DE19512179A1 - Traktions-Regel-Einrichtung für Fahrzeuge - Google Patents
Traktions-Regel-Einrichtung für FahrzeugeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Traktions-Regel-Einrichtung zur
Regelung eines Motors, um die Antriebskraft eines Fahrzeu
ges während eines übermäßigen Schlupfes zu beherrschen.
Kraftfahrzeuge sind normalerweise mit einer Traktions-Rege
lung ausgestattet, um eine Verschlechterung der Beschleuni
gung zu vermeiden, welche durch Schlupf auftreten kann,
welcher durch ein übermäßig stark anwachsendes Antriebs-
Drehmoment während der Beschleunigung auftreten kann. Eine
Traktions-Regelung wird dadurch bewirkt, daß das Motor-Aus
gangsdrehmoment vermindert wird oder daß eine Bremskraft
auf die Antriebsräder ausgeübt wird, wenn ein übermäßig
starker Schlupf der Antriebsräder auftritt, welcher durch
eine zu große Antriebskraft ausgelöst werden kann. Auf die
se Weise kann ein gewünschtes Maß an Schlupf erreicht wer
den. Eine solche Traktionsregelung wird in verschiedener
Weise ausgeführt und zwar in Abhängigkeit von Fahrbedingun
gen und verschiedenen Zwecken.
Bei einem bekannten Versuch, eine gewisse Kompatibilität
des Fahrverhaltens und der Beschleunigungsleistung herbei
zuführen, und zwar unabhängig von den Fahrbelastungen oder
Antriebsbelastungen eines Fahrzeuges, regelt die Traktions-
Regel-Einrichtung das Motor-Ausgangsdrehmoment etwas zu
rück, wenn die Antriebsbelastung zunimmt. Um die Beschleu
nigungsleistung beizubehalten, während die Drosselklappe
nur wenig geöffnet ist, wird ein Schwellenwert für eine
Anfangs-Entscheidung zur Traktionsregelung bei einer Ab
nahme des Motor-Ausgangsdrehmomentes etwas angehoben. Bei
einem anderen Modus einer Regelung versucht man, eine Ver
zögerung bei einem erneuten Ansteigen des Motor-Ausgangs
drehmoments zu vermeiden, wenn ein großes Motor-Ausgangs-
Drehmoment verlangt wird, und es wird dazu die Drossel
klappen-Regelung verzögert, wenn das Motor-Ausgangsdreh
moment groß ist. Um einem Fahrzeug eine verbesserte Fahr
stabilität und eine gute Beschleunigungsleistung zu ver
leihen, wird ein Abfall in dem Motor-Ausgangsdrehmoment
vermindert, wenn der Koeffizient der Straßenoberflächen
reibung ansteigt.
Wenn bei einem großen Motor-Ausgangsdrehmoment, soweit eine
Beschleunigung zulässig ist, die Traktionsregelung häufig
ausgeführt wird, wird die Beschleunigung ziemlich stark
verschlechtert. Wenn der Sollwert für das Motor-Ausgangs
drehmoment vergeblich vermindert wird, wird ein scharfer
Abfall des Motor-Ausgangsdrehmoments hervorgerufen, was zu
einer Verschlechterung der Beschleunigung führt. Weiterhin
ist eine lange Zeit für die Regelung der Motor-Ausgangs
leistung bei der Traktionsregelung unerwünscht, weil da
durch die Beschleunigung negativ beeinträchtigt wird. Wenn
andererseits ein Schlupf auftritt, während ein verhältnis
mäßig niedriges Motor-Ausgangsdrehmoment wirkt, ist es not
wendig, die Traktionsregelung einzuschalten, um zu vermei
den, daß Fahrzeuge ihre Fahrstabilität verlieren. Aus die
sen Gesichtspunkten weist die Traktionsregelung nach dem
Stand der Technik noch Nachteile auf. Bei der Traktions
regelung, bei welcher eine verhältnismäßig schwache oder
milde Regelung des Motor-Ausgangsdrehmomentes in Abhängig
keit von Antriebslasten erfolgt oder ein Abfall im Aus
gangsdrehmoment des Motors in Abhängigkeit von einer Zu
nahme des Koeffizienten der Straßenoberflächenreibung ver
mindert wird, wird deshalb, weil Fahrbedingungen nicht
beachtet werden, unter denen die Traktionsregelung ausge
führt wird, diese Traktionsregelung in häufigen Interval
len eingeschaltet und für eine lange Zeit, was zu einer
Verschlechterung der Beschleunigung führt. Bei einer Trak
tionsregelung, bei welcher der Schwellenwert für die An
fangsentscheidung der Traktionsregelung umso größer ge
wählt wird, je geringer das Motor-Ausgangsdrehmoment ist,
ist es schwierig, die Traktionsregelung prompt auszuführen
oder einzuschalten, wenn eine unstetige Fahrt auftritt. Bei
einer Traktionsregelung, bei welcher eine Verzögerung des
Anfangs der Drosselklappenregelung stattfindet, weil kein
Sollwert für ein Motor-Ausgangsdrehmoment zusätzlich zu den
Traktonsregelungs-Bedingungen beachtet wird, leidet die
Traktionsregelung unter einer bedeutenden Verschlechterung
der Beschleunigung, weil ein scharfer Abfall des Motor-
Ausgangsdrehmomentes auftritt.
Bei Fahrzeugen mit einer Traktionsregelung tritt oft eine
Beschleunigung während einer Kurvenfahrt auf. Wenn die Be
schleunigung in einem solchen Fall in der Nähe einer Gren
ze in der Straßenreibung oder Straßengriffigkeit der An
triebsräder auftritt, wird die Haftkraft der Antriebsräder
geringer als die Seitenbeschleunigung des Fahrzeugs, was
beispielsweise zu einem Ausbrechen der Hinterräder bei
einem Fahrzeug mit Hinterradantrieb führen kann, so daß das
Fahrzeug nach außen ausbricht. Dann kann man von einem
Übersteuern oder einem Kurvenschleudern sprechen. Um einen
solchen Schleudervorgang durch Übersteuern zu vermeiden,
wird bei einer bekannten Traktionsregelung das Motor-Aus
gangsdrehmoment derart geregelt, daß das effektive An
triebs-Achsendrehmoment annähernd mit dem Sollwert für das
Antriebs-Achsendrehmoment übereinstimmt. Diese Regelung be
trifft das Antriebs-Achsendrehmoment, welches dadurch er
zeugt wird, daß ein Gaspedal niedergetreten wird, so daß
gleichwohl eine maximal zulässige Antriebskraft nicht
überschritten wird.
Während eine solche Traktionsregelung Fahrzeuge davor
bewahrt, während einer Kurvenfahrt nach außen getragen zu
werden, und folglich die Fahrstabilität dadurch gewähr
leistet, daß das Motor-Ausgangsdrehmoment die Antriebs
kraft nicht überschreitet, besteht dennoch die Gefahr des
Rutschens oder Schleuderns und der Verschlechterung der
Beschleunigung während einer Fahrt durch eine enge Kurve,
weil Veränderungen oder Variationen der Kurven-Charakte
ristika nicht beachtet werden. Insbesondere dann, wenn
in einer engen Kurve auf einer Straße mit einem niedri
gen Oberflächen-Reibungskoeffizienten µ gefahren wird,
wird das Fahrzeug stark instabil und gerät mit hoher
Wahrscheinlichkeit ins Schleudern. Wenn in einer solchen
Situation die Vorderräder rutschen, tritt bei dem Fahr
zeug eine plötzliche Veränderung der Kurveneigenschaften
auf, und zwar ein Wechsel von einer Tendenz, leicht un
tersteuert zu werden, zu einer Tendenz, zu stark über
steuert zu werden. Wenn andererseits die Hinterräder rut
schen, tritt eine Tendenz bei dem Fahrzeug auf, übermäßig
stark übersteuert zu werden. Es ist sehr schwierig, eine
solche Veränderung der Kurveneigenschaften nur auf der
Grundlage einer Seitenbeschleunigung zu beherrschen, was
eine hohe Belastung für den Fahrer bedeutet. Obwohl
daran gedacht wird, das Motor-Ausgangsdrehmoment während
der Kurvenfahrt uneingeschränkt zu vermindern, führt dies
jedoch zu einer Verschlechterung der Beschleunigung, wenn
eine langsame Kurve mit verhältnismäßig hohen Geschwindig
keiten durchfahren wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Traktions-Regel-Einrichtung mit besonders hoher Zuverläs
sigkeit zu schaffen, welche eine Regelung des Motor-Aus
gangsdrehmomentes weniger häufig anwendet oder einschaltet,
wenn eine Beschleunigung an sich zulässig ist, um eine hohe
Beschleunigungsleistung beizubehalten und eine prompte
Motorregelung durchzuführen, um eine stabile Fahrt zu ge
währleisten.
Weiterhin soll gemäß der Erfindung eine Traktions-Regel-
Einrichtung geschaffen werden, welche die Motor-Ausgangs
leistung derart beeinflußt, daß sie jeweils unter
verschiedenen Fahrbedingungen optimal ist.
Die obengenannten Aufgabe der Erfindung wird durch eine
Traktions-Regel-Einrichtung für ein Fahrzeug gelöst, bei
welcher das Motor-Ausgangsdrehmoment beim Auftreten eines
übermäßig starken Schlupfes der Antriebsräder in der Wei
se geregelt wird, daß ein Übermaß an Antriebskraft be
grenzt wird. Die erfindungsgemäße Traktions-Regel-Ein
richtung legt einen Sollwert des Motor-Ausgangsdrehmoments
fest, der für einen bestimmten Sollwert des quantitativen
Schlupfes geeignet ist, und zwar auf der Grundlage des
effektiven Ausgangsdrehmomentes, welches durch eine Füh
lereinrichtung für die Motor-Ausgangsleistung ermittelt
wird, und auch auf der Grundlage des quantitativen
Schlupfes der Antriebsräder relativ zu der Straßenober
fläche, auf welcher das Fahrzeug fährt, der durch eine
Schlupffühlereinrichtung ermittelt wird, und die er
findungsgemäße Einrichtung regelt den Motor in der Weise,
daß der Sollwert des Motor-Ausgangsdrehmoments erreicht
wird, so daß dadurch ein Übermaß an Antriebskraft be
grenzt wird. Die erfindungsgemäße Traktions-Regel-Ein
richtung, die hauptsächlich durch einen Mikrocomputer
organisiert ist, wird insbesondere mit einer Vielzahl von
Motor-Ausgangsdrehmomenten-Tabellen gespeist oder bestückt,
welche das Motor-Ausgangsdrehmoment festlegen, wenn das
Drehmoment abfällt, und zwar in Abhängigkeit von verschie
denen Motor-Antriebsbedingungen, zu denen beispielsweise
Motordrehzahlen und Motorlasten gehören. Ein Motor-Aus
gangsdrehmoment, welches durch eine tatsächliche Motor-
Antriebs-Bedingung auftritt, die in den Motor-Ausgangs
drehmomenten-Tabellen enthalten ist, wird mit dem Sollwert
für das Motor-Ausgangsdrehmoment verglichen, und es wird
dann diejenigen unter den Motor-Ausgangsdrehmomenten-Ta
bellen ausgewählt, welche ein Motor-Ausgangsdrehmoment ent
hält, welches dem Sollwert des Motor-Ausgangsdrehmomentes
am nächsten kommt, um einen Motor-Regelungspegel zu be
stimmen oder festzulegen, wie stark das Motor-Ausgangs
drehmoment zu vermindern ist.
Die erfindungsgemäße Traktions-Regel-Einrichtung berück
sichtigt Motor-Antriebsbedingungen, und sie liefert da
durch eine genaue Traktionsregelung. Die Verwendung der
Motor-Ausgangsdrehmomenten-Tabellen, welche Pegel für die
Drehmomenten-Abwärtsregelung festlegen, vereinfacht den
Aufbau der erfindungsgemäßen Traktions-Regel-Einrichtung.
