DE69317073T2

DE69317073T2 - Antriebssteuervorrichtung bei der die Antriebskraft erhöht wird, wenn ein Abwürgungszustand detektiert wird

Info

Publication number: DE69317073T2
Application number: DE69317073T
Authority: DE
Inventors: Showichi Miyago; Hirohito Nishikata; Kiyoyuki Uchida; Yoshifumi Yagi
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1992-06-22
Filing date: 1993-06-18
Publication date: 1998-07-02
Anticipated expiration: 2013-06-19
Also published as: JP3216235B2; DE69317073D1; EP0575920A1; JPH062579A; US5459661A; EP0575920B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

(1) Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine in einem Automobil vorgesehene Antriebssteuervorrichtung (Traktionsregelung) nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

(2) Beschreibung der zugehörigen Technik

Wenn ein Automobil auf einer schneebedeckten Straße fährt, ist es wahrscheinlich, daß die von dem Motor auf die Antriebsräder des Fahrzeugs übertragene Antriebskraft größer als die maximale Reibungskraft zwischen den Rädern und der Straße ist. Da die maximale Reibungskraft zwischen den Rädern und der schneebedeckten Straße niedrig ist, sind die Antriebsräder des Fahrzeugs einem übermäßigen Schlupf ausgesetzt, und das Fahrzeug kann steckenbleiben. Auf der schneebedeckten Straße sind die Antriebskraft (die in eine Richtung der Fahrzeugbewegung wirkt) und die Seitenführungskraft (die in eine Richtung quer zu der Fahrzeugbewegung wirkt) gesenkt, und die Fahrzeugbeschleunigung ist so niedrig, daß die Fahreigenschaften des Fahrzeugs instabil sind.
Es gibt eine bekannte Traktionsregelvorrichtung für die Verwendung in einem Automobil. Bei dieser Traktionsregelvorrichtung wird ein Traktionsregelvorgang ausgeführt, um die Fahrzeugbeschleunigung und die Geradeausfahrstabilität zu erhöhen und somit zu verhindern, daß die Antriebsräder einem übermäßigen Schlupf ausgesetzt sind, wenn das Fahrzeug anfährt oder wenn das Fahrzeug beschleunigt.
Dabei kann ein Schlupfverhältnis als eine Geschwindigkeitsdifferenz zwischen einer vorgegebenen Soll- Umdrehungsgeschwindigkeit und der Ist- Umdrehungsgeschwindigkeit der Antriebsräder des Fahrzeugs definiert sein. Bei der bekannten Traktionsregelvorrichtung wird ein Rückführregelvorgang zum Regeln des Abgabedrehmoments des Motors ausgeführt, um das Schlupfverhältnis auf einem kleineren Wert als eine vorgegebene Geschwindigkeitsdifferenz zu halten. Nachfolgend wird dieser Rückführregelvorgang, der zum Regeln des Abgabedrehmoments des Motors ausgeführt wird, als Traktionsregelvorgang bezeichnet.
Das Dokument EP 0 320 007 offenbart ein Traktionsregelgerät dieser Art, das eine Ermittlungseinrichtung zum Ermitteln eines Schlupfverhältnisses der Antriebsräder und eine Antriebsdrehmomentregeleinrichtung aufweist, die mit Ermittlungseinrichtung zum Ausführen eines Traktionsregelvorgangs derart gekoppelt ist, daß die Antriebskraft reduziert wird, wenn das Schlupfverhältnis größer als ein vorgegebener Schlupfverhältniswert ist. Darüber hinaus ist eine Erfassungseinrichtung vorgesehen, die erfaßt, ob ein Betriebszustand des Fahrzeugs ein Abwürgzustand ist oder nicht. Wenn die Erfassungseinrichtung erfaßt, daß der Betriebszustand des Motors ein Abwürgzustand ist, wird die Ausführung des Traktionsregelvorgangs gehemmt.
Angesichts dieses Stands der Technik besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Schaffung eines Traktionsregelgeräts dieser Art, mit dem die Antriebskraft der Antriebsräder erhöht werden kann, um zu verhindern, daß das Fahrzeug während dem Traktionsregelvorgang steckenbleibt.
Diese spezifische Aufgabe kann durch das Traktionsregelgerät mit den technischen Merkmalen nach dem Patentanspruch 1 gelöst werden. Deshalb besteht der Gegenstand der Erfindung darin, daß das Traktionsregelgerät folgende Einrichtungen aufweist: eine Ermittlungseinrichtung zum Ermitteln eines Schlupfverhältnisses der Antriebsräder, eine Antriebsdrehmomentregeleinrichtung, die mit der Ermittlungseinrichtung gekoppelt ist, um einen Traktionsregelvorgang auszuführen, bei dem eine auf die Antriebsräder aufgebrachte Antriebskraft derart geregelt wird, daß die Antriebskraft reduziert wird, wenn das durch die Ermittlungseinrichtung ermittelte Schlupfverhältnis größer als ein vorgegebener Schlupfverhältniswert ist, eine Erfassungseinrichtung, um zu erfassen, ob ein Betriebszustand des Fahrzeugs ein Abwürgzustand ist oder nicht, und eine Änderungseinrichtung, die mit der Antriebsdrehmomentregeleinrichtung und der Erfassungseinrichtung gekoppelt ist, um die Antriebsdrehmomentregeleinrichtung so zu regeln, daß die auf die Antriebsräder aufgebrachte Antriebskraft erhöht wird, wenn ein Abwürgzustand durch die Erfassungseinrichtung erfaßt wird, um das Abwürgen des Fahrzeugs zu verhindern, wobei der vorgegebene Schlupfverhältniswert durch die Änderungseinrichtung derart geregelt wird, daß der vorgegebene Schlupfverhältniswert erhöht wird, wenn ein Abwürgzustand durch die Erfassungseinrichtung erfaßt wird, um das Abwürgen des Fahrzeugs zu verhindern, wobei die auf die Antriebsräder aufgebrachte Antriebskraft unterhalb einer maximalen Antriebskraft gehalten wird und eine auf die Antriebsräder aufgebrachte Seitenführungskraft über einem vorgegebenen Seitenführungskraftwert gehalten wird, wenn kein Abwürgzustand erfaßt wird.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den beigefügten Ansprüchen offenbart.
Das Dokument JP 3-78541 lehrt ein Gerät, bei dem die Ausführung eines Traktionsregelvorgangs und der Startzeitpunkt des Motorbetriebs gehemmt wird, wenn das Automatikgetriebe einen Abwürgzustand erreicht. Deshalb würde gemäß der Lehre nach diesem Stand der Technik die auf die Antriebsräder des Fahrzeugs aufgebrachte längsgerichtete Antriebskraft beträchtlich reduziert werden, wenn die Ausführung des Traktionsregelvorgangs gehemmt wird, wenn ein Abwürgzustand erfaßt wird.
Das Dokument EP-A-0 457 221 lehrt ein Gerät, bei dem ein Traktionsregelvorgang durch Einrichten einer korrigierten längsgerichteten Beschleunigung in Übereinstimmung mit Änderungen der längsgerichteten Beschleunigung des Fahrzeugs ausgeführt wird. Bei diesem Gerät wird ein Soll- Antriebsdrehmoment eingerichtet, indem ein Bezugsantriebsdrehmoment gemäß einem Schlupfbetrag der Antriebsräder korrigiert wird. Das Antriebsdrehmoment des Motors wird so geregelt, daß es gleich dem somit eingerichteten Soll-Antriebsdrehmoment ist, wodurch ein Abwürggefühl des Fahrzeugs direkt nach dem Gangwechsel verhindert wird.
Wenn gemäß der Lehre nach diesem Dokument die Fahrzeuggeschwindigkeit während der Ausführung des Traktionsregelvorgangs (aufgrund des Gangwechsels) reduziert wird, wird der Traktionsregelvorgang so ausgeführt, daß die längsgerichtete Beschleunigung immer bei dem Maximalwert gehalten wird. Bei diesem Gerät ist es deshalb jedoch unmöglich, eine geeignete Höhe der quergerichteten Kraft (Seitenführungskraft) zu halten, die auf die Antriebsräder aufgebracht wird, wenn kein Abwürgzustand erfaßt wird, weil die Regelung der auf die Antriebsräder aufgebrachten quergerichteten Kraft beim Einrichten des Soll- Antriebsdrehmoments nicht berücksichtigt wird. Das bedeutet, daß es bei dem Gerät gemäß dem Dokument EP-A-O 457 221 schwierig ist, eine erhöhte Geradeausfahreigenschaft und Stabilität zu gewährleisten, wenn kein Abwürgzustand erfaßt wird, weil sich die auf die Antriebsräder aufgebrachte quergerichtete Kraft auf einer unzureichenden Höhe befinden kann.
Andere Aufgaben und weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden beim Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen offensichtlich erscheinen.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Traktionsregelgeräts;
Fig. 2 zeigt ein Systemschaltbild eines Automobils, auf das ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Traktionsregelgeräts angewandt ist;
Fig. 3A und 3B zeigen ein Ablaufdiagramm zum Erläutern eines Traktionsregelvorgangs, der durch einen Mikrocomputer des in Fig. 2 gezeigten Automobils ausgeführt wird;
Fig. 4A und 4B zeigen Tabellen der Bedingungen und Berechnungen, die zum Ermitteln einer Soll-Geschwindigkeit der Antriebsräder während des Traktionsregelvorgang verwendet werden;
Fig. 5 zeigt ein Diagramm der Antriebskrafteigenschaften und der Seitenführungskrafteigenschaften, wenn sich das Schlupfverhältnis ändert;
Fig. 6A und 6B zeigen ein Ablaufdiagramm zum Erläutern eines Abwürgerfassungsvorgangs, der durch den Mikrocomputer des in Fig. 2 gezeigten Automobils ausgeführt wird; und
Fig. 7A bis 7D zeigen Zeitdiagramme zum Erläutern der Wirkungen des in Fig. 6A und 6B gezeigten Abwürgerfassungsvorgangs.

BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS

Es wird nun ein erfindungsgemäßes Traktionsregelgerät beschrieben. Fig. 1 zeigt dieses Traktionsregelgerät. Bei dem in Fig. 1 gezeigten Traktionsregelgerät sind ein Schlupfverhältnisermittlungsteil 11, ein Antriebsdrehmomentregelteil 12, ein Abwürgerfassungsteil 13 und ein Änderungsteil 14 vorgesehen.
Der Schlupfverhältnisermittlungsteil 11 ermittelt ein Schlupfverhältnis der Antriebsräder eines Fahrzeugs. Der Antriebsdrehmomentregelteil 12 regelt eine Antriebskraft der Antriebsräder derart, daß die Antriebskraft auf einen kleineren Wert gesenkt wird, wenn das durch den Ermittlungsteil 11 ermittelte Schlupfverhältnis größerals ein Bezugswert ist. Der Erfassungsteil 13 erfaßt einen Abwürgzustand des Fahrzeugs. Der Änderungsteil 14 ändert den Bezugswert des Antriebsdrehmomentregelteils 12, wenn ein Abwürgzustand durch den Erfassungsteil 13 erfaßt wird, so daß die Antriebskraft der Antriebsräder aufgrund des somit geänderten Bezugswerts erhöht wird.
Als Nächstes wird ein Automobil beschrieben, auf das ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Traktionsregelgeräts angewandt ist. Fig. 2 zeigt ein heckangetriebenes Automobil 20 mit einem Motor 21, einer elektronischen Steuereinheit (ECU) 22, einem Mikrocomputer 23 und einem Automatikgetriebe 24. Das Automobil 20 hat Vorderräder 25 und 26, die freilaufende Räder sind, und Hinterräder 27 und 28, die Antriebsräder sind. Eine Abtriebswelle des Motors 21 ist mit einem Drehmomentwandler des Automatikgetriebes 24 gekoppelt, und eine Antriebskraft des Motors 21 wird von dem Automatikgetriebe 24 über eine Antriebswelle 29 so auf die Hinterräder 27 und 28 übertragen, daß das Fahrzeug 20 durch die Antriebskraft der Hinterräder 27 und 28 angetrieben und bewegt wird.
Bei dem in Fig. 2 gezeigten Automobil sind an den Vorderrädern 25 und 26 Raddrehzahlsensoren 30 und 31 vorgesehen, um die Umdrehungsgeschwindigkeit von jedem Vorderrad wahrzunehmen, und an den Hinterrädern 27 und 28 sind Raddrehzahlsensoren 32 und 33 vorgesehen, um die Umdrehungsgeschwindigkeit der Hinterräder wahrzunehmen. Ein Motordrehzahlsensor 34 ist in dem Motor 21 vorgesehen, um die Umdrehungsgeschwindigkeit der Kurbelwelle des Motors 21 wahrzunehmen. Diese Umdrehungsgeschwindigkeit wird als eine Motordrehzahl bezeichnet. Ein Signal, das die wahrgenommene Motordrehzahl anzeigt, wird von dem Motordrehzahlsensor 34 sowohl der ECU 22 als auch dem Mikrocomputer 23 zugeführt. Signale, die die durch die Raddrehzahlsensoren 30 bis 33 wahrgenommenen Raddrehzahlen anzeigen, werden dem Mikrocomputer 23 zugeführt.
Ein Ansaugrohr 35, ein Windkessel 36 und ein Ansaugkrümmer 37 sind mit einer Brennkammer 38 des Motors 21 verbunden, um Ansaugluft in einer durch einen Pfeil in Fig. 2 gezeigten Richtung in den Motor 21 zu fördern. In dem Ansaugrohr 35 sind eine Hauptdrosselklappe 40 und eine Nebendrosselklappe 41 stromaufwärts von der Hauptdrosselklappe 40 vorgesehen. Eine Drosselposition (oder eine Drosselöffnung) der Hauptdrosselklappe 40 wird ansprechend auf die durch einen Fahrer eingerichtete Position eines Gaspedals 39 eingestellt, um die Durchflußmenge der Ansaugluft zu steuern. Unabhängig von dem Betrieb der Hauptdrosselklappe 40 wird eine Drosselposition der Nebendrosselklappe 41 durch ein Drosselklappenstellglied 42 eingestellt, wie beispielsweise durch einen Schrittmotor. Der Betrieb des Drosselklappenstellglieds 42 wird durch ein Ausgangssignal des Mikrocomputers 23 gesteuert.
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, ist ein Drosselpositionssensor 43 montiert, um die Drosselposition der Hauptdrosselklappe 40 wahrzunehmen und ein Signal sowohl an die ECU 22 als auch an den Mikrocomputer 23abzugeben, das die Drosselposition anzeigt. Es ist auch ein Drosselpositionssensor 44 montiert, um die Drosselposition der Nebendrosselklappe 41 wahrzunehmen und ein Signal sowohl an die ECU 22 als auch an den Mikrocomputer 23 abzugeben, das die Drosselposition anzeigt.
Die ECU 22 ist aus einem Digitalcomputer hergestellt und führt einen Kraftstoffeinspritzregelvorgang und Zündzeitpunktsteuervorgang aus. Ein Kraftstoffeinspritzventil 45 ist in dem Ansaugkrümmer 37 vorgesehen, um während einer Einspritzzeit Kraftstoff in die Brennkammer 38 einzuspritzen. Um diese Einspritzzeit zu ermitteln, wird der Kraftstoffeinspritzregelvorgang durch die ECU 22 in Übereinstimmung mit Signalen ausgeführt, die von dem Motordrehzahlsensor 34, den Drosselpositionssensoren 43, 44 und anderen (in Fig. 2 nicht gezeigten) Sensoren zugeführt werden. Eine Zündkerze 46 ist in der Brennkammer 38 vorgesehen. Um einen Zündzeitpunkt der Zündkerze 46 zu ermitteln, wird der Zündzeitpunktsteuervorgang durch die ECU 22 in Übereinstimmung mit den Signalen ausgeführt, die von den vorstehend erwähnten Sensoren zugeführt werden.
Außerdem führt die ECU 22 einen Schaltsteuervorgang in Übereinstimmung mit folgenden Signalen aus: dem Drosselpositionssignal, das von dem Hauptdrosselsensor 43 zugeführt wird, einem Signal, das die aktuelle Schaltposition anzeigt, das von dem Automatikgetriebe 24 zugeführt wird, einem Signal, das die Fahrzeuggeschwindigkeit anzeigt, das von einem (nicht gezeigten) Fahrzeuggeschwindigkeitssensor zugeführt wird, und einem vorgegebenen Steuersignal, das von dem Mikrocomputer 23 zugeführt wird. Dieser Schaltsteuervorgang wird ausgeführt, um eine Schaltposition des Automatikgetriebes 24 einzurichten, wobei die Position für die Fahreigenschaften des Fahrzeugs geeignet ist.
Ein erfindungsgemäßer Traktionsregelvorgang wird durch den Mikrocomputer 23 ausgeführt. Folgende Signale gehen in den Mikrocomputer 23 ein: das Motordrehzahlsignal, das von dem Motordrehzahlsensor 34 zugeführt wird, die Raddrehzahlsignale, die von den Raddrehzahlsensoren 30 bis 33 zugeführt werden, und die Drosselpositionssignale, die von den Drosselpositionssensoren 43 bis 44 zugeführt werden. Der Mikrocomputer 23 führt in Übereinstimmung mit diesen Eingangssignalen einen Antriebsdrehmomentregelvorgang zum Regeln des Antriebsdrehmoments des Motors 21 aus. Der Mikrocomputer 23 regelt die Betätigung des Drosselklappenstellglieds 42 auf der Grundlage des Ergebnisses des Antriebsdrehmomentregelvorgangs so, daß die Drosselposition der Nebendrosselklappe 41 eingestellt wird und somit das Antriebsdrehmoment des Motors 21 geregelt wird. Von dem Mikrocomputer 23 der ECU 22 zugeführte Signale umfassen folgende Signale: ein TRC-Signal, das anzeigt, ob der Traktionsregelvorgang ausgeführt wird, ein Kraftstoffabsperrsignal, das das Absperren des Kraftstoffs des Kraftstoffeinspritzventils 45 anzeigt, und ein Zündzeitpunktsverzögerungssignal, das die Verzögerung des Zündzeitpunkts der Zündkerze 46 anzeigt.
Bei dem in Fig. 2 gezeigten Automobil 20 wird das Antriebsdrehmoment des Motors 21 während dem Traktionsregelvorgang durch Einrichten einer Drosselposition der Nebendrosselklappe 41 in einer geeigneten Position in Übereinstimmung mit den Schlupfzuständen der Antriebsräder geregelt. Die Drosselposition Ts der Nebendrosselklappe 41 wird auch in Übereinstimmung mit einem Schlupfverhältnis dV der Hinterräder 27 und 28 (den Antriebsrädern) folgendermaßen ermittelt.
