DE3635095C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Vortriebsregelung eines
Kraftfahrzeuges der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art sowie
auf eine Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
Nachdem im Automobilbau in der Vergangenheit große und erfolgreiche Anstrengungen
unternommen worden sind, Einrichtungen zu schaffen, welche beim
Bremsen das Blockieren der Fahrzeugräder verhindern sollen (Antiblockiersysteme,
automatische Blockierverhinderer), tritt zunehmend der Wunsch
auf, auch beim Vortrieb der Fahrzeuges zu erreichen, daß an den Fahrzeugrädern
jeweils nur solch hohe Antriebsmomente zur Wirkung gebracht werden,
daß die Haftung zwischen Rad und Fahrbahn möglichst nicht verloren geht,
d. h. die Räder nicht durchdrehen, weil ein Durchdrehen der Räder je nach
den jeweiligen Umständen entweder eine Einbuße an Traktion (Beschleunigung)
oder an Fahrstabilität bedeutet.
Im Gegensatz zu Anlagen zur Regelung des Bremsschlupfes, die sich in Personenkraftwagen
als Sonderausstattung oder auch in kleineren Serien bereits
in der Praxis bewährt haben, befinden sich Anlagen zur Vortriebsregelung,
d. h. zur Regelung des Antriebsschlupfes, bisher im wesentlichen noch im
Experimentier- bzw. Vorserienstadium.
Bei bekannten Einrichtungen zur Vortriebsregelung an Kraftfahrzeugen
(z. B. DE-PS 31 27 302, DE-OS 32 05 627 und DE-OS 33 31 297) wird mittels
Drehzahlsensoren die Drehzahl sowohl der angetriebenen als auch der nichtangetriebenen
Räder erfaßt und aus dem Verhältnis zwischen der Drehzahl
der angetriebenen und der nichtangetriebenen Räder - mittels digitaler
oder analoger elektronischer Schaltungseinheiten - jeweils der Schlupf
der angetriebenen Räder ermittelt. Diese Schlupfwerte werden jeweils
mit fest vorgegebenen maximalen Schlupfwerten, also mit Grenz- bzw. Schwellwerten,
verglichen. Beim Überschreiten dieser Schwell- oder Grenzwerte
werden Steuersignale erzeugt, die - je nachdem, ob der Schlupf nur des
einen oder beider angetriebenen Räder einer Achse den vorgegebenen Grenz-
oder Schwellwert überschreitet - z. B. nur die Abbremsung des einen angetriebenen
Rades oder die Abbremsung beider angetriebener Räder oder aber
auch ausschließlich oder gleichzeitig eine Reduzierung des Motordrehmomentes,
z. B. durch Reduzierung der Betriebsmittelzufuhr, bewirken.
Bekannt ist es auch (z. B. DE-PS 31 27 302, DE-OS 33 31 297) mit Hilfe
von Differenzierstufen aus den erfaßten Drehzahlen der angetriebenen
Räder deren Drehbeschleunigung zu ermitteln und mit fest vorgegebenen
Grenz- bzw. Schwellwerten zu vergleichen. Sowie die Drehbeschleunigung
der angetriebenen Räder diesen Schwellenwert überschreitet wird ein (Beschleunigungs-)
Steuersignal erzeugt, welches in Verbindung mit den vorerwähnten
(Schlupf-)Steuersignalen zur Beeinflussung der Aussteuerung
des Motors sowie der Bremsen der angetriebenen Räder verwendet werden.
Den bekannten Anordnungen ist zu eigen, daß aus den Drehzahlen ermittelte
Werte mit vorgegebenen Schwellwerten verglichen werden und ein Überschreiten
dieser Schwellwerte dazu führt, daß der Bremsdruck der dem einen
oder beiden durchdrehenden angetriebenen Antriebsrädern zugeordneten
Radbremsen in fest vorgegebener Weise aufgebaut wird und/oder die Betriebsmittelzufuhr
oder die Zündung des Fahrmotors in ebenfalls fest
vorgegebener Weise verändert wird, und zwar jeweils so lange, bis das
Durchdrehen des bzw. der angetriebenen Räder beseitigt ist.
Bei diesen bekannten Anordnungen liegt im Prinzip eine Regelung nach
Art eines im Vorzeichen umgekehrten Antiblockiersystem-Regelalgorithmus'
vor, bei dem nach Überschreiten einer bestimmten Drehbeschleunigung bzw.
eines bestimmten Schlupfwertes an den Antriebsrädern das Antriebsmoment
so lange reduziert wird (durch Bremsen oder Verringerung der Betriebsmittelzufuhr)
bis mit Sicherheit der Antriebsschlupf klein genug ist,
um anschließend die vorgenommene Reduktion wieder so weit aufzuheben,
bis die Drehbeschleunigung bzw. der Schlupfwert erneut den vorgegebenen
Schwellwert überschreitet. Eine solche Regelung ist zwar in der Lage,
ständig die Traktion des Rades in der Nähe des optimalen Reibwerts auszunutzen,
jedoch ist sie von Natur aus nicht schwingungsfrei und somit
relativ unkomfortabel.
Der theoretisch einfachste Regelalgorithmus wäre darin zu sehen, die
Drehzahl der angetriebenen Räder auf einen etwas höheren Wert als die
der nichtangetriebenen Räder zu regeln, wobei die Differenz der beiden
Drehzahlen so zu wählen ist, daß an den Antriebsrädern ein genügend großer
Antriebsschlupf gewährleistet ist. Um eine schwingungsfreie Regelung
zu ermöglichen, würden für eine solche Regelung jedoch extrem schnelle
Stellglieder benötigt werden; entsprechende Konstruktionen für geeignet
erscheinende Bremsdrucksteller und Servodrosselklappen würden jedoch
einen unwirtschaftlich erscheinenden hohen Aufwand erfordern.
Demgemäß liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein mit wirtschaftlich
vertretbarem Aufwand zu verwirklichendes Verfahren zur Vortriebsregelung
der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art sowie eine Einrichtung
zur Durchführung dieses Verfahrens anzugeben, welches einerseits
unter allen Straßenverhältnissen gute Traktion und Lenkfähigkeit des
Fahrzeuges sicherstellt und andererseits besonders schwingungsarm arbeitet,
um dadurch u. a. hohen Fahrkomfort zu bieten.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale
des Patentanspruchs 1 bzw. des Patentanspruchs 5 gelöst.
In einem festen Arbeitstakt wird also nach Art einer adaptiven Regelung
erfindungsgemäß in ständiger Wiederholung für jedes angetriebene Rad
das dessen Durchdrehen bewirkende Überschußmoment ermittelt und anschließend
für jedes angetriebene Rad betragsmäßig richtig das für die Beseitigung
des Durchdrehens/der Durchdrehneigung erforderliche Reduktionsmoment
ermittelt, und zwar als an dem bzw. den angetriebenen Rädern aufzubringendes
Bremsmoment und/oder als Motordrehmomentänderung, wobei auf das in
Speichern einer digitalen Recheneinheit abgespeicherte Motorkennfeld
M mot = f (ω mot , α DK ) sowie weiterhin abgespeicherte feste Fahrzeugdaten
zurückgegriffen wird.
