DE3545717A1 - Einrichtung zur vortriebsregelung an kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Vortriebsregelung an Kraftfahrzeugen nach dem Ober­ begriff des Patentanspruchs 1. Eine derartige Ein­ richtung ist aus der DE-PS 31 27 302 bekannt. Dort wird u.a. auf den Fahrzeugmotor leistungsmindernd eingegriffen, wenn ein angetriebenes Rad zum Durch­ drehen neigt und bei Geradeausfahrt ein oberer, bei Kurvenfahrt ein unterer Fahrzeuggeschwindigkeits­ schwellwert überschritten ist oder wenn ein vorgegebener Schwellwert der Fahrzeuglängsbeschleunigung überschrit­ ten wird.

Instabile Fahrzustände treten beispielsweise auf, wenn die angetriebenen Räder durchdrehen oder wenn die ma­ ximal übertragbare Seitenführungskraft überschritten wird. Für Geradeausfahrt und für Kurvenfahrt jeweils nur einen bestimmten Fahrzeuggeschwindigkeitsschwell­ wert vorzugeben wie bei der bekannten Einrichtung, wird den Gegebenheiten nur in jeweils einem einzigen Betriebspunkt gerecht. In bestimmten Situationen kann bereits bei Geschwindigkeiten unterhalb dieser Schwell­ werte ein instabiler Zustand eintreten, so daß diese Einrichtung dagegen kein geeigneter Schutz ist.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung zu schaffen, welche bei Auftreten von Radschlupf in der Lage ist, instabile Fahrzustände zu vermeiden.

Es ist möglich, daß instabile Zustände auch auftre­ ten können, wenn kein Radschlupf gemessen wird, bei­ spielsweise, wenn mit konstanter Geschwindigkeit eine immer engere Kurve befahren wird. Solche Zustände wer­ den über Vergleich der gemessenen Querbeschleunigung mit von der Differenz der Raddrehzahlen und/oder vom Lenkwinkel abgeleiteten Schwellwerten erfaßt und sind nicht Gegenstand der Erfindung.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 genannten Merkmale gelöst.

Die Erfindung wertet die Fahrzeuglängsbeschleunigung in dem Moment aus, wo ein angetriebenes Rad durchzu­ drehen versucht. Dies ist ein Indiz dafür, daß der Kraftschlußbeiwert, zumindest an einem Rad, voll in Anspruch genommen ist. Zwischen dem Kraftschlußbeiwert und der maximalen Längsbeschleunigung besteht ein di­ rekter Zusammenhang. Den tatsächlichen Gegebenheiten am nächsten kommt ein Fahrzeug mit Allradantrieb, bei dem sich alle Räder im Antriebsschlupfregelbereich be­ finden. Bei heckangetriebenen Fahrzeugen geht die Be­ ladung als Ungenauigkeit ein, was ggf. durch ein be­ ladungsabhängiges Gebersignal kompensiert werden kann.

Maximale Längsbeschleunigung und maximale Querbeschleu­ nigung stehen miteinander über den sog. Kraftschluß­ kreis in Beziehung, wobei die maximale Querbeschleuni­ gung bei allen Verhältnissen Fahrzeug-Fahrbahn annähernd im gleichen Verhältnis zur maximalen Längsbeschleunigung steht und entweder aus dieser durch Multiplikation mit einem Faktor errechenbar oder aus einer empirisch er­ mittelten Tabelle entnehmbar ist. Ist demnach ein Grenz­ wert für die Querbeschleunigung gegeben, ist es ein leichtes, daraus in Verbindung mit dem Lenkwinkel einen Grenzwert für die Fahrzeuggeschwindigkeit vorzugeben, mit welchem dann die tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit verglichen wird und bei Überschreiten die Antriebslei­ stung verringert wird.

Der bei Schlupfneigung ermittelte Wert der maximal mög­ lichen Fahrzeuglängsbeschleunigung ist also auch ein Näherungswert für den Kraftschlußbeiwert zwischen Fahr­ zeug und Fahrbahn in diesem Moment. Dieser Wert kann nach passender Umformung angezeigt werden und dem Fahrer als Anhaltswert für seine Fahrweise dienen.

Damit ist es möglich, die Leistung des Fahrzeuges zu­ rückzunehmen, bevor schlupfbedingte instabile Fahrzu­ stände auftreten können.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungs­ beispieles näher erläutert.

