DE3742244C1

DE3742244C1 - Vortriebsregelung fuer Fahrzeuge

Info

Publication number: DE3742244C1
Application number: DE3742244A
Authority: DE
Inventors: Heinz Dipl-Ing Leiber; Klaus Dipl-Ing Kastner
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 1987-12-12
Filing date: 1987-12-12
Publication date: 1989-04-06
Also published as: JPH023549A; US4933855A; JPH0623036B2; IT8848586A0; IT1224586B; FR2624450A1; GB2213607B; FR2624450B1; GB2213607A; GB8828612D0

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vortriebsregelung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Derartige Einrichtungen sind aus der DE-OS 35 45 652 und aus der DE-OS 35 46 575 bekannt. Da bei handelt es sich um Antriebsschlupfregelungen mit verschiedenen Schlupfschwellen, die abhängig u. a. von der Fahrzeuglängsbeschleunigung umgeschaltet werden.

Insbesondere bei Vortriebsregelungen ist von großer Be deutung, frühzeitig das Durchdrehen der angetriebenen Räder zu erkennen, z. B. beim Anfahren aus dem Fahrzeug stillstand. Bei gebräuchlichen Drehzahlsensoren kann erst ab Radumfangsgeschwindigkeiten von ca. 2,5 km/h ein ver wertbares Sensorsignal gewonnen werden. In diesem Bereich kann jedoch bereits ein so großes Überschußmoment vorhanden sein, daß Traktion und Seitenführung sehr gering sind. Ziel einer optimalen Vortriebsregelung ist deshalb, die Regelabweichung bereits im ersten Regelzyklus möglichst gering zu halten. Dem steht jedoch das Auflösungsver mögen der Drehzahlsensoren entgegen. Es sind zwar hoch auflösende Drehzahlsensoren bekannt, die jedoch infolge der hohen Kosten keine serienmäßige Anwendung finden.

Es ist deshalb die Aufgabe der Erfindung, eine Vortriebs regelung zu schaffen, die bei vertretbaren Kosten eine frühzeitige Erkennung hoher Überschußmomente ermöglicht.

Diese Aufgabe wird bei einer Vortriebsregelung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch die im Kenn zeichen des Anspruchs 1 genannten Merkmale gelöst.

Danach sind lediglich die Sensoren der angetriebenen Räder (bei Vierkanalregelung) oder der Sensor am Triebling der angetriebenen Achse (bei Dreikanalregelung) hochauflösende Drehzahlgeber, während die Sensoren der nicht angetriebenen Räder preiswerte Drehzahlsensoren üblicher Bauart sind. In einem Geschwindigkeitsbereich, beispielsweise unterhalb von 5 km/h, in welchem die Sensoren der nicht angetriebenen Räder noch kein verwertbares Signal für die Fahrzeugge schwindigkeit bzw. -beschleunigung liefern, wird das Signal des Fahrzeuglängsbeschleunigungssensors verwendet und die Differenz zwischen der Beschleunigung der angetriebenen Räder bzw. der angetriebenen Achse - die durch Differentiation des Ausgangssignals des hochauflösenden Sensors bzw. der Sensoren gewonnen wird - und der Fahrzeuglängsbe schleunigung gebildet und als Regelgröße verwendet, die dann in bekannter Weise durch Vergleich mit Schwellen zu Regelsignalen für Radbremsen und/oder Antriebsmotor weiter verarbeitet werden.

Nach Überschreiten der vorgegebenen Geschwindigkeits schwelle wird dann auf die bekannte Signalgewinnung mittels der weniger sensiblen Sensoren der nicht angetriebenen Räder umgeschaltet, um die Fahrzeuggeschwindigkeit zu er mitteln.

Auf diese Weise ist es möglich, bei vertretbaren Kosten verwertbare Signale bereits ab etwa 0,3 bis 0,5 km/h anstelle der bisher üblichen 2,5 km/h zu erhalten und da mit sehr früh sich ankündigende Überschußmomente zu ver hindern.

Besonders vorteilhaft ist eine Anwendung bei einem Drei kanal-Regelsystem, da nur ein einziger teurer Sensor am Triebling der angetriebenen Achse erforderlich ist und dieser außerdem eine höhere Drehzahl als die Räder auf weist, so daß hier noch früher als an den Rädern ein ver wertbares Sensorsignal zur Verfügung steht. Nach Um schaltung auf die normale Sensorsignalgewinnung kann dieses "empfindliche" Sensorsignal durch Frequenzumsetzung, z. B. durch einen Frequenzteiler, auf eine mit den Signalen der "unempfindlichen" Sensoren direkt vergleichbare Frequenz gebracht werden.