Da diese Motor-Ausgangsdrehmomenten-Tabellen die Pegel für
die Drehmomenten-Abwärtsregelung für verschiedene Motor
antriebsbedingungen festlegen, wobei Motordrehzahlen und
Motorbelastungen als Parameter dienen, stimmt insbeson
dere das Motor-Ausgangsdrehmoment, welches in den Motor-
Ausgangsdrehmomenten-Tabellen festgelegt ist, genau mit
dem Sollwert für das Motor-Ausgangsdrehmoment überein, so
daß dadurch eine verbesserte Genauigkeit der Traktions
regelung erreicht wird, ohne daß dadurch ein komplizier
ter Aufbau für die Regeleinrichtung erforderlich wäre.
Jede Motor-Ausgangsdrehmomenten-Tabelle kann einen Bereich
für Motor-Antriebsbedingungen festlegen, unter denen eine
Abwärtsregelung des Drehmomentes verboten ist. Wenn in je
der Motor-Ausgangsdrehmomenten-Tabelle ein solcher verbote
ner Bereich für die Abwärtsregelung des Drehmomentes strikt
festgelegt ist, wird die Drehmomenten-Abwärtsregelung in
einem erweiterten Ausmaß wirksam. Wenn die Motor-Ausgangs
drehmomenten-Tabellen die Pegel für die Drehmomenten-
Abwärtsregelung mit Motordrehzahlen und Motorlasten als Pa
ramenter festlegen, kann der verbotene Bereich für die
Drehmomenten-Abwärtsregelung in jeder Motor-Ausgangsdrehmo
menten-Tabelle noch schärfer und konsequenter festgelegt
werden, so daß dadurch der Bereich der Ausübung der Drehmo
menten-Abwärtsregelung noch viel stärker ausgedehnt werden
kann. Wenn eine aktuelle Motor-Antriebsbedingung in den
verbotenen Drehmomenten-Abwärtsregelungs-Bereich einer Mo
tor-Ausgangsdrehmomenten-Tabelle hineinfällt, wird der Mo
tor bei einem Antriebsmomenten-Abwärtsregelung-Pegel gere
gelt, der durch eine andere Motor-Ausgangsdrehmomenten-Ta
belle festgelegt ist, welche die tatsächliche Antriebsbe
dingung in ihrem verbotenen Bereich oder ihrem Sperrbereich
für die Drehmomenten-Abwärtsregelung nicht enthält, so daß
die Traktionsregelung folglich daran gehindert wird, daß
sie widerstrebend suspendiert und danach wieder aufgenommen
wird. Dies führt dazu, daß eine scharfe Veränderung in dem
Motor-Ausgangsdrehmoment geregelt wird, wodurch eine gerin
gere Belastung auf den Fahrer zukommt.
Einer oder mehrerer solcher Parameter zur Festlegung eines
Schwellenwertes für den Anfang einer Motor-Ausgangslei
stungsregelung, eines Schwellenwertes für eine Beendigung
der Motor-Ausgangsleistungsregelung und für die Festlegung
eines Sollwertes für das Motor-Ausgangsdrehmoment können in
breiterem Umfang verändert werden, wenn das effektive Mo
tor-Ausgangsdrehmoment groß ist, d. h. in einem weiteren Be
reich verändert werden, als wenn dieses Drehmoment klein
ist. Wenn in diesem Falle das Fahrzeug unter einem hohen
Motor-Ausgangsdrehmoment für eine Beschleunigung bereit ist
führen die erhöhten Schwellenwerte dazu, daß die Drehmo
menten-Abwärtsregelung weniger häufig ausgeführt oder ein
geschaltet wird, und sie wird in einer verkürzten Zeit zum
Abschluß gebracht. Andererseits führt ein erhöhter Sollwert
für das Motor-Ausgangsdrehmoment dazu, daß eine Geschwin
digkeit der Motor-Drehmomenten-Abwärtsregelung vermindert
wird, so daß dadurch eine Verschlechterung der Beschleuni
gung unterdrückt wird. Wenn andererseits das effektive Mo
tor-Ausgangsdrehmoment verhältnismäßig gering ist, werden
diese Parameter nicht stark verändert, so daß die Drehmo
menten-Abwärtsregelung prompt beginnt und nicht in einer
kurzen Zeit abgeschlossen wird. Dies führt zu einem aus
reichenden Abfall in dem Motor-Ausgangsdrehmoment, so daß
dadurch bestimmt die Stabilität des Fahrzeugs während der
Fahrt wiedergewonnen wird.
Weiterhin regelt eine bevorzugte Ausführungsform der er
findungsgemäßen Traktions-Regelungs-Einrichtung bei einer
Kurvenfahrt des Fahrzeuges, welche unter Berücksichtigung
eines Steuerwinkels oder Lenkwinkels und einer Fahrzeug
geschwindigkeit festgelegt ist, wenn Parameter auftreten,
die größer sind als vorgegebene Parameter, den Motor in der
Weise, daß das effektive Motor-Ausgangsdrehmoment stärker
vermindert wird, wenn das effektive Motor-Ausgangsdreh
moment geringer ist als ein vorgegebenes Drehmoment. Die
Verminderung des effektiven Motor-Ausgangsdrehmomentes ist
in diesem Falle also stärker als in einem Fall, wenn das
Drehmoment größer ist als ein vorgegebenes Drehmoment.
Andernfalls wird der Motor so geregelt, daß das effektive
Motor-Ausgangsdrehmoment stärker angehoben wird, wenn das
effektive Motor-Ausgangsdrehmoment größer ist als ein vor
gegebenes Drehmoment, als wenn es geringer ist als das vor
gegebene Drehmoment.
Selbst dann, wenn bei dem Fahrzeug eine plötzliche Verände
rung von Kurven-Charakteristika auftritt, weil während der
Kurvenfahrt zufällig ein Schlupf oder ein Rutschen oder ein
Schleudern auftritt, wird durch die erfindungsgemäße Ein
richtung das Ausgangsdrehmoment des Motors in der Weise
vermindert, daß die Stabilität der Fahrt erhöht und eine
Belastung auf den Fahrer vermindert wird.
Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise anhand der
Zeichnung beschrieben; in dieser zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungs
gemäßen Traktions-Regel-Einrichtung gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 2 bis 11 Motor-Ausgangsdrehmomenten-Tabellen 1 bis 10,
welche durch Motordrehzahl und Ansaugluftdruck
als Parameter festgelegt sind;
Fig. 12 eine Tabelle eines Straßenoberflächen-Reibungs
koeffizienten mit der Fahrzeuggeschwindigkeit
und der Seitenbeschleunigung als Parameter;
Fig. 13 eine Tabelle des Kurvenradius;
Fig. 14 Tabellen für einen Schwellenwert zum Beginn der
Regelung und zum Abschluß der Regelung;
Fig. 15 Tabellen für Drehmomenten-Korrekturfakturen K1
und K2;
Fig. 16 ein Flußdiagramm, welches eine Motor-Regelungs-
Hauptroutine für eine Traktionsregelung veran
schaulicht, die durch eine Traktions-Regelein
heit ausgeführt wird;
Fig. 17 ein Diagramm, welches einen Motor-Ausgangsdreh
momenten-Korrekturfaktor K3 veranschaulicht, der
dazu verwendet wird, bei einer Motor-Ausgangs
drehmomenten-Vorwärtsregelung einen Sollwert zu
bestimmen;
Fig. 18 ein Diagramm, welches einen Fahrzeug-Geschwindig
keits-Korrekturfaktor K4 veranschaulicht, der da
zu verwendet wird, einen Sollwert für das Motor
ausgangsdrehmoment bei einer Vorwärtsregelung
festzulegen;
Fig. 19 ein Diagramm, welches einen Seitenbeschleunigung-
Korrekturfaktor K5 veranschaulicht, der dazu ver
wendet wird, einen Sollwert für das Motor-Aus
gangsdrehmoment bei einer Vorwärtsregelung fest
zulegen;
Fig. 20 ein Diagramm, welches einen Oberflächen-Reibungs
koeffizienten-Korrekturfaktor K6 veranschaulicht,
der dazu verwendet wird, einen Sollwert für das
Motor-Ausgangsdrehmoment bei einer Vorwärtsrege
lung festzulegen;
Fig. 21 ein Flußdiagramm, welches eine Unterroutine für
die Bestimmung eines Sollwertes für das Motor-
Ausgangsdrehmoment veranschaulicht;
Fig. 22 Tabellen für den Sollwert eines quantitativen
Schlupfes und eines Drehmomenten-Korrekturfaktors
K7;
Fig. 23 eine Tabelle des Drehmomenten-Abwärtsregelungs-
Faktors K;
Fig. 24 ein Flußdiagramm, welches eine Motor-Regelungs
routine für die Traktionsregelung veranschau
licht, die durch eine Motor-Regelungseinheit aus
geführt wird;
Fig. 25 Tabellen für einen Regelungpegel L und für ein
Treibstoff-Unterbrechungsmuster;
Fig. 26 ein Zeitdiagramm der Traktionsregelung;
Fig. 27 ein Diagramm zur Veranschaulichung des Betriebs
der erfindungsgemäßen Traktionsregelung; und
Fig. 28 ein Flußdiagramm, welches eine Veränderungsrege
lung des Sollwertes für den quantitativen Schlupf
zur Traktionsregelung veranschaulicht.
In der Zeichnung und insbesondere in der Fig. 1 ist ein
Fahrzeug mit Vierrad-Antrieb dargestellt, welches mit einer
bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Ein
richtung ausgestattet ist. Das mit dem Vierrad-Antrieb aus
gestattete Fahrzeug hat einen Sechs-Zylinder-V-Motor 10,
der eine linke Zylinderbank 10L und eine rechte Zylinder
bank 10R aufweist, die in einer V-Formation angeordnet
sind. Die V-Formation weist einen vorgegebenen relativen
Winkel auf, der beispielsweise 60 Grad beträgt. Drei Zylin
der 10a sind in einer Reihe in der linken Zylinderbank 10L
angeordnet. In ähnlicher Weise sind die übrigen drei Zylin
der 10a in einer Reihe in der rechten Zylinderbank 10R an
geordnet. Der Motor oder die Maschine 10 hat eine Ansaug
einrichtung oder Einlaßeinrichtung 11 und eine Abgasein
richtung 18. Die Ansaugeinrichtung 11 hat ein Hauptansaug
rohr 15, welches mit einem Ausgleichstank oder Puffertank
12 ausgestattet ist, sowie einzelne Ansaugrohre 13, die
zwischen dem Puffertank 12 und den einzelnen Zylindern 10a
jeweils angeordnet sind. Jedes dieser einzelnen Ansaugrohre
13 ist mit einem Treibstoff-Einspritz-Ventil 14 ausgestat
tet. Das Hauptansaugrohr 15 ist mit einer Drosselklappe 16
ausgestattet, dessen Drosselöffnung einstellbar ist, um die
Menge des Treibstoffgemisches zu steuern oder zu regeln,
welches die Zylinder 10a erreicht, so daß auf diese Weise
das Ausgangsdrehmoment der Maschine gesteuert oder geregelt
werden kann. Die Maschine hat eine Zündkerze 17 für jeden
Zylinder 10a. Die Abgaseinrichtung umfaßt einzelne Abgas
rohre 19, von denen insgesamt drei von den jeweiligen Zy
lindern 10a der linken Zylinderbank 10L abgehen und in ein
gemeinsames linkes Abgasrohr oder Auspuffrohr 20L münden.
Die übrigen drei Abgasrohre, die von den entsprechenden Zy
lindern 10a der rechten Zylinderbank 10R kommen, münden ge
meinsam in ein rechtes Auspuffrohr 20R. Die Auspuffrohre
20L und 20R
werden auch als obere Auspuffrohre bezeichnet. Dieses linke
und rechte obere Auspuffrohr 20L und 20R münden in ein un
teres Auspuffrohr 21. Das unsere Auspuffrohr 21 ist mit
einem (nicht dargestellten) Katalysator ausgestattet, um
die Abgase zu reinigen.