Die schematische Zeichnung zeigt eine als Kasten 1 dar­ gestellte an sich bekannte Antriebsschlupfregelung, kurz "ASR" genannt, der als Eingangssignale, durch Pfeile an­ gedeutet, die Ausgangssignale von nicht dargestellten Raddrehzahlfühlern zugeführt werden und welche daraus An­ steuersignale 1 a, 1 b für die Bremsen und 1 c für das Lei­ stungsstellglied 2 des nicht dargestellten Fahrzeugmotors bildet sowie ein Ausgangssignal 1 d für die Fahrzeugge­ schwindigkeit und ein weiteres Signal 1 e bildet, welches erscheint, wenn wenigstens eines der Ausgangssignale 1 a, 1 b oder 1 c erscheint. Dieses Signal 1 e bedeutet, daß wenigstens ein Rad durchzudrehen droht und ASR-geregelt wird.

Außerdem ist eine als "E-Gas" bekannte Elektronik 3 vor­ handen, welche einen geregelten Eingriff auf das Lei­ stungsstellglied 2 erlaubt in dem Sinn, daß unabhängig von der Stellung des Gaspedals 4 die Leistung zurück­ genommen werden kann, aber nicht über die der Gaspedal­ stellung zugeordnete Leistung erhöht werden kann.

Ein Längsbeschleunigungsfühler 5, dessen Ausgangssignal proportional zur Fahrzeug-Längsbeschleunigung ist, ist über einem Analogschalter 6 mit dem Eingang 9 a einer "Fahrkennfeld" genannten elektronischen Einrichtung 9 verbunden. Der Analogschalter 6 wird von dem über ein Zeitglied 7,welches das Signal auf eine vorgegebene Dauer verlängert, geführten Ausgangssignal 1 e der ASR- Einheit 1 geschaltet. Das Ausgangssignal eines Lenk­ winkelgebers 8 wird dem zweiten Eingang 9 b der Ein­ richtung 9 zugeführt.

Das Fahrkennfeld 9 besteht aus einer Rechen- und Spei­ chereinheit, welche aus den beiden Eingangssignalen Längsbeschleunigung und Lenkwinkel ein der maximal zu­ lässigen Fahrzeuggeschwindigkeit proportionales Aus­ gangssignal 9 c auf folgende Weise bildet: im Fahr­ kennfeld 9 ist eine gespeicherte erste Tabelle ent­ halten, welche den Werten der Längsbeschleunigung Werte der Querbeschleunigung zuordnet. Es ist auch eine ge­ speicherte zweite Tabelle enthalten, welche jedem Werte­ paar, bestehend aus dem ermittelten Wert für die Quer­ beschleunigung und dem momentanen Wert für den Lenk­ winkel einen Wert der maximalen Fahrzeuggeschwindigkeit zuordnet und diesen als Ausgangssignal 9 c einem Kom­ parator 10 als Schwellwert zuführt, in welchem er mit dem der momentanen Fahrgeschwindigkeit zugeordneten Aus­ gangssignal 1 d der ASR-Einheit 1 verglichen wird.

Auf das Leistungsstellglied 2, dargestellt durch einen auf eine Drosselklappe wirkenden Stellmotor, wirken die Ausgangssignale der E-Gas-Elektronik 3 über das Sig­ nal 3 a im Sinne einer Leistungssteigerung und über das Signal 3 b im Sinne einer Leistungsminderung. Im Sinne einer Leistungsminderung wirken auch das Ausgangssig­ nal 1 c der ASR-Einheit 1 und das Ausgangssignal 10 a des Komparators 10 auf das Leistungsstellglied 2.

Damit es nicht zu gegensinnigen Befehlen kommen kann, sind die genannten Signale über eine Logik miteinander verkoppelt. Das Ausgangssignal 3 a führt auf den nicht­ invertierenden Eingang eines UND-NICHT-Gliedes 11, dessen invertierendem Eingang die beiden Signale 1 c und 10 a über ein ODER-Glied 12 zugeführt werden. Ein vom Signal 3 a initiiertes Signal am Ausgang des UND-NICHT-Gliedes 11 wirkt auf das Leistungsstellglied 2 im Sinne einer Lei­ stungserhöhung, solange kein Signal 1 c oder 10 a erscheint.

