DE19632939B4

DE19632939B4 - Verfahren und Vorrichtung zur Einstellung eines Antriebsmomentes

Info

Publication number: DE19632939B4
Application number: DE19632939A
Authority: DE
Inventors: Rolf Dr. Maier-Landgrebe
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1996-04-29
Filing date: 1996-08-16
Publication date: 2007-11-08
Anticipated expiration: 2016-08-17
Also published as: KR100473437B1; DE19632939A1; KR19990028329A

Abstract

Verfahren zur Einstellung eines Antriebsmomentes (M_Kar) bei einem Kraftfahrzeug, insbesondere im Rahmen einer Antriebsschlupfregelung, mit wenigstens zwei ansteuerbaren Stellgliedern (131, 132, 133, 12r, 12l) zur Beeinflussung des Antriebsmomentes (M_Kar) wobei die Stellglieder bezüglich der Einstellung eines Antriebsmomentes unterschiedliche dynamische Verhalten aufweisen,
dadurch gekennzeichnet, daß
– ein Anteil (M_KarI) des einzustellenden Antriebsmoments (M_Kar) ermittelt wird,
– der ermittelte Anteil (M_KarI) zur Ansteuerung (M_SomotDk) des Stellgliedes (131) mit der geringeren Dynamik herangezogen wird,
– die durch diese Ansteuerung (M_SomotDk) des Stellgliedes (131) mit einer geringeren Dynamik bewirkte Änderung (M_redDkF) des Antriebsmomentes geschätzt wird und
– die Differenz (M_redDkF – M_kar) zwischen dem einzustellenden Antriebsmoment (M_Kar) und dem geschätzten Antriebsmoment (M_redDkF) zur Ansteuerung (M_SoZWV, M_Soti) wenigstens, eines Stellgliedes (132, 133, 12r, 121) mit einer höheren Dynamik herangezogen wird.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren beziehungsweise einer Vorrichtung zur Einstellung eines Antriebsmomentes gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 9.
Aus der DE-OS 42 39 711 ist ein System zur Einstellung eines Motormoments bekannt, bei dem ein durch den Fahrer und durch ein Antriebsschlupfregelsystem vorgegebener Motormomentenwunsch durch die Variation der Luftzufuhr, des Zündzeitpunktes und/oder der Einspritzmenge realisiert wird.
Aus der DE-OS 40 30881 (entspricht US 5,445,442 ) ist ein Antriebsschlupfregelsystem bekannt, bei dem eine Aufteilung des Antriebsschlupfreglers in einen Kardan- und einen Differenzdrehzahlregler vorgestellt wird.
In der DE-OS 42 29 560 (entspricht US 5,443,307 ) wird ein Antriebsschlupfregelsystem vorgestellt, bei dem eine Verbesserung der Reglereigenschaften durch einen Differenzdrehzahlregler erzielt wird, so daß es zu einer Verbesserung der Differentialsperrwirkung durch den Bremseneingriff kommt.
In der DE-Anmeldung 19542294.5 beziehungsweise in dem Artikel ATZ Automobiltechnische Zeitschrift 96 (1994) "FDR-Fahrdynamikregelung von Bosch" wird im Rahmen einer Fahrdynamikregelung ein unterlagerter Antriebsschlupfregler beschrieben, bei dem zur Einstellung des Antriebsmoments zwischen einem auf alle angetriebenen Räder wirkenden Kardanmoment und einem zwischen den Antriebsrädern wirkenden Differenzmoment unterschieden wird. Zur Einstellung des Antriebsmomentes im Rahmen der Antriebsschlupfregelung wird das gewünschte Kardan- und Differenzmoment auf die zur Verfügung stehenden Stellglieder zur Einstellung des Antriebsmomentes verteilt. Hierzu stehen Eingriffe auf die Radbremsen und/oder Eingriffe in die Steuerung des Fahrzeugmotors zur Verfügung. Diese Einwirkungen unterscheiden sich bekanntlich durch unterschiedliche dynamische Verhalten.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Antriebsmomentenanforderung optimal auf die zur Verfügung stehende Momenteneingriffsmöglichkeiten zu verteilen.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 9 gelöst.
Vorteile der Erfindung
Wie schon erwähnt geht die Erfindung aus von einem Verfahren zur Einstellung eines Antriebsmomentes bei einem Kraftfahrzeug. Hierbei ist insbesondere an die Momenteneinstellung im Rahmen einer Antriebsschlupfregelung gedacht. Zur Beeinflussung des Antriebsmomentes stehen wenigstens zwei ansteuerbare Stellglieder zur Verfügung, wobei die Stellglieder bezüglich der Einstellung eines Antriebsmomentes unterschiedliche dynamische Verhalten aufweisen.
Der Kern der Erfindung besteht darin, daß zunächst ein Anteil des einzustellenden Antriebsmoments ermittelt wird und dieser ermittelte Anteil zur Ansteuerung des Stellgliedes mit der geringeren Dynamik herangezogen wird. Weiterhin wird die durch diese Ansteuerung des Stellgliedes mit einer geringeren Dynamik bewirkte Änderung des Antriebsmomentes geschätzt. Die Differenz zwischen dem einzustellenden Antriebsmomentes und dem geschätzten Antriebsmoment wird dann zur Ansteuerung wenigstens eines Stellgliedes mit einer höheren Dynamik herangezogen.
Durch diese Vorgehensweise gelangt man zu einer optimalen, der unterschiedlichen Dynamik der Stellglieder Rechnung tragenden Verteilung der Antriebsmomentenanforderung auf die zur Verfügung stehenden Momenteneingriffsmöglichkeiten. Insbesondere ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß zur Steuerung der nur langsam wirkenden Momenteneingriffsmöglichkeit nur ein Teil der gesamten Antriebsmomentenanforderung, insbesondere der stationäre Anteil, herangezogen wird. Die schneller wirkenden Eingriffe werden dann abhängig von dem verbleibenden Anteil und dem Moment gewählt, das momentan durch die langsam wirkende Momenteneingriffsmöglichkeit nicht zu realisieren ist.
Handelt es sich bei der erfindungsgemäßen Einstellung des Antriebsmomentes um eine einzustellende Antriebsmomentenreduktion im Rahmen einer Antriebsschlupfregelung (ASR), so gelangt man durch die Erfindung zu einer einheitlichen ASR-Schnittstelle für verschiedene Motorsteuerungen.
In einer sehr vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß als Anteil des einzustellenden Antriebsmoments ein integraler Anteil des einzustellenden Antriebsmoments ermittelt wird. Dadurch wird nur der längere Zeit anstehende Momentenwunsch durch den langsam wirkenden Eingriff realisiert, während die kurzfristigen Anforderungen nur durch die schneller wirkenden Eingriffe realisiert werden.
