalls bekannte Flächenschwerpunktsverfahren verwendet.
Die beschriebene Berechnung der Fahrzeuggeschwindigkeit in der Schaltungsanordnung 2 erfolgt mit einem Unterprogramm eines in dem Steuergerät 3 ablaufenden Hauptprogramms - zum Beispiel eines ABS-Steuerprogramms - , und es wird von diesem Hauptprogramm nach dessen Initialisierungsphase als soge­ nannte Task aufgerufen. Es läuft wie folgt ab (Fig. 7):
Nach dem Start werden in einem Schritt S1 die Signale (z. B. die vier Raddrehzahlen, die Längsbeschleunigung, der Gierwin­ kel, usw.) gemessen und aufbereitet (z. B. Filterung der Rad­ drehzahlen, Längsbeschleunigung, Gierwinkel, usw.).
In einem Schritt S2 werden die Fuzzy-Input-Daten aus den aufbereiteten Eingangssignalen (delta_vvl, . . .) berechnet und die Fahrzeuggeschwindigkeit aus der Beschleunigung unter Beach­ tung des Fahrzeugzustandes durch Integrieren berechnet.
In einem Schritt S3 wird die Fuzzy-Regelbasis abgearbeitet. Dazu werden die Eingangssignale fuzzifiziert (d. h. eine phy­ sikalische Zustandsvariable auf eine linguistische Zustands­ variable abgebildet), die Fuzzy-Regeln abgearbeitet und die Ausgangssignale aus der Regelbasis defuzzifiziert (d. h. eine linguistische Zustandsvariable auf eine physikalische Varia­ ble abgebildet).
Mit "Ende" ist das Unterprogramm beendet.

Claims (6)

1. Schaltungsanordnung zum Ermitteln der Geschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs (1), die Raddrehzahlsensoren (4 bis 7) und ein Steuergerät (3) aufweist, in dem die Signale der Raddrehzahlsensoren ausgewertet, Mittelwerte gebildet und die Radgeschwindigkeiten berechnet werden, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß das Steuergerät ein Fuzzy-System (14) enthält, dem als Eingangsgrößen relative Differenzwerte (delta_vi(k)) der Radgeschwindigkeiten gegenüber der zu einem vorherigen Abtastzeitpunkt ermittelten Geschwindigkeit (vfuz(k-1)) eingegeben werden und in dem Gewichtsfaktoren (ki) für die einzelnen Radgeschwindigkeiten (vi) berechnet werden, und
  • - daß durch das Steuergerät die Geschwindigkeit (vfuz) des Kraftfahrzeugs (1) als gewichteter Mittelwert der vier Radgeschwindigkeiten berechnet wird.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs (1) nach folgender Formel berechnet wird:
worin
vfuz die zu ermittelnde Geschwindigkeit,
ki die Gewichtsfaktoren für die Radgeschwindigkeiten und
vi die einzelnen Radgeschwindigkeiten sind.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch I, dadurch gekennzeich­ net, daß die relativen Differenzwerte (delta_vi(k)) der Radge­ schwindigkeiten gegenüber der zu einem vorherigen Abtastzeit­ punkt ermittelten Geschwindigkeit (vfuz(k-1)) wie folgt gebildet werden
4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß als weitere Eingangsgröße des Fuzzy-Systems die re­ lative Differenz (delta_va) des von einem Beschleunigungs­ sensor gelieferten Signals gegenüber dem zu dem vorherigen Abtastzeitpunkt ermittelten Wert eingegeben wird.
5. Verfahren zum Ermitteln der Geschwindigkeit eines Kraft­ fahrzeugs durch Auswerten der Signale von Raddrehzahlsensoren in einem Steuergerät, dadurch gekennzeichnet, daß relative Differenzwerte der Radgeschwindigkeiten gegenüber der zu einem vorherigen Abtastzeitpunkt ermittelten Geschwindigkeit als Eingangsgrößen in ein Fuzzy-System eingegeben und in diesem Gewichtsfaktoren für die einzelnen Radgeschwindigkeiten berechnet werden, und daß durch das Steuergerät die Geschwindigkeit als gewichteter Mittelwert der vier Radgeschwindigkeiten berechnet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die relative Differenz des von einem Beschleunigungssensor ge­ lieferten Signals gegenüber dem zu dem vorherigen Abtast­ zeitpunkt ermittelten Wert als weitere Eingangsgröße in das Fuzzy-System eingegeben wird.
DE19944428347 1994-08-10 1994-08-10 Schaltungsanordnung und Verfahren zum Ermitteln der Geschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs Expired - Fee Related DE4428347C2 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19944428347 DE4428347C2 (de) 1994-08-10 1994-08-10 Schaltungsanordnung und Verfahren zum Ermitteln der Geschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19944428347 DE4428347C2 (de) 1994-08-10 1994-08-10 Schaltungsanordnung und Verfahren zum Ermitteln der Geschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE4428347A1 DE4428347A1 (de) 1996-02-15
DE4428347C2 true DE4428347C2 (de) 1998-04-16