Der Motor 10 wird durch eine Motor-Regeleinheit (ECU) 30
und eine Traktions-Regeleinheit (TCU) 40 geregelt, die dem
Motor derart zugeordnet sind, daß sie jeweils Signale zu
einander übertragen und voneinander empfangen können. Jede
dieser Regeleinheiten 30 und 40 wird hauptsächlich durch
einen Mikrocomputer verwaltet oder organisiert. Die Motor-
Regeleinheit 30 empfängt verschiedene Signale, zu denen ein
Signal gehört, welches den Druck der Ansaugluft P von einem
Druckfühler 31 wiedergibt, der im Puffertank 12 angeordnet
ist und ein weiteres Signal, welches die Rotationsgeschwin
digkeit oder Drehzahl des Motors Ne von einem Drehzahlfüh
ler 32 darstellt, welcher dem Motor 10 zugeordnet ist. Auf
grund des Drucksignals P und des Motordrehzahlsignals Ne
regelt die Regeleinheit 30 eine Zündzeitsteuerung, und da
mit den Zeitpunkt, zu dem die Zündkerzen 17 gezündet wer
den, und die Treibstoffmengen, welche über die Treibstoff-
Einspritz-Ventile 14 zugeführt werden. Ein weiteres Signal,
welches das effektive Motor-Ausgangsdrehmoment Tr darstellt,
wird der Traktions-Regeleinheit 40 von der Motor-Regelein
einheit 30 zugeführt. Insbesondere bestimmt die Motor-
Regeleinheit 30 einen optimalen Zündzeitpunkt Ti unter Be
zugnahme auf eine Zündzeitpunkt-Tabelle gemäß dem Luft
druck P und der Motordrehzahl Ne, und sie liefert für jede
Zündkerze 17 ein Signal zum optimalen Zündzeitpunkt. Ins
gesamt bestimmt die Motor-Regeleinheit 30 eine Grundmenge
an Treibstoff, die dem Zylinder 10a zuzuführen ist, und
zwar in Abhängigkeit vom Luftdruck P und der Motordreh
zahl Ne, und eine effektive Menge an Treibstoff, die dem
Zylinder 10a zuzuführen ist. Die effektive Menge an Treib
stoff, die dem Zylinder 10a zuzuführen ist, welche durch
eine Impulsbreite Pw dargestellt ist, wird als das Produkt
aus einer Grundmenge an Treibstoff und einem Korrektur
faktor festgelegt, welcher von der Temperatur der Motor
kühlung abhängt, die von einem (nicht dargestellten) Tem
peraturfühler ermittelt und in Form eines entsprechenden
Signales der Motor-Regeleinheit 30 zugeführt wird. Anderer
seits empfängt die Traktions-Regeleinheit 40 verschiedene
Signale, zu denen Signale gehören, welche die Geschwindig
keiten oder Drehzahlen der Antriebsräder und der angetrie
benen Räder 1 bis 4 darstellen und von den entsprechenden
Fühlern 41 bis 44 ermittelt werden, zu denen weiterhin ein
Signal gehört, welches einen gesteuerten Winkel Θ von
dem Winkelfühler 45 darstellt, zu denen auch ein Signal
Stv gehört, welches eine Leerlaufstellung der Drosselklap
pe 16 von einem Leerlauf-Positions-Fühler 46 darstellt, und
zu denen ein Signal Sb gehört, welches die Anwendung einer
(nicht dargestellten) Bremse von einem Bremsfühler 47 dar
stellt. Insgesamt empfängt die Traktions-Regeleinheit 40
ein Signal über das effektive Motor-Ausgangsdrehmoment Tr,
welches von der Motor-Regeleinheit 30 übertragen wird. Auf
der Grundlage dieser Signale übt die Traktions-Regeleinheit
40 eine Traktionsregelung aus, und zwar unter bestimmten
Fahrbedingungen, und sie bringt eine Lampe 48 zum Leuchten.
Dabei ist die Traktionsregelung eine Regelung des Motor-
Ausgangsdrehmomentes über die Motor-Regeleinheit 30. Die
verschiedenen Fühler sind an sich bekannt, und es können
jeweils geeignete Typen verwendet werden.
Um die Motor-Regeleinheit 30 in die Lage zu versetzen, daß
sie ein Signal des effektiven Motor-Ausgangsdrehmomentes Tr
liefern kann, sind Tabellen für ein experimentelles Motor-
Ausgangsdrehmoment Ter aufgestellt worden, welche in Ab
hängigkeit von dem Druck der Ansaugluft P und der Motor
drehzahl Ne als Parameter unter verschiedenen Fahrbedingun
gen festgelegt wurden, wie es in den Fig. 2 bis 11 ver
anschaulicht ist. Diese Tabellen für das Motor-Ausgangs
drehmoment haben spezielle Tabellennummern. Dabei ist der
Druck der Ansaugluft P auf der Grundlage eines Standard-
Atmosphärendruckes festgelegt. Das experimentelle Motor-
Ausgangsdrehmoment Ter ist für verschiedene Kombinationen
von Drücken P der Ansaugluft und entsprechenden Motordreh
zahlen Ne in den Tabellen dargestellt. Die Darstellung in
der ersten Motor-Ausgangsdrehmomenten-Tabelle der Fig. 2
gilt für normale Fahrbedingungen. Die Darstellung in der
zweiten Motor-Ausgangsdrehmomenten-Tabelle der Fig. 3 gilt
für Fahrbedingungen, bei denen die Zündung zu einem ver
zögerten Zeitpunkt erfolgt. In ähnlicher Weise ist das
experimentelle Ausgangsdrehmoment Ter in der Fig. 4 in der
dritten Motor-Ausgangsdrehmomenten-Tabelle für Fahrbedin
gungen dargestellt, bei denen die Treibstoffzufuhr über
eines der sechs Treibstoff-Einspritz-Ventile 14 suspen
diert oder unterbrochen ist. Für Fahrbedingungen, bei denen
ein Zündzeitpunkt verzögert ist und die Treibstoffzufuhr
über eines der sechs Treibstoff-Einspritz-Ventile unter
brochen ist, erfolgt eine entsprechende Darstellung in der
vierten Motor-Ausgangsdrehmomenten-Tabelle in der Fig. 5.
Für Fahrbedingungen, bei denen die Treibstoffzufuhr über
zwei von sechs Treibstoff-Einspritz-Ventilen unterbrochen
ist, erfolgt eine entsprechende Darstellung in der fünften
Motor-Ausgangsdrehmomenten-Tabelle in der Fig. 6. Für
Fahrbedingungen, bei denen die Zündung verzögert stattfin
det und die Treibstoffzufuhr über zwei von sechs Treib
stoff-Einspritz-Ventilen unterbrochen ist, erfolgt eine
entsprechende Darstellung in der sechsten Motor-Ausgangs
drehmomenten-Tabelle in der Fig. 7. Für Fahrbedingungen,
bei denen die Treibstoffzufuhr über drei von sechs Treib
stoff-Einspritz-Ventilen unterbrochen ist, erfolgt eine
entsprechende Darstellung in der siebten Motor-Ausgangs
drehmomenten-Tabelle in der Fig. 8. Für Fahrbedingungen,
bei denen die Treibstoffeinspritzung über vier von sechs
Treibstoff-Einspritz-Ventilen unterbrochen ist, erfolgt
eine entsprechende Darstellung in der achten Motor-Aus
gangsdrehmomenten-Tabelle in der Fig. 9. Für Fahrbedingun
gen, bei denen die Treibstoffeinspritzung über fünf von
sechs Treibstoff-Einspritz-Ventilen unterbrochen ist, er
folgt eine entsprechende Darstellung in der neunten
Motor-Ausgangsdrehmomenten-Tabelle in der Fig. 10. Für
Fahrbedingungen, bei denen schließlich die Treibstoff
einspritzung über alle sechs Treibstoff-Einspritz-Ventile
unterbrochen ist, erfolgt eine entsprechende Darstellung
in der zehnten Motor-Ausgangsdrehmomenten-Tabelle in der
Fig. 11. In jeder der zehn Motor-Ausgangsdrehmomenten-
Tabellen eins bis zehn ist ein Bereich festgelegt, der
schattiert dargestellt ist, in welchem eine Drehmomenten
abwärtsregelung nicht gestattet ist. Die Motor-Regelein
heit 30 führt eine Routine aus, welche dazu dient, eine
von der ersten bis zehnten Motor-Ausgangsdrehmomenten-
Tabelle auszuwählen und die Auswahl derart zu treffen, daß
ein experimentelles Motor-Ausgangsdrehmoment Ter gefunden
wird, welches als effektives Motor-Ausgangsdrehmoment
dienen kann, um die Fahrbedingung zu erfüllen, welche durch
einen Luftdruck P und eine Motordrehzahl Ne gegeben ist.
Wenn beispielsweise der Motor 10 unter normalen Antriebs
bedingungen läuft, wählt die Motor-Regeleinheit 30 die
erste Motor-Ausgangsdrehmomenten-Tabelle aus und entnimmt
der Tabelle als effektives Motor-Ausgangsdrehmoment Ter
ein experimentelles Motor-Ausgangsdrehmoment Ter von 4,0 kg
für einen Luftdruck von -600 mmHg und eine Motordrehzahl
von 2.000 U/min.
Die Traktions-Regeleinheit 40 empfängt Radgeschwindigkeits
signale, ein Steuerwinkelsignal und ein Signal für das
effektive Motor-Ausgangsdrehmoment Tr, welche jeweils von
den Radgeschwindigkeitsfühlern 41 bis 44, dem Steuerwinkel
fühler 45 bzw. der Motor-Regeleinheit 30 geliefert werden.
Dieser Vorgang erfolgt bei einer vorgegebenen Periode von
beispielsweise etwa 7 ms. Auf der Grundlage dieser drei
Parameter wird eine Fahrzeuggeschwindigkeit Vr des Fahr
zeugs, ein Oberflächen-Reibungskoeffizient µ der Straße,
auf der das Fahrzeug fährt, eine Längsbeschleunigung Gv
und eine Seitenbeschleunigung Gs des Fahrzeugs, ein quan
titativer Schlupf sowie Beschleunigungen der Fahrzeugräder
ermittelt, und zwar grundsätzlich für die Fahrzeuggeschwin
digkeit Vr (nachfolgend werden die Bezeichnungen quantita
tiver Antriebsrad-Schlupf Sp1 und Sp2 sowie Antriebsrad
beschleunigungen A1 und A2 verwendet). Insgesamt erstellt
die Traktions-Regeleinheit 40 verschiedene Schwellenwerte
für die Traktionsregelung. Insbesondere berechnet die
Traktions-Regeleinheit 40 eine Längsbeschleunigung Gv auf
der Grundlage einer Veränderung in der Fahrzeuggeschwindig
keit Vr, für welche die eine oder die andere der Geschwin
digkeiten W3 und W4 der angetriebenen Räder 3 und 4 sub
stituiert wird, d. h. beispielsweise diejenige, die geringer
ist als die andere. Entsprechend dieser Fahrzeuggeschwin
digkeit Vr und der Längsbeschleunigung Gv wird eine Rei
bungskoeffizienten-Tabelle erstellt und zwar unter Verwen
dung der Fahrzeuggeschwindigkeit Vr und der Längsbeschleu
nigung Gv als Parameter, wie es beispielsweise in der Fig.
12 veranschaulicht ist, und es wird diese Tabelle abge
fragt, um einen Straßenoberflächen-Reibungskoeffizienten
µ zu finden. Aus der Fig. 12 ergibt sich, daß der
Straßenoberflächen-Reibungskoeffizient umso größer
ist, je höher zumindest einer der beiden Parameter ist,
nämlich die Fahrzeuggeschwindigkeit Vr und die Längsbe
schleunigung Gv. Weiterhin wird eine Seitenbeschleunigung
Gs aus der folgenden Gleichung (I) berechnet:
Gs = (Vr)²/127R (I)
In dieser Gleichung bedeutet R den Radius der Kurve R für
einen Steuerwinkel Θ. In diesem Fall wird der Radius der
Kurve R in Abhängigkeit von einem absoluten Wert des
Steuerwinkels Θ dadurch ermittelt, daß eine Radiustabel
le abgefragt wird, welche gemäß der Darstellung in der
Fig. 13 in Abhängigkeit von den Steuerwinkeln aufgestellt
wurde. Dann wird eine erste Regelungs-Anfangs-Schwelle Ss
berechnet, und zwar für eine Anfangs-Entscheidung der Trak
tionsregelung, und zwar aus der folgenden Gleichung (II):
Ss = Sso K1 K2 (II)
wobei Sso die grundlegende erste Regelungs-Anfangs-Schwelle
ist,
wobei K1 der Korrekturfaktor für die Seitenbeschleunigung ist, und
wobei K2 der Korrekturfaktor für das Motor-Ausgangsdreh moment ist.
wobei K1 der Korrekturfaktor für die Seitenbeschleunigung ist, und
wobei K2 der Korrekturfaktor für das Motor-Ausgangsdreh moment ist.