Weist das Kraftfahrzeug einen Benzinmotor auf, so kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, daß das Stellglied geringerer Dynamik die Luftzufuhr, insbesondere die Drosselklappenstellung, ändert, während die Stellglieder höherer Dynamik den Zündzeitpunkt, die Kraftstoffmenge und/oder die Bremskraft an den angetriebenen Rädern variieren.
Die erfindungsgemäße Schätzung der durch die Ansteuerung des Stellgliedes mit der geringeren Dynamik bewirkten Änderung des Antriebsmomentes kann mittels eines Motormodells erfolgen. Erfolgt die Ansteuerung des Stellgliedes mit der geringeren Dynamik mittels eines Stellsignals, so geschieht diese Schätzung durch eine Filterung des Stellsignals mittels eines Zeitfilters (PT_l-Glied) und/oder eines Totzeitgliedes (T_t-Glied).
Besonders vorteilhaft ist es, daß der Anteil zur Ansteuerung des Stellgliedes mit der geringeren Dynamik derart ermittelt wird, daß nur positive Antriebsmomente eingestellt werden. Das bedeutet, daß ein Schleppbetrieb beziehungsweise Bremsbetrieb des Fahrzeugmotors nicht zugelassen wird.
Weiterhin ist in einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß der Anteil zur Ansteuerung des Stellgliedes mit der geringeren Dynamik derart ermittelt wird, daß bei Vorliegen geringer Fahrzeuglängsgeschwindigkeiten und/oder bei Vorliegen von Reibwerten bestimmter unterschiedlicher Größe an den Fahrzeugseiten (μ_split-Bedingung) das Antriebsmoment auf einen minimalen, positiven Wert begrenzt wird. Insbesondere soll bei einem Anfahrvorgang unter μ_split-Bedingung (Reibwerte der Antriebsräder sind unterschiedlich) das Motormoment, das durch die Variation der Luftzufuhr erlangt wird, auf einen Wert, der deutlich größer als Null ist, begrenzt werden. Dadurch wird eine schnellere Traktion nach einer Absenkung des Antriebsschlupfes, beispielsweise durch Änderung des Reibwertes, erreicht.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Stellglied höherer Dynamik die Kraftstoffmenge ändert, wobei diese Änderung insbesondere durch die Reduktion der Kraftstoffzumessung zu einzelnen Zylindern des Fahrzeugmotors geschieht. Dabei wird die Ansteuerung dieses Stellgliedes über eine vorgebbare Zeit hinweg prädiziert, woraufhin die Ansteuerung dann unterbunden wird, wenn die prädizierte Ansteuerung einen Schwellwert unterschreitet. Diese Ausgestaltung hat den Hintergrund, daß eine Ausblendung der Kraftstoffeinspritzung im allgemeinen nur mit einer größeren Verzögerung auf das Antriebsmoment wirkt. Aus diesem Grund wird die Ansteuerung über diese Verzögerungszeit hinweg prädiziert und eine Ausblendung der Kraftstoffeinspritzung nur dann veranlaßt, wenn die Prädiktion noch eine gewünschte Kraftstoffreduktion zu der Zeit anzeigt, zu der die Kraftstoffreduktion erst antriebsmomentenmindernd wirkt.
Weiterhin kann vorgesehen sein, daß im Falle einer Änderung der Kraftstoffmenge, insbesondere durch die Reduktion der Kraftstoffzumessung zu einzelnen Zylindern des Fahrzeugmotors, diese Änderung verringert oder unterbunden wird, wenn der Antriebsschlupf des Antriebsrads (High-Rad), das den höheren Reibwert aufweist, einen Schwellwert unterschreitet. Dies geschieht aus Komfortgründen, da das High-Rad, das aufgrund des geringen Antriebsschlupfes im wesentlichen für den Vortrieb des Fahrzeugs sorgt, nicht abrupt abgebremst werden soll. Dies würde zu einem komfortmindernden Ruck führen.
Gegenstand der Erfindung ist weiterhin eine Vorrichtung zur Durchführung des oberbeschriebenen Verfahrens zur Einstellung eines Antriebsmomentes bei einem Kraftfahrzeug.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Zeichnung
Die 1 zeigt die Erfindung anhand eines Übersichtsblockschaltbildes, während in der 2 ein detailliertes Blockschaltbild zu sehen ist. Die 3, 4 und 5 stellen anhand von Ablaufdiagramme beziehungsweise Blockschaltbildern Einzelheiten dar.
Ausführungsbeispiel
Die Erfindung soll anhand des nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiels beschrieben werden. Hierzu wird der Kern der Erfindung, der in der Momentenverteilung auf die Stellglieder liegt, in einem Gesamtsystem eingebettet beschrieben.
Dieses Gesamtsystem dient zur Regelung des Antriebsschlupfes bei Kraftwagen. Die Soll-Antriebsschlupfwerte für die beiden Antriebsräder können entweder von einer vorgeschalteten Steuerung und einem überlagerten Fahrdynamikregler stammen. In dem Gesamtsystem werden dann Sollbremsmomente für die beiden Antriebsräder und das Sollmotormoment berechnet. Die Sollbremsmomente können in einer nachgeschalteten Steuerung in Bremsdrucksteuersignale für eine Bremshydraulik umgerechnet werden. Aus dem Sollmotormoment läßt sich beispielsweise durch eine nachgeschaltete Steuerung ein Drosselklappensteuersignal bestimmen.
Wie schon erwähnt, ist die Aufteilung des Antriebsschlupfreglers in Kardan- und Differenzdrehzahlregler aus der DE-OS 40 30 881 bekannt. Die beiden Regler werden in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weitgehend unabhängig von den zur Verfügung stehenden Stellgliedern ausgelegt. Die Aufteilung der beiden Reglergrößen Sollkardanmoment MKar und Solldifferenzmoment M_Dif erfolgt im nachgeschalteten stellgliedspezifischen Modul. Dies erleichtert die Ergänzung des Drosselklappeneingriffs durch weitere (schnelle) Motoreingriffsarten wie z.B. Zündwinkelverstellung oder Einspritzausblendung).
In der 1 ist ein überlagerter Fahrdynamik-Regler (FDR-Regler) mit dem Bezugszeichen 10 gekennzeichnet. Dieser FDR-Regler bestimmt gemäß einer überlagerten Regelung insbesondere Sollwerte λ_So/l und λ_So/r für den Antriebsschlupf an dem linken und rechten angetriebenen Fahrzeugrad. Zur Offenbarung eines solchen überlagerten FDR-Reglers auf den eingangs erwähnten ATZ-Artikel verwiesen werden.
Neben den Sollwerten λ_So/l und λ_So/r für den Antriebsschlupf an dem linken und rechten angetriebenen Fahrzeugrad ermittelt der FDR-Regler die freirollenden (schlupffreien) Radgeschwindigkeiten v_Radfrei/l und v_Radfrei/r und die Drehgeschwindigkeiten v_Rad/l, v_Rad/r der angetriebenen Räder. Zur Ermittlung der freirollenden (schlupfreien) Radgeschwindigkeiten soll wiederum auf den eingangs erwähnten ATZ-Artikel bzw. auf die DE-Anmeldung 42 30 295 verwiesen werden.