Ts(n) = Ts(n-1) + (dTs/dt)To (1)
(dTs/dt) = K1 dV + K2 K3 dG (2)
In der vorstehenden Formel (1): bezeichnet "Ts(n)" die zu ermittelnde Drosselposition der Nebendrosselklappe 41; bezeichnet "Ts(n-1)" die vorherige Drosselposition der Nebendrosselklappe 41, die vorher eingerichtet wurde; und "To" bezeichnet eine Zeitspanne, in der der Traktionsregelvorgang wiederholt ausgeführt wird. In der vorstehenden Formel (2): sind "K1", "K2" und "K3" Koeffizienten mit positiven Werten; bezeichnet "dV" eine Geschwindigkeitsdifferenz zwischen einer Soll- Antriebsradgeschwindigkeit Vt3 (die auf der Grundlage einer Fahrzeuggeschwindigkeit oder einer Geschwindigkeit der freilaufenden Räder ermittelt wird) und der Ist- Antriebsradgeschwindigkeit Vd; und "dG" bezeichnet eine Differenz zwischen der Änderungsrate der Fahrzeuggeschwindigkeit Vto und der Änderungsrate der Antriebsradgeschwindigkeit Vd. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das durch den Ermittlungsteil 11 ermittelte Schlupfverhältnis der Antriebsräder als Geschwindigkeitsdifferenz dV (= Vt3 - Vd) definiert. Die Differenz "dG" wird durch ihren Absolutwert angezeigt, wie in der folgenden Formel: dG = (dVto/dt) - (dVd(dt)
Als Nächstes wird ein durch das erfindungsgemäße Traktionsregelgerät ausgeführter Traktionsregelvorgang beschrieben. Fig. 3A und 3B zeigen den Traktionsregelvorgang. Dieser Vorgang wird durch den Mikrocomputer 23 alle 12 mSek (Millisekunden) ausgeführt. Durch Ausführen des in Fig. 3A und 3B gezeigten Traktionsregelvorgangs werden die Funktionen des Schlupfratenermittlungsteils 11, des Antriebsdrehmomentregelteils 12 und des Änderungsteils 14 erfindungsgemäß erfüllt.
Bei dem-in Fig. 3A gezeigten Traktionsregelvorgang erfaßt ein Schritt 100, ob die Ausführungsbedingungen zum Starten des Traktionsregelvorgangs erfüllt sind oder nicht. Die Ausführungsbedingungen umfassen folgende Bedingungen: 1) die Drosselposition Tm der Hauptdrosselklappe 40 befindet sich nicht an ihrer vollständig geschlossenen Position, und 2) keiner der vorstehend erwähnten Sensoren ist fehlerhaft. Wenn eine der Ausführungsbedingungen nicht erfüllt ist, wird der in Fig. 3B gezeigte Schritt 120 ausgeführt und der Traktionsregelvorgang endet. Beim Schritt 120 werden Marken FS und CEND (die später beschrieben werden) auf Null zurückgestellt und die Drosselposition Ts der Nebendrosselklappe 41 wird auf eine maximale Drosselposition Tsmax eingerichtet. Die maximale Drosselposition Tsmax zeigt eine vollständig geöffnete Drosselposition der Nebendrosselklappe 41 an.
Wenn die Ausführungsbedingungen beim Schritt 100 erfüllt sind, werden das Ablesen der Geschwindigkeitsparameter von den Sensoren und die zugehörigen Berechnungen in Schritten 102 bis 107 ausgeführt.
e Der Schritt 102 richtet eine Fahrzeuggeschwindigkeit Vto ein, indem der Durchschnitt aus einer rechten Vorderradgeschwindigkeit Vfr und einer linken Vorderradgeschwindigkeit Vfl genommen wird: Vto = (Vfr + Vfl)/ 2. Die Geschwindigkeiten der freilaufenden Räder Vfr und Vfl werden durch die Ausgangssignale der Sensoren 30 und 31 angezeigt.
Der Schritt 103 richtet eine Soll-Geschwindigkeit Vt3 der Hinterräder 27 und 28 (der Antriebsräder) auf der Grundlage des Werts der beim Schritt 102 eingerichteten Fahrzeuggeschwindigkeit Vto ein.
Die Soll-Geschwindigkeit Vt3 wird in Übereinstimmung mit den in Fig. 4A angezeigten Bedingungen und Berechnungen berechnet:
1) bei Vto ≤ 5 km/h, Vt3 = (Vto + Knn1) km/h
2) bei 5 km/h < Vto ≤ 40 km/h, wird Vt3 auf den größeren Wert aus (Vto + Knn2) und (5 km/h + Knn1) eingerichtet
3) bei Vto > 40 km/h, wird Vt3 auf den größeren Wert aus (Vto + S Vto) und (40 km/h + Knn2) eingerichtet,
wobei Knn1 und Knn2 Koeffizienten sind und S ein Soll- Schlupfverhältnis bezeichnet.
Die Koeffizienten Knn1 und Knn2 und das Soll- Schlupfverhältnis S sind auf Werte eingerichtet, die in Fig. 4B angezeigt sind. Die Werte sind auf einen von zwei unterschiedlichen Werten eingerichtet: ein Wert wird verwendet, wenn die Reibungskraft zwischen dem Rad und der Straße relativ niedrig ist, und der andere wird verwendet, die Straßenreibungskraft relativ hoch ist. Ein Koeffizient "µo" in der rechten Spalte der Tabelle in Fig. 4B ist in Übereinstimmung mit der Reibungskraft (µ) vorgegeben: µ = [(mf + mr)/mr] a/gm (3)
wobei "mf" das Gewicht der Vorderräder 25 und 26 ist, "mr" das Gewicht der Hinterräder 27 und 28 ist, "a" die Fahrzeugbeschleunigung ist und "gm" die Erdbeschleunigung ist.
Die Fahrzeugbeschleunigung "a" in der vorstehenden Gleichung (3) wird aus der Änderungsrate der Umdrehungsgeschwindigkeiten Vfl und Vfr der Vorderräder 25 und 26 berechnet, die durch die Ausgangssignale der Sensoren 30 und 31 angezeigt werden. Alternativ wird die Fahrzeugbeschleunigung "a" auf einen Wert eingerichtet, der durch ein Ausgangssignal eines (nicht gezeigten) Beschleunigungssensors angezeigt wird.
Es soll beachtet werden, daß die Soll-Geschwindigkeit Vt3 der Antriebsräder beim Schritt 103 größer als die Fahrzeuggeschwindigkeit Vto der freilaufenden Räder eingerichtet wird und somit das Fahrzeug 20 einem bevorzugten Schlupf ausgesetzt wird. Es ist einfach verständlich, daß das Soll-Schlupfverhältnis S (= (Vt3 - Vto)/Vto) bei einer niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeit einen relativ großen Wert hat, wodurch eine erhöhte Fahrzeugbeschleunigung gewährleistet wird. Das Soll-Schlupfverhältnis S hat auch bei hoher Fahrzeuggeschwindigkeit Vto einen relativ kleinen Wert, und bei der Traktionsregelung wird die Seitenführungskraft gegenüber der Antriebskraft bevorzugt und somit wird eine erhöhte Geradeausfahrstabilität des Fahrzeugs gewährleistet. Die beim Schritt 103 ermittelte Soll-Geschwindigkeit Vt3 hat einen Wert, der im wesentlichen den Wert eines Schlupfverhältnisses der Antriebsräder anzeigt, und die Funktion des Ermittlungsteils 11 wird durch Ausführen von Schritt 103 erfüllt.
Nachdem der Schritt 103 ausgeführt ist, erfaßt der Schritt 104, ob eine Abwürgerfassungsmarke FCLIM (die später beschrieben wird) gleich 1 ist oder nicht. Wenn FCLIM = 1 gilt, wird der Schritt 105 ausgeführt. Beim Schritt 105 wird die Soll-Geschwindigkeit Vt3 auf einen Wert erhöht, der die Soll-Geschwindigkeit Vt3 anzeigt, zu der 3 km/h (Stundenkilometer) addiert sind (Vt3 E Vt3 + 3 (km/h)). Wenn FCLIM nicht gleich 1 ist, wird der Schritt 106 ausgeführt ohne daß der Schritt 105 ausgeführt wird. Die erfindungsgemäße Funktion des Änderungsteils 14 wird durch Ausführen des vorstehenden Schritts 105 erfüllt.
Der Schritt 106 richtet eine Startgeschwindigkeit Vtb ein, bei der das Ausführen des Traktionsregelvorgangs gestartet wird. Die Startgeschwindigkeit Vtb wird in Übereinstimmung mit der folgenden Gleichung ermittelt:
Vtb = Vt3 + B (4)
(wobei B ein gegebener Koeffizient ist)