Einzelheiten der Erfindung sind der nachfolgenden Be schreibung eines Ausführungsbeispiels zu entnehmen. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 ein schematisches Prinzipschaltbild und

Fig. 2 ein Diagramm über den zeitlichen Verlauf der Signale.

Fig. 1 zeigt ein schematisches Prinzipschaltbild der Er findung anhand einer dreikanaligen Vortriebsregelung, bei welcher je ein üblicher Drehzahlsensor S _VL und S _VR an den nichtangetriebenen Vorderrädern und ein hochauflösender Drehzahlsensor S _H am Triebling der angetriebenen Hinterachse angeordnet ist.

Die Signale der Sensoren werden in nachgeschalteten Signalaufbereitungsschaltungen SA für die weitere Ver arbeitung aufbereitet und anschließend der nur angedeuteten, bekannten Elektronikschaltung ES der Vortriebsregelung zu geführt, in welcher sie mit anderen Signalen in bekannter Weise zu Steuersignalen zur Regelung der Antriebs- und/oder Bremsmomente verarbeitet werden.

Aus diesen Sensorsignalen v _VL, v _VR und v _H, welche die Rad bzw. Achsdrehzahlen bzw. -geschwindigkeiten repräsentieren, werden in je einem Differentiator D die entsprechenden Be schleunigungen v _VL, v _VR und v _H gewonnen und ebenfalls der Elektronikschaltung ES sowie einer weiteren Schaltung SUB zugeführt.

Außerdem ist noch ein Komparator K vorgesehen, welcher die momentane Fahrzeuggeschwindigkeit - abgeleitet beispiels weise vom Signal v _VL am linken Vorderrad - mit einem vor gegebenen Schwellwert v _S, beispielsweise 5 km/h, vergleicht und bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit oberhalb dieses Schwellwertes ein H-Signal k ausgibt, welches einen Schalt kontakt G und einen Umschaltkontakt U ansteuert, sowie der Schaltung SUB und der Elektronikschaltung ES zugeführt wird. Der Schaltkontakt G liegt in einem Signalweg, welcher ein die Fahrzeuglängsbeschleunigung repräsentierendes Ausgangs signal a _x eines Beschleunigungsgebers B der Schaltung SUB zuführt. Er ist geöffnet, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit oberhalb der vorgegebenen Schwelle liegt.

Alle Elemente mit Ausnahme der Sensoren und allenfalls der Signalaufbereitungsschaltungen sind an sich in die Elekronik schaltung integriert, hier jedoch zwecks besserer Erklärung außerhalb dargestellt. In der Schaltung SUB wird die Regelgröße Δ b gebildet, welche, solange das Komparator ausgangssignal k ein L-Signal ist, der Differenz zwischen der mittleren Hinterradbeschleunigung (entspricht dem ent sprechend verstärkten Signal für die Beschleunigung v _H des Trieblings der angetriebenen Achse) und der Fahrzeuglängs beschleunigung a _x (Ausgangssignal des Beschleunigungs gebers B) entspricht. Sobald die Fahrzeuggeschwindigkeit oberhalb der vorgegebenen Schwelle liegt und der Komparator K dementsprechend ein H-Signal abgibt, wird auf die Regel größe Δ b′ umgeschaltet, welche der Differenz zwischen der mittleren Hinterradbeschleunigung v _H - wie bisher - und der nun aus den beiden Vorderradbeschleunigungen v _VL und v _VR in der Schaltung SUB gebildeten Fahrzeuglängsbe schleunigung v _F gebildet wird. Es sei bemerkt, daß a _x und v _F identisch sind, daß aber durch die unterschiedliche Be zeichnung auf die unterschiedliche Herkunft beider Signale hingewiesen wird.

Um das Ausgangssignal des Sensors S _H nach der Differenzierung, also das Signal v _H, welches an das Signal a _x des Be schleunigungsgebers B angepaßt ist, auch an die von den Vorderradsensoren abgeleiteten Signale angleichen zu können, ist ein Teiler T vorgesehen, dem das Ausgangssignal des Sensors zugeführt wird, dessen Ausgangssignal über den Umschaltkontakt U dem Differenzierglied zugeleitet wird. Die Umschaltung besorgt das Ausgangssignal k des Komparators.

