DE19714011A1

DE19714011A1 - Traktionsregelvorrichtung

Info

Publication number: DE19714011A1
Application number: DE19714011A
Authority: DE
Inventors: Hiroki Sasaki
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1996-04-05
Filing date: 1997-04-04
Publication date: 1997-11-06
Anticipated expiration: 2017-04-05
Also published as: US6061621A; DE19714011B4; KR100208298B1; KR970070506A; JP3531345B2; JPH09273434A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Traktionsregelvorrichtungen für Kraftfahrzeuge und insbe sondere auf die Traktionsregelung der Antriebsräder eines Kraftfahrzeugs durch Unterbrechen der Kraftstoffzufuhr zum Motor des Fahrzeugs.

Kraftfahrzeug-Traktionsregelsysteme sollen verhindern, daß die Fahrzeugräder aufgrund einer übermäßigen An triebskraft ohne Haftung auf der Straße durchdrehen, wenn das Fahrzeug auf einer rutschigen Straßenoberfläche fährt oder beschleunigt, wie z. B. auf einer mit Eis, Schnee oder Sand bedeckten Straße. Dies kann erreicht werden durch Unterbrechen der Kraftstoffzufuhr zum Motor, um die Antriebskraft zu verringern.

Eine Kraftstoffzufuhrunterbrechungs-Steuervorrichtung für diesen Zweck ist z. B. in der JP-4-295146-A, veröffent licht im Jahr 1992, und in der JP-1-227830-A, veröffent licht im Jahr 1991, beschrieben.

Bei dieser Steuervorrichtung werden die Drehzahlen der Antriebsräder und Laufräder erfaßt, wobei anhand der Differenz zwischen den beiden Drehzahlen ein Schlupffak tor zwischen den Antriebsrädern und der Straßenoberfläche berechnet wird. Wenn der Schlupffaktor größer ist als ein vorgegebener Wert, wird auf der Grundlage des Schlupffak tors die Kraftstoffzufuhr zu einem vorgegebenen Zylinder des Motors unterbrochen. Wenn somit das Fahrzeug aufgrund einer übermäßigen Antriebskraft durchzudrehen beginnt, wird die Antriebskraft der Antriebsräder schnell verrin gert, um das Durchdrehen zu verhindern.

Wenn jedoch die Kraftstoffzufuhr zu einigen Motorzylin dern unterbrochen wird, strömen die Luft, die den Zylin dern mit Kraftstoffzufuhrunterbrechung zugeführt worden ist, und das unverbrannten Kraftstoff enthaltende Abgas aus den Zylindern ohne Kraftstoffzufuhrunterbrechung in den Katalysator des Abgassystems. In Abhängigkeit von den Motorbetriebsbedingungen kann der unverbrannte Kraftstoff im Katalysator mit der Luft reagieren, wodurch bewirkt wird, daß die Katalysatortemperatur über den Toleranzwert ansteigt, was zu einer Zerstörung des Katalysators führt.

Bei der obenerwähnten Steuervorrichtung ist die Zeitspan ne, während der die Kraftstoffzufuhrunterbrechung durch geführt wird, beschränkt, ferner wird die Kraftstoffzu fuhrunterbrechung für eine bestimmte Zeitspanne nach einer vorangegangenen Kraftstoffzufuhrunterbrechung unterbunden, so daß die Katalysatortemperatur nicht über einen bestimmten Pegel ansteigt.

Gemäß dieser Steuervorrichtung wird jedoch die Kraft stoffzufuhrunterbrechung folglich für eine bestimmte Zeitspanne unterbunden, wenn eine Kraftstoffzufuhrunter brechung für eine vorgegebene Zeitspanne durchgeführt worden ist, woraufhin die Kraftstoffzufuhr für alle Zylinder wiederhergestellt wird, selbst wenn der Schlupffaktor der Antriebsräder groß ist. Obwohl ein Temperaturanstieg des Katalysators verhindert wird, kann somit die Motorantriebskraft nicht geeignet verringert werden, so daß die Wirkung der Verhinderung des Durchdre hens der Antriebsräder beschränkt bleibt.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Traktionsregelvorrichtung für Kraftfahrzeuge zu schaffen, die bei Kontrolle eines Temperaturanstiegs eines Kataly sators die Wirkung der Verhinderung des Durchdrehens der Antriebsräder durch Unterbrechung der Kraftstoffzufuhr verbessert und die Regelschwingungen des Schlupffaktors der Antriebsräder aufgrund der Kraftstoffzufuhrunterbre chung verhindern kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Traktionsregelvorrichtung, die die im Anspruch 1 angege benen Merkmale besitzt. Die abhängigen Ansprüche sind auf bevorzugte Ausführungsformen gerichtet.

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlich beim Lesen der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen, die auf die beigefügten Zeichnungen Bezug nimmt; es zeigen:

Fig. 1 ein schematisches Schaubild einer Trak tionsregelvorrichtung gemäß der vorlie genden Erfindung;

Fig. 2 ein Blockschaltbild, das die Funktion einer Steuereinheit gemäß der vorliegen den Erfindung zeigt;

Fig. 3 ein Flußdiagramm, das einen von der Steuereinheit durchgeführten Prozeß zur Ermittlung einer Drehmomentabsenkungsan forderung beschreibt;

Fig. 4A, 4B Flußdiagramme, die einen von der Steuer einheit durchgeführten Kraftstoffzufuhr unterbrechungs-Steuerprozeß beschreiben;

Fig. 5 ein in der Steuereinheit gespeichertes Kennfeld eines Zeitverhältnisses FCRATE;