Die grundlegende erste Regelungs-Anfangs-Schwelle Sso wird
in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit Vr und in
Abhängigkeit von dem Straßenoberflächen-Reibungskoeffizien
ten dadurch ermittelt, daß eine Schwellentabelle ab
gefragt wird, die in Abhängigkeit von den Fahrzeuggeschwin
digkeiten und den Reibungskoeffizienten aufgestellt
wurde und in der Fig. 14 dargestellt ist. Der Seitenbe
schleunigungs-Korrekturfaktor K2 wird derart festgelegt,
daß er bei einer Zunahme der Seitenbeschleunigung Gs ab
nimmt, wie es in der Fig. 15 veranschaulicht ist. Der
Motor-Ausgangsdrehmomenten-Korrekturfaktor K2 wird derart
festgelegt, daß er bei einer Zunahme des effektiven Motor-
Ausgangsdrehmomentes Tr zunimmt, wie es in der Fig. 15
veranschaulicht ist. Folglich ergibt sich auf der Glei
chung (II), daß der erste Regelungs-Anfangs-Schwellenwert
Ss größer ist, wenn das effektive Motor-Ausgangsdrehmoment
Tr verhältnismäßig groß ist, als dann, wenn es relativ ge
ring wäre.
In ähnlicher Weise wird der Regelungs-Abschluß-Schwellenwert
Se für eine Abschlußentscheidung der Traktionsregelung aus
der folgenden Gleichung (III) berechnet:
Se = Seo K1 K2 (III)
wobei Seo der grundlegende Regelungs-Abschluß-Schwellenwert
ist.
Der grundlegende Regelungs-Abschluß-Schwellenwert Seo er
gibt sich aus der Fahrzeuggeschwindigkeit Vr und dem
Straßenoberflächen-Reibungskoeffizienten dadurch, daß
die Schwellentabelle abgefragt wird, welche in bezug auf
die Fahrzeuggeschwindigkeiten und die Straßenoberflächen-
Reibungskoeffizienten aufgestellt wurde, und zwar ge
mäß der Darstellung in der Fig. 14. Folglich nimmt der Re
gelungs-Abschluß-Schwellenwert Se zu, wenn das effektive
Motor-Ausgangsdrehmoment Tr zunimmt. Dabei ergibt sich aus
der Fig. 14, daß der grundlegende Regelungs-Abschluß-
Schwellenwert Seo kleiner ist als der grundlegende erste
Regelungs-Anfangs-Schwellenwert Sso.
Zusätzlich zu dem ersten Regelungs-Anfangs-Schwellenwert Ss
wird ein weiterer Schwellenwert berechnet, nämlich ein
zweiter Regelungs-Anfangs-Schwellenwert As, und zwar für
eine weitere Anfangs-Entscheidung der Traktions-Regelung,
und zwar aus der folgenden Gleichung (IV):
As = Aso K1 K2 (IV)
wobei Aso der grundlegende zweite Regelung-Anfangs-Schwel
lenwert ist.
Der grundlegende zweite Regelung-Anfangs-Schwellenwert Aso
ist eine Invariable (Unveränderliche). Aus der Gleichung
(IV) mit dem Motor-Ausgangsdrehmomenten-Korrekturfaktor K2
als Parameter wird der zweite Regelungs-Anfangs-Schwellen
wert As so festgelegt, daß er größer ist, wenn das effekti
ve Motor-Ausgangsdrehmoment Tr verhältnismäßig groß ist,
als dann, wenn es verhältnismäßig klein ist.
Für die Beurteilung des Schlupfes, welche in der Traktions-
Regelungseinheit 40 durchgeführt wird, werden die Werte Sp1
und Sp2 für den quantitativen Schlupf und für die Beschleu
nigungen A1 und A2 der Antriebsräder 1 und 2 berechnet.
Der quantitative Schlupf Sp1 des linken Antriebsrades 1
wird als Differenz der Antriebsradgeschwindigkeit W1 und
der Fahrzeuggeschwindigkeit Vr festgelegt. In ähnlicher
Weise wird der quantitative Schlupf Sp2 des rechten An
triebsrades 2 als Differenz der Antriebsradgeschwindigkeit
W2 und der Fahrzeuggeschwindigkeit Vr festgelegt. Dann wird
einerseits ein arithmetischer Mittelwert des quantitativen
Schlupfes Spv aus diesen quantitativen Werten Sp1 und Sp2
des Schlupfes berechnet, und es wird andererseits derjeni
ge der quantitativen Werte Sp1 und Sp2 des quantitativen
Schlupfes, der größer ist als der andere, als der größte
quantitative Schlupf SHi verwendet. Die Beschleunigung A1
des Antriebsrades 1 ist festgelegt als eine Geschwindig
keitsdifferenz der letzten Radgeschwindigkeit oder Rad
drehzahl W1 und dem entsprechenden vorangegangenen Wert W1.
In ähnlicher Weise ist die Beschleunigung A2 des Antriebs
rades 2 festgelegt als Geschwindigkeitsdifferenz zwischen
der letzten Radgeschwindigkeit oder Raddrehzahl W2 (k) und
dem entsprechenden vorangegangenen Wert W2 (k-1). Praktisch
wird die Beschleunigung dadurch ermittelt, daß die Ge
schwindigkeitsdifferenz durch eine Zeit für einen Zyklus
dividiert wird. Eine Entscheidung über den quantitativen
Schlupf wird gegen die Antriebsräder 1 und 2 getroffen,
wenn diese Werte A1 und A2 der Antriebsrad-Beschleunigung
größer sind als der zweiten Regelungs-Anfangs-Schwellenwert
As oder wenn der größte quantitative Schlupf SHi größer ist
als der erste Regelung-Anfang-Schwellenwert Ss. Anderer
seits wird eine Entscheidung, daß kein Schlupf vorhanden
ist, gegen die Antriebsräder 1 und 2 getroffen, wenn der
größte quantitative Schlupf SHi kleiner ist als der erste
Regelungs-Anfangs-Schwellenwert Ss. Die Traktions-Rege
lungseinheit 40 setzt eine Schlupf-Entscheidungsmarkierung
Fs in einen Zustand 1 (eins) nach der Schlupf-Entscheidung
und setzt diese Markierung zurück in den Zustand 0 (null)
nach der Entscheidung, daß kein Schlupf vorhanden ist. Die
Traktionsregelung beginnt, nachdem eine Traktions-Regel
markierung Ft hochgesetzt wurde, während die Schlupf-Ent
scheidungsmarkierung Fe hochgesetzt ist und sie endet
nach dem Ablauf einer vorgegebenen Wartezeit t, nachdem
die Schlupf-Entscheidungsmarkierung Fs tiefgesetzt wurde.
Die Traktionsregelung wird zwangsweise beendet, wenn die
Traktions-Regelungsmarkierung Ft tiefgesetzt wurde, und
zwar als Ergebnis davon, daß entweder ermittelt wurde,
daß ein (nicht dargestelltes) Gaspedal losgelassen wurde,
was von dem Leerlaufpositions-Fühler 46 festgestellt
wird, oder daß ermittelt wurde, daß die Bremse betätigt
wurde, was durch den Bremsfühler 47 festgestellt wird.
Die Arbeitsweise der Traktions-Regel-Einrichtung gemäß
Fig. 1 läßt sich am besten anhand der Fig. 16, 21
und 22 verstehen, welche Flußdiagramme darstellen, die
verschiedene Routinen und Unterroutinen für Mikrocompu
ter der Motor-Regeleinheit 30 und der Traktions-Regel
einheit 40 darstellen. Die Programmierung eines Compu
ters ist dem Fachmann bestens bekannt. Die folgende Be
schreibung ist zu dem Zweck geschrieben, einen Program
mierer mit durchschnittlichem Können und Wissen in die
Lage zu versetzen, daß er für die Mikrocomputer ein ge
eignetes Programm schreiben kann. Die besonderen Ein
zelheiten eines solchen Programms hängen natürlich von
der Architektur des jeweils ausgewählten Computers ab.
Die Fig. 16 veranschaulicht in einem Flußdiagramm die
Hauptroutine oder die allgemeine Ablauf-Routine für den
Mikrocomputer der Traktions-Regeleinheit 40. Wenn die
Hauptroutine beginnt, geht die Regelung direkt im Schritt
S1 zu einem Funktionsblock, bei dem verschiedene Signale
von verschiedenen Fühlern eingegeben werden, zu denen
wenigsten die Geschwindigkeitsfühler 41 bis 44, der
Steuerwinkelfühler 45, der Leerlauf-Positionsfühler 46 und
der Brems-Positionsfühler 47 gehören. Im Schritt S2 wird
eine Entscheidung darüber getroffen, ob die Traktions-
Regelungsmarkierung Ft in den Zustand 1 (eins) hochge
setzt wurde, wodurch angezeigt wird, daß die Traktions
regelung ausgeübt wird. Wenn die Antwort bei dieser Ent
scheidung "JA" lautet, dann wird im Schritt S3 eine wei
tere Entscheidung darüber getroffen, ob die Traktions
regelung, die gerade stattfindet, sich in dem frühesten
Zyklus befindet, d. h., ob sie sich in einem Zustand
unmittelbar nach dem Anfang der Traktionsregelung befindet.
Wenn die Antwort auf diese Entscheidung "JA" lautet, d. h.,
wenn die erste Ausübung der Traktionsregelung stattfindet,
wird ein Sollwert für das Motor-Ausgangsdrehmoment für eine
Motor-Ausgangsdrehmomenten-Vorwärtsregelung festgelegt.
Die Berechnung dieses Sollwertes Tro erfolgt gemäß der
Gleichung (V):
Tro = Tr - Tr K3 K4 K5 K6 (V)
wobei K3 der Korrekturfaktor des Motor-Ausgangsdrehmomentes
ist,
K4 der Korrekturfaktor der Fahrzeuggeschwindigkeit ist,
K5 der Korrekturfaktor für die Seitenbeschleunigung ist, und
K6 der Korrekturfaktor für den Straßenoberflächen reibungs-Koeffizienten µ ist.
K4 der Korrekturfaktor der Fahrzeuggeschwindigkeit ist,
K5 der Korrekturfaktor für die Seitenbeschleunigung ist, und
K6 der Korrekturfaktor für den Straßenoberflächen reibungs-Koeffizienten µ ist.
Diese Korrekturfaktoren K3 bis K6 ergeben sich aus den ent
sprechenden Tabellen in den Fig. 17 bis 20. Wie aus der
Fig. 16 hervorgeht, nimmt der Motor-Ausgangsdrehmomenten
Korrekturfaktor K3 linear zu, wenn das effektive Motor-Aus
gangsdrehmoment Tr zunimmt, und zwar bis zu einem bestimm
ten Drehmoment, und es bleibt konstant für Werte von ober
halb von diesem bestimmten Drehmoment. Der Fahrzeugge
schwindigkeits-Korrekturfaktor K4 nimmt linear zu, wenn die
Fahrzeuggeschwindigkeit Vr zunimmt, wie es in der Fig. 18
veranschaulicht ist. In ähnlicher Weise nimmt der Seiten
beschleunigungs-Korrekturfaktor K5 linear zu, wenn die Sei
tenbeschleunigung Gs zunimmt, wie es in der Fig. 19 veran
schaulicht ist. Weiterhin nimmt gemäß der Darstellung in
der Fig. 20 der Straßenoberflächen-Reibungskoeffizienten-
Korrekturfaktor K6 linear ab, wenn der Straßenoberflächen-
Reibungskoeffizient µ zunimmt. Alle diese Korrekturfak
toren K1 bis K6 werden so vorgegeben, daß sie kleiner sind
als 1 (eins). Somit ist der Sollwert für das Motor-Aus
gangsdrehmoment Tro kleiner als das effektive Motor-Aus
gangsdrehmoment Tr.