Family

ID=6525372

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19944428347 Expired - Fee Related DE4428347C2 (de) 1994-08-10 1994-08-10 Schaltungsanordnung und Verfahren zum Ermitteln der Geschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE4428347C2 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10259272A1 (de) * 2001-12-20 2003-10-16 Continental Teves Ag & Co Ohg Verfahren zur Bestimmung der Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19721433A1 (de) * 1997-05-22 1998-11-26 Wabco Gmbh Verfahren zur Verarbeitung von Signalen
DE19735562B4 (de) * 1997-08-16 2010-01-07 Continental Teves Ag & Co. Ohg Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Referenz-Geschwindigkeit in einem Kraftfahrzeug
DE19936710A1 (de) 1999-08-06 2001-02-08 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung einer Geschwindigkeitsgröße
JP4143436B2 (ja) * 2003-02-17 2008-09-03 トヨタ自動車株式会社 磁気式回転検出装置
DE102004009823A1 (de) * 2004-02-28 2005-09-15 Zf Lenksysteme Gmbh Verfahren zur Berechnung eines Radwinkels eines Fahrzeugs
FR2871889B1 (fr) * 2004-06-22 2008-02-15 Peugeot Citroen Automobiles Sa Systeme de determination de la vitesse longitudinale d'un vehicule a roues
DE102005001403B4 (de) * 2005-01-12 2009-05-20 Kes Keschwari Electronic Systems Gmbh & Co. Kg Verfahren und Einrichtung zum Bestimmen der tatsächlichen Fahrgeschwindigkeit eines Schienenfahrzeugs
US8016366B2 (en) * 2006-06-02 2011-09-13 Goodrich Corporation Differential brake control and weighted average wheel speed for brake control system
DE102006039153A1 (de) * 2006-08-21 2008-03-27 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zum Ermitteln einer aktuellen Fahrzeuglängsgeschwindigkeit
DE102009053817C5 (de) 2009-11-18 2016-07-07 Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Fahrzeug mit einer Bremsmoment von Hinterrädern auf die Vorderräder übertragenden Bremseinrichtung mit Bremsschlupfregelung
DE102019106596B4 (de) * 2019-03-15 2021-05-06 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Verfahren und System zum Bestimmen einer Geschwindigkeit eines Fahrzeugs
WO2021045704A1 (en) * 2019-09-06 2021-03-11 Selcuk Universitesi A system ensuring the control of slip through fuzzy logic in tractors
CN113715836A (zh) * 2021-11-04 2021-11-30 上海拿森汽车电子有限公司 车速估算方法、***及计算机存储介质

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4072364A (en) * 1975-11-29 1978-02-07 Wabco Westinghouse Gmbh Compensating circuit arrangement in a wheel anti-skid brake control system to obtain corresponding measured values of the duration of the half cycle alternations of a wheel generated voltage
US4184203A (en) * 1978-10-20 1980-01-15 Crane Co. Wheel speed sensing system
DE3543058A1 (de) * 1985-12-05 1987-06-11 Teves Gmbh Alfred Verfahren und schaltungsanordnung zur aufbereitung des ausgangssignals eines drehzahlsensors
EP0297485A2 (de) * 1987-06-27 1989-01-04 Nippondenso Co., Ltd. Methode und Vorrichtung zur Bremsdruckregelung mittels Fuzzy Logik
WO1989004783A1 (en) * 1987-11-17 1989-06-01 Robert Bosch Gmbh Process for correcting the speed of rotation of vehicle wheels determined by wheel sensors
US4842342A (en) * 1987-11-17 1989-06-27 Nissan Motor Co., Ltd. Antiskid brake control system based on fuzzy inference
DE4019886C1 (de) * 1990-06-22 1991-09-26 Mercedes-Benz Aktiengesellschaft, 7000 Stuttgart, De

