DE3127302A1

DE3127302A1 - "einrichtung zur vortriebsregelung an kraftfahrzeugen"

Info

Publication number: DE3127302A1
Application number: DE19813127302
Authority: DE
Inventors: Franz Brugger; Manfred Dr Ing Burckhardt; Richard Zimmer
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1981-07-10
Filing date: 1981-07-10
Publication date: 1983-01-27
Also published as: US4484280A; JPS5816948A; FR2509242B1; JPH0569731B2; FR2509242A1; GB2112090B; GB2112090A; IT8248741A0; IT1148992B; DE3127302C2

Description

Daimler-Benz Aktiengesellschaft Daim. 13645/4 7000 Stuttgart-Untertürkheim 29.04.1981

Einrichtung zur Vortriebsregelung an Kraftfahrzeugen

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Vortriebsregelung an Kraftfahrzeugen im Sinne einer Verhinderung eines unerwünschten Durchdrehens der angetriebenen Fahrzeugräder mit den weiteren im Oberbegriff des Patentanspruchs.1 genannten Merkmalen.

Eine Einrichtung dieser Art ist durch die DE-PS 1 806 671 in Verbindung mit einem Vierrad-Fahrzeug mit zwei angetriebenen und^zwei nicht angetriebenen Rädern bekannt.

Bei der bekannten Einrichtung ist jedes Rad. mit einem ein raddrehzahl-proportionales elektrisches Ausgangssignal erzeugenden Drehzahlfühler versehen. Zur Ver-* arbeitung der Raddrehzahl-=Ausgangssignale der¹ Dreh— zahlfühler sind zwei Differenzverstärker vorgesehen/ '

die als Eingangssignale die Rad-Drehzahlsignale des angetriebenen und des nicht angetriebenen Rades je einer Fahrzeugseite empfangen» Die Ausgangsspannungen: ' ' "//i$'$?V der Differenzverstärker sind dann jeweils dem Unter— ' ''-··'■■ schied der Drehzahlen des angetriebenen und des nicht angetriebenen Rades einer Fahrzeugseite und damit im

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wesentlichen dem Schlupf des auf dieser Seite befindlichen angetriebenen Rades proportional. Mit den schlupfproportionalen AusgangsSignalen der Differenzverstärker ist je ein elektronischer Schalter angesteuert,- der bei Erreichen eines bestimmten Signalpegels des zugeordneten Differenzverstärker-Ausgangssignals durchschaltet, wodurch ein elektromagnetisch betätigbares Brems-Regelventil in seine Durchlaßstellung gesteuert und dadurch der Radbremszylinder des angetriebenen Rades der betreffenden Fahrzeugseite druckbeaufschlagt und dieses Rad dadurch abgebremst wird. Durch eine geeignete Widerstandsbeschaltung der Differenzverstärker ist eine Schwellen— wertvorgabe erreicht, derart, daß die Aktivierung der jeweiligen Radbremse erst dann erfolgt, wenn ein bestimmter Mindestwert des Radschlupfes von z.B. der von der Geschwindigkeit abhängt, erreicht bzw. überschritten wird. Die Ausgangssignale der hearten Differenzverstärker sind als Ein-r gangssignale einem Zwei-Eingangs-UND-Verknüpfungsglied zugeführt, dessen Ausgangssignal somit anzeigt, daß an beiden angetriebenen Rädern der Schlupf größer ist als der vorgegebene, als tolerierbar angesehene Wert. Das Ausgangssignal des UND-Verknüpfungsgliedes aktiviert ein Betätigungsglied, das, solange dieses Ausgangssignal ansteht, eine Herabsetzung des Drehmoments des Antriebsaggregats vermittelt, z.B. durch Abschalten der Zündung oder durch Eingriff in die Kraftstoff Versorgung des Motors bzw. durch Verstellung der Drosselklappe (E-Gas).

Die bekannte Vertriebsregeleinrichtung vermittelt zwar eine effiziente Umsetzung des Ausgangsdrehmoments des Antriebsaggregats in ein. das Fahrzeugbeschleunigendes Vortriebsmoment und insoweit eine Optimierung der z.B. beim Anfahren oder überholen

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ausnutzbaren Fahrzeugbeschleunigung. Die bei der bekannten Einrichtung realisierte Art der Vortriebsregelung mit einem ersten - schnellen - Regelkreis, der bei Überschreiten eines vorgegebenen Schlupf-Wertes der Antriebsräder der einen oder anderen Fahrzeugseite deren Radbremse aktiviert, und mit einem zweiten, in .das Antriebsaggregat eingreifenden Regelkreis, der erst anspricht, wenn auf beiden Fahrzeugseiten der genannte Grenzwert des Schlupfes überschritten bzw. erreicht ist, - und damit in aller Regel wesentlich langsamer ist als der erste Regelkreis - hat jedoch den Nachteil, daß das Fahrzeug gerade durch die Wirkung der bekannten Regeleinrichtung in eine gefährliche Fahrsituation geraten kann. Eine solche ist bei einem Fahrzeug mit Hinterachsantrieb z.B. dann gegeben, wenn auf regennasser Straße der Kraftschluß zwischen den angetriebenen Rädern und der Fahrbahn klein ist und die angetriebenen Räder bereits mit einem Schlupf behaftet

sind, der jedoch noch unterhalb der Ansprechschwelle der- Vortriebsregelung liegt.Wenn jetzt das Fahrzeug von Geradeausfahrt in eine Kurvenfahrt übergeht, verstärkt sich wegen der bei Kurvenfahrt auftretenden Entlastung des kurveninneren Antriebsrades dessen Neigung zum Durchdrehen. Spricht jetzt der auf die Radbremse dieses Hinterrades wirkende Regelkreis an, so wird dieses zwar abgebremst und dadurch sein Schlupf vermindert, gleichzeitig wird aber wegen, der Differentialwirkung das am kurvenäußeren Hinterrad wirksame Drehmoment vergrößert, was zwangsläufig dazu führt, daß nunmehr an dem bei einer Kurvenfahrt für die Seitenführung wesentlicheren, kurven·— ' äußeren Antriebsrad eine Zunahme des Schlupfes und damit eine Verschlechterung seiner Seitenführungseigenschaften eintritt, mit der Folge, daß das Fahr—

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zeug ausbricht, bevor noch am kurvenäußeren Hinterrad der für das Ansprechen der Vortriebsregelung maßgebliche Schlupf-Grenzwert erreicht ist.

Ähnliche Gefahrensituationen können in einer bereits eingeleiteten Kurvenfahrt auch ausgelöst werden, wenn die an den Antriebsrädern ausnutzbaren Kraftschlußbeiwerte aufgrund der Fahrbahnbeschaffenheit starken Schwankungen unterworfen sind.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Einrichtung der eingangs genannten Art zur Vortriebsregelung an Kraftfahrzeugen zu schaffen, die insbesondere unter extremen Straßenverhältnissen eine gute Fahrzeugstabilität und damit erhöhte Fahrsicherheit vermittelt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs.1 ausgebildete Vortriebs-Regeleinrichtung gelöst, deren Regelungsverhalten hiernach unterhalb eines Geschwindigkeits-Schwellenwertes demjenigen der bekannten Vortriebs-Regeleinrichtung entspricht, oberhalb dieses Geschwindigkeits-Schwellenwertes aber dadurch charakterisiert ist, daß der an beiden angetriebenen Rädern eine Verminderung des Vortriebsmoments vermittelnde Eingriff in das Antriebsaggregat schon dann ausgelöst wird, wenn nur eines dieser angetriebenen Räder eine Tendenz zum Durchdrehen zeigt.

