DE19637467B4

DE19637467B4 - Radantriebsdrehmoment-Regeleinrichtung

Info

Publication number: DE19637467B4
Application number: DE19637467A
Authority: DE
Inventors: Taketoshi Ageo Kawabe; Osamu Ageo Isobe; Masao Ageo Nakazawa; Ikurou Ageo Notsu; Sadahiro Ageo Takahashi
Original assignee: UD Trucks Corp
Current assignee: UD Trucks Corp
Priority date: 1995-09-14
Filing date: 1996-09-13
Publication date: 2007-08-02
Anticipated expiration: 2016-09-14
Also published as: JP3526675B2; CN1080655C; DE19637467A1; KR970016237A; CN1156671A; HK1001390A1; JPH0988655A; US5961565A; KR100432596B1

Abstract

Radantriebsdrehmoment-Regeleinrichtung, enthaltend: Einrichtungen (4, 22) zum Erfassen einer Geschwindigkeit eines Antriebsrades (10), Einrichtungen (5) zum Erfassen einer Geschwindigkeit eines Fahrzeuges, wobei dieses Fahrzeug mit dem Antriebsrad (10) ausgestattet ist, Einrichtungen (3) zum Errechnen eines Antriebsradschlupffaktors aus der Geschwindigkeit des Antriebsrades (10) und der Geschwindigkeit des Fahrzeuges, und Einrichtungen (2, 3, 9) zum Regeln eines Antriebsdrehmomentes des Antriebsrades (10), derart daß der Schlupffaktor mit einem vorgegebenen Sollwert übereinstimmt, dadurch gekennzeichnet, daß:
die Regeleinrichtung weiterhin enthält: Einrichtungen (S12) zum Einstellen einer Bestimmungsfunktion, bei der das Vorzeichen wechselt, wenn der Schlupffaktor mit dem Sollwert übereinstimmt, Einrichtungen (S13) zum Einstellen einer Änderungsfunktion, die einen Integralterm enthält, der das Zeitintegral der Bestimmungsfunktion ist, und Einrichtungen (S14) zum Bestimmen eines Antriebsdrehmoment-Sollwertes, entsprechend dem Wert der Änderungsfunktion, wobei die Regeleinrichtung (2, 3, 9) Einrichtungen (S15) enthält, die dazu bestimmt sind, das Antriebsdrehmoment auf den Antriebsdrehmoment-Sollwert einzustellen.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Diese Erfindung bezieht sich auf die Optimierung eines Radantriebsdrehmomentes, wenn ein Fahrzeug anfährt oder beschleunigt.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Eine Rückkopplungsregelung des Antriebsradantriebsdrehmomentes, derart auf einer Differenz zwischen Rad- und Karosseriegeschwindigkeit basierend, daß das Antriebsrad nicht übermäßig durchdreht, wenn ein Fahrzeug anfährt oder beschleunigt, ist beispielsweise in folgenden Beschreibungen erläutert.

(1) Tan und Chin: Vehicle Traction Control: Variable Structure Control Approach, Trans. Of ASME Dynamic Systems, Measurement and Control, 113 223/230 (1991)
(2) Chin, William, Sidlosky, Rule und Sparschu: Sliding-Mode ABS Wheel Slip Control Proc. Of Am. Control Conf. 1/5 (1992)

Bei den Vorrichtungen, die in diesen Beschreibungen erläutert sind, ist eine Funktion mit den Parametern Fahrzeug- und Radgeschwindigkeit vorgegeben, und der Schlupffaktor zwischen der Straßenoberfläche und dem Reifen wird auf einen Sollwert gebracht, indem ein Antriebsdrehmoment entsprechend verändert wird, je nach dem ob die Werte der Funktion negativ oder positiv sind.

Wenn jedoch das Antriebsdrehmoment bei dieser Vorrichtung aufgrund einer Ansprechverzögerung mit Bezug auf die Drosselklappenbetätigung des Motors, der das Antriebsdrehmoment erzeugt, nachhinkt, kann dieses nicht den gewünschten Wert annehmen.