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4072364A (en) * 1975-11-29 1978-02-07 Wabco Westinghouse Gmbh Compensating circuit arrangement in a wheel anti-skid brake control system to obtain corresponding measured values of the duration of the half cycle alternations of a wheel generated voltage
US4184203A (en) * 1978-10-20 1980-01-15 Crane Co. Wheel speed sensing system
DE3543058A1 (de) * 1985-12-05 1987-06-11 Teves Gmbh Alfred Verfahren und schaltungsanordnung zur aufbereitung des ausgangssignals eines drehzahlsensors
EP0297485A2 (de) * 1987-06-27 1989-01-04 Nippondenso Co., Ltd. Methode und Vorrichtung zur Bremsdruckregelung mittels Fuzzy Logik
WO1989004783A1 (en) * 1987-11-17 1989-06-01 Robert Bosch Gmbh Process for correcting the speed of rotation of vehicle wheels determined by wheel sensors
US4842342A (en) * 1987-11-17 1989-06-27 Nissan Motor Co., Ltd. Antiskid brake control system based on fuzzy inference
DE4019886C1 (de) * 1990-06-22 1991-09-26 Mercedes-Benz Aktiengesellschaft, 7000 Stuttgart, De

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10259272A1 (de) * 2001-12-20 2003-10-16 Continental Teves Ag & Co Ohg Verfahren zur Bestimmung der Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit
DE10259272B4 (de) * 2001-12-20 2012-05-03 Continental Teves Ag & Co. Ohg Verfahren zur Bestimmung der Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit

Also Published As

Publication number Publication date
DE4428347A1 (de) 1996-02-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE4428347C2 (de) Schaltungsanordnung und Verfahren zum Ermitteln der Geschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs
EP0933237B1 (de) Vorrichtung zur Überwachung des Luftdrucks eines Fahrzeugreifens
DE69930594T2 (de) Verfahren zur Feststellung des Neigungswinkels eines sich bewegenden Fahrzeuges
DE69934161T2 (de) Vorrichtung zur Regelung des Fahrverhaltens eines Kraftfahrzeugs unter Verwendung eines mathematischen Reifenmodells
EP2978643B1 (de) Fahrzeugreferenzgeschwindigkeitsbestimmungsverfahren und fahrzeugsteuergerät mit einem solchen verfahren
DE4435448B4 (de) Verfahren zur permanenten Ermittlung des Fahrbahnreibwerts
EP0751888B1 (de) Schaltungsanordnung zum auswerten der signale eines giergeschwindigkeitssensors
DE4019886C1 (de)
DE69815730T2 (de) Verfahren zur Erkennung eines Reifendruckverlustes an Kraftfahrzeugen
DE10306829B4 (de) Ermittlung von Fahrzeug-Geschwindigkeiten mit Hilfe von lineare Parameter und Verstärkung variierenden Planungs-Theorien
EP0938987B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung des Reifenluftdrucks von Rädern eines Kraftfahrzeuges
EP2250037B1 (de) Verfahren zur bestimmung einer beladung eines fahrzeugs
EP0630786A1 (de) Verfahren und Schaltungsanordnung zum Ermitteln des Reibwerts
DE102015203976B4 (de) Fahrzeugzustandsschätzvorrichtung, Fahrzeugsteuerungsvorrichtung und Fahrzeugzustandsschätzverfahren
DE102016203545A1 (de) Verfahren zur Bestimmung von Fahrbahngriffigkeitsklassen
EP1949112B1 (de) Verfahren zur bestimmung von langzeit-offset-drifts von beschleunigungssensoren in kraftfahrzeugen
WO2017050555A1 (de) Verfahren zum schätzen einer achslastverteilung bei einem lastzug
EP0776287B1 (de) Verfahren zur ermittlung der querbeschleunigung eines fahrzeugs
DE102019211934B4 (de) Verfahren zur Bestimmung einer Zuggeschwindigkeit eines Zugs mit mindestens einem Wagen
EP1478555B1 (de) Verfahren zur ermittlung einer bergfahrt für fahrzeuge mit allradantrieb
DE102019106596B4 (de) Verfahren und System zum Bestimmen einer Geschwindigkeit eines Fahrzeugs
EP0952058A2 (de) Verfahren zur Bestimmung einer Vergleichsgrösse
DE4221030A1 (de) Verfahren zum Erkennen der Situation eines Fahrzeugs
EP0377645B1 (de) Verfahren zur kurvenerkennung und querbeschleunigungsermittlung in einem fahrzeug
DE10050197A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Erkennung eines Druckverlustes von Reifen in Kraftfahrzeugen

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: CONTINENTAL AUTOMOTIVE GMBH, 30165 HANNOVER, DE

8339 Ceased/non-payment of the annual fee