Der hieraus resultierende wesentliche Vorteil der erfindungsgemäßen Vortriebs-Regeleinrichtung besteht, eine geeignete Vorgabe des Fahrtgesehwindigkeits-Schwellenwertes ν ₁vorausgesetzt, darin,

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daß im Bereich der höheren Fahrtgeschwindigkeiten ν y Vy d.h. in demjenigen Geschwindigkeitsbereich, in dem eine Instabilität des Fahrverhaltens gefährliche Auswirkungen haben könnte, eine deutliche Verbesserung der Fahrzeugstabilität gewährleistet ist. Dies gilt insbesondere für Kurven'fahrten oder den übergangvon einer Geradeausfahrt in eine Kurvenfahrt, d.h. wenn erhebliche Querbeschleunigungen auf das Fahrzeug einwirken und daher eine Verminderung der Seitenführungsfähigkeit nicht hingenommen werden kann.

Davon ausgehend, daß es an sich erwünscht ist, das Ausgangs-Drehmoment des Antriebsaggregats möglichst weitgehend ausnutzen zu können, arbeitet die er— findungsgemäße Vortriebs-Regeleinrichtung oberhalb des Schwellenwertes V₁ insoweit nicht mehr optimal

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als die Verminderung des Motor-Ausgangsdrehmoments schon dann eingeleitet wird, wenn das den geringsten Kraftschluß mit der Fahrbahn aufweisende Antriebsrad durchzudrehen beginnt. Diese "Select-Low"-Regelungsart hat dafür aber, wie vorstehend bereits erwähnt, den großen Vorteil, daß die Fahrzeugstabilität auch in kritischen FahrSituationen erhalten bleibt»

Der Schwellenwert V₁ sollte daher in der Art eines bestmöglichen Kompromisses zwischen optimaler Vor— •triebs-Beschleunigung und Fahrsicherheit so eingestellt sein, daß - bedarfsgerecht — ein ausreichend weiter Nieder-Geschwindigkeitsbereich vorhanden ist, in dem eine optimale Fahrzeug-Beschleunigung bzw-Vortriebskraft ausnutzbar ist, die untere Geschwindigkeitsgrenze V₁ für den Select-Low-Betrieb aber noch hinreichend niedrig ist, um gefährliche Fahrsituationen zuverlässig zu vermeiden.

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Der im Anspruch 2 als Geschwindigkeitsschwelle ν angegebene Wert von ca. 40 km/h repräsentiert eine im Sinne des vorstehend erläuterten bestmöglichen Kompromisses günstige Auslegung einer erfindungsgemäßen Vortriebs-Regeleinrichtung. Bei einer solchen Vorgabe des Schwellenwertes ν - ist gewährleistet, daß in Fahrsituationen, in denen das volle Ausgangs-Drehmoment des Antriebsaggregats zur Verfügung stehen sollte, wie beim Anfahren oder bei Bergauffahrten, und in denen ein Ausbrechen des Fahrzeuges ohnehin unkritisch und leicht beherrschbar ist, die Regeleinrichtung im Sinne einer Optimierung der Vortriebsbeschleunigung arbeitet, in FahrSituationen aber, in denen der Sicherheits-Aspekt dominierend wird, d.h. im Bereich höherem Fahrtgeschwindigkeiten, die Vortriebs-Regeleinrichtung im Sinne einer Optimierung der Fahrzeugstabilität arbeitet.

Während bei einer Kurvenfahrt schon bei verhältnismäßig niedrigen Fahrtgeschwindigkeiten und relativ großen Kurvenradien erhebliche Querbeschleunigungen auftreten und dementsprechend hohe Seitenführungskräfte erforderlich sind, um die Richtungs- bzw. FahrStabilität eines Fahrzeuges zu gewährleisten, sind hierzu bei einer Geradeausfahrt, bei welcher keinerlei Querbeschleunigungen auf das Fahrzeug wirken, sehr viel geringere Seitenführungskräfte ausreichend. Bei einer Geradeausfahrt ist zur Aufrechterhaltung der Fahrstabilität ein drehmoment-'verminderhder Eingriff in das Antriebsaggregat erst bei sehr viel höheren Werten der Fahrtgeschwindigkeit notwendig als bei einer Kurvenfahrt.

Daher ist bei einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vortriebs-Regeleinrichtung gemäß

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Anspruch 3 vorgesehen, daß bei einer Geradeausfahrt der "Select-Low"-Betrieb der Vortriebs-Regeleinrichtung erst dann wirksam wird, wenn ein weiterer Geschwindigkeits-Schwellenwert v_S2 der größer ist als der erste Schwellenwert ν * überschritten wird, und es ist eine Kurvenfahrt-Erkennungseinrichtung vorgesehen, die, solange sich das Fahrzeug in einer Kurvenfahrt befindet, ein Ausgangssignal abgibt, welches die Vortriebs-Regeleinrichtung in demjenigen Betriebszustand hält, in dem der niedrigere Geschwindigkeits-Schwellenwert v-der für den Select-Low-Betrieb wirksame Schwellenwert ist.

Durch die Merkmale der Ansprüche 4 bis β sind mit gängigen Mitteln der analog- und/oder digitalelektronischen Schaltungstechnik realisierbare Gestaltungen des elektronischen Signal-Aufbereitungs— und des Signal-Verknüpfungsteils, der erfindungsgemäßen Vortriebs-Regeleinrichtung angegeben. Der Vorteil dieses Schaltungsaufbaus besteht darin, daß eine z.B. im Rahmen einer am Fahrzeug bereits vorhandenen Antiblockiereinrichtung vorgesehene Signal-= Aufbereitungsschaltung, die die rad-drehzahlproportionalen Fühler-Ausgangssignale zu für eine weitere ■ Verarbeitung geeigneten rad-geschwindigkeits- und rad-beschleunigungsproportionalen, sowie für den Schlupf der angetriebenen Fahrzeugräder charakteristischen Ausgangssignalen aufbereitet? auch im Rahmen der erfindungsgemäßen Vortriebs-Regeleinrichtung zweckanalog einsetzbar ist» Diese kann daher, wenn am Fahrzeug eine Antiblockiereinrichtung vor— handen ist, hinsichtlich ihres elektro— "'-?■»*■:;?If-■-■■-_ nischen Schaltungsteils als eine relativ einfache und preisgünstig realisierbare Zusatzeinrichtung ausgebildet sein, so daß die für die Vortriebs-RegeL— .,, »..·-,..·.«,,...

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einrichtung einzusetzenden Mehrkosten nur ca. 10 bis 20 %■ des Preises einer Antiblockiereinrichtung betragen .

Durch die Merkmale der Ansprüche 7 bis 9 sind im Rahmen der Vortriebs-Regeleinrichtung alternativ, gegebenenfalls auch in Kombination einsetzbare Gestaltungen von Kurvenfahrt-Erkennungseinrichtungen angegeben, die aus dem Unterschied der Raddrehzahlen der nicht angetriebenen Fahrzeugräder und/oder der Erfassung der auf das Fahrzeug wirkenden Querbeschleunigung oder durch überwachen der für eine Kurvenfahrt charakteristischen Stellung eines Teils der Lenkung ein Kurvenfahrt-Anzeigesignal erzeugen.

Soweit solche Kurvenfahrt-Erkennungseinrichtungen, wie gemäß Anspruch 10 vorgesehen, ein querbeschleunigungs-proportionäles Ausgangssignal erzeugen, kann dieses, wie durch die Merkmale des Anspruchs 11 angegeben, mit Vorteil zu einer bedarfsgerechten Veränderung des Geschwindigkeits-Schwellenwertes ausgenutzt werden, oberhalb dessen die Select-Low-Betriebsart der Vortriebs-Regeleinrichtung wirksam ist.