Im Gegensatz zu bekannten Anordnungen werden Regeleingriffe nicht erst
ausgelöst, wenn fest vorgegebene Schwellwerte für die Beschleunigung
oder den Radschlupf der angetriebenen Räder überschritten werden, sondern
es werden im festen Arbeitstakt laufend auch kleinste Differenzen der
Drehbeschleunigung der angetriebenen und nichtangetriebenen Räder erfaßt
und regelungstechnisch umgesetzt. Es liegt somit eine sehr feinstufige
und feinfühlige Reduktion der Antriebsmomente bei nur kleinen mechanischen
Zeitkonstanten vor und es wird trotz nichtstetiger Regelung eine sehr
schwingungsarme Regelung möglich.
Anhand eines Ausführungsbeispieles wird die Erfindung nachstehend näher
erläutert.
In der Zeichnung zeigen in prinzipienhafter und schematischer Darstellung
Fig. 1 den schematischen Schaltungsaufbau der erfindungsgemäßen
Vortriebsregelung,
Fig. 2 das Blockschaltbild der digital-elektronischen
Schaltungseinheit,
Fig. 3 die im Antriebsstrang und den sonstigen rotierenden
Teilen des Fahrzeugs wirksamen Kräfte und
Momente,
Fig. 4 das Struktogramm des Hauptprogramms des in der
digital-elektronischen Schaltungseinheit enthaltenen
digitalen Rechners,
Fig. 5 das Motor- bzw. Drosselklappenfeld des Motors
zur Ermittlung der zur Momentenreduktion erforderlichen
Drosselklappenwinkeländerung und
Fig. 6 eine prinzipielle zeitliche Darstellung der
Vortriebsregelung.
Im gewählten Ausführungsbeispiel ist zur Erläuterung der Erfindung ein
Personenkraftwagen mit angetriebenen Vorderrädern 1, 2 und nichtangetriebenen
Hinterrädern 3 gewählt worden. Die Erfindung ist jedoch nicht beschränkt
auf Fahrzeuge mit Frontantrieb. Sie ist in sinngemäßer Abwandlung auch
bei Fahrzeugen mit Heckantrieb und bei Fahrzeugen mit Allradantrieben
anwendbar. Da es bei allradgetriebenen Fahrzeugen keine schlupffrei mitlaufenden
nichtangetriebenen Räder gibt, müssen zur Ermittlung der wahren
Fahrgeschwindigkeit bzw. des Schlupfes der angetriebenen Räder als Ersatz
für die nichtangetriebenen Räder geeignete andere bekannte Meßmittel,
z. B. ein mitlaufendes Meßrad o. ä., eingesetzt werden.
Zur Erfassung der Drehzahl bzw. Winkelgeschwindigkeit der beiden angetriebenen
Räder 1, 2 und eines der nichtangetriebenen Räder 3 sind Drehzahlsensoren
10 vorgesehen. Im allgemeinen ist es durchaus ausreichend, nur die Drehzahl
eines der nichtangetriebenen Räder zu erfassen. Grundsätzlich ist es
natürlich auch denkbar, wie bekannt die Drehzahl beider nichtangetriebener
Räder zu erfassen und jeweils die niedrigere Drehzahl als für die wahre
Fahrzeuggeschwindigkeit repräsentative Drehzahl in der Vortriebsregelung
zu verwenden.
Die erfaßten Drehzahlen bzw. Winkelgeschwindigkeiten l VR , ω VL und
ω H werden einer digital-elektronischen Schaltungseinheit 8 als Eingangssignale
zugeführt. Diese empfängt als weiteres Eingangssignal ein der
Drehzahl oder Winkelgeschwindigkeit ω Mot des Motors 4 proportionales
Signal, welches durch einen Sensor 9 erfaßt wird.
In der digital-elektronischen Schaltungseinheit 8, die in einem festen
Arbeitstakt arbeitet, werden die ihr zugeführten ω-Signale aufbereitet
und ausgewertet und es werden Steuersignale erzeugt, mit denen Stellmittel
für die Gemischmittelzufuhr des Motors 4 und/oder für die den angetriebenen
Rädern 1, 2 zugeordneten Radbremsen 11, 12 beeinflußt werden.
Für die Steuerung bzw. Regelung der Gemischmittelzufuhr des Motors 4
im Rahmen der erfindungsgemäßen Vortriebsregelung ist die Gemischbildungseinheit
5 des Motors mit einer Servodrosselklappe (E-Gas) 5.1 ausgerüstet,
welche von einem elektrischen Stellmotor 5.2 angetrieben wird und z. B.
derart ausgebildet ist, daß sie bei hoher Einstellgenauigkeit den gesamten
erforderlichen Verstellbereich in ca. 50 ms durchfahren kann.
Um den den beiden Radbremsen 11, 12 zugeführten Bremsdruck im Rahmen
der erfindungsgemäßen Vortriebsregelung steuern zu können, sind jeweils
in den von diesen Radbremsen zum nicht weiter dargestellten Hauptbremszylinder
führenden Bremsleitungen aktive Bremsdrucksteller 6, 7 angeordnet,
die in der Lage sind, die ihnen zugeordneten Radbremsen 11, 12 mit Bremsdrücken
zu beaufschlagen, die den ihnen von der digital-elektronischen
Schaltungseinheit 8 zugeführten Steuersignalen proportional sind. Diese
aktiven Bremsdrucksteller können beispielsweise derart ausgebildet sein,
daß bei ihrer Aktivierung einerseits die an sich vorhandene unmittelbare
Verbindung vom Hauptbremszylinder zum Radbremszylinder gesperrt und gleichzeitig
in dem zum Radbremszylinder führenden Teil der Bremsleitung entsprechender
Druck aufgebaut wird. Das kann beispielsweise mit Hilfe einer
elektromagnetisch betriebenen Kolbeneinheit sowie eines Kugelventils
geschehen, die jeweils im Bereich der zu den Radbremsen der angetriebenen
Räder führenden Anschlüsse des Hauptbremszylinders angeordnet sind und
zwar derart, daß das normalerweise einen freien Durchgang vom Hauptbremszylinder
zur Radbremse gestattende Kugelventil beim Wirksamwerden der
Vortriebsregelung sperrt und zwar derart, daß jeweils die zu den Radbremszylindern
führenden Ausgänge mit einer von den elektromagnetisch angetriebenen
Kolben beaufschlagten hydraulischen Arbeitskammer verbunden
sind, so daß eine axiale Kolbenverschiebung eine entsprechende Bremsdruckerhöhung
in der angeschlossenen Radbremse zur Folge hat.