Fig. 6A, 6B Zeitablaufdiagramme, die eine Kraftstoff zufuhrunterbrechung gemäß der vorliegen den Erfindung mit derjenigen einer Regel vorrichtung des Standes der Technik ver gleichen;

Fig. 7 ein in der Steuereinheit gespeichertes Kennfeld von Schwellenwerten;

Fig. 8 einen Graphen, der eine Beziehung zwi schen dem Schlupffaktor und einer auf ein Fahrzeug wirkenden Vorwärts/Rückwärts- Kraft gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 9 einen Graphen, der eine Beziehung zwi schen dem Schlupffaktor und einer auf das Fahrzeug wirkenden Querkraft gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 10 ein Flußdiagramm, das einen von der Steuereinheit durchgeführten Prozeß zur Schwellenwerteinstellung beschreibt;

Fig. 11A-11C Zeitablaufdiagramme, die die Veränderung der Antriebsraddrehzahl, der Vorwärts/ Rückwärts-Kraft und der Anzahl der Zylin der, deren Kraftstoffzufuhr unterbrochen wird, in Abhängigkeit von der Steuerung durch die Steuereinheit zeigen.

Wie in Fig. 1 gezeigt, wird die Ansaugluft eines Kraft fahrzeugmotors 20 über einen Luftfilter 21, eine Ansaug leitung 22, eine Drosselklappenkammer 23, die Zweige eines Ansaugkrümmers und die Ansaugeinlaßleitungen der Zylinder den einzelnen Motorzylindern zugeführt. Der Kraftstoff wird von Kraftstoffeinspritzventilen 24, die jeweils an einem der Zylinder angeordnet sind, in die Einlaßleitung eingespritzt und einer Brennkammer im Zylinder zugeführt, wobei er mit der Ansaugluft gemischt wird.

Das Kraftstoff-Luft-Gemisch in der Brennkammer wird durch die elektrische Entladung einer Zündkerze gezündet und verbrennt. Das Abgas wird durch eine Abgasleitung 25 ausgestoßen. In der Abgasleitung 25 ist ein Katalysator 26 installiert. Dieser Dreiwegekatalysator bewirkt im Abgas die Oxidation von HC und CO und die Reduzierung des NO_x.

In der Drosselklappenkammer 23 ist eine Drosselklappe 30 angeordnet, die sich in Abhängigkeit von der Betätigung eines Gaspedals öffnet und schließt. Die Öffnung der Drosselklappe 30 wird von einem Drosselklappensensor 32 erfaßt, während die Ansaugluftströmungsrate von einem Luftströmungsmesser 34 erfaßt wird und die Drehzahl des Motors 20 von einem Kurbelwinkelsensor 35 erfaßt wird. Die Temperatur des Kühlwassers des Motors 20 wird von einem Wassertemperatursensor 36 erfaßt, während die Sauerstoffkonzentration des Abgases von einem Sauer stoffsensor 37 erfaßt wird. Die Katalysatorbettemperatur des Katalysators 26 wird von einem Katalysatorbettempera tursensor 38 erfaßt.

Das Ausgangsdrehmoment des Motors 20 wird über ein Ge triebe 27 an die Antriebsräder 28 übertragen. Die Dreh zahl der Antriebsräder 28 des Fahrzeugs wird von einem Antriebsraddrehzahlsensor 40 erfaßt, während die Drehzahl der Laufräder 41 von einem Laufraddrehzahlsensor 42 erfaßt wird. Diese erfaßten Drehzahlen werden jeweils über die linken und rechten Räder gemittelt. Die Signale von den Sensoren 32, 24-38, 40 und 42 werden in eine Steuereinheit 45 eingegeben, die einen Mikrocomputer enthält.

Auf der Grundlage der Eingangssignale führt die Steuer einheit 45 die Kraftstoffeinspritzsteuerung der Kraft stoffeinspritzventile 24 und ferner die Traktionsregelung für das Fahrzeug durch.

Die Steuereinheit 45 umfaßt einen Drosselklappenöffnungs detektor 61, in den ein Erfassungssignal vom Drosselklap pensensor 32 eingegeben wird, einen Motordrehzahldetektor 62, in den ein Erfassungssignal vom Kurbelwinkelsensor 35 eingegeben wird, einen Ansaugluftvolumendetektor 63, in den ein Erfassungssignal vom Luftströmungsmesser 34 eingegeben wird, eine Basiskraftstoffeinspritzimpulsbrei ten-Berechnungseinheit 64, die auf der Grundlage einer erfaßten Motordrehzahl N und eines erfaßten Ansaugluftvo lumens Qa einen Basiskraftstoffeinspritzimpuls Tp berech net, eine Kraftstoffeinspritzimpulsbreiten-Berechnungs einheit 65 sowie eine Treiberschaltung 66, die an die Einspritzventile 24 ein Kraftstoffeinspritzimpulssignal ausgibt, wie in Fig. 2 gezeigt ist.

Die Kraftstoffeinspritzsteuerung wird wie folgt durchge führt. Zuerst wird auf der Grundlage des erfaßten Ansaug luftvolumens Qa und der erfaßten Motordrehzahl N mittels der folgenden Beziehung eine Basiseinspritzmenge Tp berechnet:

wobei K eine Konstante ist.

Diese Basiseinspritzmenge Tp wird mittels der folgenden Gleichung auf der Grundlage der Kühlwassertemperatur Tw, der Drosselklappenöffnung TVO und der Sauerstoffkonzen tration korrigiert, wobei eine Kraftstoffeinspritzmenge Ti berechnet wird:

Ti = Tp · (1 + K_TW + K_AS + K_AI + K_ACC + K_DEC) · K_FC + T_s (2);

wobei: K_TW = Wassertemperatur-Erhöhungskorrekturkoeffi zient,
K_AS = Erhöhungskorrekturkoeffizient während und nach dem Anlassen,
K_AI = Erhöhungskorrekturkoeffizient nach einer Leerlaufphase,
K_ACC = Beschleunigungskorrekturkoeffizient,
K_DEC = Verzögerungskorrekturkoeffizient,
K_FC = Kraftstoffzufuhrunterbrechungs-Korrektur koeffizient,
Ts = Batteriespannungskorrektur.