Die Regelvorrichtung umfaßt darüber hinaus einen digitalen Rechner. Wenn die Fahrzeug- und die Radgeschwindigkeit innerhalb eines begrenzten Meßintervalles gemessen werden, tritt eine Ansprechverzögerung bei der Regelung des Antriebsdrehmomentes aufgrund der Zeitdauer auf, die erforderlich ist, um die Funktion zu berechnen, wodurch Antriebsdrehmoment oder Schlupffaktor dazu neigen, um ihren Sollwert zu pendeln.

Um dieses Pendeln zu Vermeiden, können die Eigenschaften der Funktion so eingestellt werden, daß keine plötzliche Veränderung des Antriebsdrehmomentes erfolgt und das Antriebsdrehmoment sanft zwischen einem Maximal- und Minimalwert variiert. Wenn jedoch das Antriebsdrehmoment auf diese Weise intermittierend variiert wird, vergrößert sich der Regelfehler, und der Sollwert kann nicht präzise mit dem tatsächlichen Wert des Schlupffaktors übereinstimmen.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es daher, den Schlupffaktor zwischen der Straßenoberfläche und einem Reifen schnell mit einem Sollwert in Übereinstimmung zu bringen.

Ein weiters Ziel dieser Erfindung ist die Verbesserung der Regelgenauigkeit des Schlupffaktors.

Um die oben genannten Ziele zu erreichen, sieht die vorliegende Erfindung eine Radantriebsdrehmoment-Regeleinrichtung vor, die enthält: einen Mechanismus zum Erfassen der Radgeschwindigkeit, einen Mechanismus zum Erfassen der Fahrzeuggeschwindigkeit, wobei dieses Fahrzeug mit dem Antriebrad ausgestattet ist, einen Mechanismus zum Errechnen eines Antriebsradschlupffaktors aus der Geschwindigkeit des Antriebrades und der Fahrzeuggeschwindigkeit, einen Mechanismus zum Festlegen einer Bestimmungsfunktion, bei der sich das Vorzeichen ändert, wenn der Schlupffaktor mit dem Sollwert übereinstimmt, einen Mechanismus zum Festlegen einer Änderungsfunktion, die einen Integralterm enthält, der das Zeitintegral aus der Bestimmungsfunktion ist, einen Mechanismus zum Bestimmen eines Antriebsdrehmoment-Sollwertes entsprechend dem Wert der Änderungsfunktion und einen Mechanismus zum Regeln eines Antriebsdrehmomentes des Antriebsrades in Abhängigkeit eines Antriebsdrehmoment-Sollwertes.

Es ist vorzuziehen, daß die Bestimmungsfunktion durch die folgende Gleichungen (A) und die Änderungsfunktion durch die folgende Gleichung (B) bestimmt ist: σ(t) = η·xv(t) + xW(t), :Gleichung (A)wobei:

η = λ₀ – 1
σ(t) = Bestimmungungsfunktion
x_v(t) = Fahrzeuggeschwindigkeit
x_w(t) = Antriebsradgeschwindigkeit
λ₀ = Sollschlupffaktor
λ = Schlupffaktor

wobei:

s(t) = Änderungsfunktion
k_l = konstant

Es ist weiterhin vorzuziehen, daß der Antriebsdrehmoment-Sollwert durch die folgende Gleichung (C) bestimmt ist: ucmd(t) = JW·q(t) :Gleichung (C)

J_w, q⁺, q^–, δ = Konstanten
U_cmd(t) = Antriebsdrehmoment-Sollwert
f(s) = monoton fallende Funktion, f(0) = q^–, f(δ) = q⁺

Diese Erfindung sieht ebenfalls eine Radantriebsdrehmoment-Regeleinrichtung vor, die enthält: einen Mechanismus zum Erfassen der Radgeschwindigkeit, einen Mechanismus zum Erfassen der Fahrzeuggeschwindigkeit, wobei dieses Fahrzeug mit dem Antriebsrad ausgestattet ist, einen Mechanismus zum Errechnen eines Antriebsradschlupffaktors aus der Geschwindigkeit des Antriebrades und der Fahrzeuggeschwindigkeit, einen Mechanismus zum Festlegen einer Bestimmungsfunktion, bei der sich das Vorzeichen ändert, wenn der Schlupffaktor mit dem Sollwert übereinstimmt, einen Mechanismus zum Erfassen der Winkelbeschleunigung des Antriebsrades und einen Mechanismus zum Errechnen eines Sollwertes des Antriebsdrehmomentes entsprechend dem Wert der Bestimmungsfunktion und der Winkelbeschleunigung und einen Mechanismus zum Regeln eines Antriebsdrehmomentes des Antriebsrades, damit dieses mit dem Antriebsdrehmoment-Sollwert übereinstimmt.