Nach der Festlegung des Sollwertes für das Motor-Ausgangs
drehmoment Tro wird ein Signal, welches den Sollwert für
das Motor-Ausgangsdrehmoment Tro angibt, im Schritt S5 zu
der Motor-Regeleinheit 30 übertragen.
Wenn andererseits die Antwort auf die Entscheidung im
Schritt S3 "NEIN" lautet, wird dadurch angezeigt, daß die
Traktionsregelung zumindest einmal durchgeführt wurde. Dann
wird im Schritt S6 eine Unterroutine zur Festlegung eines
Sollwertes für das Motor-Ausgangsdrehmoment für die Motor-
Ausgangsdrehmomenten-Rückführregelung aufgerufen.
Es wird nachfolgend auf die Fig. 21 Bezug genommen, die
ein Flußdiagramm darstellt, welches die Bestimmung eines
Sollwertes für das Motor-Ausgangsdrehmoment in einer Unter
routine für die Bestimmung des Sollwertes für das Motor-
Ausgangsdrehmoment Tro veranschaulicht, welches bei der
Rückführ-Regelung für den Mikrocomputer der Traktions-
Regeleinheit 40 verwendet wird. Der erste Schritt im Fluß
diagramm der Fig. 21 besteht darin, daß im Schritt S101
ein Sollwert für den quantitativen Schlupf Spt aus der
folgenden Gleichung (VI) berechnet wird:
Spt = Spo K1 K7 (VI)
wobei Spo der grundlegende Sollwert für den quantitativen
Schlupf ist und
K7 der Korrekturfaktor für das Motor-Ausgangsdreh moment ist.
K7 der Korrekturfaktor für das Motor-Ausgangsdreh moment ist.
Der grundlegende Sollwert für den quantitativen Schlupf Spo
ergibt sich aus einer quantitativen Schlupftabelle, die
unter Berücksichtigung der Fahrzeuggeschwindigkeit Vr und
des Straßenoberflächen-Reibungskoeffizienten µ als Para
meter aufgestellt wurde, wie es in der Fig. 22 veranschau
licht ist. Der Motor-Ausgangsdrehmomenten-Korrektorfaktor
K7 wird in der Weise vorgegeben, daß er bei einer Zunahme
des effektiven Motor-Ausgangsdrehmoments Tr ebenfalls zu
nimmt, wie es in der Fig. 22 veranschaulicht ist. Aus der
Gleichung (VI) ergibt sich, daß der Sollwert des quantita
tiven Schlupfes Spt größer wird, wenn das effektive Motor-
Ausgangsdrehmoment Tr relativ groß ist, im Vergleich zu dem
Zustand, wenn es relativ klein ist.
Es wird eine quantitative Schlupfabweichung ΔSp des
mittleren quantitativen Schlupfes Spv von dem Sollwert des
quantitativen Schlupfes Spt berechnet, und zwar im Schritt
S102 gemäß der folgenden Gleichung (VII), und es wird dann
eine quantitative Schlupfveränderung DSp pro Zeiteinheit
als quantitative Schlupfdifferenz zwischen der letzten
quantitativen Schlupfabweichung ΔSp(k) von der vorange
gangenen Schlupfabweichung ΔSp(k-1) berechnet, wie es
durch die folgende Gleichung (VIII) ausgedrückt wird:
ΔSp = Spv - Te (VII)
DSp = ΔSp(k) - ΔSp(k-1) (VIII).
Im Schritt S104 wird ein Drehmomenten-Verminderungsfaktor K
aus einer Drehmomenten-Verminderungsfaktor-Tabelle er
mittelt, und zwar in bezug auf diese quantitative
Schlupfabweichung ΔSp und die quantitative Schlupfverän
derung DSp, wie es in der Fig. 23 veranschaulicht ist.
Schließlich wird ein Sollwert für das Motor-Ausgangsdreh
moment Tro aus der folgenden Gleichung (IX) berechnet:
Tro = Tr - Tr K = Tr(1-K) (IX).
Im letzten Schritt wird ein Rücksprung zu der Hauptroutine
angeordnet, und zwar nach demjenigen Schritt in der Haupt
routine, in welchem die Unterroutine für die Bestimmung des
Sollwertes des Motor-Ausgangsdrehmomentes aufgerufen wird.
Aus der Gleichung (IX) ergibt sich, daß der Sollwert für
das Motor-Ausgangsdrehmoment Tro einen Wert annimmt, der
kleiner ist als das effektive Motor-Ausgangsdrehmoment Tr
für einen positiven Drehmomenten-Verminderungsfaktor K,
und daß andererseits sich ein Wert ergibt, der größer ist
als das effektive Motor-Ausgangsdrehmoment Tr für negative
Drehmomenten-Verminderungsfaktoren K. Weiterhin nimmt der
Sollwert für das Motor-Ausgangsdrehmoment Tr zu, wenn eine
Zunahme in dem effektiven Motor-Ausgangsdrehmoment Tr auf
tritt. In diesem Falle ist der Sollwert für das Motor-Aus
gangsdrehmoment Tro gleich 0 (null) für einen Drehmomenten-
Verminderungsfaktor K von + 1,0. Da in der Unterroutine
zur Bestimmung des Sollwertes für das Motor-Ausgangsdreh
moment der Sollwert für den quantitativen Schlupf Spo umso
größer ist, je höher das effektive Motor-Ausgangsdrehmoment
Tr ist, nimmt die quantitative Schlußabweichung ΔSp des
mittleren quantitativen Schlupfes Spv vom Sollwert des
quantitativen Schlupfes Spo einen kleineren Wert an. Dies
führt zu einem kleineren Drehmomenten-Verminderungsfaktor
K, wodurch ein hoher Sollwert für das Motor-Ausgangsdreh
moment Tro entsteht.
Es wird nunmehr weiterhin auf die Hauptroutine in der Fig.
16 Bezug genommen. Wenn die Antwort bei der ersten Ent
scheidung in bezug auf die Traktions-Regelmarkierung Ft
"NEIN" lautet, dann wird das effektive Motor-Ausgangsdreh
moment Tr, von dem ein Signal von der Motor-Regeleinheit
30 übermittelt wird, für den Sollwert des Motor-Ausgangs
drehmoments Tro im Schritt S7 substituiert. Danach wird ein
Signal, welches den Sollwert für das Motor-Ausgangsdreh
moment Tro darstellt, zur Motor-Regeleinheit 30 übertragen.
Nachfolgend wird die Fig. 24 beschrieben, die ein Flußdia
gramm für die Motorausgangs-Regelungsroutine für den Mikro
computer der Motor-Regeleinheit 30 darstellt. Wenn die Mo
tor-Regelungsroutine beginnt, geht die Regelung im Schritt
S201 direkt zu einem Funktionsblock, bei welchem verschie
dene Signale von einzelnen Fühlern eingegeben werden, zu
denen wenigstens der Druckfühler 31 und der Geschwindig
keitsfühler 32 gehören. Die erste bis zehnte Motor-Aus
gangsdrehmomenten-Tabelle werden abgefragt, um alle in der
Tabelle eingetragenen Werte für das Motor-Ausgangsdreh
moment zu ermitteln, welche die Motor-Fahrbedingungen er
füllt, die durch den Luftdruck P und die Motordrehzahl Ne
festgelegt ist, wie es durch die entsprechenden Fühler 31
bzw. 32 im Schritt S202 ermittelt wird. Anschließend wird
im Schritt S203 probeweise auf eine Motor-Ausgangsdreh
momenten-Tabelle zugegriffen, in welcher ein Motor-Aus
gangsdrehmoment enthalten ist, welches gleich oder fast
gleich oder jedenfalls am nähesten zu dem Sollwert des
Motor-Ausgangsdrehmoments Tro liegt, welches in der Trak
tions-Regeleinheit 40 bestimmt wird. Dann wird im Schritt
S204 eine Entscheidung darüber getroffen, ob die Motor-
Fahrbedingung, welche durch das näheste Motor-Ausgangs
drehmoment dargestellt wird, in den Sperrbereich für die
Drehmomenten-Abwärtsregelung fällt. Wenn die Antwort
bei dieser Entscheidung "NEIN" lautet, dann wird die in
bezug genommene Motorausgangs-Drehmomenten-Tabelle aus
gewählt und im Schritt S205 festgelegt. Im Schritt S206
wird unter Bezugnahme auf die Tabellennummer der ausge
wählten Motor-Ausgangsdrehzahl-Tabelle ein Regelungspegel
L in einer Regelungspegel-Tabelle gesucht, in welcher zehn
Regelungspegel den entsprechenden Motor-Ausgangsdrehmo
menten-Tabellen jeweils zugeordnet sind, wie es in der
Fig. 25 veranschaulicht ist. Danach wird im Schritt S207
der Maschine oder dem Motor 10 in einem Treibstoff-Ein
spritzmuster Treibstoff zugeführt, wie es durch den Rege
lungspegel L festgelegt ist.
Treibstoff-Einspritzmuster werden für die jeweiligen Rege
lungspegel festgelegt und in einer entsprechenden Ein
spritz-Muster-Tabelle dargestellt, wie es beispielsweise in
der Fig. 25 veranschaulicht ist. Die Motor-Ausgangsdreh
momenten-Regelung wird praktisch dadurch durchgeführt, daß
die Treibstoffzufuhr zu einigen der Zylinder 10a unterbro
chen wird, und zwar in Abhängigkeit von den Treibstoff-
Einspritz-Mustern. Ein Zylinder, für den die Treibstoff
zufuhr abgeschnitten oder unterbrochen wird, ist in der
Einspritz-Muster-Tabelle mit einem Kreuz (×) markiert. In
der Einspritz-Muster-Tabelle nimmt die Anzahl der von der
Treibstoffzufuhr abgeschnittenen Zylinder zu, so daß all
mählich ein Motor-Ausgangs-Abfall größer wird, wenn die
Regelungs-Pegel-Nummer von dem Pegel L von "0" bis zu dem
Pegel L von "9" fortschreitet. Ein Motor-Ausgangsdrehmo
menten-Abfall wird begünstigt, wenn die Zündung zu einem
verzögerten Zeitpunkt stattfindet, solange die Zahl der
Zylinder identisch ist. In diesem Fall wird der Regelungs
pegel L von "0" den normalen Motor-Fahrbedingungen zuge
ordnet, bei denen die Treibstoffzufuhr nicht für alle
Zylinder unterbrochen wird, während keine Verzögerung
des Zündzeitpunktes stattfindet. Mit anderen Worten, wenn
der Sollwert für das Motor-Ausgangsdrehmoment Tro zunimmt,
wird ein Abfall im Motor-Ausgangsdrehmoment vermindert.
Die Tabellennummer einer ausgewählten Tabelle für das
Motor-Ausgangsdrehmoment wird von der höchsten Tabellen
nummer L von "9" zu der niedrigsten Tabellennummer L von
"0" kleiner, wenn ein Sollwert für das Motor-Ausgangs
drehmoment Tro, welches in der Traktions-Regeleinheit 40
festgelegt wird, größer wird, wodurch eine niedrigere
Nummer des Regelungspegel L festgelegt wird, so daß ein
Abfall im Motor-Ausgangsdrehmoment kleiner wird. Folglich
wird dann, wenn ein Abfall im Motor-Ausgangsdrehmoment
stärker unterdrückt wird, wenn ein effektives Motor-Aus
gangsdrehmoment Tr verhältnismäßig groß ist, als dann,
wenn es verhältnismäßig klein ist, ein Beschleunigungs
verlust vermindert, wenn das Fahrzeug für eine Beschleu
nigung bereit ist, wodurch ein vorteilhaftes Beschleuni
gungsverhalten bewahrt wird.