Zusätzliche Sicherheit im Sinne der Aufrechterhaltung der Fahrzeugstabilität ist auch durch eine gemäß Anspruch 12 vorgesehene Schaltungseinrichtung erzielbar, die einen drehmoment-mindernden Eingriff in das Antriebsaggregat des Fahrzeuges auslöst, wenn die vorzugsweise aus den Raddrehzahlen der nicht angetriebenen Fahrzeugräder ermittelten Werte der Fahrzeugbeschleunigung einen kritischen Schwellen— ^>:i"^; wert überschreitet. Dadurch wird wirksam einer Gefahrensituation vorgebeugt, die sich z.B. dann ergeben kann, wenn sich das Fahrzeug in einer Fahr— _,_ >>,-

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situation mit hoher Vortriebsbeschleunigung und damit auch relativ hohem Schlupf der angetriebenen Räder befindet und mit beträchtlichen Schwankungen der Kraftschlußbeiwerte verknüpfte Straßenverhältnisse vorliegen. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Einrichtung gemäß Anspruch 13 so ausgelegt ist, daß diese beschleunigungsabhängige Regelung des Motor-Drehmoments erst oberhalb einer vorgegebenen Schwelle der Fahrzuggeschwindigkeit von z.B. 20 bis 30 km/h wirksam ist, damit beim Anfahren die maximal mögliche Vortriebsbeschleunigung ausnutzbar bleibt.

Eine dem Grundgedanken der Erfindung unterfallende Vortriebs-Regeleinrichtung kann grundsätzlich auch in der durch die Merkmale des Anspruchs 14 umrisse=- nen Gestaltung realisiert sein, wobei hier die Beschleunigun.g der angetriebenen Fahrzeugräder als Führungsgröße ausgenutzt ist. Soweit eine solche Regeleinrichtung nicht schon für sich allein gesehen den wesentlichen Anforderungen einer wirksamen Vortriebs-Regeleinrichtung genügt, vermittelt sie zumindest in Kombination mit den vorstehend erläuterten Ausführungsformen zusätzliche Sicherheit und Fahr Stabilität,,

Die durch die Merkmale des Anspruchs 15 angegebene Dimensionierung der Versorgungs-Druckquelle für die erfindungsgemäße Vortriebsregelung gewährleistet, daß diese auch bei großen Differenzen der an den angetriebenen Rädern wirksamen Kraftschluß— beiwerte zuverlässig arbeitet.

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Mittels der gemäß Anspruch 16 vorgesehenen Abschaltung kann der Fahrer, wenn er z.B. im "power-slide" in einer Kurve driften will, die Vortriebsregelung für eine definierte Zeitspanne außer Funktion setzen.

Durch eine gemäß Anspruch 17 vorgesehene Schutzeinrichtung, die selbsttätig den auf die Bremsanlage wirkenden Funktionsteil der Vortriebs-Regeleinrichtung abschaltet, wird verhindert, daß sich bei einem häufigen Ansprechen der Vortriebsregelung die Hinterradbremsen überhitzen. Eine solche Schutzeinrichtung ist für die Betriebssicherheit der Bremsanlage von großer Wichtigkeit.

Die durch die Merkmale des Anspruchs 1 8 angegebene Gestaltung und. Anordnung von Temperaturfühlern hat den Vorteil, daß die Bremsscheibentemperatur sehr genau erfaßbar ist nnd insoweit deren thermische Belastbarkeit weitestgehend ausgenutzt werden kann.

Durch die Merkmale der Ansprüche 19 bis 21 sind hierzu alternative, gegebenenfalls auch in Kombination ausnutzbare Anordnungen von Temperaturfühlern gegeben, die konstruktiv besonders einfach realisierbar sind.

Die für eine Schutzabschaltung der Vortriebs-Regeleinrichtung erforderliche Information über die in der jeweiligen Radbremse anfallende bzw. gespeicherte Wärmemenge kann auch durch eine gemäß Anspruch 22 vorgesehene Schaltungsanordnung gewonnen werden, die aus einer Auswertung des Bremsmittel-Druckes in den Radbremszylindern und den Rad-Umdrehungszahlen der gebremsten Räder ein Signal erzeugt, das der bei einem Bremsvorgang in Wärme umgesetzten Arbeit entspricht- - -

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Zur Auswertung geeignete bremsmitteldruck-proportionale elektrische Signale können mittels geeigneter Sensoren (Anspruch 23) oder, wie im Anspruch 2 4 angegeben, durch elektronische Auswertung der Fahrzeugbeschleunigung bzw. der Beschleunigung der angetriebenen Räder und damit letztlich durch eine Auswertung der raddrehzahl-pro= portionalen Ausgangssignale der Drehzahlfühler gewonnen werden, mit dem besonderen Vorteil, daß der mit den Druck-Sensoren verknüpfte mechanisch-technische Aufwand entfällt.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der erfindungsgemäßen Vortriebs-Regeleinrichtung ergeben sich aus der Beschreibung spezieller Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung. Es zeigen:

Fig. 1 ein stark vereinfachtes Blockschaltbild einer ersten, einfachen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vortriebs-Regereinrichtung,

Fig. 2 ein Blockschaltbild des elektronischen Auswertungs-Schaltungsteils einer bevorzugten Ausführungsform einer hinsichtlich ihres prinzipiellen Aufbaues der Einrichtung gemäß Fig. 1 entsprechenden Vortriebs-Regeleinrichtung,

Fig. 3 ein Blockschaltbild einer im Rahmen des Auswertungs-Schaltungsteils gemäß Fig«, 2 vorgesehenen Kurvenfahrt-Erkennungseinrichtung,.

Fig. 4a bis 4c

Blockschaltbilder verschiedener? im Rahmsn der Vortriebsregel-Einrichtung gemäß den Figuren 1 bis 3 einsetzbarer Schutzeinrich·= tungen und

Fig. 5a die Verknüpfungsschaltung einer speziell in Korn·=-

mit 5b bination mit einer Antiblockiereinrichtung geeig neten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen VortriebsHRegeleinrichtung». ... - ■

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Für die in der Fig. 1, auf deren Einzelheiten ausdrücklich verwiesen sei, dargestellte erfindungsgemäße Vortriebs-Regeleinrichtung 10 ist - ohne Beschränkung der Allgemeinheit - eine Auslegung für ein Fahrzeug mit Hinterachsantrieb vorausgesetzt, das außerdem mit einer 4-Kanal-Antiblockiereinrichtung (ABS-Anlage) versehen ist, deren den Vorderrädern 11 und 12 und den angetriebenen Hinterrädern 13 und 14 zugeordnete Rad-Drehzahlfühler 16 und 17 bzw. 18 und 19 und deren für die Hinterradbremsen 21 und 22 vorgesehene Bremsdruck-Regelventile 23 und 24 für die Vortriebs-Regeleinrichtung 10 mit ausgenutzt sind.

Diese Regelventile 23 und 24 sind, entsprechend ihrer Funktion im Rahmen der ABS-Anlage als magnetisch gesteuerte 3/3-Wegeventile ausgebildet, in deren Grundstellung die Radbremszylinder der Radbremsen 21 bzw. mit der Bremsleitung 49 verbunden sind, über die der Bremsdruck-Aufbau erfolgt. Durch ein Steuerstromsignal· i1 von z.B. 2A sind die Bremsdruck-Regelventile 23 und 24 in ihre der Druck-Haltephase entsprechende Sperrstellung und durch ein Steuerstromsignal x2 von z.B. 4A in ihre einer Bremsdruck-Abbauphase entsprechende Rücklaufstellung steuerbar, in der, wie schematisch angedeutet, mittels der im Rahmen der ABS-Anlage vorgesehenen Rückförderpumpe 25 Bremsflüssigkeit aus den Radbremszylindern in die Bremsleitung 49 bzw. den nicht dargestellten — Hauptbremszylinder zurückgefordert wird.