Grundsätzlich sind als Bremsdrucksteller jedoch alle bekannten Stellglieder
geeignet, die einen ihrem Eingangssignal proportionalen Bremsdruck erzeugen.
Kernstück der erfindungsgemäßen Vortriebsregelung ist die digital-elektronische
Schaltungseinheit 8, deren Schaltungsaufbau in Fig. 2 schematisch
dargestellt ist. Sie enthält eine digitale Recheneinheit 81, vorzugsweise
einen Mikroprozessor mit einem RAM-Speicher 82 und einem ROM-Speicher
83. Von diesem Mikroprozessor werden alle Funktionen der Datenerfassung,
Regelung und Steuerung wahrgenommen. Geeignet hierfür ist beispielsweise
der EIN-Chip-Prozessor 8051 der Firma Intel. Dieser 8 Bit Prozessor besitzt
folgende charakteristischen Merkmale:
- - 4 K Bytes ROM, 128 Bytes RAM
- - 2 interruptfähige 16 Bit Timer/Counter
- - 2 externe Interrupt-Eingänge
- - 32 I/O Leitungen (Memory Mapped)
- - Byte- und Bit-CPU mit Multiplikation und Division
- - 1 μs Zykluszeit
- - 5 V Betriebsspannung.
Als Systemeingänge dienen der digital-elektronischen Schaltungseinheit
8 die vier Drehzahl- bzw. Umfangsgeschwindigkeitssignale ω VR , l VL ,
ω H , ω Mot sowie ein vom nicht weiter dargestellten Fahrpedal kommendes
analoges Fahrpedalsignal α Gaspedal . Jedes Drehzahlsignal ω wird
in einem Komparator in ein Digitalsignal umgewandelt, welches über ein
Interrupt-Interface 84 einen Interrupt am Prozessor auslöst. Das Fahrpedalsignal
α Gaspedal wird in einem Analog-Digital-Wandler 85 in Digitalsignale
umgewandelt. Dieser Wandler arbeitet nach dem Prinzip der sukzessiven
Approximation und liefert interruptgesteuert seine Daten an
den Prozessor.
Der Prozessor erzeugt die Ausgangsdaten für die vorgesehenen drei Systemeingriffe
p B,R (Bremsdruck der rechten Radbremse), p B,L (Bremsdruck der
linken Radbremse) und Δ α DK (Drosselklappenwinkelreduktion).
Die Digital-Analog-Wandlung dieser vom Prozessor erzeugten Ausgangsdaten
erfolgt in drei Digital-Analog-Wandlern 84, welche gemeinsam mit dem
Analog-Digital-Wandler 85 am nicht weiter bezifferten Prozessorbus hängen,
wobei die Datenübernahme in die sogenannten Latches (bistabile Speicher)
der Digital-Analog-Wandler über ebenfalls nicht weiter bezifferte Steuerleitungen
erfolgt.
Für die vorerwähnten Ausgangsdaten der drei Systemeingriffe p B,R , p B,L
und Δ α DK ist je ein Digital-Analog-Wandler vorgesehen, wobei die beiden
Steuersignale zur Beeinflussung der beiden Radbremsen 11 und 12 - im
Ausführungsbeispiel - über einen Dual-Stromverstärker 88 verstärkt werden.
Neben den vorerwähnten Peripherie-Schaltungen wie Drehzahlsensor und
Interrupt-Interface, Analog-Digital-Wandler und den Digital-Analog-Wandlern
enthält der Mikroprozessor noch ein Netzteil 87 zur Aufbereitung der
Versorgungsspannungen. Diesem Netzteil angeschlossen ist noch eine Reset-
und Watchdog-Schaltung, die beim Einschalten oder bei fehlerhaftem Verhalten
des Mikroprozessors für einen geordneten Neuanlauf sorgt. Zur
Diagnose sind der Prozessorbus sowie einige der Steuerleitungen nach
außen herausgeführt.
In den Speichern der digitalen Recheneinheit 81 sind bestimmte feste
Daten des mit der Vortriebsregelung ausgestatteten Fahrzeuges abgespeichert.
Unter anderem sind die Bremsenkennwerte der beiden Radbremsen 11, 12,
die Fahrzeugmasse m und die Massenträgheitsmomente R der rotierenden
Teile des Fahrzeuges, insbesondere also die - u. a. in Fig. 3 angedeuteten -
Massenträgheitsmomente der Räder 1, 2, 3 und der mit ihnen verbundenen
Bremsen 11, 12, der Antriebshalbwellen 16, 17, des Achsgetriebes (Differential)
15, des Wechselgetriebes 14, der Kupplung 13 und des Motors 4,
so daß auch die in den verschiedenen Fahrgängen unterschiedlichen wirksamen
Massenträgheitsmomente des wirksamen Antriebsstranges bekannt sind.
Darüber hinaus ist in den Speichern auch das Motor- bzw. Drosselklappenkennfeld
M mot = f (ω mot , a DK ) abgespeichert, welches den stark nichtlinearen
Zusammenhang zwischen Motormoment, Motordrehzahl und Drosselklappenwinkel
angibt. Es versteht sich, daß in den Fällen, in denen zur
Steuerung der Betriebsmittelzufuhr keine Vergaser mit Drosselklappen,
sondern Einspritzvorrichtungen Verwendung finden, anstelle des Drosselklappenwinkels
die Aussteuerung der Einspritzvorrichtung als Parameter
auftritt.
Zur Speicherung des Motor- bzw. Drosselklappenfeldes genügt i. a. ein
16 · 16 Byte großer Speicherbereich.
Die digitale Recheneinheit 81 besitzt somit genaue Kenntnis sowohl über
die Trägheitsmomente der rotierenden Teile im Antriebsstrang des Fahrzeugs
als auch über den Zusammenhang zwischen den von den Radbremsen 11, 12
aufgebrachten Bremsmomenten M B und den dafür von den Bremsdruckstellern
6, 7 aufzubringenden Bremsdrücken und den Zusammenhang zwischen einer
bei einer bestimmten Motordrehzahl durchgeführten Drosselklappenwinkeländerung
und der daraus resultierenden Änderung des Motormomentes.
In Fig. 5 ist ein Beispiel eines solchen Motorkennfeldes M mot = f (ω mot )
mit dem Drosselklappenwinkel a DK als Parameter dargestellt.
Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vortriebsregelung des Kraftfahrzeugs
im Sinne des Verhinderns eines unerwünschten Durchdrehens der angetriebenen
Fahrzeugräder 1, 2 ist folgende:
In ständiger Wiederholung werden nach Art einer adaptiven Regelung die
Winkelgeschwindigkeiten ω V,R , l V,L , ω H und ω mot erfaßt und aus
diesen erfaßten Werten in Verbindung mit den vorerwähnten gespeicherten
festen Fahrzeugdaten für jedes angetriebene Rad ermittelt, ob ein dessen
Durchdrehen bewirkendes Überschußmoment M ü vorliegt, d. h. ein Antriebsmoment,
das größer ist als das aufgrund der gegebenen Straßenverhältnisse
(Reibfaktor µ) maximal auf die Straße übertragbare Antriebsmoment.