Es ist vorzuziehen, daß die Bestimmungsfunktion durch die folgende Gleichung (D) bestimmt ist: σ(t) = η·xv(t) + xw(t) :Gleichung (D)wobei:

Es ist weiterhin vorzuziehen, daß der Antriebsdrehmoment-Sollwert durch die folgende Gleichung (E) bestimmt ist: ucmd(t) = JW{v(t) + kW·ẋW} :Gleichung (E)

J_W, v⁺, v^–, k_W = Konstanten
ẋ = Antriebsradwinkelbeschleunigung
U_cmd(t) = Antriebsdrehmoment-Sollwert

Die Details, sowie andere Eigenschaften und Vorteile dieser Erfindung sind in der folgenden Beschreibung dargelegt und in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein schematisches Diagramm einer Antriebsdrehmoment-Regeleinrichtung entsprechend einer ersten Ausführungsform dieser Erfindung.
2 ist ein Flußdiagramm, das den Ablauf darstellt, der von der Regeleinrichtung durchgeführt wird, um zu bestimmen, ob die Antriebsdrehmoment-Regelbedingungen erfüllt sind.
3 ist ein Flußdiagramm, daß die Antriebsdrehmoment-Regelroutine darstellt, die mit der Regeleinrichtung ausgeführt wird.
4 ist ein Graph, der die Eigenschaften einer Regelfunktion q_i(t) beschreibt, die von der Regeleinrichtung verwendet wird.
5 ist ein Graph des Schlupffaktors λ, geregelt durch die Regeleinrichtung.
6 ist ein Graph, der die Beziehung zwischen der Antriebsradgeschwindigkeit x_Wi und der Fahrzeuggeschwindigkeit x_v, geregelt durch die Regeleinrichtung, zeigt.
7 gleicht 1, zeigt jedoch eine zweite Ausführungsform dieser Erfindung.
8 gleicht 1, zeigt jedoch eine dritte Ausführungsform dieser Erfindung.
9 ist ein Flußdiagramm, das die Antriebsdrehmoment-Regelroutine entsprechend der dritten Ausführungsform zeigt.
10 ist ein Graph, der die Eigenschaften der Regelfunktion v_i(t) entsprechend der dritten Ausführungsform zeigt.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Unter Bezugnahme auf 1 der Zeichnungen verändert ein Motor 1 ein abgegebenes Drehmoment entsprechend der Öffnung einer Lufteinlaßdrosselklappe 11. Das abgegebene Drehmoment wird auf das linke und rechte Rad 10 mittels eines Drehmomentverteilers 2 übertragen, der das Drehmoment in Abhängigkeit eines Ausgangssignals einer Regeleinrichtung 3 so verteilt, daß die Antriebsräder 10 gedreht werden. Das Öffnen und Schließen der Lufteinlaßdrosselklappe wird mit einem Gaspedal 8 durchgeführt.
Die Signale von einem Radgeschwindigkeitssensor 4, der die Rotationsgeschwindigkeit x_W(t) der Räder 10 erfaßt, einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 5, der die Fahrzeuggeschwindigkeit x_v(t) des Automobils erfaßt, und von einem Gaspedal-Niederdrückwinkelsensor 6, der einen Niederdrückwinkel θ(t) des Gaspedals 8 erfaßt, werden in die Regeleinheit 3 eingegeben.