Wenn andererseits die Antwort bei der Entscheidung im
Schritt S204 unter Berücksichtigung der Motor-Fahrbedin
gung im Hinblick auf den Sperrbereich der Drehmomenten-
Abwärtsregelung "JA" lautet, dann wird einer Motor-
Ausgangsdrehmomenten-Tabelle, welche eine Nummer hat,
die um eins (1) kleiner ist als die Tabellennummer der
zuvor im Schritt S203 ausgewählten Motor-Ausgangsdreh
momenten-Tabelle, im Schritt S208 aufgerufen, um eine
Motor-Ausgangsdrehmomenten-Tabelle zu bestimmen, die
ein tabelliertes Motor-Ausgangsdrehmoment enthält, wel
ches gleich oder allenfalls etwa gleich oder jedenfalls
am nähesten zu dem Sollwert des Motor-Ausgangsdreh
momentes Tro liegt. In bezug auf das nächstliegende
Motor-Ausgangsdrehmoment wird im Schritt S204 eine
weitere Entscheidung getroffen. Diese Entscheidung und
der Tabellen-Austausch in den Schritten S204 und S208
werden solange wiederholt, bis die Motor-Fahrbedingung,
welche durch das nächstliegende Motor-Ausgangsdrehmoment
dargestellt wird, in den Sperrbereich für die Drehmomen
ten-Abwärts-Regelung der in Bezug genommenen Motor-Aus
gangsdrehmomenten-Tabelle fällt.
Die Traktionsregelung beginnt, wenn der größte quantita
tive Schlupf SHi über den ersten Regelungs-Anfangs-Schwel
lenwert Ss hinausgeht oder andernfalls dann, wenn die
Antriebsrad-Beschleunigungen A1 und A2 den zweiten Re
gelungs-Anfangs-Schwellenwert As hinausgehen. Wenn bei
spielsweise der größte quantitative Schlupf SHi zwischen
den zwei Antriebsrädern 1 und 2 den ersten Regelungs-
Anfangs-Schwellenwert Ss zum ersten Mal überschreitet,
beginnt die Traktionsregelung, nachdem die Schlupf-Ent
scheidungsmarkierung Fs hochgesetzt wurde. Um zu dieser
Zeit anzuzeigen, daß die Traktionsregelung gerade ausge
führt wird, wird die Traktions-Regelungsmarkierung Ft
hochgesetzt, und die Lampe 48 wird eingeschaltet. Un
mittelbar nach dem Anfang der Traktionsregelung fällt der
Sollwert für das Motor-Ausgangsdrehmoment Tro mit einem
Schlag stark ab. Dies bedeutet, daß gemäß der Gleichung (V)
der Sollwert für das Motor-Ausgangsdrehmoment Tro bei
spielsweise auf 2,4 kgfm festgelegt wird, und es wird die
Motor-Ausgangsdrehmomenten-Tabelle Nr. 5 ausgewählt, und
zwar beispielsweise eine Motordrehzahl Ne von etwa
2.000 U/min und ein Luftdruck P von etwa -600 mmHg.
Folglich wird ein Regelungspegel L von "4" festgelegt,
um Treibstoff in dem speziellen Einspritz-Muster zuzu
führen, in welchem zwei von sechs Treibstoff-Einspritz-
Ventilen von der Treibstoff-Einspritzung abgeschnitten
wurden. Dies führt zu dem Ergebnis, daß ein effektives
Motor-Ausgangsdrehmoment Tr rasch abfällt, und zwar
im Vergleich zu einem Motor-Ausgangsdrehmoment, wie es
durch eine doppelte gestrichelte Linie in der Fig. 26
veranschaulicht ist. Dabei wird keine Traktionsregelung
ausgeführt, wodurch eine zuverlässige anfängliche Reak
tion des Motors gewährleistet wird. Weil zu dieser Zeit
dann, wenn das effektive Motor-Ausgangsdrehmoment Tr groß
ist, der erste Regelungs-Anfangs-Schwellenwert Ss oder
der zweiten Regelungs-Anfangs-Schwellenwert As groß ist,
beginnt die Traktionsregelung nicht, bis der größte
quantitative Schupf SHi oder die Antriebsrad-Beschleuni
gungen A1 und A2 größer geworden sind. Wie in der Fig.
27 beispielhaft dargestellt wird, werden die ersten Re
gelungs-Anfangs-Schwellenwerte Ss1, Ss2 und Ss3 in der
Reihenfolge eines zunehmenden Wertes eingestellt, und es
beginnt die Traktionsregelung zu einer Zeit Ts1 für den
ersten Regelungs-Anfangs-Schwellenwert Ss1 und zu einer
Zeit Ts2, später als zu der Zeit Ts1, für den zweiten
Regelungs-Anfangs-Schwellenwert Ss2. Dies beweist, daß
die Traktionsregelung umso später anfängt, je größer das
effektive Motor-Ausgangsdrehmoment Tr wird. Weiterhin
wird dann, wenn das effektive Motor-Ausgangsdrehmoment
Tr einen Wert oberhalb vom ersten Regelungs-Anfangs-
Schwellenwert Ss3 erreicht, die Traktions-Regelung nicht
anfangen, bis ein übermäßig starker quantitativer Schlupf
auftritt, wie es in der Fig. 27 durch eine gestrichelte
Linie veranschaulicht ist. Dies beweist, daß dann, wenn
unter Motor-Betriebsbedingungen, bei denen der Motor für
eine Beschleunigung bereit ist, das effektive Motor-Aus
gangsdrehmoment Tr groß ist, die Traktions-Regelung daran
gehindert wird, mit einer Verzögerung zu beginnen, und
auch die Motor-Regelung zur Verminderung des Motor-Aus
gangsdrehmomentes daran gehindert wird, häufig wieder
holt zu werden, wodurch eine Verschlechterung des Be
schleunigungsverhaltens abgebaut wird.
Während der Ausführung der Traktions-Regelung verändert
sich der Sollwert des Motor-Ausgangsdrehmoments Tro zu
nehmend oder abnehmend, und zwar in der Weise, daß der
Betrieb des Motors 10 so geregelt wird, daß der quanti
tative Schlupf Sp1 und Sp2 der Antriebsräder auf einen
Sollwert des quantitativen Schlupfes Spt zusammenlaufen.
Wenn beispielsweise der Sollwert für das Motor-Ausgangs
drehmoment Tro 2 kgfm beträgt, und zwar unter einer Motor-
Betriebsbedingung bei einer Motordrehzahl Ne von etwa 2.000
U/min, und wenn ein Luftdruck P von etwa -600 mmHg vorhan
den ist, wird die Motor-Ausgangsdrehmomenten-Tabelle Nr. 6
ausgewählt. Dann wird der Motor-Regelungspegel L von dem
Pegel 4 auf den Pegel 5 verändert, so daß die Zündzeit
verzögert wird, wobei die Anzahl der von der Treibstoffzu
fuhr abgeschnittenen Zylinder gleich bleibt. Wie aus der
Tatsache ersichtlich ist, daß die Gleichung (IX) eine Funk
tion des effektiven Motor-Ausgangsdrehmoments Tr ist, ent
spricht der Sollwert des Motor-Ausgangsdrehmoments Tro un
bedingt dem effektiven Motor-Ausgangsdrehmoment Tr, und
zwar mit hoher Genauigkeit. Dies führt dazu, daß die Motor-
Ausgangsregelung mit hoher Genauigkeit durchgeführt wird.
Bei einer derartig durchgeführten Traktionsregelung wird
ein Sollwert für den quantitativen Schlupf Spt bei einer
Zunahme des effektiven Motor-Ausgangsdrehmoments Tr größer,
wodurch ein vergrößerter Sollwert des Motor-Ausgangsdreh
moments Tro geliefert wird. Im Ergebnis wird dadurch ein
Abfall im Motor-Ausgangsdrehmoment vermindert, so daß da
durch ein nennenswerter Verlust an Beschleunigung ver
mieden wird. Wenn beispielsweise als Ergebnis von einem
hohen effektiven Motor-Ausgangsdrehmoment Tr der Sollwert
für das Motor-Ausgangsdrehmoment Tro einen Wert von 2,8
kgfm aufweist, und zwar unter der Motor-Betriebsbedingung
einer Motor-Drehzahl Ne von etwa 2.000 U/min bei einem
Luftdruck P von etwa -600 mmHg, wird die Motor-Ausgangs
drehmomenten-Tabelle Nr. 4 ausgewählt, wodurch ein Motor-Re
gelungs-Pegel 3 geliefert wird, so daß die Anzahl der von
der Treibstoffzufuhr abgeschnittenen Zylinder von zwei auf
einen vermindert wird, und die Zündzeit verzögert wird.
Wenn andererseits als Ergebnis eines niedrigen effektiven
Motor-Ausgangsdrehmoments Tr der Sollwert des Motor-Aus
gangsdrehmoments Tro 1,2 kgfm beträgt, und zwar unter der
selben Motor-Betriebsbedingung, wird die Motor-Ausgangs
drehmomenten-Tabelle 8 ausgewählt, wodurch der Motor-
Regelungspegel L von "7" geliefert wird. In dem Treib
stoff-Einspritz-Muster für den Regelungspegel L von "7"
sind vier von den sechs Zylindern von der Treibstoffzu
fuhr abgeschnitten, so daß dadurch ein größerer Abfall in
dem Motor-Ausgangsdrehmoment herbeigeführt wird. Somit
unterdrückt die Motorregelung einen Abfall im Motor-Aus
gangsdrehmoment stärker, wenn das effektive Motor-Ausgangs
drehmoment Tr groß ist, im Vergleich zu dem Zustand, wenn
es klein ist, wodurch ein nennenswerter Verlust an Be
schleunigung verhindert wird.
Während einer wiederholten Ausführung der Traktionsrege
lung, wenn der größte quantitative Schlupf SHi für die An
triebsräder 1 und 2 unter den Regelungs-Abschluß-Schwellen
wert Se abfällt, wird die Schlupf-Entscheidungsmarkierung
Fs wieder tiefgesetzt, und die Motor-Regelung beendet den
Ablauf der vorgegebenen Wartezeit t vom erneuten Herab
setzen der Schlupf-Entscheidungsmarkierung Fs, wonach die
Traktions-Regelungsmarkierung Ft wieder tiefgesetzt wird.
Da der Schwellenwert für die Regelungsbeendigung Se groß
wird, und zwar in Abhängigkeit von einer Zunahme des
effektiven Motor-Ausgangsdrehmoments Tr, wird die Motor
regelung zum Abschluß gebracht, bevor der größte quantita
tive Schlupf SHi übermäßig abgefallen ist. Folglich wird
die Motor-Regelung früher beendet, wenn das effektive
Motor-Ausgangsdrehmoment Tr groß ist, im Vergleich zu dem
Zustand, bei dem das effektive Motor-Ausgangsdrehmoment Tr
klein ist, was dazu führt, daß nur eine kurze Zeit vorhan
den ist, in welcher ein Beschleunigungsverlust auftritt.
Bei der Traktionsregelung können die Gleichungen (II) und
(IV) für die Berechnung des ersten und des zweiten Rege
lungs-Anfangs-Schwellenwertes Ss und As ersetzt werden, und
zwar für ein effektives Motor-Ausgangsdrehmoment Tr,
welches größer ist als ein vorgegebenes Drehmoment Tx,
indem die folgenden Gleichungen (II′) und (IV′) jeweils
angewandt werden:
Ss = Sso K1 K2 C (II′)
As = Aso K1 K2 C (IV′)
As = Aso K1 K2 C (IV′)
wobei C eine positive ganze Zahl ist.
In diesem Falle nehmen der erste und der zweite Regelungs-
Anfangs-Schwellenwert Ss und As übermäßig große Werte an,
wodurch die Unterbrechung der Traktionsregelung zuverläs
siger wird. In diesem Falle wird das vorgegebene Drehmoment
Tx derart erreicht, daß man einen Wert hat, der die Trak
tionsregelung verursacht, anstatt eine Verschlechterung der
Beschleunigung herbeizuführen. Um die Traktionsregelung da
zu zu zwingen, daß sie früher beendet wird, kann die Motor-
Regelung erzwungen werden, wenn das effektive Motor-Aus
gangsdrehmoment Tr größer ist als ein vorgegebenes Drehmo
ment Ty, um die Motor-Ausgangsdrehmomenten-Tabelle Nr. 1
auszuwählen, so daß dadurch ein normaler Motorbetrieb ent
wickelt wird, oder es kann die Traktionsregelung gezwungen
werden, daß sie beendet wird, wenn die Schlupf-Entschei
dungsmarkierung Fs oder die Traktions-Regelungsmarkierung
Ft wieder tiefgesetzt wird. Dies führt zu einer kurzen
Zeitperiode, in welcher ein Beschleunigungsverlust auf
tritt.