Dem Antriebsschlupf-Regler 11 werden die Sollwerte λ_So/l und λ_So/r für den Antriebsschlupf an dem linken und rechten angetriebenen Fahrzeugrad, die freirollenden (schlupfreien) Radgeschwindigkeiten v_Radfrei/l und v_Radfrei/r und die Drehgeschwindigkeiten v_Rad/l, v_Rad/r der angetriebenen Räder zugeführt. Dem Antriebsschlupf-Regler 11 erzeugt dann in noch zu beschreibender Weise Signale M_RadSo/l und M_RadSo/r, die Soll-Bremsmomenten an dem rechten und linken angetriebenen Fahrzeugrad entsprechen. Diese Soll-Bremsmomente werden den Blöcken 121 und 12r zugeführt, mittels der, ggf. durch einen unterlagerten Regelkreis, diese Bremsmomente an den Radbremsen eingestellt werden. Daneben bestimmt der Regler 11 einen Sollwert M_SoMot für das Motormoment, der der unterlagerten Motorsteuerung 13 zugeleitet wird.
Im folgenden sollen Einzelheiten des Antriebsschlupf-Reglers 11 beschrieben werden.
Sollwertbestimmung 110:
In der Sollwertbestimmung 110 werden aus den Raddrehgeschwindigkeiten v_Rad/l und v_Rad/r des linken und rechten Antriebsrades, den freien Raddrehgeschwindigkeiten v_Radfrei/l und v_Radfrei/r und dem Sollantriebsschlupf λ_So/l und λ_So/r für die Antriebsräder die Kardandrehgeschwindigkeit v_Kar als Mittelwert der Raddrehgeschwindigkeiten v_Rad/l und vRad/r und die Differenzdrehgeschwindigkeit v_Dif als Differenz der Raddrehgeschwindigkeiten v_Rad/l und v_Rad/r berechnet:
Ist-Drehgeschwindigkeiten: vKar = (vRad/l + vRad/r)/2 vDif = vRad/l – vRad/r
Aus den Solldrehgeschwindigkeiten v_SoRad/l und v_SoRad/r der Räder, die abhängig von dem Sollantriebsschlupf λ_So/l und λ_So/r gebildet werden, können die Sollwerte v_SoKar und v_SoDif für die Kardan- und Differenzdrehzahl ermittelt werden: vSoRad/l = vRadfrei/l·(1 + λSo/l) vSoRad/r = vRadfrei/r·(1 + λSo/r) vSoKar = (vSoRad/l + vSoRad/r)/2 vSoDif = vSoRad/l – vSoRad/r
Bestimmung des Betriebszustandes 111:
In dem Block 111 werden Betriebszustände bestimmt, woraufhin in Reaktion auf bestimmte Betriebszustände vorgegebene Maßnahmen eingeleitet werden. wie in der eingangs erwähnten DE-Anmeldung 19542294.5 beschrieben können solche Maßnahme Änderungen des Tiefpaßverhaltens des Reglers betreffen, wenn solche Betriebzustände vorliegen, bei denen Antriebsstrangschwingungen vorliegen bzw. vorliegen können. Dies geschieht deshalb, weil Torsionselastizitäten im Antriebsstrang des Fahrzeugs Antriebsstrangschwingungen verursachen können. Zur Vermeidung solcher Antriebsstrangschwingungen werden die Kardandrehgeschwindigkeit v_Kar und die Differenzdrehgeschwindigkeit v_Dif im Block 111 durch einen Tiefpaßfilter geleitet, wobei die Zeitkonstante τ dieses Tiefpaßfilters abhängig von momentanen Betriebszustand veränderbar ist. Die so gefilterte Kardandrehgeschwindigkeit v_Kar/f bzw. Differenzdrehgeschwindigkeit v_Dif/f wird dem Kardandrehzahlregler 112 bzw. dem Differenzdrehzahlregler 113 zugeführt.
Weiterhin kann im Block 111 eine Begrenzung des Sollmotormoments vorgesehen sein. Hierbei geht es darum, daß bei einer gewünschten Motormomentenerhöhung M_SoMot kein höheres Motormoment möglich sein soll als das vom Fahrer vorgegebene Motormoment M_FV. Der Fahrerwunsch M_FV dient also zur Beschränkung des Sollmotormoments. Wenn sich das Sollmotormoment in dieser Sättigung befindet, wird das Flag lanschlag gesetzt. Die Motormoment-Sättigung M_FV stellt man mit Hilfe des geschätzten aktuellen Motormoments fest, wobei lanschlag dann gesetzt wird, wenn MSoMot > c_motstat·MFV mit 0 < c_motsat < 1.
PID-Kardandrehzahlregler 112:
Der Kardandrehzahlregler (Block 112) ermittelt aus den Eingangsgrößen Kardandrehgeschwindigkeit v_Kar (bzw. tiefpaßgefilterte Kardandrehgeschwindigkeit v_Kar/f) und Kardansolldrehgeschwindigkeit v_SoKar das Kardanmoment M_Kar. Hierzu ist der Kardandrehzahlregler als PID-Regler mit einem Proportional-, einem Integral- und einem Differential-Anteil ausgelegt. Diese Anteile können wie folgt ausgelegt sein:
– P-Anteil:
Findet die obenbeschriebene Tiefpaßfilterung nicht im Block 111 statt, so kann, wie erwähnt, diese Filterung im Kardanregler 112 gemäß der Gleichung vKar/f(t+1) = vKar/f(t) + Cfil·[vKar(t) – vKar/f(t)] getätigt werden, wobei C_fil eine von der obengenannten Bedingung abhängige Filterkonstante ist. Der P-Anteil des Kardandrehzahlreglers entspricht dann einem PT_l-Anteil.
Die Verstärkung K_P wird insbesondere abhängig von der momentan wirksamen Gesamtübersetzung i_Ges beziehungsweise i_wirk (Gesamtübersetzung zwischen Motor und Räder) gewählt, um dem von der Gangstufe abhängigen Trägheitsmoment des Motors bzgl. der Räder Rechnung zu tragen. KP = C1 + i2Ges ·C2,wobei C1 und C2 Konstanten sind.
Als Ausgang des P-Anteils ergibt sich somit: knp = KP·(vKar/f – vSoKar).
– D-Anteil
Wegen der Antriebsstrangschwingungen wird der Differenzierer im wesentlichen wie in der eingangs erwähnten DE-OS 42 29 560 (entspricht US 5,443,307 ) ausgelegt: kdif = [i2Ges ·jmot + 2jrad]·[vKar(t) – vKar(t – νT)]/(νT),wobei νT ungefähr der Schwingungsdauer der Antriebsstrangschwingungen entspricht, i_Ges die momentan wirksame Gesamtübersetzung und die Größen jmot und jrad die Trägheiten des Motors und der Räder repräsentieren.
Der D-Anteil hat eine tote Zone. Ihre Größe ε_Dif ist von der Gesamtübersetzung i_Ges abhängig: εdif = εdif/a + i2Ges ·εdif/b,wobei ε_dif/a und ε_dif/b Konstanten sind. Für den Ausgang ergibt die tote Zone knd = cd[min(0, kdif – εdif) + max(0, kdif + εdif)].wobei c_d eine Konstante ist.
– I-Anteil
Die Integratorverstärkung ist normalerweise KI = KI/a + i2Ges ·KI/a,wobei K_I/a und K_I/b Konstanten sind.
In drei veschiedenen Fällen (I, II und III) wird die Integratorverstärkung K_I korrigiert:
I. Hoch-μ-Kriterium:
Eine Fahrbahn mit hohem Reibwert wird erkannt, wenn gleichzeitig die folgenden fünf verschiedene Bedingungen erfüllt sind:

1. λ_Rad/l < min (ε_λ1, λ_So/l + ε_λ2)
2. λ_Rad/r < min (ε_λ1, λ_So/r + ε_λ2), wobei ε_λ1 und ε_λ2 Konstanten sind.
3. v_F > ε_vf, wobei ε_vf ein vorgebbarer Schwellwert ist.
4. lir ist nicht gesetzt, das heißt, daß der überlagerte FDR-Regler keinen Eingriff vorsieht.
5. Stabilität: Beide Antriebsräder müssen sich über eine gewisse Zeit im stabilen Schlupfkurvenast befinden, das heißt, die Kardandrehzahl v_Kar darf in ihrem Verlauf nur eine relativ geringe "Rauhigkeit" aufweisen. Deshalb wird das folgende Stabilitätskriterium überprüft: Die Antriebsräder sind stabil wenn gilt:
wobei die Referenzkardandrehzahl v_ref aus den Drehzahlen der freirollenden Antriebsräder ermittelt werden kann.

Wenn über den Zeitraum t_min1 hinweg jede der fünf obigen Bedingungen erfüllt ist, dann wird K_I auf einen hohen Wert KI = KIhigh gesetzt.
II. Anhebung der Integrator-Verstärkung
Die oben beschriebenen Bedingungen 1. und 2. werden vom Hoch-μ-Kriterium übernommen. Eine weitere Bedingung ist

3. k_dif < α₂·ktm^* + β₂, wobei ktm* = (i2Ges ·jmot + 2jrad)·(vSoKar,t – vSoKar,t-1)/T ist.

Wenn während des Zeitraums t_min2 jede der obengenannten drei Bedingungen erfüllt ist, dann wird K_I angehoben zu K_I': KI' = Cintfak1·KI.
III. Absenkung der Integrator-Verstärkung
Wenn die drei Bedingungen

1. k_ni < C_nilow (k_ni ist der momentane Integratorwert) und
2. v_Kar < v_SoKar und
3. o.g. Fall II nicht länger als t_min3 vorliegt, erfüllt sind, dann wird die Integratorverstärkung K_I zu K_I' durch KI' = KI/cintfak2 abgesenkt.

Der neue Integratorwert ist kni,t+1 = kni,t + KI·(vKar,t – vSoKar,t).
Der Integratorwert wird in folgenden Fällen korrigiert:

I) Wenn krom < εkrom erfüllt ist, wird k_ni zu k_ni' kni' = kni + ckndif·[min(0, x + εkndif) + max(0, x – εkndif). Hierdurch wird eine Totzone beschrieben, wobei x = kdif – ktm* ist.
II) Der Integratorwert wird nach unten beschränkt: kni = max(kni, kni,min).
III) Der Integrator wird duch das reduzierte Fahrerwunschmoment M_fa,r nach oben begrenzt: Wenn k_ni > M_fa,r erfüllt ist, werden zwei Fälle unterschieden: Wenn zusätzlich VKar > VSoKar gilt, wird kni = Mfa,r – KI·k_romgesetzt, andernfalls gilt der alte Integratorwert kni,t = kni,t-1.

Der Ausgang des Kardanreglers besteht zum einen aus der Summe der drei Regleranteile: MKar = knp + knd + kni und zum anderen aus dem Integratorwert MKarI ≔ kni
PI-Differenzdrehzahlregler (Block 113):
Der PI-Differenzdrehzahlregler (Block 113) ermittelt das Differenzmoment M_Dif. Die wesentlichsten Eigenschaften des Differenzdrehzahlregler sollen im folgenden beschrieben werden:
– Sollwertaufweitung
Wenn das Fahrdynamikregelungs-Flag lir gesetzt ist, das heißt, daß der überlagerte FDR-Regler einen FDR-Eingriff vorsieht, wird der Betrag des Sollwertes v_SoDif für die Differenzdrehzahl zu v_SoDif' vergrößert: vSoDif' = (|vSoDif| + εDif1·C)·sign (vSoDif),andernfalls bleibt der Sollwert unverändert: vSoDif' = vSoDif.
– P-Anteil
Findet die obenbeschriebene Tiefpaßfilterung nicht im Block 111 statt, so kann, wie erwähnt, diese Filterung im Differenzdrehzahlregler 113 gemäß der Gleichung vDif/f(t + 1) = vDif/f(t) + Bfil·[vDif(t) – vDif/f(t)] getätigt werden, wobei B_fil eine von der obengenannten Bedingung abhängige Filterkonstante ist. Der P-Anteil entspricht dann einem PT₁-Anteil.
Die gefilterte Regelabweichung ΔDif ist dann ΔDif(t) = vDif/f(t) – vSoDif(t).
Der Ausgang des P-Anteils ist dnp = Kdp·ΔDif(t).
– I-Anteil
Falls lir gesetzt ist, das heißt, daß der überlagerte FDR-Regler einen FDR-Eingriff vorsieht, werden die mit dem Index 1 versehenen Reglerparameter verwendet (i = 1), andernfalls gilt i = 2.
Bei der Berechnung des Integratorwertes d_ni werden in Abhängigkeit von der Regelabweichung Δ_Dif und d_ni insgesamt vier Fälle unterschieden. Wenn die Bedingung ΔDif·dni < εdn1 erfüllt ist, wird im Falle |ΔDif| > εDif2 der Reglerparameter c_di1(i) verwendet:

1) d_ni,t+1 = d_ni,t – c_di1(i)·sign(d_ni,t), andernfalls wird c_di2(i) benützt:
2) d_ni,t+1 = d_ni,t – c_di2(i)·sign(d_ni,t). Wenn ΔDif·dni ≥ Edn1 und |ΔDif| > EDif1 erfüllt sind, gilt
3) d_ni,t+1 = d_ni,t + c_di3(i)·d_rom, ansonsten gilt
4) d_ni,t+1 = d_ni,t – c_di4(i)·sign(d_ni,t).