Die Steuereinheit 45 führt eine Kraftstoffeinspritzsteue rung durch, indem sie an die Kraftstoffeinspritzventile 24 ein Impulssignal ausgibt, das der berechneten Kraft stoffeinspritzmenge Ti entspricht.

Die Steuereinheit 45 umfaßt ferner einen Raddrehzahlde tektor 51, in den die Erfassungssignale von den Raddreh zahlsensoren 40, 42 eingegeben werden, eine Raddrehzahl verhältnis-Berechnungseinheit 52, die ein Drehzahlver hältnis der Antriebsräder 41 zu den Laufrädern 28 berech net, eine Schlupffaktorberechnungseinheit 53, die anhand des Drehzahlverhältnisses der Antriebsräder 41 zu den Laufrädern 28 einen Schlupffaktor der Antriebsräder berechnet, eine Drehmomentabsenkungsanforderungsmaß- Berechnungseinheit 54, die in Abhängigkeit vom Schlupffaktor ein Drehmomentabsenkungsanforderungsmaß des Motors 20 berechnet, sowie eine Drehmomentabsenkungsteu ersignal-Ausgabeeinheit 55, die in Abhängigkeit vom Drehmomentabsenkungsanforderungsmaß ein Drehmomentabsen kungssteuersignal ausgibt, wie in Fig. 2 gezeigt ist.

Aufgrund der obenbeschriebenen Konstruktion führt die Steuereinheit 45 eine Drehmomentabsenkungsbestimmung des Fahrzeugs gemäß dem Flußdiagramm der Fig. 3 durch.

Wie im Flußdiagramm der Fig. 3 gezeigt, wird dann, wenn die Antriebsräder 28 durchdrehen, zuerst ein Drehmoment absenkungsanforderungsmaß berechnet. Die in Fig. 3 ge zeigte Routine wird in festen Intervallen ausgeführt.

Im Schritt S1 wird eine Antriebsraddrehzahl V_DW gelesen, woraufhin im Schritt S2 eine Laufraddrehzahl V_PW gelesen wird und im Schritt S3 ein Schlupffaktor S berechnet wird:

Wenn dieser Schlupffaktor S größer ist als ein erster Schwellenwert SL₁, wird festgestellt, daß die Antriebsrä der 28 durchdrehen. In diesem Fall wird im Schritt S5 in Abhängigkeit vom Schlupffaktor ein Drehmomentabsenkungs anforderungsmaß D gesetzt und im Schritt S6 ein Drehmo mentabsenkungsanforderungsmerker TD auf 1 gesetzt.

Wenn der Schlupffaktor S kleiner ist als der erste Schwellenwert SL₁, wird festgestellt, daß die Antriebsrä der 28 nicht durchdrehen. In diesem Fall fährt die Routi ne mit Schritt S7 fort, indem das Drehmomentabsenkungsan forderungsmaß D auf 0 gesetzt wird, woraufhin im Schritt S8 der Drehmomentabsenkungsanforderungsmerker TD auf 0 gesetzt wird.

Die Steuereinheit 45 ist ferner mit einer Kraftstoffzu fuhrunterbrechunganforderungs-Zylinderzahlberechnungs einheit 56 versehen, wie in Fig. 2 gezeigt ist. In der Kraftstoffzufuhrunterbrechungsanforderungs- Zylinderan zahlberechnungseinheit 56 werden ein gewöhnlicher Kraft stoffzufuhrunterbrechungsmodus und ein Mehrzylinder- Kraftstoffzufuhrunterbrechungsmodus gesetzt. Im gewöhnli chen Kraftstoffzufuhrunterbrechungsmodus wird während einer Drehmomentabsenkungsanforderungszeit die Kraft stoffzufuhr für einige Zylinder unterbrochen, wobei die Anzahl der Zylinder, deren Kraftstoffzufuhr unterbrochen wird, in Abhängigkeit vom Drehmomentabsenkungsanforde rungsmaß D bis zu einer vorgegebenen oberen Grenze der Zylinderzahl ermittelt wird. Im Mehrzylinder- Kraftstoffzufuhrunterbrechungsmodus wird die Kraftstoff zufuhr zu einer Anzahl von Zylindern unterbrochen, die gleich oder größer als diese Grenzanzahl ist. Die Steuer einheit 45 berechnet die Anzahl der Zylinder, deren Kraftstoffzufuhr unterbrochen wird, entsprechend einem dieser Modi.

Die Steuereinheit 45 umfaßt ferner eine Kraftstoffzufuhr unterbrechungs-Zeitdauerzähleinheit 57, die eine Zeit spanne berechnet, während der die Kraftstoffzufuhrunter brechung im jeweiligen Modus anhält, eine Kraftstoffzu fuhrunterbrechungs-Zylinderzahlwechseleinheit 56, die in Abhängigkeit von der Zeitdauer, während der die Kraft stoffzufuhrunterbrechung im jeweiligen Modus anhält, zwischen dem gewöhnlichen Kraftstoffzufuhrunterbrechungs modus und dem Mehrzylinder-Kraftstoffzufuhrunterbre chungsmodus wechselt, sowie eine Kraftstoffzufuhrunter brechungs-Erlaubnis/Verbot-Ermittlungseinheit 59, die die Kraftstoffzufuhrunterbrechung befiehlt, jedoch nur bis zu dem Maß, daß der Motor 20 nicht abgewürgt wird.