Dieses Überschußmoment M ü läßt sich unter Zugrundelegung der nach Fig. 3
aufgestellten Fahrzeuggleichungen
und unter Zugrundelegung einiger kleinerer vereinfachenden Annahmen nach
der Beziehung
errechnen.
In diesen Gleichungen und Beziehungen bedeuten entsprechend Fig. 3 U
jeweils die an den einzelnen Rädern wirksamen Umfangskräfte, M B die über
die Radbremsen 11, 12 an den angetriebenen Rädern 1, 2 zur Wirkung gebrachten
Bremsmomente, M an die vom Motor 4 aufgebrachten und an den angetriebenen
Rädern 1, 2 wirksamen Antriebsmomente, R die Massenträgheitsmomente der
nichtangetriebenen Hinterräder 3, R* die für die angetriebenen Räder
1, 2 wirksamen Massenträgheitsmomente, in denen also nicht nur das unmittelbare
Massenträgheitsmoment R des Rades selbst, sondern auch die
jeweils wirksamen anteiligen Massenträgheitsmomente aus dem mit dem jeweiligen
angetriebenen Rad gekoppelten Antriebsstrang berücksichtigt
sind, m die Fahrzeugmasse, die Fahrzeugbeschleunigung, die Drehbeschleunigung
der Räder und Δdie Differenz zwischen der Drehbeschleunigung
des angetriebenen Rades und des nichtangetriebenen Rades, und zwar für
jeweils eine Fahrzeugseite. In den wirksamen Massenträgheitsmomenten
R* sind u. a. also das Massenträgheitsmoment des Wechselgetriebes
14 und - soweit durch die Kupplung 13 angekuppelt - des Motors 4
enthalten, wobei die Übersetzung i D des Achsgetriebes (Differential)
15 und die Übersetzung i G des Wechselgetriebes 14 zu berücksichtigen
sind. Die Drehbeschleunigung sowie die Differenz Δzwischen der
Drehbeschleunigung der angetriebenen und der nichtangetriebenen Räder
wird von der digitalen Recheneinheit 81 aus den von den Sensoren, 9, 10
gelieferten Signalen ermittelt. Die für die Ermittlung der an den beiden
angetriebenen Rädern 1, 2 wirksamen Überschußmomente M ü benötigte Kenntnis
über die wirksamen Massenträgheitsmomente R* stehen der digitalen Recheneinheit
als - in Einzeldaten - gespeicherte Werte zur Verfügung.
Wenn die an den angetriebenen Rädern 1, 2 wirksamen Antriebsmomente M an
durch geeignete Steuereingriffe so weit verringert werden, daß die ermittelten
Überschußmomente M ü verschwinden, wird das Durchdrehen dieser Räder
beseitigt.
Demzufolge wird nach Ermittlung der Überschußmomente M ü für jedes der
angetriebenen Räder 1, 2 nach der Beziehung
M red = M ü + k (Δ ω - s)
das für die Beseitigung des Durchdrehens/der Durchdrehneigung erforderliche
Reduktionsmoment M red ermittelt.
In dieser Gleichung berücksichtigt k · Δ l, daß in der Zeit zwischen
der Ermittlung der Überschußmomente M ü und dem Wirksamwerden der Reduktionsmaßnahmen
(Reduzieren der wirksamen Antriebsmomente) eine gewisse Drehzahldifferenz
zwischen dem angetriebenen und dem nichtangetriebenen Rad entstanden
ist. Der Faktor -k · s berücksichtigt, daß eine gewisse Drehzahldifferenz
zwischen den angetriebenen und nichtangetriebenen Rädern aus Traktionsgründen
erhalten bleiben soll.
Mit dem Aufbringen eines Bremsmomentes M B in Höhe des so ermittelten
Reduktionsmomentes M red oder mit einer entsprechenden Reduktion des vom
Motor 4 erzeugten, am angetriebenen Rad wirksamen Antriebsmomentes sind
sofort die Bedingungen geschaffen, bei denen das zuvor durchdrehende
Rad nicht weiter durchdrehen wird.
Da die als Regler eingesetzte digitale Recheneinheit 81 genaue Kenntnis
über die Regelstrecke besitzt, da sie durch die in ihren Speichern 82,
83 abgespeicherten Fahrzeug- und Motordaten genaue Kenntnis über den
Zusammenhang zwischen dem zum Abbau des ermittelten Reduktionsmomentes
M red aufzubringenden Bremsmoment und dem über die aktiven Bremsdrucksteller
6, 7 hierfür zu erzeugenden Betrag des Bremsdruckes p B bzw. über
den Zusammenhang zwischen der für dieses Reduktionsmoment vorzunehmenden
Änderung des Motordrehmomentes und der dazu benötigten Änderung Δ α DK
des Drosselklappenwinkels besitzt, gelingt es der digitalen Rechneinheit
81, sofort die zur Beseitigung der Störgröße M ü erforderliche Stellgröße
betragsmäßig richtig auszugeben, wodurch trotz an sich nichtstetiger
Regelung eine sehr schwingungsarme Regelung erzielt wird.
Zur Beseitigung des Überschußmomentes M ü werden also in bestimmter Weise
nach Bedarf entweder die Radbremsen 11, 12 der angetriebenen Räder 1, 2
mit einem exakt ermittelten Bremsdruck p B beaufschlagt und/oder es wird
zur Verringerung des vom Motor 4 abgegebenen Motordrehmomentes M mot dessen
Gemischmittelzufuhr um einen exakt ermittelten Wert herabgesetzt.
Bei der erfindungsgemäßen Vortriebsregelung wird zwischen zwei Regelbereichen
unterschieden, nämlich dem Bereich der "Langsamfahrt" und dem
Bereich "Schnellfahrt". Unter Langsamfahrt werden dabei Fahrgeschwindigkeiten
verstanden, die kleiner sind als eine vorgegebene Fahrgeschwindigkeit
v o in der Größenordnung von etwa 40 km/h. Unter Schnellfahrt werden
somit Fahrgeschwindigkeiten verstanden, die höher als diese vorgegebene
Fahrgeschwindigkeit v o sind.