Zwecks einer Vereinfachung wird der Koeffizient B in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Straßenzustand auf einen Wert voreingestellt. Beim Schritt 106 wird die Startgeschwindigkeit Vtb auf einen größeren Wert als die Soll-Geschwindigkeit Vt3 eingerichtet, um zu vermeiden, daß der Traktionsregelvorgang zu häufig ausgeführt wird.
Nachdem der Schritt 106 ausgeführt ist, richtet der Schritt 107 eine Antriebsradgeschwindigkeit Vd ein, indem der Durchschnitt aus einer rechten Hinterradgeschwindigkeit Vdr und einer linken Hinterradgeschwindigkeit Vdl genommen wird (Vd = (Vdr + Vdl)/2). Diese Hinterradgeschwindigkeiten Vdr und Vdl werden durch die Ausgangssignale der Raddrehzahlsensoren 32 und 33 angezeigt. Der Schritt 108 erfaßt, ob der Wert einer TRC (Traktionsregelungs-) Ausführmarke FS gleich 1 ist oder nicht. Anfangs wird die TRC-Ausführmarke FS auf Null eingerichtet und die Antwort auf Schritt 108 ist negativ. Wenn FS = 0 gilt, wird der Schritt 109 ausgeführt. Wenn FS = 1 gilt, wird der Schritt 112 ausgeführt.
Der Schritt 109 erfaßt, ob die Antriebsradgeschwindigkeit Vd größer als die Startgeschwindigkeit Vtb ist oder nicht. Wenn Vd ≤ Vtb gilt, erreicht die Antriebsradgeschwindigkeit Vd die Startgeschwindigkeit Vfb nicht, bei der der Traktionsregelvorgang gestartet wird. Dann wird der in Fig. 3B gezeigte Schritt 120 ausgeführt, um die beiden Marken FS und CEND auf Null zurückzustellen und die Drosselposition Ts der Nebendrosselklappe 41 auf die maximale Drosselposition Tsmax einzurichten.
Wenn die Antwort beim Schritt 109 positiv ist (Vd > Vtb), erreicht die Antriebsradgeschwindigkeit Vd die Startgeschwindigkeit Vtb, bei der das Ausführen des Traktionsregelvorgangs gestartet wird. Es werden die Schritte 110 und 111 ausgeführt, und dann endet der Traktionsregelvorgang. Der Schritt 110 richtet die TRC- Ausführmarke FS auf 1 ein (FS E 1). Der Schritt 111 richtet die Drosselposition Ts der Nebendrosselklappe 41 auf eine anfängliche Drosselposition f(NE) ein (Ts E f(NE)).
Die anfängliche Drosselposition f(NE) der Nebendrosselklappe 41 ist ein Wert, der in Übereinstimmung mit dem Straßenzustand und der durch das Ausgangssignal des Motordrehzahlsensors 34 angezeigten Motordrehzahl NE ermittelt wird. Die Nebendrosselklappe 41 ist immer auf die vollständig geöffnete Drosselposition eingerichtet, während der Traktionsregelvorgang nicht ausgeführt wird. Wenn der Traktionsregelvorgang mit der in der vollständig geöffneten Drosselposition eingerichteten Nebendrosselklappe 41 gestartet wird, ist für die Empfindlichkeit eine gewisse Zeit nötig bis die Änderung der Drosselposition der Nebendrosselklappe 41 merkbar wird. Um sofort eine vernünftige Empfindlichkeit zu erhalten, wenn der Traktionsregelvorgang gestartet wird, wird die Nebendrosselklappe 41 beim Schritt 111 auf die anfängliche Drosselposition f(NE) eingerichtet.
Wenn die TRC-Ausführmarke FS vorher bei den Schritten 109 bis 111 auf 1 eingerichtet ist, ist die Antwort beim Schritt 108 positiv (FS = 1) und es wird dann der Schritt 112 ausgeführt. Der Schritt 112 erfaßt, ob die durch ein von dem Drosselpositionssensor 44 zugeführtes Signal angezeigte Drosselposition der Nebendrosselklappe 41 die anfängliche Drosselposition Ts (=f(NE)) erreicht oder nicht, die vorher beim Schritt 111 eingerichtet wird. Wenn die Antwort beim Schritt 112 negativ ist, endet der Traktionsregelvorgang ohne Ausführen anderer Schritte.
Somit wird eine Rückführregelprozedur (die in Fig. 3B gezeigten Schritte 113 bis 119) gestartet, bei der die Drosselposition Ts der Nebendrosselklappe 41 auf eine Soll- Drosselposition eingestellt ist, nachdem die anfängliche Drosselposition f(NE) erreicht ist. Wenn die Rückführregelprozedur ausgeführt wird bevor die anfängliche Drosselposition erreicht ist, wird die Drosselposition auf einen übermäßigen Wert eingestellt. Um das zu vermeiden, wird der Schritt 112 ausgeführt.
Werin die Antwort beim Schritt 112 positiv ist, werden die in Fig. 3B gezeigten Schritte 113 bis 119 ausgeführt. Der Schritt 113 richtet einen Korrekturbetrag dTs ein, der zum Ermitteln einer Soll-Drosselposition Ts der Nebendrosselklappe 41 verwendet wird. Der Schritt 114 richtet eine Soll-Drosselposition Ts der Nebendrosselklappe 41 auf der Grundlage der vorherigen Soll-Drosselposition Ts (n-1) und dem Korrekturbetrag dTs ein, die beide in einem Speicher des Mikrocomputers 23 gespeichert sind. Die Soll- Drosselposition Ts wird in Übereinstimmung mit der Gleichung (1) ermittelt. Ein Signal, das die Soll-Drosselposition Ts anzeigt, wird von dem Mikrocomputer 23 dem Drosselklappenstellglied 42 zugeführt, um die Betätigung der Nebendrosselklappe 41 zu regeln.
Die Marke FS wird auf Null zurückgestellt nachdem bestätigt ist, daß die Traktionsregelendbedingungen der Schritte 115, 116 und 118 erfüllt sind. Der Schritt 115 erfaßt, ob die Drosselposition Ts der Nebendrosselklappe 41 größer als eine Drosselposition Tm der Hauptdrosselklappe 40 ist oder nicht. Wenn die Antwort beim Schritt 115 negativ ist, wird der Schritt 119 ausgeführt, und dann endet der Traktionsregelvorgang. Der Schritt 119 stellt einen Zeitzähler CEND auf Null zurück.
Wenn die Antwort beim Schritt 115 positiv ist, wird der Schritt 116 ausgeführt. Der Schritt 116 erfaßt, ob der Absolutwert der Geschwindigkeitsdifferenz (Vt3 - Vd) (die als Schlupfrate definiert ist) geringer als ein vorgegebener Wert "d" ist oder nicht. Wenn die Antwort beim Schritt 116 negativ ist, wird der Schritt 119 ausgeführt. Wenn die Antwort beim Schritt 116 positiv ist, wird der Schritt 117 ausgeführt. Der Schritt 117 erhöht den Zeitzähler CEND (CEND E CEND + 1).
Nachdem der Schritt 117 ausgeführt ist, erfaßt der Schritt 118, ob der Zeitzähler CEND größer als eine vorgegebene Zeit D ist oder nicht. Wenn der Zeitzähler CEND größer als die vorgegebene Zeit D ist, wird beurteilt, daß alle Traktionsregelendbedingungen erfüllt sind. Dann wird der vorstehende Schritt 120 ausgeführt und der Traktionsregelvorgang endet. Wenn die Antwort beim Schritt 118 negativ ist, endet der Traktionsregelvorgang ohne daß andere Schritte ausgeführt werden. Der Wert d beim Schritt 116 und die Zeit D beim Schritt 118 sind in Abhängigkeit von der Art des Fahrzeugs unterschiedlich, auf das das erfindungsgemäße Traktionsregelgerät angewandt ist.
Die Funktion des erfindungsgemäßen Antriebsdrehmomentregelteils 12 wird erfüllt, indem die Schritte 108 bis 119 mittels des Mikrocomputers 23 zusammen mit der Nebendrosselklappe 41 und dem Drosselklappenstellglied 41 ausgeführt werden. Ein TRC-Signal, das den Wert der beim Schritt 110 des Traktionsregelvorgangs eingerichteten TRC-Ausführmarke FS anzeigt, wird durch eine (nicht gezeigte) Übertragungseinheit von dem Mikrocomputer 23 der ECU 22 zugeführt.
Fig. 5 zeigt die durch eine Kurve I angezeigten Antriebskrafteigenschaften und die durch eine Kurve II angezeigten Seitenführungskrafteigenschaften, wenn sich das Schlupfverhältnis ändert. Im allgemeinen hat die Antriebskraft einen Spitzenwert, wenn das Schlupfverhältnis gleich einem bestimmten Wert Sm ist, wobei die Antriebskraft ansteigt, wenn das Schlupfverhältnis kleiner als der Wert Sm ist, und die Antriebskraft abnimmt, wenn das Schlupfverhältnis größer als der Wert Sm ist. Die Seitenführungskraft nimmt ab, wenn das Schlupfverhältnis ansteigt.