Aufgrund der obenerwähnten Konstruktion führt die Steuer einheit 45 in festen Intervallen auf der Grundlage des Ergebnisses des Drehmomentabsenkungsbestimmungsprozesses der Fig. 3 eine Drehmomentabsenkungssteuerung gemäß den Flußdiagrammen der Fig. 4A und 4B durch.

In diesem Prozeß wird zuerst im Schritt S11 ermittelt, ob der Drehmomentabsenkungsanforderungsmerker TD auf 1 gesetzt ist, d. h. ob eine Kraftstoffzufuhrunterbrechung angefordert worden ist.

Wenn TD gleich 1 ist, fährt die Routine mit Schritt S12 fort, indem anhand eines Modusfeststellungsmerkers FM ermittelt wird, ob die aktuelle Steuerung dem gewöhnli chen Kraftstoffzufuhrunterbrechungsmodus oder dem Mehrzy linder-Kraftstoffzufuhrunterbrechungsmodus entspricht. FM = 0 bezeichnet den gewöhnlichen Kraftstoffzufuhrunter brechungsmodus, während FM = 1 den Mehrzylinder- Kraftstoffzufuhrunterbrechungsmodus bezeichnet.

Wenn FM gleich 0 ist, fährt die Routine mit Schritt S13 fort, in dem eine Fortsetzungsdauer JFCON des gewöhnli chen Kraftstoffzufuhrunterbrechungsmodus gemessen wird, wobei im Schritt S14 ermittelt wird, ob die Fortsetzungs dauer JFCON kleiner ist als ein maximaler Fortsetzungs dauereinstellwert FCMAX. FCMAX kann z. B. auf 1 s gesetzt sein.

Wenn JFCON kleiner ist als FCMAX, fährt die Routine mit Schritt S15 fort, wobei eine Kraftstoffzufuhrunterbre chung im gewöhnlichen Kraftstoffzufuhrunterbrechungsmodus durchgeführt wird. Diese Kraftstoffzufuhrunterbrechung unterbricht die Kraftstoffeinspritzung aus den Kraft stoffeinspritzventilen 24 einer entsprechenden Anzahl von Zylindern, die in Abhängigkeit vom Drehmomentabsenkungs anforderungsmaß D bis zu einer vorgegebenen Grenze ermit telt wird, wie oben beschrieben worden ist. Der Steue rungsprozeß ist in den obenerwähnten Beispielen des Standes der Technik offenbart.

Wenn anderseits im Schritt S14 JFCON gleich oder größer ist als FCMAX, wird im Schritt S14A ermittelt, ob der Schlupffaktor S einen zweiten Schwellenwert SL₂ über steigt, wobei dieser zweite Schwellenwert SL₂ größer gesetzt ist als der obenerwähnte erste Schwellenwert SL₁.

Wenn der Schlupffaktor S gleich oder kleiner ist als der zweite Schwellenwert SL₂, wird im Schritt S15 die Kraft stoffzufuhrunterbrechung im gewöhnlichen Kraftstoffzu fuhrunterbrechungsmodus durchgeführt. Wenn andererseits der Schlupffaktor S den zweiten Schwellenwert SL₂ über schreitet, wird im Schritt S16 der Modusfeststellungsmer ker FM auf 1 gesetzt, wobei die Steuerung in den Mehrzy linder-Kraftstoffzufuhrunterbrechungsmodus im Schritt S17 und den folgenden Schritten wechselt.

Im Schritt S17 wird eine Mehrzylinder-Kraftstoff zufuhrunterbrechungsmodus-Zeitspanne JTFCTI gemessen, während im Schritt S18 ein Maximalzeitspanneneinstellwert TFCTIM im Mehrzylinder-Kraftstoffzufuhrunterbrechungs modus mittels der folgenden Gleichung berechnet wird:

TFCTIM = FCMAX · FCRATE (4).

FCRATE ist ein Zeitverhältnis, das in Abhängigkeit von der Motorlast und der Motordrehzahl N aus einem in Fig. 5 gezeigten Kennfeldes gewonnen wird. Gemäß diesem Kennfeld wird FCRATE mit abnehmender Drehzahl und mit abnehmender Last des Motors 20 kleiner eingestellt.

Dann wird im Schritt S19 ermittelt, ob die Mehrzylinder- Kraftstoffzufuhrunterbrechungmodus-Zeitspanne JTFCTI kleiner ist als der Maximalzeitspanneneinstellwert TFCTIM.

Wenn JTFCTI kleiner ist als TFCTIM, wird im Schritt S19A ermittelt, ob der Schlupffaktor S kleiner ist als ein dritter Schwellenwert SL₃. Dieser dritte Schwellenwert SL₃ wurde größer gesetzt als der erste Schwellenwert SL₁ und kleiner als der zweite Schwellenwert SL₂. Wenn der Schlupffaktor S gleich oder größer ist als der dritte Schwellenwert SL₃, fährt die Routine mit Schritt S20 fort, wobei die Kraftstoffeinspritzung eines Kraftstoff einspritzventils 24 in einen vorgegebenen Zylinder, der im Mehrzylinder-Kraftstoffzufuhrunterbrechungsmodus gesetzt worden ist, unterbrochen wird. In diesem Mehrzy linder-Kraftstoffzufuhrunterbrechungsmodus wird die Anzahl der Zylinder, deren Kraftstoffzufuhr unterbrochen wird, gleich oder größer gesetzt als die obere Grenze der Zylinderanzahl zur Durchführung der Kraftstoffzufuhrun terbrechung im gewöhnlichen Kraftstoffzufuhrunterbre chungsmodus. Wenn somit im Fall eines Achtzylindermotors die Obergrenze der Zylinderanzahl im gewöhnlichen Kraft stoffzufuhrunterbrechungsmodus z. B. gleich sechs ist, wird im Mehrzylinder-Kraftstoffzufuhrunterbrechungsmodus die Kraftstoffeinspritzung in sechs oder mehr Zylindern unterbrochen.