Zentraler und erfindungswesentlicher Bestandteil der Vortriebs-Regeleinrichtung 10 ist ihre insgesamt mit 26 bezeichnete elektronische Auswertungsschaltung, die aus einer im folgenden noch näher zu erläuternden Verarbeitung der raddrehzahl-proportionalen Ausgangssig— nale der Drehzahlfühler 16 bis- 19* die eine fahrsituations—

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gerechte Abbremsung des jeweils zum Durchdrehen neigenden angetriebenen Hinterrades 13 oder 14 bzw. eine Reduzierung des Ausgangs-Drehmoments des - nicht dargestellten - Antriebsaggregats auslösenden Ansteuersignale für die hierzu vorgesehenen Stell- und Schaltglieder erzeugt.

Die Auswertungs-Schaltung 26 hat als Eingangsstufe eine Signal-Aufbereitungsstufe 27 mit vier Eingängen, an denen je eines der Drehzahlfühler-Ausgangssignale fy_R, f«of ίτττ ^unä f_HT empfangen wird, wobei wiederum ohne Beschränkung der Allgemeinheit vorausgesetzt seif daß diese Signale elektrische Impulsfolgen mit raddrehzahlproportionaler Impulsfolgefrequenz f sind. Die Signal— aufbereitungsstufe 27 verarbeitet diese Eingangssignale zu einem ersten, für den Betrag des Schlupfes A„ des rechten, angetriebenen Hinterrades 13 charakteristischen Ausgangssignal und einem zweiten, für den Schlupf 3--, des linken, angetriebenen Hinterrades charakteristischen Ausgangssignal, die an den beiden Ausgängen 28 und der Aufbereitungsstufe abgegeben werden. Die TlR- und "XL-Signale werden aus der Differenz der mittels der Raddrehzahlen der rechten und der linken Fahrzeugseite ermittelt. Weiter erzeugt die Aufbereitungsstufe 27, ζ.B. durch Mittelwertbildung aus den oder Summierung der Raddrehzahlen der nicht angetriebenen Vorderräder 11 und 12 an ihrem dritten Ausgang 31 ein der Pahrzeugge— schwindigkeit ν proportionales v-Ausgangssignal. Die beiden AR- und AL-Ausgangssignale der Aufbereitungs— stufe 27 sind je einem Komparator 32 bzw. 33 als Eingangssignal zugeleitet, die diese Signale mit einem vorgegebenen Schwellenwert- A vergMchen, der einen als zulässig erachteten Maximalwert des Schlupfes an den angetriebenen Rädern 13 und 14 repräsentiert. Sobald der Schlupf X R oder ^-L des einen oder anderen angetriebenen Rades 13 oder 14 diesen Schwellenwert λ« er— reicht oder übersteigt, geben die Komparatoren 32> '"'"^

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und/oder 33 ein Hoch-Pegel-Ausgangssignal ab. Weiter ist im Rahmen der die beiden Schlupfwert-Komparatoren 32 und 33 umfassenden, insgesamt mit 39 bezeichneten Vergleichseinrichtung ein dritter Komparator 41 vorgesehen, der ein Hoch-Pegel-Ausgangssignal.abgibt, sobald die Fahrzeuggeschwindigkeit ν einen vorgegebenen oder geeignet vorgebbaren Schwellenwert ν . erreicht bzw. überschreitet.

Die Ausgangssignale der Komparatoren 32, 33 und 41 der Vergleichseinrichtung 39 sind als Eingangssignale einer im Rahmen der Auswertungsschaltung 26 vorgesehenen, insgesamt mit 42 bezeichneten Verknüpfungsschaltung zugeleitet, die aus der im folgenden näher zu erläuternden Verknüpfung verschiedener Kombinationen der Komparator-Ausgangssignale an ihren Ausgängen 37 und 38 die zur zweckgerechten Ansteuerung der Radbremsen 22 und 2Ί erforderlichen Steuersignale für die Bremsdruck-Regelventile 24 bzw. 23 und an den Ausgängen 43 und 44, gegebenenfalls auch nur an einem gemeinsamen Ausgang die Steuersignale abgibt, mit denen die Herabsetzung des Ausgangsdrehmoments des Antriebsaggregats steuerbar ist.

Die Verknüpfungseinrichtung 42 umfaßt insgesamt fünf 2-Eingangs-UND-Glleder 46, 47, 48 sowie 34 und 36; an die beiden Eingänge des ersten UND-Gliedes 46 sind die Ausgänge der beiden Xj.-Komparatoren 32 und 33 angeschlossen. An die Eingänge des zweiten UND-Gliedes 47 sind je der Ausgang des ersten !X -Komparators 32 und der Ausgang des ν ..-Komparators 41 und an die Eingänge des dritten UND-Gliedes 48 je der Ausgang des zweiten X -Komparators 43 und ebenfalls der Ausgang des- ν ..-Komparators 41 angeschlossen.

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Mit den an den Ausgängen 43 und 44 der Verknüpfungseinrichtung 42 anstehenden Ausgangssignalen dieser UND-Glieder 46, 47, 48 wird der drehmoments-vermindernde Eingriff in das Antriebsaggregat des Fahrzeugs gesteuert.

Die beiden weiteren 2-Eingangs-üND-Glieder 34 bzw. empfangen an ihrem einen Eingang das Ausgangssignal je eines der beiden Λ ,.-Komparatoren 32 bzw. 33 und an ihrem anderen Eingang über einen Inverter 35 bzw. das invertierte Ausgangssignal des jeweils anderen der beiden λ -Komparatoren 33 bzw. 32. Mit den an den Ausgängen 37 und 38 der Verknüpfungsschaltung 42 anstehenden AusgangsSignalen der beiden weiteren UND-Glieder 34 und 36 sind die Bremsdruck-Regelventile bzw. 23 in-ihre Sperr-Stellung steuerbar..Hierzu gegebenenfalls erforderliche Treiberstufen sind der Einfachheit halber nicht dargestellt.

Weiter ist ein 2-Eingangs-ODER-Glied 51 vorgesehen, dem als Eingangssignale die Aus gangs signale der "λ. „— Komparatoren 32 und 33 direkt zugeleitet sind.

Die insoweit erläuterte Vortriebs-Regeleinrichtung arbeitet wie folgt:

Beginnt eines der angetriebenen Hinterräder 13 oder durchzudrehen, so wird mit dem hierdurch ausgelösten Ausgangssignal des ersten oder des zweiten A_M-Kompa~ rators 32 oder 33 bzw. dem Ausgangssignal des direkt nachgeschalteten UND-Gliedes 34 bzw. 36 'das Bremsdruck-Regelventil 24 oder 23 des jeweils anderen, nicht durchdrehenden Hinterrades 14 oder 13 aus seiner Grundstellung, in der der jeweilige Radbremszylinder mit der Bremsleitung 49 des Hinterachsbremskreises

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kommuniziert, in seine Sperr stellung gesteuert, während das Bremsdruck-Regelventil des durchdrehenden Rades in seiner Grundstellung bleibt. Gleichzeitig wird mittels des Ausgangssignals des ODER-Gliedes 51 eine Schalt-Ventilanordnung 52 in deren Durchlaßrichtung angesteuert, in der an die Bremsleitung 49 eine insgesamt mit 53 bezeichnete Druckquelle mit für eine Aktivierung der Radbremse des durchdrehenden Rades hinreichend hohem Druckniveau angeschlossen ist. Geben beide χ -Komparatoren 32 und 33 ein Hoch-Pegel-Ausgangssignal ab, d.h. wenn beide angetriebenen. Räder 13 und 14 zum Durchdrehen neigen, so ist auch das Ausgangssignal des ersten UND-Gliedes 46 ein Hoch-Pegel-Signal, mit dem nunmehr ein Stellglied angesteuert ist, das die genannte Reduzierung des Ausgangs-Drehmoments des Antriebsaggregats vermittelt. Wegen der durch die Inverter 35 und 45 vermittelten Negation des jeweils einen Eingangssignals der .UND-Glieder 34 und 36 ist deren Ausgangssignal, solange beide \ -Komparatoren 32 und 33 ihr Hoch-Pegel-Ausgangssignal erzeugen, ein Niedrig-Pegel-Ausgangssignal, d.h. di'e Bremsdruck-Regel ventile 23 und 24 befinden sich in ihrer Grundstellung, in der beide Radbremsen 21 und 22 aktiviert sind.