Die Ausgangssignale 1 c, 3 b und 10 a führen auf die Eingänge eines ODER-Gliedes 13, dessen Ausgangssignal auf das Lei­ stungsstellglied 2 im Sinne einer Leistungsverminderung einwirkt.

Somit ist gewährleistet, daß eine Leistungsverminderung über die Signale 1 c und 10 a stets Vorrang hat vor einer Leistungserhöhung durch das vom Durchdrücken des Gas­ pedales 4 erzeugte Signal 3 a.

Sobald also ein ASR-Signal 1 e erscheint, wird ein Längs­ beschleunigungssignal an das Fahrkennfeld geliefert und von diesem ein Fahrzeuggeschwindigkeitsgrenzsignal aus­ gegeben. Wird dieses vom Fahrzeuggeschwindigkeitssignal überschritten, gibt der Komparator 10 ein Ausgangssignal 10 a ab, durch welches ein leistungserhöhendes Signal gesperrt und das Leistungsstellglied 2 im Sinne einer Leistungsver­ minderung verstellt wird.

Auf diese Weise wird ein instabiler Fahrzustand des Fahrzeuges infolge Schlupfneigung verhindert.

Einer Anzeigeeinheit 14 wird ebenfalls das Eingangs­ signal 9 a des Fahrkennfeldes zugeführt, welche aus der Längsbeschleunigung einen Kraftschlußbeiwert repräsen­ tierenden Wert bildet und, verbunden mit einem akusti­ schen oder optischen Signal, für eine bestimmte Zeit anzeigt. Diese Anzeige bedeutet für den Fahrer einen für die "Griffigkeit" der Reifen auf der momentanen Fahrbahn repräsentativen Wert, auf den er seine Fahr­ weise einstellen kann.

Claims (2)

1. Einrichtung zur Vortriebsregelung an Kraftfahrzeugen im Sinne der Verhinderung instabiler Fahrzustände, mit einer Erkennungseinrichtung für die Durchdrehneigung der angetriebenen Räder wenigstens einer Achse, mit einer auf das Leistungsstellglied des Fahrzeugmotors parallel zum Gaspedal einwirkenden Regelung, mit einem Fahrzeug­ geschwindigkeitsfühler, einem Längsbeschleunigungsfühler und mit einem Lenkwinkelgeber, dadurch gekennzeichnet,
daß eine elektronische Einrichtung (9) - Fahrkennfeld genannt - vorgesehen ist, welcher das Ausgangssignal des Lenkwinkelgebers (8) und ab dem Zeitpunkt, in wel­ chem die Durchdrehneigung wenigstens eines Rades fest­ gestellt wird, für eine bestimmte Dauer das Ausgangs­ signal des Längsbeschleunigungsfühlers (5) zugeführt werden,
daß in dieser elektronischen Einrichtung (9) aus dem Ausgangssignal des Längsbeschleunigungsfühlers (5) mit­ tels einer gespeicherten Formel oder Tabelle ein dem Wert der bei Auftreten der Durchdrehneigung eines Ra­ des festgestellten Längsbeschleunigung zugeordneter Wert der Querbeschleunigung ermittelt wird und anhand einer weiteren Tabelle oder Formel aus diesem Querbe­ schleunigungswert und dem Lenkwinkel ein Grenzwert der Fahrzeuggeschwindigkeit ermittelt und als Ausgangs­ signal bereitgestellt wird,
daß ein Komparator (10) vorgesehen ist, dem die Aus­ gangssignale (1 d) des Fahrzeuggeschwindigkeitsfühlers und (9 c) der elektronischen Einrichtung (9) zugeführt werden und welcher ein Ausgangssignal (10 a) abgibt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit den Grenzwert überschreitet, welcher im Sinne einer Leistungsreduzierung auf das Lei­ stungsstellglied (2) des Fahrzeugmotors einwirkt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzeigeeinrichtung (14) vorgesehen ist, welcher das der Längsbeschleunigung zugeordnete Eingangssignal (9 a) der elektronischen Einheit (9) zugeführt wird und welche daraus einen einen bestimmten Kraftschlußbeiwert symbo­ lisierenden Wert alleine oder zusammen mit einem akusti­ schen und/oder optischen Signal anzeigt.