Wenn JTFCTI im Schritt S19 TFCTIM erreicht oder über schritten hat, oder wenn der Schlupffaktor S kleiner ist als der dritte Schwellenwert SL₃, fährt die Routine mit Schritt S21 fort, in dem die Kraftstoffzufuhrunterbre chungsmodus-Zeitspannen JFCON und JTFCTI gelöscht werden und der Modusbestimmungsmerker FM auf 0 gesetzt wird.

Anschließend wird die Kraftstoffeinspritzung von den Kraftstoffeinspritzventilen 24 in die vorgegebenen Zylin der erneut im gewöhnlichen Kraftstoffzufuhrunterbre chungsmodus unterbrochen.

Wenn im Schritt S11 DD = 0 gilt, d. h. wenn keine Kraft stoffzufuhrunterbrechungsanforderung vorliegt, fährt die Routine mit Schritt S22 und den folgenden Schritten fort. Im Schritt S22 wird ähnlich dem Schritt S12 anhand des Modusbestimmungsmerkers FM ermittelt, ob die aktuelle Steuerung der gewöhnliche Kraftstoffzufuhrunterbrechungs modus oder der Mehrzylinder-Kraftstoffzufuhrunterbre chungsmodus ist.

Wenn FM = 0 gilt, d. h. im Fall eines gewöhnlichen Kraft stoffzufuhrunterbrechungsmodus, wird im Schritt S23 die Zeitdauer JFCON des gewöhnlichen Kraftstoffzufuhrunter brechungsmodus gemessen, wobei im Schritt S24 ermittelt wird, ob JFCON kleiner ist als der Maximalzeitspannenein stellwert FCMAX.

Wenn JFCON kleiner ist als FCMAX, wird die Routine in der nächsten Ausführungsperiode des Prozesses ausgehend vom Schritt S11 ausgeführt. Wenn JFCON gleich oder größer als FCMAX ist, wird im Schritt S28 der Modusbestimmungsmerker FM auf 1 zurückgesetzt, woraufhin in der nächsten Ausfüh rungsperiode des Prozesses die Routine ausgehend vom Schritt S11 ausgeführt wird.

Wenn im Schritt S22 FM = 0 gilt, fährt die Routine mit Schritt S25 fort, in dem die Mehrzylinder- Kraftstoffzufuhrunterbrechungs-Zeitspanne JTFCTI gemessen wird. Im Schritt S26 wird mittels der obenerwähnten Gleichung (4) der Maximalzeitspanneneinstellwert TFCTIM berechnet, wobei im Schritt S27 ermittelt wird, ob JTFCTI TFCTIM erreicht hat.

Wenn JTFCTI noch nicht TFCTIM erreicht hat, wird im Schritt S28 der Modusbestimmungsmerker FM auf 1 gesetzt.

Wenn JTFCTI gleich oder größer ist als TFCTIM, fährt die Routine mit Schritt S29 fort, in dem die Kraftstoffzu fuhrunterbrechungsmodus-Zeitspannen JFCON und JTFCTI jeweils gelöscht und der Modusbestimmungsmerker FM auf 0 zurückgesetzt werden.

Selbst wenn keine Kraftstoffzufuhrunterbrechungsanforde rung vorliegt, wird auf diese Weise die Messung der Zeitspanne JFCON des gewöhnlichen Kraftstoffzufuhrunter brechungsmodus und der Mehrzylinder-Kraftstoffzufuhr unterbrechungsmodus-Zeitspanne JTFCTI fortgesetzt. Wenn diese Zeitspannen jeweils die Maximalzeitspanneneinstell werte FCMAX bzw. TFCTIM überschreiten, wird der Kraft stoffzufuhrunterbrechungsmodus gewechselt, wobei dann, wenn eine weitere Kraftstoffzufuhrunterbrechungsanforde rung vorliegt, die Kraftstoffzufuhrunterbrechung gemäß dem Modus zu diesem Zeitpunkt durchgeführt wird.

Die Kraftstoffzufuhrunterbrechung, die unter der obenbe schriebenen Steuerung stattfindet, wird im folgenden mit Bezug auf die Fig. 6A und 6B beschrieben.

Bei der obenerwähnten Regelvorrichtung des Standes der Technik mit einem Kraftstoffzufuhrunterbrechungsverbots bereich beginnen selbst dann, wenn der Schlupffaktor der Antriebsräder 28 hoch ist und der Schlupf im gewöhnlichen Kraftstoffzufuhrunterbrechungsmodus nicht kontrolliert werden kann, die Kraftstoffeinspritzventile 24 in allen Zylindern erneut mit der Kraftstoffeinspritzung, wenn die Kraftstoffzufuhrunterbrechungsanforderungszeitdauer den Maximalzeitdauereinstellwert FCMAX (in der Fig. auf 1 s eingestellt) überschreitet, wie in Fig. 6A gezeigt ist. Der unverbrannte HC-Anteil im Abgas, der in den Katalysa tor 26 geleitet wird, nimmt somit ab, wobei die im Kata lysator erzeugte Reaktionswärme verringert wird und der Temperaturanstieg des Katalysators 26 unterdrückt wird, wobei jedoch der Schlupf der Antriebsräder 28 nicht entsprechend unterdrückt wird, da das Ausgangsdrehmoment des Motors 20 nicht absinkt.