Diese Art der Vortriebsregelung ist wirksam, solange die Pahrzeuggeschwindigkeit ν kleiner als der Vergleichs Schwellenwert v- des dritten Komparators 41 ist.

Ist dieser Schwellenwert erreicht oder überschritten, so wird am gemeinsamen Ausgang 43 der beiden UND-

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Glieder 47 und 48 ein die Reduzierung des Ausgangs-Drehmoments des Antriebsaggregats vermittelndes Ausgangssignal schon dann abgegeben, wenn nur eines der beiden angetriebenen Räder 13 oder 14 durchzudrehen beginnt. Die Vortriebs-Regeleinrichtung 10 arbeitet unterhalb des Schwellenwertes ν im Sinne einer Optimierung der Fahrzeugbeschleunigung, oberhalb dieses Schwellenwertes im Sinne eine-r Optimierung der Fahrstabilität.

In bevorzugter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vortriebs-Regeleinrichtung 10 hat deren Auswertungsschaltung 56 mehr im einzelnen den aus der Fig. 2, auf deren Einzelheiten ausdrücklich verwiesen sei, ersichtlichen Aufbau, wobei die Auswertungsschaltung gemäß Fig. 1 vollständig in der Auswertungsschaltung gemäß Fig. 2 mit enthalten ist.

Demgemäß sind in beiden Fig. 1 und 2 funktionsgleiche oder funktionsanaloge Elemente oder Baueinheiten jeweils mit denselben Bezugszeichen belegt. Die Signal-Aufbereitungsstufe 27 der Aus Wer tungs schaltung 56 um-= faßt eine mittels eines Taktgebers 57 gesteuerte Eingangsstufe 58, die innerhalb aufeinanderfolgender, durch die Taktzeit des Taktgebers 57 vorgegebener Zyklus-Zeitintervalle gleicher Dauer At, die an ihren Eingängen empfangenen Ausgangssignale der Raddrehzahlfühler 16 bis 19 zu den raddrehzahl-proportionalen Aus gangs sign al en f_RVr ^rh' ^LV ^un<^ ^LH ^verar^^)ei^tet' wobei die an den Ausgängen 61 bis 64 der Eingangsstufe 58 anstehenden f-Signale jeweils für dasjenige Zyklus-Zeitintervall ^t charakteristisch sind, das vor dem gerade ablaufenden Zyklus^raZeitintervall abgelaufen ist.

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Zum Zweck der Erläuterung sei angenommen, daß die Eingangsstufe 58 wie auch die übrigen Funktionselemente und -einheiten der Auswertungsschaltung 56 als digital-elektronische Schaltungseinheiten ausgebildet sind. In diesem Fall liegen die Ausgangssignale der Eingangsstufe 58 z.B. als für den Zählerstand eines Frequenzzählers charakteristische Bit-Signalkombinationen vor. Die Ausgänge jedes einzelnen dieser Zähler sind in der Fig. 2 der Einfachheit der Darstellung halber durch jeweils nur einen der Ausgänge 61 bis repräsentiert.

Die Signal-Aufbereitungsstufe umfaßt insgesamt fünf Ausgangsstufen 66 bis 70, die an den Ausgängen 28 bis 31 sowie 71 und 72 der Signal-Aufbereitungsstufe 27 je eines der in der Vergleichseinrichtung 39 weiter zu verarbeitenden schlupf-, fahrtgeschwindigkeits-, radialbeschleunigungs- und fahrzeugbeschleunigungsproportionalen Ausgangssignale abgeben.

Die beiden Ausgangsstufen 66 und 67, die ein für den Schlupf X-, und A_T des rechten bzw. des linken angetriebenen Rades charakteristisches Ausgangssignal erzeugen, sind jeweils als Differenz-Bildner z.B. als Vorwärts/Rückwärts-Zähler ausgebildet,· denen als Eingangssignale die beiden Rad-Drehzahlsignale f_RV und f-g bzw. f_LV und £_„ zugeleitet sind.

Die am Ausgang 31 das fahrt-geschwindigkeitsproportionale Ausgangssignal abgebende Ausgangsstufe 68 kann z.B. als Summierschaltung ausgebildet sein, die die an den Ausgängen 61 und 63 der Eingangsstufe 58 anstehenden f_RV~ und f_LV~Signale für jedes Zyklus-Zeitintervall At auf summiert.

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Die zur Erkennung einer Kurvenfahrt des Fahrzeugs vorgesehene Ausgangsstufe 69 kann im einfachsten Fall· ebenfalls als Differenzschaltung ausgebildet sein, die ein der Differenz der für die nicht angetriebenen Vorderräder des Fahrzeugs ermittelten f_RV~ und f-ry" Signale, die bei einer Kurvenfahrt notwendigerweise verschieden sind, proportionales Kurvenfahrt-Erkennungssignal erzeugt.

Die zur Erfassung der Beschleunigung des Fahrzeugs in Fahrtrichtung vorgesehene Ausgangsstufe 70 ist als Dividier-Schaltung ausgebildet, die als Eingangssignale ebenfalls die für die Raddrehzahlen der nicht angetriebenen Vorderräder charakteristischen f„_v- und f_„-Signale empfängt und ein dem Betrag des Ausdrucks

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(f_R '+ f_LV)/-At-proportionales Ausgangssignal am Ausgang 72 abgibt.

Auch die Zykluszeiten der Ausgangsstufen 66 bis 70 sind, wie durch entsprechende, gestrichelt eingezeichnete Steuerleitungen 73 angedeutet, mittels des Taktgebers 57 synchronisiert.

Im Rahmen der Vergleichseinrichtung 39 sind zusätzlich zu den XR-, Λ L"" und v-Komparatoren 32, 33 und 41, deren Funktion im Rahmen der Auswertungsschaltungen 26 und 56 gemäß den Fig * 1 und 2 völlig analog ist, vier weitere Komparatoren 76 bis 79 vorgesehen,, deren Verarbeitungs-Zykluszeiten ebenfalls mittels des Taktgebers 57 der Signal-Aufbereitungsstufe 57 synchronisiert sind.