Im Regelbereich "Langsamfahrt" wird das von der digitalen Recheneinheit
81 ermittelte Reduktionsmoment M red entweder durch Bremsdruckaufbau mittels
der Bremsdrucksteller 6, 7 oder durch Verringerung des Drosselklappenwinkels
mittels des elektrischen Stellmotors 5.2 realisiert und zwar
in der Weise, daß dann, wenn nur für eines der beiden angetriebenen Räder
1, 2 ein Reduktionsmoment ermittelt wurde, an dem betroffenen Rad durch
Bremsdruckaufbau eine diesem Reduktionsmoment betragsmäßig entsprechendes
Bremsmoment M B aufgebracht wird. An der Aussteuerung des Motors 4 wird
in diesem Falle nichts verändert. Wenn jedoch für beide angetriebenen
Räder 1, 2 ein Reduktionsmoment M red ermittelt wurde, dann wird einerseits
an dem Rad, für das das größere Reduktionsmoment ermittelt wurde, ein
der Differenz zwischen den beiden ermittelten Reduktionsmomenten entsprechendes
Bremsmoment M B aufgebracht und andererseits gleichzeitig
die Aussteuerung der Gemischbildungseinheit 5 durch Verstellung der Servodrosselklappe
5.1 derart verändert, daß das vom Motor 4 abgegebene Motordrehmoment
um einen Wert Δ M mot verringert wird, der dem doppelten Wert
des kleineren ermittelten Reduktionsmomentes - auf die Motorwelle bezogen -
entspricht. Das bedeutet, daß in den Fällen, in denen beide Räder in
gleicher Weise durchdrehen, für beide angetriebene Räder 1, 2 also gleich
große Reduktionsmomente M red ermittelt werden, nur das vom Motor 4 abgegebene
Motordrehmoment verringert wird. Ansonsten wird also stets nur
eines der beiden Räder abgebremst.
Durch diese Maßnahmen wird im zuvor definierten Langsamfahrbereich unter
Sicherstellung der Lenkfähigkeit des Fahrzeuges die bestmögliche Traktion
erzielt.
Durch das Abbremsen des einen Rades wird hierbei einerseits eine das
Durchdrehen dieses Antriebsrades verhindernde Schlupfbegrenzung und andererseits
eine Differentialsperrwirkung erzielt. Diese "elektronisch geregelte
Differentialsperre" bewirkt das gleiche wie eine mechanische Differentialsperre,
daß nämlich bei unterschiedlichem Reibwert an den beiden angetriebenen
Rädern das auf dem höheren Reibwert µ arbeitende Rad sich über
das Differential 15 gegen das Moment des anderen, zwar auf niedrigerem
Reibwert fahrenden, aber zusätzlich angebremsten angetriebenen Rades
abstützen kann. Im Gegensatz zu einer mechanischen Differentialsperre
ist im übrigen bei frontangetriebenen Fahrzeugen hierbei stets die Lenkbarkeit
des Fahrzeuges gewährleistet.
Im Regelbereich "Schnellfahrt" wird demgegenüber bereits beim Durchdrehen
nur eines angetriebenen Rades ohne Anbremsen sofort das vom Motor 4 abgegebene
Motordrehmoment durch Änderung des Drosselklappenwinkels a DK
so weit verringert, daß diese Motordrehmomentänderung Δ M mot dem ermittelten
Reduktionsmoment M red - auf die Motorwelle bezogen - entspricht.
Wenn beide angetriebenen Räder durchdrehen wird die Aussteuerung der
Gemischbildungseinheit 5 dabei derart verändert, daß das Motordrehmoment
um einen der Summe der für beide angetriebenen Räder ermittelten Reduktionsmomente
entsprechenden Wert reduziert wird. Durch dieses quasi als "Select-
Low"-Prinzip zu bezeichnende Regelverfahren wird zwar auf eine optimale
Traktion verzichtet, dafür aber minimale Gierreaktionen des Fahrzeuges
gewährleistet. Minimale Lenk- und Gierreaktionen eines Fahrzeuges bei
schnellerer Fahrt stellen aber ein nicht zu unterschätzendes Sicherheitsmoment
dar.
Wie bereits zuvor erwähnt, ist, um eine betragsmäßig richtige Verringerung
des Motordrehmomentes durch Verringerung des Drosselklappenwinkels α DK
durchführen zu können, in den Speichern der digitalen Recheneinheit das
den stark nichtlinearen Zusammenhang zwischen Motordrehmoment und Drosselklappenwinkel
beschreibende Motorkennfeld M mot = f (ω mot a DK ) abgespeichert.
In Fig. 5, welche dieses abgespeicherte Motorkennfeld darstellt,
ist der prinzipielle Suchalgorithmus zum Auffinden des reduzierenden
Drosselklappenwinkels Δ α DK dargestellt:
- 1. Durch die Erfassung der Motordrehzahl und - im Ausführungsbeispiel - der Gaspedalstellung a Gaspedal sind der digitalen Recheneinheit 81 die zu diesem Zeitpunkt vorliegende Motorwinkelgeschwindigkeit ω mot und der zu diesem Zeitpunkt mittels Fahrpedal kommandierte Drosselklappenwinkel α DK1 bekannt. Die gerade vorliegende Motoraussteuerung wird somit durch den Kennfeldpunkt beschrieben.
- 2. Aus dem Kennfeldpunkt kann die Rechnereinheit das zugehörige kommandierte Motordrehmoment M mot entnehmen, entsprechend Punkt .
- 3. Vom so ermittelten Motordrehmoment wird das - auf die Motorwelle umgerechnete - relevante Reduktionsmoment abgezogen, wodurch man zum Punkt gelangt. Als Reduktionsmoment wird hierbei je nachdem, ob der Regelbereich "Langsamfahrt" oder "Schnellfahrt" vorliegt, entweder der doppelte Wert des aus den Überschußmomenten ermittelten kleineren Reduktionsmomentes M red oder die Summe der ermittelten beiden Reduktionsmomente verwendet.
- 4. Mit dem für Kennpunkt entnehmbaren Motordrehmoment und der für Kennpunkt entnehmbaren Motorwinkelgeschwindigkeit gelangt die digitale Recheneinheit zum Kennpunkt , der angibt, auf welchen Wert das vom Motor 4 abgegebene Motordrehmoment - ggf. bei gleichzeitigem Abbremsen des einen angetriebenen Rades - abgesenkt werden muß, um das Durchdrehen der angetriebenen Räder zu beenden.
- 5. Der am Kennpunkt ausgelesene Drosselklappenwinkel - im Ausführungsbeispiel 20° - stellt den Drosselklappenwinkel dar, bei dem ein Durchdrehen der Räder nicht (mehr) stattfindet, weil das dann am betreffenden Rad wirksame Antriebsmoment gegenüber dem ursprünglich dort wirksamen Antriebsmoment um einen dem ermittelten Überschußmoment betragsmäßig entsprechenden Wert reduziert ist. Das von der digitalen Recheneinheit 81 an die Servodrosselklappe 5.1 bzw. dessen Stellmotor 5.2 auszugebende Steuersignal α DK (Fig. 2) ergibt sich aus Fig. 5 zu Δα DK = α 1 - α 4. Im Ausführungsbeispiel muß der Drosselklappenwinkel also von 40° auf 20°, d. h. um 20° verstellt werden.