Bei der Regelvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung wechselt jedoch dann, wenn die Kraftstoffzufuhrunterbre chungsanforderungzeitdauer die Maximalzeitdauer FCMAX überschreitet, der Modus vom gewöhnlichen Kraftstoffzu fuhrunterbrechungsmodus zum Mehrzylinder-Kraftstoff zufuhrunterbrechungsmodus, wobei die Anzahl der Zylinder mit unterbrochener Kraftstoffeinspritzung zunimmt.

Wenn der Schlupffaktor der Antriebsräder 28 auf ein solches Maß zunimmt, daß der Schlupf der Antriebsräder 28 im gewöhnlichen Kraftstoffzufuhrunterbrechungsmodus nicht unterdrückt wird, wird das Ausgangsdrehmoment des Motors im Mehrzylinder-Kraftstoffzufuhrunterbrechungsmodus wei ter abgesenkt, so daß der Schlupf der Antriebsräder 28 geeignet unterdrückt wird.

Wenn ferner die Anzahl der Zylinder mit unterbrochener Kraftstoffeinspritzung zunimmt, fällt die Temperatur des in den Katalysator 26 geleiteten Abgases aufgrund des von diesen Zylindern ausgestoßenen Frischgases und aufgrund der Abnahme der Anzahl der Zylinder mit Kraftstoffein spritzung und ferner aufgrund der Abnahme des in den Katalysator 26 strömenden, unverbrannten Kraftstoffs ab. Die Reaktionswärme des unverbrannten Kraftstoffs im Katalysator 26 wird somit verringert, wobei ein übermäßi ger Temperaturanstieg des Katalysators 26 verhindert wird.

Wie in Fig. 5 gezeigt, wird FCRATE mit abnehmender Dreh zahl und mit abnehmender Last des Motors 20 kleiner eingestellt. Der Maximalzeitspanneneinstellwert TFCTIM im Mehrzylinder-Kraftstoffzufuhrunterbrechungsmodus, der aus Gleichung (4) erhalten wird, wird somit mit kleiner werdender Drehzahl des Motors 20 und mit kleiner werden der Last kürzer.

Als Folge hiervon ist im unteren Drehzahlbereich und im unteren Lastbereich, wenn die Abgastemperatur des Motors 20 niedrig ist, der Anteil der Kraftstoffzufuhrunterbre chung, die im gewöhnlichen Kraftstoffzufuhrunterbre chungsmodus ausgeführt wird, hoch. Im Gegensatz hierzu ist aufgrund des Anstiegs des Maximalzeitspanneneinstell werts TFCTIM im hohen Drehzahlbereich und im hohen Last bereich der Anteil der Kraftstoffzufuhrunterbrechung, die in Mehrzylinder-Kraftstoffzufuhrunterbrechungsmodus aus geführt wird, hoch. Im Bereich mit geringer Drehzahl und geringer Last spürt der Fahrer somit keine übermäßige Verzögerung aufgrund der Mehrzylinder-Kraftstoffzufuhr unterbrechung, während im Bereich mit hoher Drehzahl und hoher Last ein Temperaturanstieg des Katalysators verhin dert wird.

Im Mehrzylinder-Kraftstoffzufuhrunterbrechungsmodus ver schwinden die Kraftstoffzufuhrunterbrechungsanforderungen für eine bestimmte Zeitspanne, wobei dann, wenn eine weitere Kraftstoffzufuhrunterbrechungsanforderung vor liegt, innerhalb der Grenze des Maximalzeitspannenein stellwerts TFCTIM die Mehrzylinder-Kraftstoffzufuhr unterbrechung erneut gestartet wird, ohne die gewöhnliche Kraftstoffzufuhrunterbrechung durchzuführen. Wenn ande rerseits eine Kraftstoffzufuhrunterbrechungsanforderung vorliegt, nachdem der Maximalzeitspanneneinstellwert TFCTIM verstrichen ist, wird zuerst die gewöhnliche Kraftstoffzufuhrunterbrechung durchgeführt.

Auf diese Weise kann die Traktionsregelung innerhalb eines breiten Bereichs von Betriebsbedingungen des Motors 20 durchgeführt werden, indem in Abhängigkeit von den Bedingungen der Kraftstoffzufuhrunterbrechungsmodus gewechselt wird.

Wenn sich jedoch der Motor im Mehrzylinder-Kraftstoff zufuhrunterbrechungsmodus befindet und die Kraftstoffein spritzung in allen Zylindern unterbrochen ist, wird der Schlupffaktor schlagartig verringert und die Antriebsrä der 28 haften. Wenn ferner die Kraftstoffeinspritzung in allen Zylindern wieder aufgenommen wird, nimmt der Schlupffaktor S schnell zu und die Antriebsräder 28 drehen durch. Als Folge hiervon tritt eine Regelschwin gung des Schlupffaktors S auf, so daß das Fahrzeug ab wechselnd beschleunigt und verzögert.

Um das Auftreten einer Regelschwingung zu verhindern, sind somit gemäß der vorliegenden Erfindung ein zweiter Schwellenwert SL₂ und ein dritter Schwellenwert SL₃ zum Ermitteln des Schlupffaktors im Mehrzylinder-Kraft stoffzufuhrunterbrechungsmodus so gesetzt, daß sie größe re Werte aufweisen als der erste Schwellenwert SL₁ zum Ermitteln des Schlupffaktors im gewöhnlichen Kraftstoff zufuhrunterbrechungsmodus, wie in Fig. 7 gezeigt ist.