Diese weiteren Komparatoren 76 bis 79 erzeugen ein Hoch-Pegel-Ausgangssignal jeweils dann, wenn das

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27302 ^ _;I-.:J . ■

r Daim 13645/4

ihnen zugeleitete Eingangssignal einen bestimmten Schwellenwert übersteigt:

Die Schwellenwerte b_R für die Kurvenfahrt-Srkennung (Komparator 76), v^ für Geradeausfahrt (Komparator 77), ν für die Anfahrphase des Fahrzeugs (Komparator 78) und Bw für Geradeausfahrt-Beschleunigung (Komparator 79) sind so gewählt, daß das Ausgangssignal dieser Komparatoren eine Anzeige bzw. ein Maß dafür darstellt, daß sich das Fahrzeug in einer -Situation befindet, die aus Sicherheits- oder Zweckmäßigkeitsgründen eine Änderung des Regelungsverhaltens der Vortriebs-Regeleinrichtung 10 erfordert. Im Rahmen der Auswertungsschaltung 56 ist der eine Fahrtgeschwindigkeits-Komparator 41 in einem typischen Fall auf einen Schwellenwert V₁ von ca. 40 km/h und der zweite Fahrtgeschwindigkeits-Komparator 77 auf einen typischen SchwellenwertV₃₂ von ca. 100 km/h eingestellt..

Die Verknüpfungseinrichtung 42, die aus einer geeigneten logischen Verknüpfung der Hoch-Pegel-Komparatorausgangssignale der Vergleichseinrichtung 39 die im Sinne des einleitend ausführlich erläuterten Regelverhaltens der erfindungsgemäßen Vortriebs-Regeleinrichtung 10 erforderlichen Steuer-Ausgangssignale erzeugt, umfaßt zusätzlich zu den anhand der Fig. 1 bereits erläuterten Komponenten 46, 47, 48 und 51 zwei weitere Zwei-Eingangs-UND-Glieder 81 und 82, die an· ihrem einen Eingang jeweils das Ausgangssignal des V_g-Komparators 77 und an ihrem anderen Eingang das Ausgangssignal des "λ"-Komparators 32 bzw. des A_M-Komparators 33 empfangen. Die Ausgänge dieser beiden UND-Glieder 81 und 82 sind mit einem gemeinsamen Ausgang 83 der Vergleichseinrichtung 42 verbunden. Durch ein an diesem Ausgang 83 an-

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- 2er-24- Daim 13645/4

stehendes Hoch-Pegel-Ausgangssignal wird eine Verminderung des Ausgangs-Drehmoments des Antriebsaggregats ausgelöst. Mit dem Ausgangssignal des Kurvenfahrtsignal-Komparators 76 ist ein Relais. 84 ansteuerbar, das einen in der gemeinsamen Eingangsleitung 86 der beiden UND-Glieder 81 und 82 liegenden Öffnungskontakt 87 und einen in der gemeinsamen Eingangsleitung 88 der beiden mit dem ν -Komparator 41 verbindbaren UND-* Glieder 47 und 48 liegenden Schließkontakt 89 aufweist.

Mit dem Ausgangssignal des ν -Komparators 78, der z.B.

auf einem ν -Wert von ca. 20 km/h eingestellt ist, ist ein weiteres Relais 91 ansteuerbar, dessen Arbeitskontakt ein SchlieSkctitakt 92' ist,, der in der Ruhestellung offen ist. In der Arbeitsstellung des Relals-Ksntakts 92 ist der Ausgang des Fahrt-Beschleunigungskomparators 79 direkt mit einem weiteren Ausgang 93 der Verknüpfungseinrichtung 42 verbunden ist. Durch ein an diesem Ausgang 93 anstehendes Hoch-Pegel-Ausgangssignal des Fahrt-Beschleunigungskomparators 79 wird ebenfalls ein das Ausgangsdrehmoment des Antriebsaggregats vermindernder Eingriff ausgelöst.

Die durch die Auswertungsschaltung 56 gemäß Fig. 2 gegenüber derjenigen gemäß Fig. 1 zusätzlich vermittelten Funktionen sind hiernach die folgenden:

Die Verminderung des Ausgangs-Drehmoments des Antriebsaggregats im Sinne eines "Select-Low"-Betriebs, d.h. wenn gleichzeitig ein bestimmter Geschwindigkeits-Schwellenwert ν oder V_c überschritten ist und nur für eines der angetriebenen Räder ein Schlupf-Signal vorliegt, das anzeigt, daß dieses zum Durch-

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- 33 - Daim 13645/4

drehen neigt, erfolgt bei Geradeausfahrt des Fahrzeuges erst oberhalb eines Schwellenwertes ν »von ca. 100 km/h/ während bei einer Kurvenfahrt der niedrigere Schwellenwert ν für die Auslösung des Select-Low-Betriebs der Vortriebs-Regeleinrichtung 10 maßgeblich ist. Weiter wird ein drehmoment-mindernder Eingriff in das Antriebsaggregat ausgelöst, wenn ein kritischer Schwellenwert der Fahrzeug-Vortriebsbeschleunigung, der zu einer gefährlichen Fahrsituation führen könnte, überschritten ist. Diese beschleunigungsabhängige Vortriebsregelung ist unterhalb des durch den Geschwindigkeits-Schwellenwert ν begrenz-

ten Nieder-Geschwindigkeitsbereichs unwirksam, um beim Anfahren die volle Fahrzeugbeschleunigung ausnutzen zu können.

Bei der vorstehend erläuterten Auswertungsschaltung gemäß Fig. 2 erzeugt die im Rahmen der Kurvenfahrt-Erkennungseinrichtung 69, 76 vorgesehene Ausgangsstufe 69 ein Signal, das der Differenz f - f. der

Raddrehzahlen ν des kurvenäußeren Vorderrades und v. a j.

des kurveninneren Vorderrades proportional ist. Dieses Signal ist somit gemäß der Beziehung:

^ω * ^(fa ^{r f}I^{} 2<n}"^r/^b Π)

worin r den Rollradius der Vorderräder und b die Spurweite

bezeichnen, der Winkelgeschwindigkeit <aJ proportional, mit der das Fahrzeug die Kurve durchfährt.

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- 33- Daim 13645/4

Die bei einer Kurvenfahrt am Fahrzeug wirksame Querbzw. Radialbeschleunigung b ist, wenn mit R der Bahnbzw. Kurvenradius bezeichnet ist, auf dem sich der Fahrzeugschwerpunkt bei einer Kurvenfahrt bewegt, durch die Beziehung

b_r = R_1n . ω² (2)

gegeben. Da die durch die Beziehung (2) wiedergegebene Radialbeschleunigung b wegen ihrer quadratischen to -Abhängigkeit einen Maximalwert für denjenigen Kurvenradius hat, bei dem die Seitenführungskräfte im Normalfall gerade noch ausreichen, um das Fahrzeug bei einer Kurvenfahrt mit Höchstgeschwindigkeit stabil zu halten, muß der Vergleichsschwellenwert, auf den der an die Ausgangsstufe 69 angeschlossene Komparator 76 einge~ stellt ist, auf einen ausreichend niedrigen Wert gesetzt sein, damit in diesem vbrstehend genannten kritischsten Fahrzustand die Regeleinrichtung zuverlässig in ihren Select-Low-Betrieb übergeht, sobald das Fahr™ zeug in eine Kurvenfahrt eintritt. Dies bedeutet aber andererseits, daß, wenn die Kurvenfahrt-Erkennung aus der Differenz der Raddrehzahl f und f. gewonnen wird?

a j.

die Regeleinrichtung 10 in der Mehrzahl der Fälle schon dann in den Select-Low-Betriebszustand übergeht, wenn dies noch gar nicht erforderlich wäre. (Mit "a" und "i" ist hier die kurvenäußere und die kurveninnere Fahrzeugseite indiziert.)

Demgegenüber vermittelt die in der Fig. 3 dargestellte spezielle Kurvenfahrt-Erkennungseinrichtung, die sich zwanglos in die Auswertungsschaltung 56 gemäß Fig, 2 einfügen läßt, eine in sehr guter Näherung von der Querbeschleunigung abhängige Steuerung des Übergangs der Regeleinrichtung 10 in deren Select-Low-Betrieb.