Die Integratordynamik wird verbessert, indem der Integratorwert in speziellen Fällen dem P-Anteil nachgeführt wird: dni = max(|dni|, cdi4(i)·ΔDif·sign(ΔDif).
Der Integratorwert ist schließlich durch dni = min(|dni|, dnimax)·sign(dni)
nach oben und unten beschränkt.
– Reglerausgang
Der Reglerausgang des Differenzdrehzahlreglers 113 besteht aus der Summe von P- und I-Anteil: MDif = dnp + dni.
Momentenverteilung auf die Stellglieder 114:
Die Verteilung der Momente M_Kar (einschließlich des Integratorwertes M_KarI = k_ni) und M_Dif auf die Stellglieder findet im Block 114 statt. Das vom Differenzdrehzahlregler 113 berechnete Differenzmoment M_Dif kann nur durch entsprechende Bremsmomentunterschiede zwischen dem linken und dem rechten Antriebsrad aufgebracht werden. Dagegen kann das vom Kardandrehzahlregler 112 berechnete Kardanmoment M_Kar, das auf den gesamten Antriebsstrang wirkt, sowohl von einem symmetrischen Bremseneingriff als auch durch einen Motoreingriff aufgebracht werden.
Die Momentenverteilung 114 auf die Stellglieder im einzelnen ist der 2 zu entnehmen. Hier werden dem in gestrichelter Umrandung dargestellten Block 114 das vom Kardandrehzahlregler 112 berechnete Kardanmoment M_kar und der zugehörige Integratorwert M_KarI sowie das vom Differenzdrehzahlregler 113 berechnete Differenzmoment M_Dif zugeführt. Ausgangsseitig liegen neben den Sollbremsmomenten M_RadSo/l und M_RadSo/r die Ansteuersignale M_SomotDk, M_SoZWV und M_Soti für die Motorstellglieder Drosselklappe Dk 131, Zündwinkelverstellung ZWV 132 und Einspritzausblendung ti 133 an. Zur Ermittlung der Ausgangssignale wird im Block 114 weiterhin das wirksame Getriebeübersetzungsverhältnis u_wirk (Block 1143, Getriebeübersetzung unter Umständen unter Berücksichtigung des Wandler- und/oder Kupplungsschlupfes), die Fahrzeuglängsgeschwindigkeit V_F (Block 1144) sowie die Kenntnis, ob eine sogenannte μ_split-Bedingung vorliegt (Block 1145, Antriebsräder weisen signifikant unterschiedliche Reibwerte auf) benötigt. Die Information über das wirksame Getriebeübersetzungsverhältnis u_wirk kann dabei von einer Getriebesteuerung stammen, während die Information über die Fahrzeuglängsgeschwindigkeit V_F und über das Vorliegen einer sogenannte μ_split-Bedingung im allgemeinen im überlagerten FDR-Regler 10/1 vorliegt.
Die einzelnen Schritte, die in der Einheit 114 getätigt werden, sind in dem in der 3 gezeigten Ablauf zu sehen. Diese Schritte sollen im folgenden genauer beschrieben werden.
Nach dem Startschritt 301 werden im Schritt 302 die oben erwähnten Größen eingelesen.
– Schritt 303: Bestimmung des Sollmomentes für den Drosselklappeneingriff
Die Bestimmung des Sollmomentes für den Drosselklappeneingriff soll anhand des in der 4 gezeigten Ablaufs dargestellt werden.
Der relativ langsam auf das Antriebsmoment wirkende Drosselklappeneingriff soll den stationären Endwert für das einzustellende Antriebsmoment einstellen, deshalb ist das reduzierte Drosselklappensollmoment M_redDk (das über die Luftzufuhr einzustellende Soll-Antriebsmoment) zunächst gleich dem Integratorwert M_karI. Durch die Beschränkung des reduzierten Drosselklappensollmomentes M_redDk nach unten (zu kleinen Momenten hin) wird ein Schleppbetrieb beziehungsweise ein Bremsbetrieb des Fahrzeugmotors ausgeschlossen: MredDk ≔ max[MKarI, 0]
Nach dem Startschritt 401 und dem Einlesen der benötigten Daten im Schritt 402 wird also in der 4 im Schritt 402 das reduzierten Drosselklappensollmomentes M_redDk in obiger Weise bestimmt.
Beim Anfahrvorgang (Fahrzeuglängsgeschwindigkeit V_F unterhalb einer Schwelle SW1, Abfrageergebnis Y im Schritt 403) eines Fahrzeugs kann es vorkommen, daß die Antriebsräder sehr unterschiedliche Reibwerte aufweisen (z.B. wenn sich das rechte Antriebsrad auf losem Schotter oder Eis und das linke Antriebsrad sich auf trockener Fahrbahn befindet). Liegt eine solche sogenannte μ_split-Bedingung vor (Abfrageergebnis Y im Schritt 404), so darf das reduzierte Drosselklappensollmoment M_redDk einen vorgebbaren Mindestwert K1 nicht unterschreiten (Schritt 405), damit das Antriebsmoment nach dem Abfangen des Low-Rades (Rad mit dem niedrigeren Reibwert) schnell wieder erhöht werden kann. In diesem Fall wird die Motormomenten-Reduktion nicht oder nur zu einen geringen Teil durch den langsamer auf das Antriebsmoment wirkenden Drosselklappeneingriff aufgebracht.
Da sich das reduzierte Drosselklappensollmoment M_redDk auf die Räder bezieht, muß im Schritt 406 zur Ermittlung des Drosselklappen-Sollmomentes M_SomotDk (Ansteuersignal für Motorsteuerung 13) die wirksame Getriebeübersetzung berücksichtigt werden: MSomotDk ≔ MredDk/uwirk
– Schritt 304: Schätzung des reduzierten Drosselklappenmomentes M_redDkF
Zur Schätzung des momentan realisierten Antriebsmomentes durch den Drosselklappeneingriff kann zum einen direkt ein entsprechend vorhandenes Signal von der Motorsteuerung 13 verwendet werden, wozu ein (in der 2 nicht dargestelltes) Signal von der Motorsteuerung 13 dem Block 114 zugeführt wird. Liegt ein solches Signal nicht vor, so wird das in der 5 gezeigte Schätzverfahren angewendet.
Hierzu das im Schritt 303 beziehungsweise 405 ermittelte Drosselklappenmoment M_SomotDk einem Motormodell 50 zugeführt. Das Verhalten des Motors kann dabei in einfacher Weise durch ein an sich bekanntes PT_l-Glied 501 und ein an sich bekanntes Totzeitglied T_t 502 nachgebildet werden. Die Zeitkonstante τ des PT_l-Gliedes 501 wird dabei abhängig davon gewählt, ob das Motormoment ab- oder zunimmt, die Totzeit ist abhängig von der aktuellen Motordrehzahl. Durch die Multiplikation (Block 51) des auf die Räder bezogenen Schätzwertes durch die wirksame Getriebeübersetzung u_wirk erhält man einen Schätzwert M_motest für das durch den Drosselklappeneingriff bewirkten Antriebsmoment.
Da es beispielsweise durch Zeitverluste (Berechnungszeiten und Datenübertragung) zu Phasenverschiebungen kommen kann, wird zur Korrektur der Phasenlage der Schätzwert M_redDKF für das reduzierte Drosselklappenmoment (bezogen auf die Antriebsräder) als Mittelwert von M_motest und M_redDK ermittelt (Block 52): MredDkF ≔ (Mmotest + MredDk)/2
Alternativ ist auch die Filterung MredDkF ≔ γ·Mmotest + (1 – γ)·MredDk,wobei der wert γ zwischen Null und 1 liegt [0 ≤ γ ≤ 1].
– Schritt 305: Bestimmung der Sollmomente für die Zündwinkelverstellung und Einspritzausblendung
Durch die Zündwinkelverstellung ZWV und die Einspritzausblendung ti soll der Anteil K2 (z.B. 90%) der Differenz zwischen dem geschätzten Drosselklappenmoment M_redDkF und dem Soll-Kardanmoment M_Kar aufgebracht werden. Es ergibt sich damit das durch Zündwinkelverstellung und Einspritzausblendung aufzubringende Motormoment M_ZWV/ti zu MZWV/ti ≔ K2·(MredDkF – MKar)/uwirk
– Schritt 306: Bestimmung der Zündwinkelverstellung
Da die Zündwinkelverstellung ZWV schneller als die Einspritzausblendung wirkt, hat die Zündwinkelverstellung gegenüber der Einspritzausblendung eine höhere Priorität. Durch die Einspritzausblendung soll dabei der Anteil des im Schritt 305 bestimmten M_ZWV/ti aufgebracht werden, der über den durch die tatsächliche Zündwinkelverstellung bewirkten Momentenanteil hinausgeht. Der Sollwert M_SoZWV für die Zündwinkelverstellung ist daher, unter Berücksichtigung der zu beschreibenden Restriktion, gleich M_ZWV/ti.
Die erwähnte Restriktion besteht darin, daß die einzustellende Zündwinkelverstellung nur eine bestimmte Zeitdauer andauern darf, da sonst das Motorsteuergerät aufgrund dort installierten Überwachungsalgorithmen eine Fehlermeldung anzeigt.