Der Schwellenwert SL₂ zum Wechseln in den Mehrzylinder- Kraftstoffzufuhrunterbrechungsmodus ist um eine vorgege bene Hysterese größer gesetzt als der dritte Schwellen wert SL₃ zum Beenden des Mehrzylinder-Kraftstoff zufuhrunterbrechungsmodus.

Die Schwellenwerte SL₁, SL₂, SL₃ sind ferner so gesetzt, daß sie im niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich von 0-25 km/h mit zunehmender Fahrzeuggeschwindigkeit pro gressiv absinken und im mittleren/hohen Fahrzeuggeschwin digkeitsbereich von 25 km/h und darüber mit zunehmender Fahrzeuggeschwindigkeit progressiv ansteigen. Dies hält das Antriebsdrehmoment des Fahrzeugs in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit auf einem geeigneten Wert.

Fig. 8 zeigt die Beziehung zwischen der über die An triebsräder 28 auf das Fahrzeug übertragenen Vor wärts/Rückwärts-Kraft und dem Schlupffaktor S. Entspre chend diesem Graphen ist die Vorwärts/Rückwärts-Kraft dann maximal, wenn der Schlupffaktor S ausgehend von dem im Haftzustand befindlichen Fahrzeug um ein bestimmtes Maß erhöht ist.

Fig. 9 zeigt die Beziehung zwischen der über die An triebsräder 28 auf das Fahrzeug übertragenen Querkraft und dem Schlupffaktor S, wenn das Fahrzeug gelenkt wird.

Die Querkraft ist dann maximal, wenn sich das Fahrzeug im Haftzustand befindet, und nimmt mit steigender Fahrzeug geschwindigkeit progressiv ab.

Auf der Grundlage der Kennlinien der Fig. 8 und 9 wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein Regelbereich A des Schlupffaktors S so gesetzt, daß über die Antriebsräder 28 eine ausreichende Vorwärts/Rückwärts-Kraft und eine ausreichende Querkraft des Fahrzeugs erhalten wird. Der Schwellenwert SL₂ zum Wechseln in den Mehrzylinder- Kraftstoffzufuhrunterbrechunsmodus sowie der Schwellen wert SL₃ zum Verlassen des Mehrzylinder-Kraftstoff zufuhrunterbrechungsmodus sind so gesetzt, daß sie inner halb dieses Bereiches A liegen.

In der Steuereinheit 45 ist daher eine Soll- Schlupffaktoreinstelleinheit 67 vorgesehen. In diese Soll-Schlupffaktoreinstelleinheit 67 werden von der Kraftstoffzufuhrunterbrechungs-Zylinderwechseleinheit 58 die aktuellen Kraftstoffzufuhrunterbrechungsmodusdaten eingegeben. Die Soll-Schlupffaktoreinstelleinheit 67 wählt die Schwellenwerte SL₂ und SL₃, mit denen bestimmt wird, ob das Fahrzeug im Mehrzylinder-Kraftstoffzufuhr unterbrechungsmodus durchdreht, und den Schwellenwert SL₁ aus, mit dem bestimmt wird, ob das Fahrzeug im gewöhnli chen Kraftstoffzufuhrunterbrechungsmodus durchdreht.

Die Drehzahlabsenkungsanforderungsmaß-Berechnungseinheit 54 berechnet ein Drehmomentabsenkungsanforderungsmaß D des Motors 20 unter Verwendung des Schwellenwerts SL₁, der von der Soll-Schlupffaktoreinstelleinheit 87 ausge wählt worden ist. Im gewöhnlichen Kraftstoffzufuhrunter brechungsmodus wird das Drehmomentabsenkungsanforderungs maß D in Abhängigkeit vom Schwellenwert SL₁ und dem Schlupffaktor S berechnet, während im Mehrzylinder- Kraftstoffzufuhrunterbrechungsmodus das Drehmomentabsen kungsanforderungsmaß D in Abhängigkeit von den Schwellen werten SL₂, SL₃ und dem Schlupffaktor S berechnet wird.

Das Flußdiagramm der Fig. 12 zeigt eine Unterroutine zum Setzen der obenerwähnten Schwellenwerte, die von der Steuereinheit 45 ausgeführt wird. Diese Unterroutine wird in einem festen Intervall ausgeführt.

Zuerst wird im Schritt S31 der Modusbestimmungsmerker FM gelesen, wobei im Schritt S32 ermittelt wird, ob sich das Fahrzeug im gewöhnlichen Kraftstoffzufuhrunterbrechungs modus oder im Mehrzylinder-Kraftstoffzufuhrunterbre chungsmodus befindet.

Wenn FM = 0 gilt, d. h. wenn festgestellt wird, daß sich das Fahrzeug im gewöhnlichen Kraftstoffzufuhrunterbre chungsmodus befindet, fährt die Routine mit Schritt S33 fort, in dem der erste Schwellenwert SL₁ auf der Grundla ge der Fahrzeuggeschwindigkeit (Laufraddrehzahl V_PW) aus einem Kennfeld gelesen wird.

Wenn FM = 1 gilt, d. h. wenn festgestellt wird, daß sich das Fahrzeug im Mehrzylinder-Kraftstoffzufuhrunter brechungsmodus befindet, fährt die Routine mit Schritt S34 fort, in dem die Schwellenwerte SL₂, SL₃ auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit (Laufraddrehzahl V_PW) aus einem Kennfeld gelesen werden. Auf diese Weise wird der im Vergleich des obenerwähnten Schritts S4 der Fig. 3 verwendete Schwellenwert verändert.