In diesem Falle fällt gemäß den Motor-Betriebsbedingungen
das Motor-Ausgangsdrehmoment, welches in einer in Bezug ge
nommenen Motor-Ausgangsdrehmomenten-Tabelle gefunden wurde,
potentiell in denjenigen Bereich, im welchem in der Tabelle
eine Drehmomenten-Abwärtsregelung verboten ist. Wenn bei
spielsweise der Sollwert für das Motor-Ausgangsdrehmoment
Tro 0,6 kgfm beträgt, und zwar bei einer Motor-Betriebsbe
dingung von einer Motordrehzahl Ne von 500 U/min, und der
Druck der Ansaugluft P -600 mmHg beträgt, wird die Motor
ausgangs-Drehmomenten-Tabelle Nr. 8 gewählt. Es ist jedoch
die Motor-Betriebsbedingung in dem verbotenen Bereich der
Drehmomenten-Abwärtsregelung involviert. In einem solchen
Falle wird die Motor-Ausgangs-Drehmomenten-Tabelle Nr. 7
versuchsweise in Bezug genommen. Diese Motor-Ausgangsdreh
momenten-Tabelle Nr. 7 läßt die Motor-Betriebsbedingung in
ihrem verbotenen Bereich der Drehmomenten-Abwärts-Regelung
unberücksichtigt, sie wird fest ausgewählt. Dies führt zu
dem Ergebnis, daß der Regelungspegel L von "8" ausgewählt
wird. Der Regelungspegel L von "8" definiert das Treib
stoff-Einspritz-Muster, bei welchem drei Zylinder von der
Treibstoff-Zufuhr abgeschnitten sind, so daß die Traktions
regelung daran gehindert wird, widerstrebend unterbrochen
und dann wieder aufgenommen zu werden. Dies führt dazu,
daß eine scharfe Veränderung im Motor-Ausgangsdrehmoment
ausgeregelt wird, so daß dadurch der Fahrer entlastet wird.
Bei der Traktionsregelung kann der Sollwert für den quanti
tativen Schlupf Spt in der Weise verhindert werden, daß
das Motor-Ausgangsdrehmoment in Abhängigkeit von den Fahr
bedingungen verändert wird.
Die Fig. 28 zeigt ein Flußdiagramm, welches eine Rege
lungsroutine für einen Sollwert des quantitativen Schlupfes
veranschaulicht. Nachdem verschiedene Signale von zumindest
den Geschwindigkeitsfühlern 41 bis 44, dem Steuerwinkelfüh
ler 45, dem Leerlauf-Postionsfühler 46 und dem Brems-Posi
tionsfühler 47 im Schritt S301 gelesen sind, wird im
Schritt S302 eine Entscheidung herbeigeführt, ob die Trak
tion in den Zustand 1 (eins) hochgesetzt wurde. Wenn die
Antwort bei dieser Entscheidung "NEIN" lautet, erfolgt ein
direkter Rücksprung. Wenn die Antwort bei dieser Entschei
dung jedoch "NEIN" lautet, wird im Schritt S303 eine wei
tere Entscheidung darüber getroffen, ob eine Seiten
beschleunigung Gs, welche aus der Gleichung (I) berechnet
wird, größer ist als eine vorgegebene Seitenbeschleunigung
Gso. Wenn die Antwort bei dieser Entscheidung "JA" lautet,
wird im Schritt S304 eine Entscheidung darüber getroffen,
ob eine Giergeschwindigkeit Yr größer ist als eine vorge
gebene Grundgeschwindigkeit Yro. Die Giergeschwindigkeit
wird aus der folgenden Gleichung (X) berechnet:
Yr = Vr²/9,8L tan(Θ/Rg) (X)
wobei L die Radbasis des Fahrzeugs ist und
Rg das Übersetzungsverhältnis des Lenkgetriebes ist.
Rg das Übersetzungsverhältnis des Lenkgetriebes ist.
Wenn die Giergeschwindigkeit Yr größer ist als die vorge
gegebene Basisgeschwindigkeit Yro, dann wird im Schritt
S305 eine weitere Entscheidung darüber getroffen, ob das
effektive Motor-Ausgangsdrehmoment Tr, welches in der
Motor-Regeleinheit 30 bestimmt wird, geringer ist als ein
erstes vorgegebenes Drehmoment Tr1. Wenn die Antwort bei
dieser Entscheidung "JA" lautet, wird der Sollwert des
quantitativen Schlupfes Spt um einen vorgegebenen Wert
α im Schritt S306 vermindert. Wenn andererseits die
Antwort bei dieser Entscheidung "NEIN" lautet, dann wird
nachfolgend im Schritt S307 eine weitere Entscheidung
darüber getroffen, ob das effektive Motor-Ausgangsdreh
moment Tr größer ist als ein zweites vorgegebenes Dreh
moment Tr2, welches größer ist als das erste vorgegebene
Drehmoment Tr1. Wenn die Antwort bei dieser Entscheidung
"JA" lautet, dann wird der Sollwert für den quantitati
ven Schlupf Spt im Schritt S308 um einen vorgegebenen Wert
β angehoben.
Wenn andererseits die Antwort bei einer dieser Entschei
dungen, die in den Schritten S303, S304 und S307 getroffen
werden, "NEIN" lautet, dann bleibt das effektive Motor-
Ausgangsdrehmoment Tr unverändert. Nach der Rückstellung
des effektiven Motor-Ausgangsdrehmoments Tr in einem der
Schritte S306, S308, S309 springt die Routine zurück.
Unter der Annahme, daß eine Seitenbeschleunigung Gs und
eine Giergeschwindigkeit Yr größer sind als die grundlegen
de Seitenbeschleunigung Gso und die grundlegende Gierge
schwindigkeit Yro, wird der Sollwert für den quantitativen
Schlupf Spt um den vorgegebenen Wert α erhöht, wenn das
effektive Motor-Ausgangsdrehmoment Tr größer ist als das
erste vorgegebene Drehmoment Tr1. Dies führt zu dem Ergeb
nis, daß der Sollwert für das Motor-Ausgangsdrehmoment Tro
im Vergleich zu den üblichen Antriebsbedingungen oder Fahr
bedingungen vermindert wird, so daß dadurch die Unter
drückung des Motor-Ausgangsdrehmomentes gefördert wird.
Dies verbessert die Stabilität des Fahrzeugkörpers mittels
eines verminderten Motor-Ausgangsdrehmoments während der
Fahrt, so daß dadurch die Belastung des Fahrers vermindert
wird.
Andererseits wird unter den Fahrbedingungen, bei denen das
effektive Motor-Ausgangsdrehmoment Tr größer ist als das
zweite vorgegebene Drehmoment Tr2, der Sollwert für den
quantitativen Schlupf Spt um den vorgegebenen Wert β
vergrößert, was zu dem Ergebnis führt, daß der Sollwert für
das Motor-Ausgangsdrehmoment Tro im Vergleich zu den üb
lichen Fahrbedingungen größer wird. Infolgedessen wird die
Unterdrückung des Motor-Ausgangsdrehmomentes gelockert, was
zu einer verbesserten Beschleunigung während einer Kurven
fahrt führt. Wenn das effektive Motor-Ausgangsdrehmoment Tr
zwischen diesem ersten und dem zweiten vorgegebenen Dreh
moment Tr1 und Tr2 liegt, bleibt der Sollwert für den
quantitativen Schlupf Spt unverändert. In einem solchen
Fall wird der Sollwert des Motor-Ausgangsdrehmomentes Tro
in Abhängigkeit von einer Seitenbeschleunigung Gs bestimmt,
und zwar in der Weise, daß eine angemessene Abwärtsregelung
für das Drehmoment bei Kurvenfahrten herbeigeführt wird,
wodurch verbesserte Fahreigenschaften oder Fahrleistungen
herbeigeführt werden. Wenn eine Entscheidung gefällt wird,
daß ein Schlupf der Antriebsräder 1 und 2 während einer
Kurvenfahrt auftritt, werden eine Seitenbeschleunigung Gs
und eine effektive Motor-Ausgangsleistung Tr beim Auftreten
eines Schlupfes abgespeichert. Weiterhin wird dann, wenn
eine Seitenbeschleunigung Gs während der Ausführung der
Traktionsregelung größer wird als beim Auftreten des
Schlupfes, der Sollwert für das Motor-Ausgangsdrehmoment
Tro so geregelt, daß das effektive Motor-Ausgangsdrehmoment
das effektive Motor-Ausgangsdrehmoment beim Auftreten des
Schlupfes nicht überschreitet. Folglich wird ein ver
bessertes Beschleunigungsverhalten während einer Kurven
fahrt gewährleistet, ohne daß die Stabilität des Fahrzeug
körpers verringert oder verschlechtert wird. Wenn eine
Motordrehzahl Ne und das effektive Motor-Ausgangsdreh
moment Tr in geringerem Maß abnehmen, als es jeweils vor
gegeben ist, wird die Entscheidung getroffen, daß das
Fahrzeug eine Gefällstrecke fährt, und es wird dann der
Motor so geregelt, daß die Drehmomentenverminderung be
grenzt wird. Dies führt dazu, daß eine geeignete Antriebs
kraft während einer Fahrt auf einem Gefälle oder einer
Steigung gewährleistet ist. Wenn eine Zunahme des quanti
tativen Schlupfes für die Antriebsräder 1 und 2 auftritt,
während ein Abfall in dem effektiven Motor-Ausgangsdreh
moment Tr zu beobachten ist, wird entschieden, daß eine
Hochschalt-Drehung auftritt, und es wird ein Abfall im
Motor-Ausgangsdrehmoment unterdrückt.
Claims (14)
1. Traktions-Regel-Einrichtung für ein Fahrzeug zur
Regelung des Motor-Ausgangsdrehmomentes während
des Auftretens von übermäßigem Schlupf der An
triebsräder derart, daß ein Übermaß an Antriebs
kraft begrenzt wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Schlupf-Fühlereinrichtung vorgesehen ist, um quantitativen Schlupf der Antriebsräder in be zug auf eine Straßenoberfläche zu ermitteln, auf welcher das Fahrzeug fährt,
daß weiterhin eine Motor-Ausgangsleistungs-Fühler einrichtung vorhanden ist, um das effektive Aus gangsdrehmoment eines Motors eines Fahrzeugs zu ermitteln, und
daß eine Regeleinrichtung vorhanden ist, um einen Sollwert für das Motor-Ausgangsdrehmoment zu be stimmen, welcher für einen speziell festgelegten Sollwert quantitativen Schlupfes geeignet ist, ge stützt auf das effektive Ausgangsdrehmoment und den quantitativen Schlupf zur Regelung des Motors derart, daß der Sollwert des Motor-Ausgangsdreh momentes erreicht wird.
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Schlupf-Fühlereinrichtung vorgesehen ist, um quantitativen Schlupf der Antriebsräder in be zug auf eine Straßenoberfläche zu ermitteln, auf welcher das Fahrzeug fährt,
daß weiterhin eine Motor-Ausgangsleistungs-Fühler einrichtung vorhanden ist, um das effektive Aus gangsdrehmoment eines Motors eines Fahrzeugs zu ermitteln, und
daß eine Regeleinrichtung vorhanden ist, um einen Sollwert für das Motor-Ausgangsdrehmoment zu be stimmen, welcher für einen speziell festgelegten Sollwert quantitativen Schlupfes geeignet ist, ge stützt auf das effektive Ausgangsdrehmoment und den quantitativen Schlupf zur Regelung des Motors derart, daß der Sollwert des Motor-Ausgangsdreh momentes erreicht wird.