Wegen der Gefahr des Motorabwürgens im Anfahrbereich, d. h. im alleruntersten
Geschwindigkeitsbereich, ist es von Vorteil, die Überschußmomente, d. h.
die überschüssige Motorkraft nur durch Anbremsen eines oder beider Räder
zumindest teilweise unwirksam zu machen, nicht aber das abgegebene Motordrehmoment
zu verringern. Da das maximale Motormoment an der angetriebenen
Achse i. a. höher ist als das maximale Bremsmoment, kann der Motor dann
im Prinzip nicht absterben, jedoch kann dadurch in diesem untersten Geschwindigkeitsbereich
ein Durchdrehen der angetriebenen Räder nicht immer
verhindert werden. Trotzdem ist durch die individuelle Behandlung der
Räder, d. h. durch das individuelle Abbremsen der Räder, die vorerwähnte
elektronische Differentialsperrwirkung vorhanden. Falls die Drehzahl
des Motors aber trotz dieser Einschränkungen unterhalb einer bestimmten
Drehzahl, z. B. der Leerlaufdrehzahl, absinken sollte, wird jede Reduktionsmaßnahme,
also auch das Anbremsen aufgehoben, so daß ein Abwürgen des
Motors mit Sicherheit ausgeschlossen wird. Diese zusätzliche Maßnahme
ist insbesondere bei Fahrzeugen mit handgeschaltetem Wechselgetriebe
von Vorteil. Hier muß der Fahrzeuglenker z. B. beim Anfahren unter schwierigen
Bedingungen, wie sie eine Berganfahrt oder eine Anfahrt mit hoher
Anhängelast darstellen, an der Reibunsanfahrkupplung an sich so lange
einen bestimmten Kupplungsschlupf bei hohem zu übertragenden Moment einstellen,
bis die mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit wachsende Sekundärdrehzahl
der Kupplung im Bereich stabiler Motordrehzahlen liegt. Gewöhnlich
kuppelt der Fahrer jedoch bereits früher ein und verlagert damit den
an sich notwendigen Schlupf - der Kupplung - in die Antriebsräder. Dieses
Durchdrehen der Räder ist also betriebsnotwendig. Ein reduzierender Eingriff
in die Motoraussteuerung würde die Gefahr des Motorabwürgens heraufbeschwören.
Diese zusätzliche Regelungsmaßnahme kann in einfacher Weise in der Regelelektronik
der digitalen Recheneinheit berücksichtigt werden.
Die erfindungsgemäße Vortriebsregelung stellt eine Folge in sich abgeschlossener
Programmblöcke dar, welche seriell durchlaufen werden, wobei
durch Rücksprung vom letzten Programmblock zum ersten Programmblock eine
Endlosschleife entsteht. Dieser Ablauf wird erforderlichenfalls durch
sogenannte Interrupt-Programme, d. h. untergeordnete Hilfsprogramme,
asynchron unterbrochen.
Der in Fig. 4 skizzierte Regelablauf beginnt mit der Initialisierung;
hier werden nach einem Prozessor-Reset Anfangswerte gesetzt und Steuereinstellungen
für den Prozessor, d. h. für die digitale Recheneinheit,
sowie seine Peripherie vorgenommen. Danach wird der Analog-Digital-Wandler
(ADC) 85 gestartet, welcher dann selbständig die Wandlung der ihm zugeführten
analogen Fahrpedalstellung in digitale Signale durchführt. Nach
beendeter Wandlung unterbricht der Analog-Digital-Wandler das gerade
ablaufende Hauptprogramm über ein Interrupt-Signal (InterruptProgramm)
und der von ihm gewandelte Wert wird in den RAM-Speicher 82 des Prozessors
eingelesen.
Die Auswertung der von den Sensoren 9 und 10 gelieferten Signale erfolgt
am Anfang des eigentlichen Programmdurchlaufs. Dazu wird die Auswertung
freigegeben und nach beendeter Auswertung wieder gesperrt. Für die Sensorsignal-
Auswertung wird Zähler 1 des Prozessors in der Initialisierung
gestartet und zählt im Takt von 1 MHz Zeitimpulse auf. Seine Funktion
ist mit der einer Uhr zu vergleichen. Jeder freigegebene Sensorimpuls
bewirkt dabei einen Sprung in ein Sensor-Interrupt-Programm, welches
die Uhr abliest und den Zählerstand dem auslösenden Sensor zuordnet.
Anschließend wartet das Auswerteprogramm in einer Schleife auf einen
zweiten Wegimpuls desselben Sensors, um den Zählerstand erneut abzulesen.
Die Differenz der Zählerstände ist der Drehzahl bzw. der Winkelgeschwindigkeit
des diesen Sensor zugeordneten Rades oder des Motors umgekehrtproportional.
Nach erfolgter Zeitdifferenzmessung eines Kanals wird dieser
gesperrt. In dieser Weise werden alle vier Sensorkanäle ausgewertet.
Bei niedrigen Drehzahlen erfolgt die Auswertung quasi parallel, d. h.
die Zählerstandablesung der vier ω-Kanäle werden zeitlich ineinander
verschachtelt. Dazu meldet jeder Kanal seinen Interrupt-Wunsch an, indem
er sein InterruptFlip-Flop setzt. Dieses Flip-Flop wird jeweils zurückgesetzt,
wenn der Interrupt abgearbeitet wurde und somit frei für einen
anderen Kanal ist.
Bei höheren Drehzahlen wird zu einer seriellen Messung der vier ω-Kanäle
übergegangen. Die Meßzeiten je Kanal sind dann klein genug, um die Messung
aller vier Kanäle als quasi gleichzeitig zu betrachten.
In Fig. 4 ist dieses Stadium durch den Block Parallel-Serien-Flag bzw.
Sensorauswahl parallel und Sensorauswahl seriell angedeutet.
Im anschließenden Programmblock Zeitdaten-Auswertung wird aus den Rohdaten
der Zeitmessung die Drehbeschleunigung und die Drehzahl eines jeden Rades
berechnet, für den Kanal der Motordrehzahl nur die Motordrehzahl selbst.
Die Beschleunigungswerte ergeben sich dabei aus der Kanal-Zeitdifferenz
des augenblicklichen und des vorhergehenden Programmdurchlaufs unter
Berücksichtigung des Zeitabstand beider Messungen.
Im Programmblock System-Flags werden die vom Fahrzeugzustand abhängigen
Steuer-Flags festgelegt, d. h. einerseits das Flag zur Parallel- und
Serien-Umschaltung der oben erwähnten Zeitmessung und andererseits die
Flags zur Bestimmung des zur Anwendung kommenden Fahrmoduls, d. h. des
oben erläuterten Bereichs "Anfahren", "Langsamfahrt" oder "Schnellfahrt".
Die Frage, ob die Zeitdaten der vier Kanäle dabei parallel oder seriell
gemessen werden sollen, kann z. B. von der Interrupt-Belastung (= Summe
der Raddrehzahlen) des Prozessor abhängig gemacht werden.