Ein Radgeschwindigkeitssensor 4 ist für jedes der Antriebsräder 10 vorgesehen.
Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 5 umfaßt beispielsweise einen Beschleunigungssensor, der die Beschleunigung α erfaßt, die auf das Fahrzeug in Vorwärts-/Rückwärtsrichtung wirkt, und ein Integriergerät, das das Ausgangssignal des Sensors 5 integriert.
Alternativ dazu kann die Fahrzeuggeschwindigkeit x_v(t) mit der folgenden Gleichung in der Regeleinheit 3 errechnet werden:
wobei x_v(t₀) ein Ausgangswert und R_W der Radius eines Rades ist.
Ein Radgeschwindigkeitssensor kann auch an einem mitlaufenden Rad so installiert sein, daß er die Rotationsgeschwindigkeit des mitlaufenden Rades 20 als die Fahrzeuggeschwindigkeit x_v(t) erfaßt.
Die Regeleinheit 3 kann beispielsweise einen Mikrocomputer beinhalten, der das Sollantriebsdrehmoment U_cmd(t) aus den folgenden Gleichungen mit Bezug auf die Signale der eingegebenen Antriebsradgeschwindigkeit x_W(t), der Fahrzeuggeschwindigkeit x_v(t) und des Gaspedal-Niederdrückwinkels θ(t) errechnet.
wobei i ein Suffix ist, das die Radnummer kennzeichnet.
Beispielsweise kann, wenn die Antriebsräder die beiden Hinterräder sind, die Radgeschwindigkeit des rechten Hinterrades
und die Radgeschwindigkeit des linken Hinterrades
sein. Eine Bestimmungsfunktion σ_i wird für die Geschwindigkeit jedes Antriebsrades errechnet.
η ist ein vorgegebener Wert, der durch die folgende Gleichung aus einem Sollwert λ₀ des Schlupffaktors zwischen der Straßenoberfläche und den Reifen errechnet wird: η = λ0 – 1
Der Schlupffaktor λ_i zwischen der Straßenoberfläche und den Reifen wird mit der folgenden Gleichung bestimmt.
Gemäß Definition bedeutet σ_i(t) = 0, daß der Schlupffaktor λ_i mit dem Schlupffaktor λ₀ übereinstimmt. σ_i(t) > 0 bedeutet, daß der Schlupffaktor größer ist als der Sollwert, während σ_i(t) < 0 bedeutet, daß der Schlupffaktor geringer ist als der Soll wert. Als nächstes wird die Änderungsfunktion s_i(t) unter Verwendung der folgenden Gleichung errechnet:
wobei t die momentane Zeit und k_l eine vorgegebene positive Konstante ist.
Der Antriebsdrehmomentwert U_cmd(t) der Antriebsräder 10 wird mit den folgenden Gleichungen bestimmt:
f(s_i) ist eine sanft monoton fallende Funktion, die f(0) = q – / i, f(δ) = q + / i erfüllt. δ ist ein positiver, vorbestimmter Wert. q – / i, q + / i sind Konstanten, die die folgenden Bedingungen erfüllen:
ist eine Kraft in Vorwärts-/Rückwärtsrichtung, die von der Straßenoberfläche auf das i-te Rad ausgeübt wird, und
ist der Rollwiderstand des i-ten Rades.
ẋ_v und σ_i haben immer begrenzte Werte, so daß es immer Werte von q + / i und q – / i gibt, die die Gleichungen (6) und (7) erfüllen. 4 zeigt q_i(t) in graphischer Form.