Bei der Zündwinkelverstellung kompensiert das Verbrennungsmoment das unbefeuerte Schleppmoment M_Schlepp des Motors und erzeugt darüber hinaus das Antriebsmoment M_motmodell, das durch das obenbeschriebene Motormodell gewonnen werden kann: Mmotverbrenn ≔ Mmotmodell ± MSchlepp,wobei die Subtraktion bei negativem Vorzeichen von M_schlepp gilt.
– Schritt 307: Schätzung des durch die Zündwinkelverstellung bewirkten Momentes
Wegen motorsteuerungsbedingter Beschränkungen kann die zur Einstellung des Sollwertes M_SoZWV notwendige Zündwinkelverstellung nicht immer eingestellt werden. Deshalb wird bei der Berechnung der übrigen Stellmomente nicht der Sollwert M_SoZWV berücksichtigt, sondern ein Schätzwert M_ZWVQ für das durch die Zündwinkelverstellung tatsächlich bewirkte Motormoment gebildet.
Dieser Schätzwert M_ZWVQ kann dem von dem Motorsteuerung quittierten Moment entsprechen, wozu ein (in der 2 nicht dargestelltes) Signal von der Motorsteuerung 13 dem Block 114 zugeführt wird. Hierbei ist allerdings zu berücksichtigen, daß ein solches Quittierungssignal im allgemeinen eine relativ hohe Totzeit hat. Aus diesem Grund wird vorteilhafterweise das durch die Zündwinkelverstellung tatsächlich bewirkte Moment abgeschätzt.
Zu dieser Abschätzung wird davon ausgegangen, daß zur Einstellung des Sollwertes M_SoZWV der Zündwinkel stets bis zu dem maximal möglichen wert (M_motverbrenn·P_max/100) verstellt wird, der bei dem oben erwähnten Verbrennungsmoments M_motverbrenn gerade möglich ist. Der Schätzwert ergibt sich somit zu MZWVQ ≔ min[MSoZWV,(Mmotverbrenn·Pmax/100)].
Alternativ kann sich der Schätzwert auch wie folgt ergeben: MZWVQ ≔ min[MSoZWV, MZWVmax]wobei der Wert M_ZWVmax ein wählbarer Parameter ist.
Das durch die Zündwinkelverstellung bewirkte Antriebsmoment beträgt dann: MredZWVQ ≔ uwirk·MZWVQ
– Schritt 308: Bestimmung der Einspritzausblendung
Wie schon erwähnt hat wegen der schnelleren Wirksamkeit die Zündwinkelverstellung ZMV gegenüber der Einspritzausblendung ti eine höhere Priorität. Durch die Einspritzausblendung soll der Anteil des im Schritt 305 bestimmten M_ZWV/ti aufgebracht werden, der über den durch die tatsächliche Zündwinkelverstellung bewirkten Momentenanteil M_ZWVQ hinausgeht. Das Sollmoment M_Soti, das durch eine Einspritzausblendung erreicht werden soll, soll also zunächst durch die Differenz zwischen dem durch Zündwinkelverstellung und Einspritzausblendung aufzubringenden Moment M_ZWV/ti und dem Schätzwert M_ZWVQ für das durch die Zündwinkelverstellung tatsächlich bewirkte Moment ermittelt werden: MSoti ≔ MZWV/ti – MZWVQ
Weil aber die Einspritzausblendung nur mit einer relativ großen Verzögerung auf das Antriebsmoment wirkt, wird der Verlauf des Sollmoments M_Soti über eine bestimmten Zeitraum (beispielsweise 120 ms), der in etwa der Verzögerung entspricht, vorausberechnet (prädiziert). Dies kann durch an sich bekannte Verfahren geschehen, in dem man beispielsweise aus zeitlichen Ableitungen (differenzieren) des Sollmoments M_Soti auf den zukünftigen Verlauf schließt. Man gelangt so einem prädizierten Sollmoment M_Sotipr für die Einspritzausblendung.
Wird durch einen Vergleich des prädizierten Sollmoments M_Sotipr mit dem einzustellenden Sollmoments M_Soti festgestellt, daß innerhalb der Prädizierungszeit das Sollmoment stark abnimmt, so wird die Einspritzausblendung eingeschränkt oder unterbunden.
Eine weitere Restriktion bei der Ermittlung des Sollmoments für die Einspritzausblendung berücksichtigt Anfahrvorgänge (Fahrzeuglängsgeschwindigkeit V_F unterhalb einer Schwelle SW1), bei dem sich die Antriebsräder auf Fahrbahnteilen mit unterschiedlichen Reibwerten befinden. Ist der Antriebsschlupf λ des Rades mit dem höheren Reibwert (High- Rad) kleiner als eine vorgebbare Schlupfschwelle λ_S, dann kann dieses High-Rad durch die Einspritzausblendung in einen Bremsschlupf gelangen. Das bedeutet, daß das High-Rad, das beim Anfahrvorgang überwiegend für die Fahrzeugbeschleunigung sorgt, durch eine Einspritzausblendung abrupt abgebremst werden kann, was zu einem komfortmindernden Ruck führen kann. Aus diesem Grund wird dann, wenn die Bedingungen
V_F < SW1
und λ < λ_S
vorliegen, das Sollmoment M_Soti für die Einspritzausblendung beziehungsweise die Zahl der auszublendenden Zylinder selbst verringert oder auf Null gesetzt wird.
Eine weitere Restriktion bei der Ermittlung des Sollmoments für die Einspritzausblendung berücksichtigt, daß der Motor bei einer geringen Drehzahl durch eine massive Einspritzmengenreduzierung abgestellt (abgewürgt) wird. So kann beispielsweise vorgesehen sein, daß bei einer Motordrehzahl unterhalb 900 U/min eine Einspritzmengenreduzierung vollständig unterbleibt, während durch eine Einspritzausblendung zu einzelnen Zylindern bei einer Motordrehzahl unterhalb von 1200 U/min nur der halbe Motor abgeschaltet werden darf.
Bei der Ermittlung des Sollmoments für die Einspritzausblendung können weitere Restriktionen berücksichtigt werden. Das Sollmoment M_soti, das durch eine Einspritzausblendung erreicht werden soll, ergibt sich dann als Funktion F der obenerwähnten Größen: MSoti ≔ F[(MZWV/ti – MZWVQ); MSotipr; ...]
– Schritt 309: Schätzung des durch die Einspritzausblendung bewirkten Momentes
Weil die Einspritzausblendung an sich zylinderweise stattfindet, also nur diskrete Werte 1 bis 6 (bei einem 6-Zylindermotor) annimmt, kann das oben erwähnte Sollmoment M_soti, das durch eine Einspritzausblendung erreicht werden soll, normalerweise nicht genau eingestellt werden. Bei der Ermittlung eines Schätzwertes M_tiQ für das durch die Einspritzausblendung bewirkte Moment muß also der durch die mittels der Einspritzausblendung erlangte Diskretisierungsfehler berücksichtigt werden. Dies geschieht durch Umkehrung der Berechnungsgleichung für die Anzahl der auszublendenen Zylinder.
Das durch die Einspritzausblendung bewirkte Antriebsmoment beträgt dann: MredtiQ ≔ uwirk·MtiQ
Als Summe aller Antriebsmomenten, die durch schnelle Motoreingriffe bewirkt werden ergibt sich dann MredZWV/tiF ≔ MredZWVQ + MredtiQ
– Schritt 310: Bestimmung des symmetrischen Soll-Bremsmomentes
Die Motoreingriffe (Drosselklappen-, Zündungs- und Einspritzeingriff) werden durch den relativ schnell wirkenden symmetrischen Bremseingriff unterstützt, indem der Bremseingriff die Differenz zwischen dem geschätzten aktuellen Motormoment [M_redDkF – M_redZWV/tiF] und dem gesamten einzustellenden Antriebsmoment M_Kar aufbringt: MBrsym ≔ [MredDkF – MredZWV/tiF – MKar]/2
Die Division durch 2 erfolgt, da das symmetrische Bremsmoment auf beide Antriebsräder wirkt.
Das symmetrische Bremsmoment M_Brsym kann aus Komfortgründen mit einem Zeitfilter mit einer vorgebbaren Zeitkonstanten gefiltert werden.
Eine weitere komfortsteigernde Restriktion des symmetrischen Bremsmomentes M_Brsym sieht vor, daß das symmetrische Bremsmoment M_Brsym nicht oder nur unwesentlich größer wird als die Hälfte des durch den Motor aufgebrachten Antriebsmoments.
Bremsmomentenverteilung (Block 1142/2):
Die Bremsmomente der beiden Antriebsräder bestehen aus einer Überlagerung vom symmetrischen Bremsmoment M_Brsym und Differenzmoment M_Dif. Das Vorzeichen von M_Dif entscheidet darüber, bei welchem Rad das größere Bremsmoment aufgebracht wird, das heißt, welches Rad das sogenannte μ-low-Rad ist.
Abkürzungverzeichnis:

FDR

Fahrdynamikregler

K_I

Verstärkung des I-Regleranteils.

K_P

Verstärkung des P-Regleranteils.

lanschlag

Flag, wenn Sollmotormoment in Sättigung.

lir

Flag, wenn FDR-Eingriff vorgesehen ist.

i_Ges

Gesamtübersetzung Motor-Rad.

M_Kar

Sollwert für das Kardanmoment.

M_Dif

Sollwert für das Differenzmoment.

M_SoMot

Sollwert für Motormomentenerhöhung.

M_FV

vom Fahrer vorgegebenes Motormoment.

M_RadSo/l

Soll-Bremsmoment am linken angetriebenen Fahrzeugrad.

M_RadSo/r

Soll-Bremsmoment am rechten angetriebenen Fahrzeugrad.

M_SoMot

Sollwert für das Motormoment.

S1, S2, S3, SW1

Schwellwerte.

v_Radfrei/l

freirollende (schlupfreie) Drehgeschwindigkeit des linken angetriebenen Fahrzeugrades.

v_Radfrei/r

freirollende (schlupfreie) Drehgeschwindigkeit des rechten angetriebenen Fahrzeugrades.

v_Rad/l

Drehgeschwindigkeiten des linken angetriebenen Fahrzeugrades.

v_Rad/r

Drehgeschwindigkeiten des rechten angetriebenen Fahrzeugrades.

v_SoRad/l

Sollwert für die Drehgeschwindigkeiten des linken angetriebenen Fahrzeugrades.

v_SoRad/r

Sollwert für die Drehgeschwindigkeiten des rechten angetriebenen Fahrzeugrades.

v_Kar

Kardandrehgeschwindigkeit.

v_Dif

Differenzdrehgeschwindigkeit.

v_SoKar

Sollwert für die Kardandrehgeschwindigkeit.

v_SoDif

Sollwert für die Differenzdrehgeschwindigkeit.

v_Kar/f

gefilterte Kardandrehgeschwindigkeit.

v_Dif/f

gefilterte Differenzdrehgeschwindigkeit.

V_F

Fahrzeuglängsgeschwindigkeit.

λ_Rad/l

Antriebsschlupf am linken angetriebenen Fahrzeugrad.

λ_Rad/r

Antriebsschlupf am rechten angetriebenen Fahrzeugrad.

λ_So/l

Sollwert für den Antriebsschlupf am linken angetriebenen Fahrzeugrad.

λ_So/r

Sollwert für den Antriebsschlupf am rechten angetriebenen Fahrzeugrad.

τ, τ₁, τ₂

Zeitkonstanten des Tiefpaßfilters.

M_SomotDk

Ansteuersignal für den Drosselklappeneingriff.

M_Soti

Ansteuersignal für die Einspritzausblendung.

M_KarI

Integratorwert beziehungsweise stationäres Kardansollmoment.

M_SoZWV

Ansteuersignal für die Zündwinkelverstellung.