2. Traktions-Regel-Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Regeleinrichtung einen Vergleich herbei
führt zwischen dem Motor-Ausgangsdrehmoment für
eine effektive Motor-Antriebsbedingung, die in einer
Vielzahl von Motor-Ausgangsdrehmomenten-Tabellen nie
dergelegt ist, welche das Motor-Ausgangsdrehmoment
festlegen, wenn das Motor-Ausgangsdrehmoment abfällt,
und zwar in Abhängigkeit von verschiedenen Motor-An
triebsbedingungen, und dem Sollwert des Motor-Aus
gangsdrehmoments, und daß eine der Motor-Ausgangsdreh
momenten-Tabellen ausgewählt wird, welche dasjenige
Motor-Ausgangsdrehmoment enthält, welches am nähesten
an dem Sollwert des Motor-Ausgangsdrehmomentes liegt,
so daß der Motor in der Weise geregelt wird, daß ein
Drehmomenten-Abfall eintritt, welcher durch die aus
gewählte Motor-Ausgangsdrehmomenten-Tabelle bestimmt
ist.
3. Traktions-Regel-Einrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß jede Motor-Ausgangsdrehmomenten-Tabelle einen
Bereich für Motor-Antriebsbedingungen enthält, un
ter denen der Motor daran gehindert ist, einen Dreh
momentenabfall zu liefern.
4. Traktions-Regel-Einrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß dann, wenn eine effektive Motor-Antriebsbedingung
in den Bereich der ausgewählten Motor-Ausgangsdreh
momenten-Tabelle hineinfällt, die Regeleinrichtung
eine andere Motor-Ausgangsdrehmomenten-Tabelle aus
wählt, welche die effektive Motor-Ausgangsdrehmo
menten-Bedingung enthält, die einen geringeren Dreh
momentenabfall liefert.
5. Traktions-Regel-Einrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Motor-Antriebs-Bedingung durch eine Motor
drehzahl und eine Motorlast festgelegt ist.
6. Traktions-Regel-Einrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß jede Motor-Ausgangsdrehmomenten-Tabelle Motor-
Antriebsbedingungen enthält, unter denen der Motor
daran gehindert ist einen Drehmomentenabfall zu
liefern.
7. Traktions-Regel-Einrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß dann, wenn eine effektive Motor-Antriebsbedingung
in den Bereich der ausgewählten Motor-Ausgangsdreh
momenten-Tabelle hineinfällt, die Regeleinrichtung
eine andere Motor-Ausgangsdrehmomenten-Tabelle aus
wählt, welche die effektive Motor-Ausgangsdrehmo
menten-Bedingung enthält, die einen geringeren Dreh
momentenabfall liefert.
8. Traktions-Regel-Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Regeleinrichtung zumindest einen Schwellen
wert des Motor-Ausgangsdrehmomentes für eine An
fangsentscheidung der Motor-Ausgangs-Regelung des
Motors, einen Schwellenwert des Motor-Ausgangsdreh
momentes für eine Abschlußentscheidung der Motor-
Ausgangs-Regelung des Motors und den Sollwert des
Motor-Ausgangsdrehmomentes höher verändert, wenn
das effektive Motor-Ausgangsdrehmoment hoch ist,
als wenn das effektive Motor-Ausgangsdrehmoment
niedrig ist.
9. Traktions-Regel-Einrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Regeleinrichtung die Regelung des Motor-
Ausgangsdrehmomentes beendet, wenn das effektive
Motor-Ausgangsdrehmoment höher ist als ein vor
gegebenes Drehmoment.
10. Traktions-Regel-Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß dann, wenn das effektive Motor-Ausgangsdreh
moment höher ist als ein vorgegebenes Drehmoment,
die Regeleinrichtung einen Schwellenwert des Mo
tor-Ausgangsdrehmomentes für eine Anfangsentschei
dung der Motor-Ausgangs-Regelung des Motors ver
ändert, und zwar so groß wie die Regeleinrichtung
daran gehindert wird, mit der Regelung des Motor-
Ausgangsdrehmomentes zu beginnen.
11. Traktions-Regel-Einrichtung für ein Fahrzeug, zur
Regelung des Motor-Ausgangsdrehmomentes während
des Auftretens von übermäßigem Schlupf der An
triebsräder derart, daß ein Übermaß an Antriebs
kraft begrenzt wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Fühlereinrichtung für die Motorausgangs leistung vorgesehen ist, um das effektive Ausgangs drehmoment des Fahrzeugmotors zu ermitteln,
daß weiterhin eine Winkelfühlereinrichtung vorhan den ist, um einen Steuerwinkel oder Lenkwinkel zu ermitteln, um den das Fahrzeug in eine Kurve ge bracht werden soll,
daß weiterhin ein Fahrzeuggeschwindigkeits-Fühler vorhanden ist, um eine Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs zu ermitteln, und
daß eine Regeleinrichtung vorgesehen ist, um eine Größe zu bestimmen, welche sich auf die Kurvenfahrt des Fahrzeuges bezieht, und zwar auf der Grundlage des Steuerwinkels oder des Lenkwinkels, wobei auch die Fahrgeschwindigkeit ermittelt wird, und daß für den Fall, daß die Größe, welche die Beziehung zur Kurvenfahrt herstellt, größer ist als eine vorge gebene Größe, der Motor in der Weise geregelt wird, daß das effektive Motor-Ausgangsdrehmoment stärker reduziert wird, wenn das effektive Motor-Ausgangs drehmoment geringer ist als ein vorgegebenes Dreh moment, als wenn es größer ist als das vorgegebene Drehmoment.
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Fühlereinrichtung für die Motorausgangs leistung vorgesehen ist, um das effektive Ausgangs drehmoment des Fahrzeugmotors zu ermitteln,
daß weiterhin eine Winkelfühlereinrichtung vorhan den ist, um einen Steuerwinkel oder Lenkwinkel zu ermitteln, um den das Fahrzeug in eine Kurve ge bracht werden soll,
daß weiterhin ein Fahrzeuggeschwindigkeits-Fühler vorhanden ist, um eine Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs zu ermitteln, und
daß eine Regeleinrichtung vorgesehen ist, um eine Größe zu bestimmen, welche sich auf die Kurvenfahrt des Fahrzeuges bezieht, und zwar auf der Grundlage des Steuerwinkels oder des Lenkwinkels, wobei auch die Fahrgeschwindigkeit ermittelt wird, und daß für den Fall, daß die Größe, welche die Beziehung zur Kurvenfahrt herstellt, größer ist als eine vorge gebene Größe, der Motor in der Weise geregelt wird, daß das effektive Motor-Ausgangsdrehmoment stärker reduziert wird, wenn das effektive Motor-Ausgangs drehmoment geringer ist als ein vorgegebenes Dreh moment, als wenn es größer ist als das vorgegebene Drehmoment.
12. Traktions-Regel-Einrichtung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß weiterhin eine Schlupf-Fühlereinrichtung vor gesehen ist, um einen quantitativen Schlupf der An triebsräder in bezug auf eine Straßenoberfläche zu ermitteln, auf welcher das Fahrzeug fährt,
daß die Regeleinrichtung einen Sollwert des Motor- Ausgangsdrehmomentes festlegt, der dazu geeignet ist, einen Sollwert für quantitativen Schlupf zu liefern, und zwar auf der Grundlage des effekti ven Ausgangsdrehmomentes und des quantitativen Schupfes, und daß der Motor in der Weise geregelt wird, daß der Sollwert des Motor-Ausgangsdreh momentes erreicht wird, wodurch der Sollwert des quantitativen Schlupfes entwickelt wird.
daß weiterhin eine Schlupf-Fühlereinrichtung vor gesehen ist, um einen quantitativen Schlupf der An triebsräder in bezug auf eine Straßenoberfläche zu ermitteln, auf welcher das Fahrzeug fährt,
daß die Regeleinrichtung einen Sollwert des Motor- Ausgangsdrehmomentes festlegt, der dazu geeignet ist, einen Sollwert für quantitativen Schlupf zu liefern, und zwar auf der Grundlage des effekti ven Ausgangsdrehmomentes und des quantitativen Schupfes, und daß der Motor in der Weise geregelt wird, daß der Sollwert des Motor-Ausgangsdreh momentes erreicht wird, wodurch der Sollwert des quantitativen Schlupfes entwickelt wird.
13. Traktions-Regel-Einrichtung für ein Fahrzeug zur
Regelung des Motor-Ausgangsdrehmomentes während
des Auftretens von übermäßigem Schlupf der An
triebsräder derart, daß ein Übermaß an Antriebs
kraft begrenzt wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Fühlereinrichtung für die Motorausgangs leistung vorgesehen ist, um das effektive Ausgangs drehmoment des Fahrzeugmotors zu ermitteln,
daß weiterhin eine Winkelfühlereinrichtung vorhan den ist, um einen Steuerwinkel oder Lenkwinkel zu ermitteln, um den das Fahrzeug in eine Kurve ge bracht werden soll,
daß weiterhin ein Fahrzeuggeschwindigkeits-Fühler vorhanden ist, um eine Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs zu ermitteln, und
daß eine Regeleinrichtung vorgesehen ist, um eine Größe zu bestimmen, welche sich auf die Kurvenfahrt des Fahrzeuges bezieht, und zwar auf der Grundlage des Steuerwinkels oder des Lenkwinkels, wobei auch die Fahrgeschwindigkeit ermittelt wird, und daß für den Fall, daß die Größe, welche die Beziehung zur Kurvenfahrt herstellt, größer ist als eine vorge gebene Größe, der Motor in der Weise geregelt wird, daß das effektive Motor-Ausgangsdrehmoment stärker vergrößert wird, wenn das effektive Motor-Ausgangs drehmoment größer ist als ein vorgegebenes Dreh moment, als wenn es größer ist als das vorgegebene Drehmoment.
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Fühlereinrichtung für die Motorausgangs leistung vorgesehen ist, um das effektive Ausgangs drehmoment des Fahrzeugmotors zu ermitteln,
daß weiterhin eine Winkelfühlereinrichtung vorhan den ist, um einen Steuerwinkel oder Lenkwinkel zu ermitteln, um den das Fahrzeug in eine Kurve ge bracht werden soll,
daß weiterhin ein Fahrzeuggeschwindigkeits-Fühler vorhanden ist, um eine Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs zu ermitteln, und
daß eine Regeleinrichtung vorgesehen ist, um eine Größe zu bestimmen, welche sich auf die Kurvenfahrt des Fahrzeuges bezieht, und zwar auf der Grundlage des Steuerwinkels oder des Lenkwinkels, wobei auch die Fahrgeschwindigkeit ermittelt wird, und daß für den Fall, daß die Größe, welche die Beziehung zur Kurvenfahrt herstellt, größer ist als eine vorge gebene Größe, der Motor in der Weise geregelt wird, daß das effektive Motor-Ausgangsdrehmoment stärker vergrößert wird, wenn das effektive Motor-Ausgangs drehmoment größer ist als ein vorgegebenes Dreh moment, als wenn es größer ist als das vorgegebene Drehmoment.
14. Traktions-Regel-Einrichtung nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß weiterhin eine Schlupf-Fühlereinrichtung vor gesehen ist, um einen quantitativen Schlupf der An triebsräder in bezug auf eine Straßenoberfläche zu ermitteln, auf welcher das Fahrzeug fährt,
daß die Regeleinrichtung einen Sollwert des Motor- Ausgangsdrehmomentes festlegt, der dazu geeignet ist, einen Sollwert für quantitativen Schlupf zu liefern, und zwar auf der Grundlage des effekti ven Ausgangsdrehmomentes und des quantitativen Schlupfes, und daß der Motor in der Weise geregelt wird, daß der Sollwert des Motor-Ausgangsdreh momentes erreicht wird, wodurch der Sollwert des quantitativen Schlupfes entwickelt wird.
dadurch gekennzeichnet,
daß weiterhin eine Schlupf-Fühlereinrichtung vor gesehen ist, um einen quantitativen Schlupf der An triebsräder in bezug auf eine Straßenoberfläche zu ermitteln, auf welcher das Fahrzeug fährt,
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