Somit wird ein Öffnungskorrekturmaß für die Lufteinlaßdrosselklappe 11, das erforderlich ist, um das Sollantriebsdrehmoment U_cmd(t) zu erhalten, aus dem Gaspedal-Niederdrückwinkel θ(t) errechnet, und ein Korrektursignal wird zu einem Einlaßdrosselklappen-Korrekturmechanismus 9 gesendet.
Der Einlaßdrosselklappen-Korrekturmechanismus 9 ist an der Lufteinlaßdrosselklappe 11 befestigt und korrigiert die Öffnung der Einlaßdrosselklappe 11 in Übereinstimmung mit einem Korrektursignal.
Die oben beschriebene Berechnung und die Regelung, die mit der Regeleinheit 3 durchgeführt wird, werden nun mit Hilfe der Flußdiagramme der 2 und 3 beschrieben.
Das Flußdiagramm aus 2 ist eine Basisroutine. In einem Schritt S1 wird geprüft, ob die Zeit eine Abtastzeit ist oder nicht. Dieser Schritt ist vorgesehen, damit die Routine innerhalb eines festen Zeitraums abläuft. Insbesondere wird überprüft, ob ein Zählwert t des gegenwärtigen Zeitpunkts gleich dem n-fachen (wobei n ganzzahlig ist) einer Abtastperiode T ist, und die Routine von Schritt S2 und die nachfolgenden Schritte werden nur dann ausgeführt, wenn Gleichheit besteht.
In Schritt S2 wird der Niederdrückwinkel θ(t) des Gaspedals gelesen, und in Schritt S3 wird geprüft, ob θ(t) gleich oder größer ist als ein vorgegebener Wert θ₀. Im allgemeinen tritt ein Durchdrehen während der Beschleunigung auf, wenn das Gaspedal um ein bestimmtes Ausmaß oder mehr niedergedrückt wurde. Zu anderem Zeitpunkt ist eine Antriebskraftregelung nicht notwen dig, so daß die Routine beendet wird, ohne eine Antriebskraftregelung durchzuführen.
Wenn der Niederdrückwinkel θ(t) gleich oder größer ist als θ₀, wird die Antriebskraft-Regelroutine ausgeführt, die in 3 gezeigt ist.
Hier werden in einem Schritt S11 die Antriebsradgeschwindigkeit
und die Fahrzeuggeschwindigkeit x_v(t) gelesen. Als nächstes werden in den Schritten S12-S14 die Berechnungen (1)–(7) ausgeführt und das Antriebsdrehmoment
für jedes Rad berechnet.
Dann wird in einem Schritt S15 die Öffnung der Drosselklappe derart korrigiert, daß das Motordrehmoment T_E mit der folgenden Gleichung übereinstimmt:
wobei k_G ein Übersetzungsverhältnis (übereinstimmend mit dem Motordrehmoment/Antriebsdrehmoment der Antriebsräder) ist. Um die Routine in einfacher Art und Weise auszuführen, kann die Öffnung der Einlaßklappe so eingestellt sein, daß sie direkt proportional zu
ist.
Der Drehmomentverteiler 2 teilt das Motordrehmoment T_E zwischen linkem und rechtem Antriebsrad gemäß dem Verhältnis
auf.
Wenn die Anzahl der Antriebsräder des Fahrzeuges η_W ist, können die Beschleunigungsgleichungen der Bewegung wie folgt ausgedrückt werden:

x_v = Fahrzeuggeschwindigkeit (konvertiert aus der Rotationswinkelgeschwindigkeit)
u_i = Beschleunigungsmoment des i-ten Rade
B_v = Luftwiderstandskoeffizient
J_W = Trägheitsmoment der Antriebsräder
μ_i(λ_i) = Reibungskoeffizient zwischen dem i-ten Rad und der Straßenoberfläche
Radlast des i-ten Antriebsrades
θ = Neigung des Straßenoberfläche
Rotationsgeschwindigkeit des i-ten Antriebsrades
M_v = Masse des Fahrzeuges
= Rollwiderstandskoeffizient des i-ten Antriebsrades
R_W = Radius der Antriebsräder
λ_i = Schlupffaktor des i-ten Rades
η_W = Anzahl der Antriebsräder

Es sei nun vorausgesetzt, das die Größe V_i(t) = s_i(t)² ist. Gemäß Definition ist klar, daß V_i(t) ≥ 0 ist. Wenn das Zeitdifferential V ._i(t) von V_i(t) immer V ._i(t) ≤ 0 ist, ist V_i(t) monoton fallend, d.h.:
und s_i(t) ebenfalls ein konstanter Wert ist. Nach Definition ist, wenn s_i(t) konstant ist, σ(t) = 0, d.h. λ_i = λ₀.
Es sollen die Bedingungen bestimmt werden, unter denen V ._i(t) immer V ._i(t) ≤ 0 ist. Da V ._i(t) = 2·s ._i(t)·s_i(t) ≤ 0, ist s ._i(t) < 0, wenn s_i(t) ≥ 0, und s ._i(t) ≥ 0, wenn s_i(t) ≤ 0 ist. Zunächst wird der Fall für s_i(t) < 0 angenommen. s ._i(t) ausgeschrieben ist:
Durch Einsetzen von q_i(t) aus Gleichung (5) in Gleichung (10), wird leicht ersichtlich, daß s ._i(t) > 0 ist. Ähnlich ist für s_i(t) > δ leicht ersichtlich, daß s ._i(t) < 0 ist. Aus Gleichung (10) wird deutlich, daß im Bereich von 0 ≤ s_i(t) ≤ δ ein Gleichgewichtspunkt vorhanden ist, für den s ._i(t) = 0 bei q_i(t) = u_i0 (q – / i > u_i0 > q + / i) ist. Somit fällt für s_i(t) < 0 und s_i(t) > δ V_i(t) monoton, und beim Punkt P im Bereich von 0 ≤ s_i(t) ≤ ≥ δ ist V_i(t) stetig. Dies bedeutet, daß λ_i = λ₀ ist. Auf diese Weise wird der Schlupffaktor λ_i präzise in kurzer Zeit auf einen Sollwert λ₀ geregelt, wie es in 5 gezeigt ist. weiterhin folgt die Fahrzeuggeschwindigkeit x_v der Antriebsradgeschwindigkeit
mit einem konstanten Geschwindigkeitsunterschied entsprechend dem Schlupffaktor λ₀, wie es in 6 gezeigt ist.
Demzufolge kann eine stetige Beschleunigung dadurch erreicht werden, daß ein Integralterm in der Änderungsfunktion vorgesehen ist.
7 zeigt eine zweite Ausführungsform der Erfindung, bei der die Konstruktion der oben erwähnten Ausführungsform vereinfacht worden ist.
Diese Ausführungsform findet Anwendung bei einem Fahrzeug mit einem Differentialgetriebe 23 anstelle eines Drehmomentvertei lers 2. Hier ist ein Rotationsgeschwindigkeitssensor 22 an der Antriebswelle 21 angebracht, anstelle einen Radgeschwindigkeitssensor 4 an jedem der Antriebsräder 10 zu befestigen, und ein Durchschnittswert
der Antriebsradgeschwindigkeit wird aus der Rotationsgeschwindigkeit der Antriebswelle 21 für η_W = 1 errechnet:
wobei K_p das Übersetzungsverhältnis gemäß
ist.
Gemäß dieser Ausführungsform erfolgt die Verteilung des Drehmomentes auf das linke und rechte Rad 10 mittels eines Differentialgetriebes 23 entsprechend der Last, wobei die Regeleinheit 3 nur die Öffnung der Einlaßdrosselklappe regelt.
8 und 9 zeigen eine dritte Ausführungsform dieser Erfindung. Gemäß dieser Ausführungsform ist der Konstruktion der ersten Ausführungsform ein Winkelbeschleunigungssensor 7 hinzugefügt, der die Winkelbeschleunigung jedes Antriebsrades 10 erfaßt, und die Winkelbeschleunigung ẋ_W jedes Antriebsrades wird in die Berechnung des Antriebsdrehmoment-Sollwertes
für jedes Antriebsrad 10 rückgekoppelt. Die Basisroutine für die Antriebskraftregelung ist die gleiche, wie im Flußdiagramm der ersten Ausführungsform, das in -2 gezeigt ist, was jedoch die Berechnung des Antriebskraft-Sollwertes
betrifft, sind die Schritte S13 und S14 der ersten Ausführungsform durch die Schritte S23 bzw. S24 ersetzt, wie es in 9 gezeigt ist.