M_redDk

reduziertes Drosselklappenmoment

M_redDkF

Schätzwert für das reduzierte Drosselklappenmoment

u_wirk

wirksames Getriebeübersetzungsverhältnis

K1

vorgebbarer Mindestwert für das reduzierte Drosselklappensollmoment M_redDk

M_motest

Schätzwert für das durch den Drosselklappeneingriff bewirkte Motormoment.

K2

Konstante.

M_ZWV/ti

das durch Zündwinkelverstellung und Einspritzausblendung aufzubringende Antriebsmoment.

M_SoZWV

Sollwert für die Zündwinkelverstellung.

M_ZWVQ

Schätzwert für das durch Zündwinkelverstellung bewirkte Motormoment.

M_Soti

Sollmoment für die Einspritzausblendung

M_Sotipr

prädiziertes Sollmoment für die Einspritzausblendung.

λ_S

Schlupfschwelle

λ

Antriebsschlupf

M_tiQ

Schätzwert für das durch die Einspritzausblendung bewirkte Motormoment.

M_redZWVQ

Schätzwerte für das durch die Zündwinkelverstellung bewirkte Antriebsmoment.

M_redtiQ

Schätzwert für das durch die Einspritzausblendung bewirkte Motormoment.

M_redZWV/tiF

Summe aller Antriebsmomenten, die durch schnelle Motoreingriffe bewirkt werden.

M_Brsym

symmetrisches Bremsmoment

Claims

Verfahren zur Einstellung eines Antriebsmomentes (M_Kar) bei einem Kraftfahrzeug, insbesondere im Rahmen einer Antriebsschlupfregelung, mit wenigstens zwei ansteuerbaren Stellgliedern (131, 132, 133, 12r, 12l) zur Beeinflussung des Antriebsmomentes (M_Kar) wobei die Stellglieder bezüglich der Einstellung eines Antriebsmomentes unterschiedliche dynamische Verhalten aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß – ein Anteil (M_KarI) des einzustellenden Antriebsmoments (M_Kar) ermittelt wird, – der ermittelte Anteil (M_KarI) zur Ansteuerung (M_SomotDk) des Stellgliedes (131) mit der geringeren Dynamik herangezogen wird, – die durch diese Ansteuerung (M_SomotDk) des Stellgliedes (131) mit einer geringeren Dynamik bewirkte Änderung (M_redDkF) des Antriebsmomentes geschätzt wird und – die Differenz (M_redDkF – M_kar) zwischen dem einzustellenden Antriebsmoment (M_Kar) und dem geschätzten Antriebsmoment (M_redDkF) zur Ansteuerung (M_SoZWV, M_Soti) wenigstens, eines Stellgliedes (132, 133, 12r, 121) mit einer höheren Dynamik herangezogen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Anteil des einzustellenden Antriebsmoments (M_Kar) ein integraler Anteil (M_KarI) des einzustellenden Antriebsmoments (M_Kar) ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kraftfahrzeug einen Benzinmotor aufweist und das Stellglied (131) geringerer Dynamik die Luftzufuhr, insbesondere die Drosselklappenstellung, und das Stellglied (132, 133, 12r, 12l) höherer Dynamik den Zündzeitpunkt (ZWV) und/oder die Kraftstoffmenge (ti) und/oder die Bremskraft (M_RadSo/l, M_RadSo/r) an den angetriebenen Rädern ändert.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schätzung der durch die Ansteuerung (M_SomotDk) des Stellgliedes (131) mit der geringeren Dynamik bewirkten Änderung (M_redDkF) des Antriebsmomentes mittels eines Motormodells erfolgt, wobei insbesondere die Ansteuerung des Stellgliedes (131) mit der geringeren Dynamik mittels eines Stellsignals (M_SomotDk) erfolgt und zur Schätzung der durch die Ansteuerung des Stellgliedes (131) mit der geringeren Dynamik bewirkten Änderung (M_redDkF) des Antriebsmomentes das Stellsignal (M_SomotDk) mittels eines Zeitfilters (PT_l-Glied) und/oder eines Totzeitgliedes (T_t-Glied) geschieht.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil (M_KarI) zur Ansteuerung (M_SomotDk) des Stellgliedes (131) mit der geringeren Dynamik derart ermittelt wird, daß nur positive Antriebsmomente (kein Schleppmoment) eingestellt werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil (M_KarI) zur Ansteuerung (M_SomotDk) des Stellgliedes (131) mit der geringeren Dynamik derart ermittelt wird, daß bei Vorliegen geringer Fahrzeuglängsgeschwindigkeiten (V_F) und/oder bei Vorliegen von Reibwerten bestimmter unterschiedlicher Größe an den Fahrzeugseiten (μ_split-Bedingung) das Antriebsmoment auf einen minimalen, positiven Wert (K1) begrenzt wird.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied (133) höherer Dynamik die Kraftstoffmenge (ti) ändert, wobei diese Änderung insbesondere durch die Reduktion der Kraftstoffzumessung zu einzelnen Zylindern des Fahrzeugmotors geschieht, und die Ansteuerung (M_Soti) dieses Stellgliedes über eine vorgebbare Zeit hinweg prädiziert wird und die Ansteuerung (M_Soti) unterbunden wird, wenn die prädizierte Ansteuerung einen Schwellwert unterschreitet.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied (133) höherer Dynamik die Kraftstoffmenge (ti) ändert, wobei diese Änderung insbesondere durch die Reduktion der Kraftstoffzumessung zu einzelnen Zylindern des Fahrzeugmotors geschieht, und die Ansteuerung (M_Soti) dieses Stellgliedes (133) verringert oder unterbunden wird, wenn der Antriebsschlupf des Antriebsrads (High-Rad), das den höheren Reibwert aufweist, einen Schwellwert unterschreitet.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Einstellung eines Antriebsmomentes (M_Kar) bei einem Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 mit wenigstens zwei ansteuerbaren Stellglieder (13 1, 132, 133, 12r, 121) zur Beeinflussung des Antriebsmomentes (M_Kar) wobei die Stellglieder bezüglich der Einstellung eines Antriebsmomentes unterschiedliche dynamische Verhalten aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß – Mittel (1141) zur Ermittlung eines Anteils (M_KarI) des einzustellenden Antriebsmoments (M_Kar), wobei der ermittelte Anteil (M_KarI) zur Ansteuerung (M_SomotDk) des Stellgliedes (131) mit der geringeren Dynamik herangezogen wird, – Mittel (1141) zur Schätzung der durch diese Ansteuerung (M_SomotDk) des Stellgliedes (131) mit einer geringeren Dynamik bewirkten Änderung (M_redDkF) des Antriebsmomentes, und – Mittel (1141) zur Ermittlung der Differenz (M_redDkF – M_Kar) zwischen dem einzustellenden Antriebsmomentes (M_Kar) und dem geschätzten Antriebsmoment (M_redDkF) und zur Ansteuerung (M_SoZWV, M_Soti) wenigstens eines Stellgliedes (132, 133, 12r, 121) mit einer höheren Dynamik abhängig von der ermittelten Differenz vorgesehen sind.