Der vorstehend beschriebene Traktionsregelvorgang wird ausgeführt, indem das Gleichgewicht zwischen der Antriebskraft und der Seitenführungskraft berücksichtigt wird. In anderen Worten wird eine Rückführregelprozedur, bei der die Drosselposition der Nebendrosselkiappe 41 auf eine Soll-Drosselposition eingestellt wird, auf eine derartige Weise ausgeführt, daß sich das Schlupfverhältnis innerhalb eines normalen Bereichs befindet, der in Fig. 5 durch III angezeigt ist. Die Soll-Geschwindigkeit Vt3 der Antriebsräder wird beim Schritt 103 ermittelt. Wenn jedoch die der Soll- Geschwindigkeit Vt3 entsprechende Drosselposition bei der Nebendrosselklappe 41 eingerichtet ist, ist es wahrscheinlich, daß das Fahrzeug steckenbleibt, wenn das Fahrzeug auf einer schneebedeckten Straße oder einer ansteigenden Straße fährt, wie vorher beschrieben ist.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird ein Abwürgerfassungsvorgang durch den Mikrocomputer 23 wiederholt ausgeführt. Wenn bei dem Abwürgerfassungsvorgang ein Abwürgzustand erfaßt wird, wird die Soll-Geschwindigkeit Vt3 der Antriebsräder durch Ausführen der Schritte 104 und 105 des in Fig. 3A gezeigten Traktionsregelvorgangs geändert, um die Antriebskraft zu erhöhen.
Als Nächstes wird ein durch das erfindungsgemäße Traktionsregelgerät ausgeführter Abwürgerfassungsvorgang beschrieben. Fig. 6A und 6B zeigen den Abwürgerfassungsvorgang. Der Abwürgerfassungsvorgang wird durch den Mikrocomputer 23 alle 48 mSek (Millisekunden) wiederholt ausgeführt. Indem der in Fig. 6A und 6B gezeigte Abwürgerfassungsvorgang ausgeführt wird, wird die Funktion des erfindungsgemäßen Abwürgerfassungsteils 13 erfüllt.
Bei dem in Fig. 6A gezeigten Vorgang erfaßt der Schritt 201, ob die TRC-Ausführmarke FS gleich 1 ist oder nicht. Wenn die Marke FS gleich 1 ist, zeigt sie an, daß der Traktionsregelvorgang ausgeführt wird. Wenn die Marke FS gleich 0 ist, zeigt sie an, daß der Traktionsregelvorgang nicht ausgeführt wird. Wenn FS = 1 gilt, wird der Schritt 202 ausgeführt. Der Schritt 202 erfaßt, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit Vto größer als 5 km/h und kleiner als 30 km/h ist oder nicht. Nur wenn sich die Fahrzeuggeschwindigkeit Vto innerhalb diesem Bereich befindet wird der Abwürgerfassungsvorgang ausgeführt.
Wenn die Antwort beim Schritt 202 positiv ist, erfaßt der Schritt 203, ob die Drosselposition der Hauptdrosselklappe 40, die auf die Position des Gaspedals 39 anspricht, größer als der Wert von 30 Grad ist oder nicht. Bei diesem Schritt wird beurteilt, ob der Fahrer beabsichtigt, das Fahrzeug zu beschleunigen.
Wenn alle drei Bedingungen der vorstehenden Schritte 201 bis 203 erfüllt sind, werden die nachfolgenden Schritte ausgeführt, um die erfindungsgemäße Abwürgerfassungsprozedur auszuführen. Wenn eine dieser Bedingungen nicht erfüllt ist, wird der in Fig. 6B gezeigte Schritt 214 ausgeführt, ohne daß die nachfolgenden Schritte ausgeführt werden. Der Schritt 214 stellt die Erfassungsmarke FCLIM auf 0 zurück. Nachdem der Schritt 214 ausgeführt ist, wird der Schritt 215 ausgeführt und der Abwürgerfassungsvorgang endet.
Anfangs ist die Erfassungsmarke FCLIM auf Null eingerichtet. Wenn beurteilt wird, daß ein Abwürgzustand auftritt, wird die Erfassungsmarke FCLIM bei dem Abwürgerfassungsvorgang auf 1 eingerichtet. Wenn im Gegensatz dazu beurteilt wird, daß das Fahrzeug nicht steckenbleibt, wird die Erfassungsmarke FCLIM auf Null zurückgestellt.
Der Schritt 215 stellt sowohl einen Erfassungszähler CTCLM als auch einen Löschzähler CTCLMCN auf 0 zurück, und dann endet der Abwürgerfassungsvorgang.
Fig.7A zeigt die Änderungen der Fahrzeuggeschwindigkeit Vto, wenn der Abwürgerfassungsvorgang ausgeführt wird. Zwecks der Eignung wird angenommen, daß die erforderlichen Bedingungen der Schritte 201 bis 203 während eine Zeitspanne zwischen t1 und t2 erfüllt sind, die in Fig. 7A durch einen Pfeil "A" angezeigt ist. Beim Zeitpunkt t1 erfaßt der Schritt 205, daß die durch die Sensoren 30 bis 31 erfaßte Fahrzeuggeschwindigkeit Vto kleiner als die vorherige Fahrzeuggeschwindigkeit Vto (n-1) ist, die in dem Speicher des Mikrocomputers 23 gespeichert ist. Dann erhöht der Schritt 208 den Erfassungszähler CTCLM jedesmal, wenn der Abwürgerfassungsvorgang ausgeführt wird.
Die Erfassungsmarke FCLIM ist anfangs auf 0 eingerichtet und die Antwort beim Schritt 204 ist negativ. Wenn die Antwort beim Schritt 204 negativ ist, erfaßt der Schritt 205, ob die aktuelle durch die Sensoren 30 bis 31 wahrgenommene Fahrzeuggeschwindigkeit Vto kleiner als die vorherige Fahrzeuggeschwindigkeit Vto(n-1) ist oder nicht, die vorher in dem Speicher eingerichtet und gespeichert wurde. Wenn Vto ≥ Vto(n-1) gilt, wird beurteilt, daß das Fahrzeug nicht steckenbleibt. Der Schritt 215 stellt sowohl den Erfassungszähler CTCLM als auch CTCLMCN auf Null zurück und der Abwürgerfassungsvorgang endet. Wenn Vto < Vto(n-1) gilt, wird beurteilt, daß das Fahrzeug möglicherweise steckenbleibt. Der Schritt 206 wird ausgeführt, um zu erfassen, ob der Erfassungszähler CTCLM gleich Null ist oder nicht.
Anfangs wird der Erfassungszähler CTCLM auf 0 eingerichtet, und die Antwort beim Schritt 206 ist positiv. Nachdem der Schritt 206 anfangs ausgeführt wird, wird der Schritt 207 ausgeführt, um eine Bezugsfahrzeuggeschwindigkeit Vtorv einzurichten, indem ein gegebener Geschwindigkeitswert (gleich 2 km/h) zu der aktuell eingerichteten Fahrzeuggeschwindigkeit Vto addiert wird (Vtorv E Vto + 2 km/h). Die Abwürgerfassung wird durchgeführt, indem die Fahrzeuggeschwindigkeit Vto mit der Bezugsfahrzeuggeschwindigkeit Vtorv verglichen wird. Da das Fahrzeug beschleunigt, steigt die Bezugsfahrzeuggeschwindigkeit Vtorv um einen gegebenen Wert (= 2 km/h) auf einen größeren Wert als die Fahrzeuggeschwindigkeit Vto.
Der Schritt 208 erhöht den Erfassungszähler CTCLM (CTCLM ECTCLM + 1). Der Schritt 209 erfaßt, ob der Wert des Erfassungszählers CTCLM größer als 5 ist oder nicht. Wenn CTCLM > 5 gilt, wird der Fahrzeugbetriebszustand, bei dem die Antwort beim Schritt 205 positiv ist, für eine Zeitspanne von 288 mSek (= 48 mSek x 6) fortgesetzt. Somit wird beurteilt, daß ein Abwürgzustand des Fahrzeugs auftritt, die in Fig. 6B gezeigten Schritte 210 und 215 werden ausgeführt und dann endet der Abwürgerfassungsvorgang. Der Schritt 210 richtet die Erfassungsmarke FCLIM auf den Wert eins ein (FCLIM E 1). Bei dem vorstehenden Schritt 215 werden der Erfassungszähler CTCLM und der Löschzähler CTCLMCN auf zurückgestellt. Wenn beim Schritt 209 CTCLM ≤ 5 gilt, endet der Abwürgerfassungsvorgang, ohne daß andere Schritte ausgeführt werden. Fig. 7B zeigt die Änderungen des Werts des Erfassungszählers CTCLM, wenn der vorstehend beschriebene Abwürgerfassungsvorgang ausgeführt wird.