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-"«3 V- Daim 13645/4

Diese in der Darstellung der Fig. 3 in die Auswertungsschaltung 56 integrierte, insgesamt mit 94 bezeichnete Kurvenfahrt-Erkennungseinrichtung umfaßt zwei Quadrierstufen 96 und 97, denen als Eingangssignale je eines der an den Ausgängen 61 bzw. 63 der Eingangsstufe 58 anstehende Rad-Drehzahlsignale f_RV bzw. f__v zugeleitet ist. Die jeweils dem Quadrat der Eingangssignale proportionalen Ausgangssignale der Quadrierstufen 96 und 97 sind als Eingangssignale einer Differenzstufe 98 zugeleitet, deren Ausgangssignal dem Betrag der Differenz |f_RV - f__v| proportional ist. Dieses Signal ist dann unter der realistischen Voraussetzung, daß bei einer Kurvenfahrt der Fahrbahn-Radius R groß

gegen die Fahrzeugbreite b ist, in sehr guter Näherung der wirksamen Radialbeschleunigung b proportional.

Im folgenden sind mit "a" und "i" jeweils wieder die kurvenäußere und die kurveninnere Fahrzeugseite indiziert.

Werden mit v, und v. die Umfangsgeschwindigkeiten der nicht angetriebenen Vorderräder 11 und 12 bezeichnet, so gilt:

und .

V₁ = 2 TT f_L . r = ω (R_m - §) (4)

Aus (3) und (4) folgt unmittelbar:

27Γ r (f + f.) = ω R_m (5)

el x m

Multiplikation mit (1) ergibt dann

4 TT² r² (f_a + £_±) (f_a - f_±) = R_m ω² = b_r (6)

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-35- Daim 13645/4

d.h., b ist der Differenz der Drehzahlquadrate des kurvenäußeren und des kurveninneren Vorderrades 11 und 12 proportional.

Mit Hilfe der Kurven-Erkennungseinrichtung 94 kann somit allein durch elektronische Auswertung der Ausgangssignale der Raddrehzahlfühler 16 und 17 ein radial-beschleunigungsproportionales Steuersignal b gewonnen werden/ mit dem ein ν -Schwellenwertgeber 99 ansteuerbar ist, der seinerseits das Vergleichssignal für einen Fahrt-Geschwindigkeitskomparator, z.B. den Komparator 41 oder den Komparator 77 erzeugt, mit dessen Ausgangssignal der Select-Low-Betrieb steuerbar ist. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn das Schwellenwert-Ausgangssignal des Schwellenwertgebers derart mit dem Kurvenfahrt-Erkennungs- bzw. Radialbeschleunigungs-Ausgangssignal der Differenzstufe 98 variiert, daß bei großen Werten der erfaßten Radialbeschleunigung der ν -Schwellenwert bei ca. 40 km/h und bei niedrigen Werten der Radialbeschleunigung b bei ca. 100 km/h liegt und dazwischen mit zunehmender Radialbeschleunigung abnimmt.

Ein für die vorstehend erläuterte Vortriebs-Regeleinrichtung 10 geeignetes Kurvenfahrt-Erkennungssignal kann auch dadurch gewonnen werden, daß mit einem Element der Fahrzeuglenkung, das bei Geradeausfahrt eine neutrale Mittelstellung einnimmt und bei Kurvenfahrt gegenüber dieser-Mittelstellung gedreht oder verschoben ist, z.B. dem Lenksegment eines Schnecken-Segment-Lenkgetriebes oder der Lenkgabel eines Schrauben— Lenkgetriebes ein Betätigungsglied für einen elektrischen Schalter bewegungsgekoppelt ist, das, sobald ein bestimmter Mindesteinschlag der Lenkung vorliegt,

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3 Ί 27302 \^: y ■-

13645/4

diesen Schalter betätigt und dadurch das Kurvenfahrt-Erkennungssignal auslöst.

Mit einem solchen beweglichen Element der Lenkung kann auch ein Weggeber gekoppelt sein, der ein elektrisches Ausgangssignal erzeugt, das der Auslenkung des beweglichen Elements aus seiner Neutralstellung und damit in erster Näherung einem mittleren Einschlagwinkel <-»/ der gelenkten Fahrzeugräder 11 und 12 proportional ist. Dieses als Kurvenfahrt-Erkennungssignal ausnutzbare Ausgangssignal des Weggebers, z.B. eines elektrischen Widerstandspotentiometers, enthält dann gemäß der Beziehung

worin a den Achsabstand bezeichnet, eine Information über den Kurvenradius R . Diese Information kann in Verbindung mit der aus den Raddrehzahlen f und f. gemäß den Beziehungen (3) und (4) gewinnbaren Fahrtgeschwindigkeits-Information mittels einer geeigneten analog- oder digital-elektronischen Auswertungsschaltung gemäß der Beziehung

b_r = (v_a H-V₁)²ZR_1n (8)

ebenfalls zu einem querbeschleunigungs-proportionalen Ausgangssignal verarbeitet werden, mit dem ein im Rahmen der Vortriebs-Regeleinrichtung 10 vorgesehener Fahrtgeschwindigkeits-Schwellenwertgeber fahrsituationsgerecht ansteuerbar ist.·

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-3 J*'- ^Daim

Zu diesem Zweck geeignete querbeschleunigungs-proportionale elektrische Signale können auch mit Fliehkraftsensoren erzeugt werden, bei denen eine gegen die Rückstellkräfte federelastischer Elemente in Querrichtung des Fahrzeuges verschiebbare träge Masse vorgesehen ist, deren fliehkraftabhängige Auslenkung aus ihrer der Geradeausfahrt entsprechenden Ruhelage mittels bekannter, potentiometrisch oder induktiv arbeitender Weggeber erfaßt wird.

Um mit der erfindungsgemäßen Vortriebs-Regeleinrichtung 10 auch bei großen Differenzen der an den beiden Fahrzeugseiten wirksamen Kraftschlußbeiwerte /*_R und /#_L eine bestmögliche Vortriebsbeschleunigung zu erzielen, kann es erforderlich sein, das jeweils zum Durchdrehen neigende Antriebsrad mit sehr großer Bremskraft abzubremsen, damit am anderen Antriebsrad, an dem der größere Kraftschlußbeiwert wirksam ist, dieser voll ausgenutzt werden kann·

Im folgenden wird daher zunächst auf die diesbezüglich günstigste Dimensionierung der im Rahmen der Vortriebs-Regeleinrichtung 10 vorgesehenen Bremsdruck-Quelle 53 eingegangen.

Zum Zweck der Erläuterung sei eine Fahrsituation angenommen, in der die Vortriebsbeschleunigung ständig gesteigert wird und an der linken und rechten Fahrbahnseite stark unterschiedliche Kraftschlußbeiwerte /U und U^ vorliegen, wobei A _R "C μ, gelten soll.

Für ein Fahrzeug mit Hinterachsantrieb gilt dann für die maximal erreichbare Fahrzeugbeschleunigung:

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Daim 13645/4

max 1

worin V den Hinterachslastanteil und X die auf den Achsabstand bezogene Schwerpunkthochlage bezeichnen

Für Fahrzeuge mit Vorderachsantrieb lautet die der Beziehung (9) entsprechende Beziehung:

(10)

In der angenommenen Fahrsituation wird zuerst das rechte Hinterrad durchdrehen.