Mit anderen Worten wird in Schritt 23 die Winkelbeschleunigung
der Antriebsräder aus dem Ausgangssignal des Winkelbeschleunigungssensors 7 gelesen, und in Schritt 24 wird der Antriebsdrehmoment-Sollwert
mit den folgenden Gleichungen errechnet:
wobei k_W ein positiver, vorbestimmter Wert in Form eines Rückkopplungssignales ist, um die Radwinkelbeschleunigung ẋ_W zum Bremsdrehmoment rückzukoppeln. v + / i, v – / i sind Konstanten, die die folgenden Bedingungen erfüllen:
ẋ_v, s_i haben in allen Fällen begrenzte Werte, so daß es immer Werte von v + / i, v – / i gibt, die die Gleichungen (13) und (14) erfüllen. Durch Ausdrücken der Gleichung (12) in diagrammartiger Form erhält man den Graph aus 10.
In einem Schritt S15 wird die Öffnung der Drosselklappe korrigiert und, wie im Fall der ersten Ausführungsform, das erzeugte Drehmoment mit Hilfe des Drehmomentverteilers 2 auf jedes Antriebsrad 10 verteilt, wobei der Antriebsdrehmoment-Sollwert
Verwendung findet, der wie oben beschrieben errechnet wird.
Gemäß dieser Ausführungsform wird die Gleichung (10) der vorher beschriebenen, ersten Ausführungsform wie folgt geschrieben:
Dies folgt aus der Tatsache, daß man bei Einsetzen von:
aus Gleichung (11) in Gleichung (9),
erhält.
Wenn man V_i(t) aus Gleichung (12) in Gleichung (15) einsetzt, kann man einfach erkennen, daß wenn s_i(t) < 0 ist, s ._i(t) > 0 ist aus Gleichung (14), ähnlich wenn s_i(t) > 0 ist, s ._i(t) < 0 ist aus Gleichung (13). Somit fällt V_i(t) monoton, wenn eine Art dieser Antriebskraftänderung möglich ist, und λ_i = λ₀.
Es gibt immer eine Erfassungsverzögerung der Rad- oder Fahrzeuggeschwindigkeit im Bezug auf den tatsächlichen Wert. Weiterhin wird, wenn ein digitaler Prozessor als Datenverarbeitungsvorrichtung verwendet wird, die Regelung in festen Intervallen durchgeführt, so daß kein Regelsignal zwischen den Regelzeitpunkten abgegeben wird. Es gibt ebenfalls eine Verzö gerung beim Antrieb, der das Antriebsdrehmoment erzeugt. Demzufolge gibt es immer eine Verzögerung bei der Antriebsdrehmomentregelung.
Aus diesem Grund wird der Schlupffaktor zu groß oder zu klein, verglichen mit dem Sollwert, das Antriebsdrehmoment schwankt, und als Folge davon ergibt sich ein Pendeln des Schlupffaktors um den Sollwert.
Gemäß dieser Ausführungsform wird die Winkelbeschleunigung-ẋ_W der Antriebsräder zum Antriebsdrehmoment rückgekoppelt, das Trägheitsmoment der Radrotation erhöht sich um einen äquivalenten Wert, und die Veränderung der Radgeschwindigkeit relativ zu
und V_i(t) ist gering. Dies wird deutlich aus der Tatsache, daß die linke Seite von ẋ_v gleich 1/(1+k_W) ihres Wertes ist, wenn k_W = 0 aufgrund des positiv vorbestimmten Wertes von k_W in Gleichung (16) ist.
Somit verändert sich, wenn der Schlupffaktor in Nähe des Sollwertes liegt, ẋ_W nicht so stark, selbst wenn eine Verzögerung in Gegenwart von V_i(t) auftritt, wodurch das vorgenannte Pendeln vermindert wird.
Die Beschleunigung der Antriebsräder kann durch ein Pseudodifferential ersetzt werden, das man durch Verarbeitung der Rotationsgeschwindigkeit mit einem Hochpaßfilter oder einem Bandpaßfilter erhält. Ebenfalls kann gemäß dieser Ausführungsform die Fahrzeuggeschwindigkeit durch die Radgeschwindigkeit der mitlaufenden Räder 20 ersetzt werden. Und weiterhin kann ein Radgeschwindigkeitssensor 4 an jedem der Antriebsräder 10, wie in der beschriebenen, zweiten Ausführungsform, befestigt, ein Rotationsgeschwindigkeitssensor 22 an der Antriebswelle 21 eines Fahrzeuges mit einem Differentialgetriebe angebracht, und der Durchschnittswert
der Antriebsradgeschwindigkeit aus der Rotationsgeschwindigkeit der Antriebswelle 21 errechnet werden, um somit nur die Öffnung der Drosselklappe zu regeln.