Nachdem der vorherige Abwürgerfassungsvorgang endet, bei dem die Erfassungsmarke FCLIM auf 1 eingerichtet wird, wird der Abwürgerfassungsvorgang erneut gestartet. Auf ähnliche Weise werden die Schritte 201 bis 203 ausgeführt, und dann erfaßt der Schritt 204, daß der Wert der Erfassungsmarke FCLIM gleich 1 ist. Wenn die Antwort beim Schritt 204 positiv ist, werden die nachfolgenden Schritte 211 bis 213 ausgeführt, um das Ausführen des Abwürgerfassungsvorgangs zu löschen. Der Schritt 211 erfaßt, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit Vto größer als die vorher beim Schritt 207 eingerichtete Bezugsfahrzeuggeschwindigkeit Vtorv ist oder nicht. Wenn die Antwort beim Schritt 211 negativ ist (Vto ≤ Vtorv), wird der vorstehende Schritt 215 ausgeführt, und dann endet der Abwürgerfassungsvorgang. Wenn die Antwort beim Schritt 211 positiv ist (Vto > Vtorv), wird beurteilt, daß das Fahrzeug von dem Abwürgzustand ausgehend den Normalzustand wieder aufnimmt. Der Schritt 212 erhöht den Löschzähler CTCLMCN (CTCLMCN E CTCLMCN + 1).
Nachdem der Schritt 212 ausgeführt ist erfaßt der Schritt 213, ob der Wert des Löschzählers CTCLMCN größer als 5 ist oder nicht. Wenn die Antwort beim Schritt 213 negativ ist (CTCLMCN ≤ 5), endet der Abwürgerfassungsvorgang ohne daß andere Schritte ausgeführt werden. Wenn die Antwort beim Schritt 213 positiv ist (CTCLMCN =6), wird der Fahrzeugbetriebszustand, bei dem die Anforderungsbedingungen der Schritte 201 bis 204 und 211 erfüllt sind, für eine Zeitspanne von 288 mSek fortgesetzt. Somit wird beurteilt, daß der Fahrzeugbetriebszustand den Normalzustand wieder aufnimmt. Dann werden die in Fig. 6B gezeigten vorstehenden Schritte 214 und 215 ausgeführt, um die Erfassungsmarke FCLIM, den Erfassungszähler CTCLM und den Löschzähler CTCLMCN auf Null zurückzustellen, und der Abwürgerfassungsvorgang endet.
Fig. 7C und 7D zeigen jeweils die Änderungen der Werte der Erfassungsmarke FCLIM und des Löschzählers CTCLMCN, wenn der vorstehend beschriebene Abwürgerfassungsvorgang ausgeführt wird. Wenn der Wert des Erfassungszählers CTCLM größer als 5 ist, wird die Erfassungsmarke FCLIM auf 1 eingerichtet. Der Zustand, wobei die Erfassungsmarke FCLIM gleich 1 ist, wird für eine Zeitspanne fortgesetzt, die durch einen Pfeil "B" in Fig. 7C angezeigt ist, und während dieser Zeitspanne wird die Abwürgerfassungsprozedur ausgeführt. Beim Zeitpunkt t2 wird erfaßt, daß der Wert des Löschzählers CTCLMCN größer als 5 ist. Die Erfassungsmarke FCLIM wird auf 0 zurückgestellt, und der Löschzähler CTCLMCN wird auf 0 zurückgestellt. Durch Ausführen des in Fig. 6A und 6B gezeigten Abwürgerfassungsvorgangs wird die Funktion des erfindungsgemäßen Abwürgerfassungsteils 13 erfüllt.
Wenn bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel des Traktionsregelgeräts die Erfassungsmarke FCLIM bei dem in Fig. 3A gezeigten Schritt 104 gleich 1 ist, wird beurteilt, daß ein Abwürgzustand auftritt. Der Schritt 105 addiert den Wert von 3 km/h zu der Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit Vt3, so daß die Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit Vt3 erhöht wird. Wenn somit ein Abwürgzustand erfaßt wird, wird ein Bereich des zu regelnden Soll-Schlupfverhältnisses von dem schraffierten Bereich "III" (dem normalen Bereich) zu dem gepunkteten Bereich "IV" geändert, wie in Fig. 5 angedeutet ist. Deshalb kann die Antriebskraft der Antriebsräder zu ihrem Spitzenwert erhöht werden. Der Spitzenwert der Antriebskraft liegt in dem gepunkteten Bereich "IV" in Fig. 5.
Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel des Traktionsregelgeräts wird die Antriebskraft des Fahrzeugs erhöht, wenn während dem Traktionsregelvorgang ein Abwürgzustand erfaßt wird. Es ist möglich, auf stabile Weise zu verhindern, daß das Fahrzeug steckenbleibt oder einem Leistungsverlust des Motors ausgesetzt wird, wenn das Fahrzeug auf einer schneebedeckten Straße oder einer ansteigenden Straße fährt. Bei dem vorstehenden Ausführungsbeispiel des Traktionsregelgeräts ist es auch möglich, zu verhindern, daß das Fahrzeug seitlich rutscht, wenn das Fahrzeug eine Drehbewegung startet. Wenn das Fahrzeug eine Drehbewegung ausführt, ist im allgemeinen eine vorbestimmte Straßenreibungskraft reduziert und die Antriebskraft in der Vorwärts-/Rückwärtsrichtung des Fahrzeugs ist reduziert, so daß die Soll- Fahrzeuggeschwindigkeit Vt3 wahrscheinlich sinkt.
Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wird der Abwürgerfassungsvorgang ausgeführt, wenn sich die Fahrzeuggeschwindigkeit innerhalb eines niedrigen Geschwindigkeitsbereichs zwischen 5 km/h und 30 km/h befindet. Selbst wenn das Fahrzeug eine Drehbewegung ausführt, wird die Soll-Geschwindigkeit Vt3 der Antriebsräder erhöht, wenn ein Abwürgzustand erfaßt wird. Wenn jedoch ein Traktionsregelgerät in einem anderen Fahrzeug vorgesehen ist, bei dem die Fahrzeugstablität während einer Drehbewegung erhöht ist, ist es notwendig, das Ausführen des Abwürgerfassungsvorgangs bei der Drehbewegung des Fahrzeugs zu hemmen. Dabei ist eine schnelle Erfassung eines Abwürgzustands möglich, weil der Abwürgerfassungsvorgang ausgeführt werden kann, wenn sich die Fahrzeuggeschwindigkeit auf einer relativ großen Höhe befindet.
Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel des Traktionsregelgeräts wird die Straßenreibungskraft beim Schritt 103 in Fig. 3A berechnet, während der Abwürgerfassungsvorgang ausgeführt wird. Um das Absinken der vorbestimmten Straßenreibungskraft zu verhindern, wenn das Fahrzeug auf einer schneebedeckten Straße oder einer ansteigenden Straße beschleunigt, ist es notwendig, die Berechnung der Straßenreibungskraft zu verbieten, wenn die Erfassungsmarke FCLIM gleich 1 ist.
Des weiteren ist die vorliegende Erfindung nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, und es können verschiedene Änderungen und Abwandlungen durchgeführt werden. Beispielsweise kann der erfindungsgemäße Änderungsteil 14 durch eine unterschiedliche Einrichtung zum Erhöhen oder Vergrößern einer Drosselöffnung der Nebendrosselklappe 41 ersetzt werden, wenn ein Abwürgzustand erfaßt wird, oder durch eine andere Einrichtung zum Vorstellen eines Zündzeitpunkts der Zündkerze 46, wenn ein Abwürgzustand erfaßt wird.
Ein Traktionsregelgerät umfaßt folgende Teile: einen Ermittlungsteil (11) zum Ermitteln eines Schlupfverhältnisses der Antriebsräder (27, 28) eines Fahrzeugs (20), einen Antriebsdrehmomentregelteil (12), um einen Traktionsregelvorgang auszuführen, bei dem eine auf die Antriebsräder aufgebrachte Antriebskraft derart geregelt wird, daß die Antriebskraft auf einen kleineren Wert gesenkt wird, wenn das durch den Ermittlungsteil (11) ermittelte Schlupfverhältnis größer als ein Bezugswert ist, einen Erfassungsteil (13) zum Erfassen eines Abwürgzustands des Fahrzeugs, und einen Änderungsteil (14) zum Ändern des durch den Antriebsdrehrnomentregelteil (12) ausgeführten Traktionsregelvorgangs, wenn ein Abwürgzustand durch den Erfassungsteil (13) erfaßt wird, um die Antriebskraft der Antriebsräder zu erhöhen.