Die Fig. 11A und 11C zeigen Beispiele der Regelung, die von dieser Traktionsregelvorrichtung gemäß der vorliegen den Erfindung durchgeführt wird. Im gewöhnlichen Kraft stoffzufuhrunterbrechungsmodus wird durch Steuern der Anzahl der Zylinder, deren Kraftstoffzufuhr unterbrochen wird, auf einen Wert zwischen 0 und 5 bewirkt, daß die Antriebsraddrehzahl V_DW allmählich der Laufraddrehzahl V_PW, d. h. der Fahrzeuggeschwindigkeit, angenähert wird. Wenn jedoch der Schlupf noch nicht geeignet verringert worden ist, wechselt die Routine in den Mehrzylinder- Kraftstoffzufuhrunterbrechungsmodus, in dem die Kraft stoffzufuhrunterbrechung zwischen 0 und 6 Zylindern verändert wird. In diesem Fall ist der Schwellenwert, der verwendet wird, um zu ermitteln, ob das Fahrzeug durch dreht, im Mehrzylinder-Kraftstoffzufuhrunterbrechungs modus höher eingestellt als im gewöhnlichen Kraftstoffzu fuhrunterbrechungsmodus. Auf diese Weise wird die schäd liche Regelschwingung des Schlupffaktors S verhindert, so daß die Antriebsräder 28 sowohl in Vorwärts/Rückwärts- Richtung als auch in Querrichtung eine ausreichende Antriebskraft auf das Fahrzeug übertragen, wenn das Fahrzeug gelenkt wird.

Selbst wenn das Ausgangsdrehmoment des Motors 20 im Mehrzylinder-Kraftstoffzufuhrunterbrechungsmodus geregelt wird, während das Fahrzeug auf einer vereisten Straße fährt, übertragen somit die Antriebsräder 28 eine stabile Vorwärts/Rückwärts-Kraft auf das Fahrzeug. Die Antriebs räder 28 übertragen ferner eine stabile Querkraft auf das Fahrzeug, wenn dieses gelenkt wird, und unterdrücken das abwechselnde Ansteigen und Absinken der auf das Fahrzeug ausgeübten Gierkraft.

Claims

1. Traktionsregelvorrichtung zum Unterbrechen der Kraftstoffzufuhr an Zylinder eines Mehrzylindermotors (20) eines Fahrzeuges, um einen Schlupf der Antriebsräder (28) des Fahrzeugs zu verhindern, mit einer Einrichtung (40, 42, 45, 53, S3) zum Detektieren eines Schlupffaktors der Antriebsräder, einer Einrichtung (45, S4), die ermit telt, ob der Schlupffaktor einen ersten Schwellenwert überschritten hat, sowie einer Einrichtung (45, S15) zum Durchführen einer gewöhnlichen Kraftstoffzufuhrunterbre chung für eine Anzahl von Zylindern, die von 1 bis zu einer vorgegebenen Obergrenze reicht, wenn der Schlupffaktor den ersten Schwellenwert überschritten hat, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelvorrich tung umfaßt:
eine Einrichtung (45, 57, S13) zum Messen einer ersten Zeitspanne, während der die gewöhnliche Kraft stoffzufuhrunterbrechung durchgeführt wird,
eine Einrichtung (45, S14), die ermittelt, ob die erste Zeitspanne einen gesetzten Wert überschritten hat,
eine Einrichtung (45, S14A), die ermittelt, ob der Schlupffaktor einen zweiten Schwellenwert überschrit ten hat, der höher ist als der erste Schwellenwert, und
eine Einrichtung (45, S20) zum Durchführen einer Mehrzylinder-Kraftstoffzufuhrunterbrechung, bei der die Kraftstoffzufuhr für eine größere Anzahl von Zylindern als durch die Obergrenze angegeben unterbrochen wird, wenn die erste Zeitspanne den gesetzten Wert überschrit ten hat und der Schlupffaktor den zweiten Schwellenwert überschritten hat.

2. Traktionsregelvorrichtung nach Anspruch 1, ge kennzeichnet durch eine Einrichtung (45, S34), die in einem Fahr zeuggeschwindigkeitsbereich unterhalb einer vorgegebenen Geschwindigkeit mit zunehmender Fahrzeuggeschwindigkeit ein Absinken des zweiten Schwellenwertes bewirkt und in einem Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich oberhalb der vorge gebenen Geschwindigkeit mit zunehmender Fahrzeuggeschwin digkeit ein Ansteigen des zweiten Schwellenwertes be wirkt.

3. Traktionsregelvorrichtung nach Anspruch 1, ge kennzeichnet durch
eine Einrichtung (45, S19A), die ermittelt, ob der Schlupffaktor kleiner ist als ein dritter Schwellen wert, wenn eine Mehrzylinder-Kraftstoffzufuhrunter brechung durchgeführt wird, wobei der dritte Schwellen wert kleiner als der zweite Schwellenwert, jedoch größer als der dritte Schwellenwert gesetzt ist, und
eine Einrichtung (45, S21) zum Beenden der Mehr zylinder-Kraftstoffzufuhrunterbrechung, wenn der Schlupf faktor kleiner wird als der dritte Schwellenwert.

4. Traktionsregelvorrichtung nach Anspruch 1, ge kennzeichnet durch
eine Einrichtung (45, S17) zum Messen einer zweiten Zeitspanne, während der die Mehrzylinder- Kraftstoffzufuhrunterbrechung durchgeführt wird,
eine Einrichtung (45, S19), die ermittelt, ob die zweite Zeitspanne einen vorgegebenen Wert überschritten hat, und
eine Einrichtung (S21) zum Beenden der Mehrzylin der-Kraftstoffzufuhrunterbrechung, wenn die zweite Zeit spanne den vorgegebenen Wert erreicht hat.