Claims

Radantriebsdrehmoment-Regeleinrichtung, enthaltend: Einrichtungen (4, 22) zum Erfassen einer Geschwindigkeit eines Antriebsrades (10), Einrichtungen (5) zum Erfassen einer Geschwindigkeit eines Fahrzeuges, wobei dieses Fahrzeug mit dem Antriebsrad (10) ausgestattet ist, Einrichtungen (3) zum Errechnen eines Antriebsradschlupffaktors aus der Geschwindigkeit des Antriebsrades (10) und der Geschwindigkeit des Fahrzeuges, und Einrichtungen (2, 3, 9) zum Regeln eines Antriebsdrehmomentes des Antriebsrades (10), derart daß der Schlupffaktor mit einem vorgegebenen Sollwert übereinstimmt, dadurch gekennzeichnet, daß: die Regeleinrichtung weiterhin enthält: Einrichtungen (S12) zum Einstellen einer Bestimmungsfunktion, bei der das Vorzeichen wechselt, wenn der Schlupffaktor mit dem Sollwert übereinstimmt, Einrichtungen (S13) zum Einstellen einer Änderungsfunktion, die einen Integralterm enthält, der das Zeitintegral der Bestimmungsfunktion ist, und Einrichtungen (S14) zum Bestimmen eines Antriebsdrehmoment-Sollwertes, entsprechend dem Wert der Änderungsfunktion, wobei die Regeleinrichtung (2, 3, 9) Einrichtungen (S15) enthält, die dazu bestimmt sind, das Antriebsdrehmoment auf den Antriebsdrehmoment-Sollwert einzustellen.
Radantriebsdrehmoment-Regeleinrichtung nach Anspruch 2, bei der die Bestimmungsfunktion durch die folgende Gleichung (A) und die Änderungsfunktion durch die folgende Gleichung (B) bestimmt sind: σ(t) = η·xv(t) + xW(t), :Gleichung (A)wobei: η = λ₀ – 1
σ(t) = Bestimmungungsfunktion x_v(t) = Fahrzeuggeschwindigkeit x_w(t) = Antriebsradgeschwindigkeit λ₀ = Sollschlupffaktor λ = Schlupffaktor
wobei: s(t) = Änderungsfunktion k_l = konstant
Antriebsdrehmoment-Regeleinrichtung nach Anspruch 2, bei der der Antriebsdrehmoment-Sollwert durch die folgende Gleichung (C) bestimmt ist ucmd(t) = JW·q(t) :Gleichung (C)
J_w, q⁺, q^–, δ = Konstanten U_cmd(t) = Antriebsdrehmoment-Sollwert f(s) = monoton fallende Funktion, f(0) = q^–, f(δ) = q⁺
Antriebsdrehmoment-Regeleinrichtung, enthaltend: Einrichtungen (4, 22) zum Erfassen einer Geschwindigkeit eines Antriebsrades (10), Einrichtungen (5) zum Erfassen einer Geschwindigkeit eines Fahrzeuges, wobei dieses Fahrzeug mit dem Antriebsrad (10) ausgestattet ist, Einrichtungen (3) zum Errechnen eines Antriebsradschlupffaktors aus der Geschwindigkeit des Antriebsrades (10) und der Geschwindigkeit des Fahrzeuges, und Einrichtungen (2, 3, 9) zum Regeln eines Antriebsdrehmomentes (10), derart daß der Schlupffaktor mit einem vorgegebenen Sollwert übereinstimmt, dadurch gekennzeichnet, daß: die Regeleinrichtung desweiteren enthält: Einrichtungen (S12) zum Einstellen einer Bestimmungsfunktion, bei der sich das Vorzeichen ändert, wenn der Schlupffaktor mit dem Sollwert übereinstimmt, Einrichtungen (7) zum Erfassen einer Winkelbeschleunigung des Antriebsrades (10) und Einrichtungen (S24) zum Berechnen eines Sollwertes des Antriebsdrehmomentes entsprechend dem Wert der Bestimmungsfunktion und der Winkelbeschleunigung, wobei diese Regeleinrichtung (2, 3, 9) Einrichtungen (S15) enthält, die zum Einstellen des Antriebsdrehmomentes auf den Antriebsdrehmoment-Sollwert bestimmt sind.
Antriebsdrehmoment-Regeleinrichtung nach Anspruch 4, bei der die Bestimmungsfunktion durch die folgende Gleichung (D) definiert ist: σ(t) = η·xv(t) + xw(t) :Gleichung (D)wobei: η = λ₀ – 1
σ(t) = Bestimmungungsfunktion x_v(t) = Fahrzeuggeschwindigkeit x_w(t) = Antriebsradgeschwindigkeit λ₀ = Sollschlupffaktor λ = Schlupffaktor
Antriebsdrehmoment-Regeleinrichtung nach Anspruch 5, bei der der Antriebsdrehmoment-Sollwert mit der folgenden Gleichung (E) bestimmt ist: ucmd(t) = JW{v(t) + kW·ẋW} :Gleichung (E)
J_W, v⁺, v^–, k_W = Konstanten ẋ = Antriebsradwinkelbeschleunigung U_cmd(t) = Antriebsdrehmoment-Sollwert