Claims

1. Traktionsregelgerät, das in einem Automobil (Fahrzeug) vorgesehen ist, wobei das Fahrzeug einen Motor und eine Vielzahl von Antriebsräder umfaßt, wobei das Traktionsregelgerät folgende Einrichtungen aufweist:

eine Ermittlungseinrichtung (11) zum Ermitteln eines Schlupfverhältnisses der Antriebsräder;

eine Antriebsdrehmomentregeleinrichtung (12), die mit der Ermittlungseinrichtung (11) gekoppelt ist, um einen Traktionsregelvorgang auszuführen, bei dem eine auf die Antriebsräder aufgebrachte Antriebskraft derart geregelt wird, daß die Antriebskraft reduziert wird, wenn das durch die Ermittlungseinrichtung ermittelte Schlupfverhältnis größer als ein vorgegebener Schlupfverhältniswert ist;

eine Erfassungseinrichtung (13), um zu erfassen, ob ein Betriebszustand des Fahrzeugs (20) ein Abwürgzustand ist oder nicht; und

eine Änderungseinrichtung (14), die mit der Antriebsdrehmomentregeleinrichtung und der Erfassungseinrichtung gekoppelt ist, um die Antriebsdrehmomentregeleinrichtung so zu regeln, daß die auf die Antriebsräder aufgebrachte Antriebskraft erhöht wird, wenn ein Abwürgzustand durch die Erfassungseinrichtung erfaßt wird, um das Steckenbleiben des Fahrzeugs zu verhindern,

dadurch gekennzeichnet, daß

der vorgegebene Schlupfverhältniswert durch die Änderungseinrichtung (14) derart geregelt wird, daß der vorgegebene Schlupfverhältniswert erhöht wird, wenn ein Abwürgzustand durch die Erfassungseinrichtung (13) erfaßt wird, um das Steckenbleiben des Fahrzeugs zu verhindern, und so geregelt wird, daß die auf die Antriebsräder aufgebrachte Antriebskraft unterhalb einem maximalen Antriebskraftwert gehalten wird und eine auf die Antriebsräder aufgebrachte Seitenführungskraft über einem vorgegebenen Seitenführungskraftwert gehalten wird, wenn kein Abwürgzustand erfaßt wird.

2. Traktionsregelgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderungseinrichtung (14) die Antriebsdrehmomentregeleinrichtung durch Ermitteln des vorgegebenen Schlupfverhältniswerts regelt, wenn ein Abwürgzustand des Fahrzeugs erfaßt wird, so daß die auf die Antriebsräder aufgebrachte Antriebskraft erhöht wird.

3. Traktionsregelgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassungseinrichtung (13) nur dann erfaßt, ob ein Betriebszustand des Fahrzeugs ein Abwürgzustand ist, wenn ein Gaspedal (39) des Fahrzeugs niedergedrückt ist.

4. Traktionsregelgerät nach Anspruch 1, wobei das Fahrzeug des weiteren eine Vielzahl von freilaufenden Rädern (25, 26) umfaßt, und wobei das Traktionsregelgerät des weiteren folgendes umfaßt: eine Vielzahl von Drehzahlsensoren (30, 31), wobei jeder Drehzahlsensor mit einem entsprechenden freilaufenden Rad des Fahrzeugs gekoppelt ist, um eine Drehzahl des jeweiligen freilaufenden Rads zu erfassen, ein Einrichtung zum Berechnen einer Fahrzeuggeschwindigkeit auf der Grundlage der Drehzahlen der freilaufenden Räder, die durch die Drehzahlsensoren wahrgenommen werden, und einen Speicher zum Speichern der berechneten Fahrzeuggeschwindigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassungseinrichtung (13) einen Abwürgzustand des Fahrzeugs erfaßt, wenn die aktuell berechnete Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner geblieben ist als eine vorher berechnete Fahrzeuggeschwindigkeit, die für eine vorgegebene Zeitspanne in dem Speicher gespeichert ist.

5. Traktionsregelgerät nach Anspruch 1, wobei das Fahrzeug des weiteren eine Vielzahl von freilaufenden Rädern (25, 26) umfaßt, und wobei das Traktionsregelgerät des weiteren folgendes umfaßt: eine Vielzahl von Drehzahlsensoren (30, 31), wobei jeder Drehzahlsensor mit einem entsprechenden freilaufenden Rad des Fahrzeugs gekoppelt ist, um eine Drehzahl des jeweiligen freilaufenden Rads zu erfassen, und eine Einrichtung zum Berechnen einer Fahrzeuggeschwindigkeit auf der Grundlage der Drehzahlen der freilaufenden Räder, die durch die Drehzahlsensoren wahrgenommen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassungseinrichtung (13) erfaßt, ob ein Betriebszustand des Fahrzeugs ein Abwürgzustand ist, wenn die aktuell berechnete Fahrzeuggeschwindigkeit über einem unteren Ansprechwert und unter einem oberen Ansprechwert liegt.

6. Traktiorisregelgerät nach Anspruch 1, wobei das Traktionsregelgerät des weiteren eine Einrichtung zum Erfassen einer Fahrzeuggeschwindigkeit umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Ermittlungseinrichtung (11) das Schlupfverhältnis der Antriebsräder durch einen Vergleich einer Soll-Umdrehungsgeschwindigkeit der Antriebsräder mit der erfaßten Fahrzeuggeschwindigkeit ermittelt.

7. Traktionsregelgerät nach Anspruch 1, wobei das Fahrzeug des weiteren eine Drosselklappe (41) umfaßt, und wobei die Antriebsdrehmomentregeleinrichtung (12) einen Rückführregelvorgang ausführt, bei dem eine Soll-Position der Drosselklappe auf der Grundlage einer vorherigen Soll- Drosselposition eingerichtet wird, wenn das durch die Ermittlungseinrichtung ermittelte Schlupfverhältnis nicht größer als der vorgegebene Schlupfverhältniswert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsdrehmomentregeleinrichtung (12) die auf die Antriebsräder aufgebrachte Antriebskraft durch Hemmen der Ausführung des Rückführregelvorgangs reduziert, wenn das durch die Ermittlungseinrichtung (11) ermittelte Schlupfverhältnis größer als der vorgegebene Schlupfverhältniswert ist.

8. Traktionsregelgerät nach Anspruch 1, wobei das Fahrzeug des weiteren eine in einem Ansaugkanal des Motors vorgesehene Drosselklappe (41) umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsdrehmomentregeleinrichtung (12) die auf die Antriebsräder aufgebrachte Antriebskraft regelt, indem sie regelmäßig einen Rückführregelvorgang ausführt, wenn das Schlupfverhältnis nicht größer als der vorgegebene Schlupfverhältniswert ist, wobei eine Soll-Position Ts(n) der Drosselklappeauf der Grundlage einer vorherigen Soll Drosselposition Ts(n-1) und einem Korrekturbetrag Dts in Übereinstimmung mit der Gleichung: Ts(n) = Ts(n-1) +Dts eingerichtet wird, und wobei die Drosselklappe in Übereinstimmung mit der Soll-Position betätigt wird.

9. Traktionsregelgerät nach Anspruch 1, wobei das Fahrzeug des weiteren eine in einem Ansaugkanal des Motors vorgesehene Drosselklappe (41) umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsdrehmomentregeleinrichtung (12) ein Drosselklappenstellglied (42) aufweist, um eine Position der Drosselklappe in Übereinstimmung mit einem Drosselpositionseingangssignal in das Drosselklappenstellglied einzustellen.

10. Traktionsregelgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassungseinrichtung eine Erfassungsmarke einrichtet, wenn die Erfassungseinrichtung (13) erfaßt, daß der Betriebszustand des Fahrzeugs ein Abwürgzustand ist, und daß die Änderungseinrichtung (14) den vorgegebenen Schlupfverhältniswert ändert, wenn die Erfassungsmarke eingerichtet ist.

11. Traktionsregelgerät nach Anspruch 1, wobei das Traktionsregelgerät des weiteren eine Einrichtung zum Erfassen einer Fahrzeuggeschwindigkeit und eine Einrichtung zum Erfassen eines Straßenzustands umfaßt, wobei die Ermittlungseinrichtung eine Soll-Geschwindigkeit der Antriebsräder auf der Grundlage des vorgegebenen Schlupfvethältniswerts berechnet, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderungseinrichtung (14) den vorgegebenen Schlupfverhältniswert regelt, indem sie einen vorgegebenen Geschwindigkeitswert zu der Soll-Geschwindigkeit der Antriebsräder addiert, wenn ein Abwürgzustand durch die Erfassungseinrichtung (13) erfaßt wird, wobei die Soll- Geschwindigkeit durch die Ermittlungseinrichtung (11) auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem erfaßten Straßenzustand ermittelt wird, und daß das neu vorgegebene Schlupfverhältnis einem Wert aus der Addition der Soll- Geschwindigkeit mit dem vorgegebenen Geschwindigkeitswert entspricht.

12. Traktionsregelgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fahrzeug mit einer ersten Drosselklappe (40), die ansprechend auf eine durch einen Fahrer eingerichtete Position eines Gaspedals (39) betätigt wird, und einer zweiten Drosselklappe (41) versehen ist, die in Übereinstimmung mit einer Soll-Drosselposition betätigt wird, die durch die Antriebsdrehmomentregeleinrichtung (12) ermittelt wird.