In Fig. 2 sind in drei übereinanderliegenden Diagrammen die zeitlichen Verläufe der beschriebenen Größen dargestellt. Im oberen Diagramm sind die mittlere Hinterraddrehzahl v _H und die aus den Drehzahlen der beiden Vorderräder gebildete Fahrzeuggschwindigkeit v _F dargestellt.

Gestrichelte Kurven in Fig. 2 bedeuten, daß kein verwert bares Signal der entsprechenden Größen vorliegt. Danach ist zu erkennen, daß das Ausgangssignal v _H des hoch auflösenden Sensors S _H ab etwa 0,3 km/h, das aus den beiden unempfindlichen Vorderradsensoren S _VL und S _VR gebildete Fahrzeuggeschwindigkeitssignal v _F ab etwa 2,5 km/h verwertbar ist. Mittels strichpunktierter Linie ist auch die vorgegebene Geschwindigkeitsschwelle v _S eingezeichnet, bei welcher von der Regelgröße Δ b auf Δ b′ umgeschaltet wird.

Das mittlere Diagramm zeigt die vom Signal v _H abgeleitete Beschleunigung v _H, die vom Beschleunigungsgeber B ge wonnene Fahrzeuglängsbeschleunigung a _x und die von den Vor derradsignalen differenzierte Fahrzeugbeschleunigung v _F.

Das untere Diagramm schließlich zeigt die beiden Regelgrößen Δ b und Δ b′, die bereits erklärt wurden.

Aus diesen Diagrammen ist deutlich zu sehen, daß bei einem zum Zeitpunkt t₀ aus dem Stillstand anfahrenden Fahrzeug mittels der erfindungsgemäßen Einrichtung mit vertretebarem Aufwand bereits zum Zeitpunkt t ₁ ein verwertbares Signal für die Regelgröße gewonnen werden kann, während dies bei den bekannten Einrichtungen erst zum Zeitpunkt t ₂, also etwa in der fünffachen Dauer ab Fahrtbeginn, möglich ist. Zum Zeitpunkt t ₃ erfolgt dann die Umschaltung von der mittels des Beschleunigungsmessers B ermittelten Regelgröße Δ b auf die mittels der unempfindlichen Vorderradsensoren ermittelten Regelgröße Δ b′. Die Verarbeitung zu Regelsignalen erfolgt in für Vortriebsregelungen üblicher Weise.

Claims

1. Vortriebsregelung für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahr zeuge, mit die Drehzahl der Räder und/oder der Achsen er mittelnden Sensoren und mit einem Fahrzeuglängsbeschleunigungs sensor, dadurch gekennzeichnet,

- daß die Sensoren der angetriebenen Räder bzw. der Sensor (S _H) der angetriebenen Achse hochauflösende Drehzahl geber sind,
- daß wenigstens den Drehzahlgebern der angetriebenen Räder bzw. Achse ein Differenzierglied (D) nachgeschaltet ist,
- daß ein Komparator (K) für den Vergleich der Fahrzeugge schwindigkeit mit einem vorgegebenen Geschwindigkeits- Schwellwert (v _S) vorgesehen ist und
- daß als Regelgröße für die Vortriebsregelung die Differenz (Δ b) zwischen dem Ausgangssignal des oder der Differenzier glieder (D) der angetriebenen Räder bzw. Achse und dem Aus gangssignal des Fahrzeuglängsbeschleunigungs-Sensors (B) herangezogen wird, solange die Fahrzeuggeschwindigkeit unter halb des vorgegebenen Schwellwertes (v _S) liegt.

2. Vortriebsregelung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Sensor (S _H) eines angetriebenen Rades bzw. der angetriebenen Achse und dem ihm nachfolgenden Differenzierglied (D) ein vom Ausgangssignal (k) des Komparators (K) betätigter Umschalter (U) vorgesehen ist, über welchen dem Differenzierglied bei einer Fahrzeug geschwindigkeit unterhalb des vorgegebenen Schwellwertes (v _S) das Sensorsignal (v _H) und bei einer Fahrzeug geschwindigkeit oberhalb des vorgegebenen Schwellwerts das mit einem vorgegebenen Faktor multiplizierte Sensor signal zugeführt wird.