Im anschließenden Programmblock Momentenberechnung werden als erstes
die Überschußmomente M ü für die beiden angetriebenen Räder 1, 2 nach
der eingangs erläuterten Beziehung M ü = R*Δ errechnet. Anschließend
werden die aufzubringenden Reduktionsmomente M red bzw. die Bremsmomente
M B getrennt für beide angetriebenen Räder errechnet. Um die erforderliche
Drehmomentreduktion auch über die Drosselklappe motorseitig vornehmen
zu können, werden die Bremsmomente der Räder dabei auf die Motorwelle
zurückgerechnet.
Im Programmblock Fahrmodule werden die errechneten Momente entsprechend
den Modul-Flags den drei Ausgangskanälen α DK , p B,R und p B,L der digitalen
Recheneinheit 8 zugeordnet. Die Bremsmomente M B werden dabei unter Rückgriff
auf die abgespeicherten Bremsenkennwerte in entsprechender Bremsdrücke
umgerechnet, während das resultierende Reduktionsmoment für einen motorseitigen
Eingriff unter Rückgriff auf das abgespeicherte Motorkennfeld
in einen entsprechenden Reduktionswinkel der Drosselklappe 5.1 umgesetzt
wird.
Die Output-Routine gibt lediglich die im vorhergehenden Block im RAM-Speicher
82 bereitgestellten drei Ausgangswerte p B,R , p B,L , Δα DK am Rechnerport
aus. Vorher wird jedoch jeweils geprüft, ob die Motordrehzahl oberhalb
der Erhaltungsdrehzahl des Motors liegt. Sollte dies nicht der Fall sein,
werden Nullwerte ausgegeben und somit ein Abwürgen des Motors durch die
Vortriebsregelung vermieden.
Beendet wird der Programmablauf durch die Ausgabe eines Trigger-Impuls
für den Watchdog, um dann an den Programmanfang zurückzuspringen.
In Fig. 6 ist zur Erläuterung in stark vereinfachter Form ein denkbarer
zeitlicher Ablauf eines Regelzyklus′ der Vortriebsregelung dargestellt.
Es sei angenommen, daß zwischen den beiden Zeitpunkten t 0 und t 1, deren
Abstand durch den fest vorgegebenen Arbeitstakt der digitalen Recheneinheit
8 bestimmt ist, sprungartig - z. B. durch eine plötzliche Reibwertänderung
der Straße von einem hohen µ zum einem niedrigeren µ - ein angetriebenes
Rad seine Traktion verliert. Dadurch entstehen an diesem Rad
sofort die Differenzdrehbeschleunigung Δ in Bezug auf das nichtangetriebene
Hinterrad 3 und als zeitliche Folge davon die Differenzdrehzahl
Δω. Die Kenntnis dieses Zustandes erlangt die digitale Recheneinheit
zum Zeitpunkt t 1, weil wegen des fest vorgegebenen Arbeitstaktes
erst zu diesem Zeitpunkt wieder eine Abfrage etc. erfolgt. Die digitale
Recheneinheit errechnet aus Δ und Δω das reduzierende Moment M red ,
welches je nach zur Anwendung kommendem Modul-Flag als Bremsmoment oder
als Motordrehmomentänderung zur Wirkung gebracht wird, so daß das durchdrehende
Rad verzögert wird, was sich in einer entsprechenden negativen
Differenzdrehbeschleunigung sowie einer abnehmenden Differenzdrehzahl
bemerkbar macht. Zum Zeitpunkt t 2 wird der digitalen Recheneinheit Kenntnis
über den dann vorliegenden Zustand vermittelt. Im Ausführungsbeispiel
ist angenommen, daß die Differenzdrehzahl zu diesem Zeitpunkt gerade
auf den Wert s abgesunken ist, eine Drehzahldifferenz, die aus Traktionsgründen
erwünscht ist. Diese Differenzdrehzahl bleibt entsprechend der
eingegebenen Beziehung M red = M ü + k (Δω - s) durch Ausregelung von
Δ = 0 erhalten; das Reduktionsmoment wird zu diesem Zeitpunkt also
nicht völlig zurückgenommen, sondern nur so weit, daß diese Differenzdrehzahl
s erhalten bleibt. Zum Zeitpunkt t 3 ist angenommen, daß das
angetriebene Rad durch einen Reibwertsprung zu einem hohen µ eine (negative)
Differenzdrehbeschleunigung in Bezug auf das Hinterrad erfährt.
Dann wird die Reduktionsmaßnahme durch den Regelalgorithmus sofort abgebaut.
Claims (5)
1. Verfahren zur Vortriebsregelung eines Kraftfahrzeugs im Sinne des Verhinderns
eines unerwünschten Durchdrehens der angetriebenen Fahrzeugräder, bei
dem die Drehzahl der angetriebenen Räder und mindestens eines nichtangetriebenen
Rades sowie die Motordrehzahl erfaßt und aus den erfaßten Werten
mittels einer in einem festen Arbeitstakt arbeitenden digital-elektronischen
Schaltungseinheit Steuersignale zum Beeinflussen der an den angetriebenen
Rädern zugeordneten Radbremsen und/oder der das Motordrehmoment bestimmenden
Gemischbildungseinheit erzeugt werden, um nach Bedarf nur mindestens
eine der Radbremsen zu aktivieren oder das Motordrehmoment zu verringern,
dadurch gekennzeichnet, daß in ständiger Wiederholung nach Art einer
adaptiven Regelung folgende Schritte durchgeführt werden:
- a) Die Drehzahl bzw. Winkelgeschwindigkeit (ω, ω mot ) der Räder (1, 2, 3) und des Motors (4) werden erfaßt;
- b) Aus den erfaßten Drehzahlen wird unter Mitverwendung gespeicherter fester Fahrzeugdaten für jedes angetriebene Rad (1, 2) nach der Beziehung das dessen Durchdrehen bewirkende Überschußmoment (M ü ) ermittelt, worin R* das wirksame Massenträgheitsmoment des betreffenden Antriebsstranges und Δ die Differenz der Drehbeschleunigung des betreffenden angetriebenen und eines nichtangetriebenen Rades ist;
- c) Für jedes der angetriebenen Räder (1, 2) wird nach der Beziehung M red = M ü + k (Δω - s)das für die Beseitigung des Durchdrehens/der Durchdrehneigung erforderliche Reduktionsmoment (M red ) ermittelt, uns zwar als an dem bzw. den angetriebenen Rädern aufzubringendes Bremsmoment und/oder als aufzubringende Motordrehmomentänderung, worin k eine Konstante, Δω die Drehzahldifferenz zwischen dem betreffenden angetriebenen Rad (1 bzw. 2) und einem nichtangetriebenen Rad (3) zum Zeitpunkt des Wirksamwerdens der Reduktionsmaßnahme und s eine vorgegebene gewünschte Drehzahldifferenz zwischen diesen Rädern ist.
2. Verfahren zur Vortriebsregelung eines Kraftfahrzeuges nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Aussteuerung der Gemischbildungseinheit (5)
derart verändert wird, daß das Motordrehmoment um eine der Summe der
ermittelten Reduktionsmomente entsprechenden Wert (Δ M mot ) - auf die
Motorwelle bezogen - verringert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn nur für eines der angetriebenen
Räder (1, 2) einer Achse ein Reduktionsmoment ermittelt wurde, am betreffenden
Rad (1 bzw. 2) ein diesem Reduktionsmoment (M red ) entsprechendes
Bremsmoment (M B ) aufgebracht wird, und dann, wenn für beide Räder (1, 2)
der Achse ein Reduktionsmoment ermittelt wurde, einerseits an dem dem
größeren Reduktionsmoment zugeordneten Rad (1 bzw. 2) ein der Differenz
zwischen beiden Reduktionsmomenten entsprechendes Bremsmoment (M B ) aufgebracht
und andererseits die Aussteuerung der Gemischbildungseinheit (5)
derart verändert wird, daß das Motordrehmoment um einen dem doppelten
Wert des kleineren Reduktionsmomentes entsprechenden Wert (Δ M mot ) -
auf die Motorwelle bezogen - verringert wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
- a) Sofern die Fahrgeschwindigkeit kleiner ist als eine vorgegebene Fahrgeschwindigkeit (v₀), wird, wenn nur für eines der angetriebenen Räder (1, 2) einer Achse ein Reduktionsmoment ermittelt wurde, am betreffenden Rad (1 bzw. 2) ein diesem Reduktionsmoment (M red ) entsprechendes Bremsmoment (M B ) aufgebracht, und wenn für beide Räder (1, 2) der Achse ein Reduktionsmoment ermittelt wurde, wird einerseits an dem dem größeren Reduktionsmoment zugeordneten Rad (1 bzw. 2) ein der Differenz zwischen beiden Reduktionsmomenten entsprechendes Bremsmoment (M B ) aufgebracht und andererseits die Aussteuerung der Gemischbildungseinheit (5) derart verändert, daß das Motordrehmoment um einen dem doppelten Wert des kleineren Reduktionsmoments entsprechenden Wert (Δ M mot ) - auf die Motorwelle bezogen - verringert wird.
- b) Sofern die Fahrgeschwindigkeit größer ist als die vorgegebene Fahrgeschwindigkeit (v₀) wird die Aussteuerung der Gemischbildungseinheit (5) derart verändert, daß das Motordrehmoment um einen der Summe der ermittelten Reduktionsmomente entsprechenden Wert (Δ M mot ) - auf die Motorwelle bezogen - verringert wird.
5. Einrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1
bis 4, mit ersten Meßmitteln zum Erfassen der Drehzahl bzw. der Winkelgeschwindigkeit
der angetriebenen Räder und mindestens eines nichtangetriebenen
Rades, mit zweiten Meßmitteln zum Erfassen der Motordrehzahl
bzw. Winkelgeschwindigkeit und mit einer digital-elektronischen Schaltungseinheit
zum Aufbereiten und Auswerten der erfaßten Werte sowie zum Erzeugen
von Steuersignalen für Stellmittel zum Beeinflussen der den angetriebenen
Rädern zugeordneten Radbremsen sowie der das Motordrehmoment bestimmenden
Gemischbildungseinheit,
dadurch gekennzeichnet, daß die digital-elektronische Schaltungseinheit (8) eine digitale Recheneinheit (81), insbesondere einen Mikroprozessor, enthält, welche in einem festen Arbeitstakt und in ständiger Wiederholung nacheinander einzelne Meß-, Abfrage-, Aufbereitungs- und Auswerte-, Rechen- sowie Schalt- und Stellschritte durchführt und/oder auslöst,
und welche u. a. Speicher (82, 83) enthält, in denen zum einen für ein Errechnen der Überschußmomente (M ü ) und der Reduktionsmomente (M red ) benötigte feste Fahrzeugdaten, wie z. B. die Fahrzeugmasse (m) und die Massenträgheitsmomente (R) der rotierenden Teile des Antriebsstrangs gespeichert sind
und zum anderen die Kennwerte der Radbremsen (11, 12) und das die Abhängigkeit zwischen dem Motordrehmoment (M mot ), der Motordrehzahl bzw. Winkelgeschwindigkeit (ω mot ) und der Aussteuerung (z. B. Drosselklappenwinkel α DK ) der Gemischbildungseinheit (5) beschreibende Motorkennfeld M mot = f (ω mot , α DK ) abgespeichert sind, deren Kenntnis erforderlich ist einerseits zum Errechnen des aufzubringenden Bremsdrucks (p B ) und andererseits zur Ermittlung desjenigen Stellweges (z. B. Drosselklappenwinkel Δ α DK ), um den die Aussteuerung der Gemischbildungseinheit (5) verändert werden muß, um das Motordrehmoment (M mot ) um das erforderliche Maß (Δ M mot ) zu verringern.
dadurch gekennzeichnet, daß die digital-elektronische Schaltungseinheit (8) eine digitale Recheneinheit (81), insbesondere einen Mikroprozessor, enthält, welche in einem festen Arbeitstakt und in ständiger Wiederholung nacheinander einzelne Meß-, Abfrage-, Aufbereitungs- und Auswerte-, Rechen- sowie Schalt- und Stellschritte durchführt und/oder auslöst,
und welche u. a. Speicher (82, 83) enthält, in denen zum einen für ein Errechnen der Überschußmomente (M ü ) und der Reduktionsmomente (M red ) benötigte feste Fahrzeugdaten, wie z. B. die Fahrzeugmasse (m) und die Massenträgheitsmomente (R) der rotierenden Teile des Antriebsstrangs gespeichert sind
und zum anderen die Kennwerte der Radbremsen (11, 12) und das die Abhängigkeit zwischen dem Motordrehmoment (M mot ), der Motordrehzahl bzw. Winkelgeschwindigkeit (ω mot ) und der Aussteuerung (z. B. Drosselklappenwinkel α DK ) der Gemischbildungseinheit (5) beschreibende Motorkennfeld M mot = f (ω mot , α DK ) abgespeichert sind, deren Kenntnis erforderlich ist einerseits zum Errechnen des aufzubringenden Bremsdrucks (p B ) und andererseits zur Ermittlung desjenigen Stellweges (z. B. Drosselklappenwinkel Δ α DK ), um den die Aussteuerung der Gemischbildungseinheit (5) verändert werden muß, um das Motordrehmoment (M mot ) um das erforderliche Maß (Δ M mot ) zu verringern.
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DE3537827 | 1985-10-24 | ||
DE19863635095 DE3635095A1 (de) | 1985-10-24 | 1986-10-15 | Verfahren und einrichtung zur vortriebsregelung eines kraftfahrzeugs im sinne des verhinderns eines unerwuenschten durchdrehens der angetriebenen fahrzeugraeder |
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DE3635095A1 DE3635095A1 (de) | 1987-04-30 |
DE3635095C2 true DE3635095C2 (de) | 1990-02-15 |
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ID=25837250
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