Bezeichnet man mit I₁ die am Fahrzeug wirksame Radumfangs- bzw. Fahrzeugbeschleunigung, mit m die Fahrzeugmasse und mit" F₁ die am Fahrzeug wirksame Massenkraft und mit E_ucresi äie insgesamt an den angetriebenen Rädern 13 und 14 wirksamen ümfangskräfte, so gilt ■

^F1 =^m9 ¹I ^=Fuges1 = ^{2 F}u1 ⁽¹¹>

worin F .. die an den Fahrzeugrädern 13 und 14 wirksame Umfangskraft bezeichnet. . Durch das Eingreifen der Vortriebsregelung und Abbremsung des zuerst sich drehenden Hinterrades, beim gewählten Erläuterungsbeispiel des rechten Hinterrades 13, wird dessen umfangskraft im wesentlichen auf den Wert F ₁ gehalten, dafür aber eine zusätzliche Steigerung der umfangskraft am linken Hinterrad 14 erzielt, das nun seinerseits die Durchdrehgrenze erreicht, worauf die Vortriebsregeleinrichtung 10 mit einer Reduzierung des Ausgangs-Drehmoments des Antriebsaggregats reagiert und die umfangskraft F- am linken Hinterrad 14 im wesentlichen auf dem mit dem höheren Kraftschlußbeiwert U-r maximal

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39- Daim 13645/4

verträglichen Wert hält, so daß analog zur Beziehung (11) angesetzt werden kann:

F₂ =mg I₂ - F_uges1 = F_u2 + F^ (12)

Die am Umfang des rechten - gebremsten - Hinterrades 13 aufzubringende Bremskraft F, . die erforderlich ist, um dieses Rad so weit abzubremsen, daß am anderen angetriebenen Rad das maximale, mit dem dort vorliegenden Kraftschlußbeiwert J/ _L verträgliche Vortriebsmoment ausnutzbar ist, beträgt dann

j= T? — F =s F — F =

bu ^ruges2 ugesi 2 1

mg (I, - I₁) (13)

Für diese Brems-Umfangskraft gilt, wenn mit F, der Querschnitt des Bremszangenkolbens, ρ der Bremsflüs-■sigk'eits-Ausgangsdruck der Druckquelle 53, J/„ der Reibbeiwert der Bremsbeläge, r der mittlere Radius der Bremsscheibe und r der Rollradius der angetriebenen Hinterräder 12 und 13 bezeichnet wird:

F_bu - J? . 2 /*_B F_K . ρ (14)

woraus sich unter Berücksichtigung von (13) die folgende Beziehung!

P=l_· ^(I2 " ¹I* .mg (15)

' ^rm ²A ^Fk

ergibt.

Unter Berücksichtigung der Beziehung (9) ergibt sich

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Daim 13645/4

hieraus für den Ausdruck (I- - I-):

de.

(16) in (15) eingesetzt und Auswertung dieser Beziehung mit den folgenden Werten:

r = 0,302 m r = O , 106 rn F, = 11,34 an s 38 inn

a. K

m = 2000 kg g = 10 ms"² /d^ =0,3

sowie den folgenden Extremwerten der vorliegenden Kraftschlußbeiwerte:

= 0,9 und JU^ η 0,1 ergibt für den erforderlichen Bremsmitteldruck

1760 N/cm² äs 175 bar

Da dieser für die Verarbeitung großer Kraftschlußbeiwert-Differenzen links/rechts erforderliche Bremsmitteldruck größer ist als der Ausgangsdruck üblicherweise am Fahrzeug vorhandener Druckquellen, ist im Rahmen der für die erfindungsgemäße Vortriebs-Regeleinrichtung 10 vorgesehenen Druckquelle 53 ein Druckübersetzer 101 vorgesehen, mit dem das Ausgangsdruckniveau einer am Fahrzeug z.B. für die Servolenkung oder eine Niveauregulierung vorhandenen Druckquelle auf das für die Vortriebsregelung erforderliche Druckniveau transformierbar ist.

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-3er- tf4 ^ ^Daim ^λ 3645/4

Da bei großen Beträgen der Differenz der Kraftschlußbeiwerte \/^-o ~ /*t\ und/oder unvernünftiger Fahrweise die Regeleinrichtung 10 häufig anspricht, ist es in solchen Fällen möglich, daß die Bremsen 21 und 22 der angetriebenen·Räder 13 und 14 nach mehrfach wiederholten Regelzyklen überhitzen. Es ist daher vorteilhaft, wenn eine in ihrem grundsätzlichen Aufbau in der Pig« dargestellte Schutzeinrichtung 100 vorgesehen ist, die, wenn die Bremsen 21 und 22 thermisch stark belastet sind, zunächst ein Warnsignal abgibt und, wenn der Fahrer darauf nicht reagiert, nach einer gewissen Latenzzeit die Vortriebs-Regeleinrichtung 10 abschaltet bzw. auf die höhere Geschwindigkeits-Vergleichsschwelle ν - umschaltet, wodurch ebenfalls eine wirksame Schonung der Bremsen 21 und 22 erzielt wird.

Für die in den Radbremsen 21 und 22 umgesetzte Arbeit E ergibt-sich aus der Beziehung (14),'wenn mit ü'der Radumfang und mit N die während eines Regelzyklus ablau·= fenden Radumdrehungen bezeichnet werden: ^E -^ü · ^t ^Fbui · ^Nx - Iu · ^b · ^Fk ·^u

wobei mit i die aufeinanderfolgenden Regelzyklen indi ziert sind.

Diese Energie wird zunächst in Wärme umgesetzt und in der bzw. den Bremsscheiben gespeichert.

Bezeichnet man mit: W die in den Bremsscheiben ge^m speicherte Energie,

C die spezifische Wärme des Bremsscheibenmaterials (ca. 570 Nm/kgK)

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Daim 13645/4

ΔT die Temperaturerhöhung der Bremsscheiben bei Belastung und

m die wirksame Masse der einzelnen Bremsscheiben, so gilt für jede der beiden Bremsen:

fi = C .n_s .ΔΤ (18)

Bei der in der Fig. 4a dargestellten Gestaltung der Schutzeinrichtung 100 ist für jede Radbremse 21 und ein Temperaturfühler 102 bzw. 103, z.B. ein NiCr-Thermoelement vorgesehen, dessen elektrisches Ausgangssignal ein Maß für die Bremsscheibentemperatur T ist. Diese Thermoelemente 102 und 103 sind vorzugsweise in Ausnehmungen der Bremsbeläge angeordnet, in denen auch ein Verschleißfühler angeordnet ist. Diese Anordnung der Temperaturfühler 102 und 103 ist konstruktiv einfach realisierbar und erlaubt, wenn auch nur indirekt, doch eine hinreichend genaue Erfassung der BremsscHeibentemperatur. Die Ausgangssignale der Temperaturfühler 102 und 103 werden nach geeigneter Verstärkung je einem Temperatursignal-Komparator 104 bzw. 106 zugeführt, die ein Ausgangssignal erzeugen, sobald die Ausgangssignale der Temperaturfühler 102 bzw. 103 einen mit einem kritischen Wert T der Bremsscheibentemperatur T

verknüpften Signalpegel erreichen bzw. überschreiten. Aus der ODER-Verknüpfung der Ausgangssignale der T -Komparatoren 104 und 106 wird das z.B. eine Warnlampe 107 ansteuernde Alarmsignal abgeleitet. Das Ausgangssignal des hierzu vorgesehenen ODER-Gliedes 108 ist einem Zeitglied 109 zugeführt, das, wenn das Ausgangssignal des ODER-Gliedes 108 länger als eine Latenzzeitspanne ΔT^ ansteht, ein Ausgangssignal abgibt, das die Abschaltung der Vortriebs-Regelein-

/32

richtung 10 auslöst. Sobald das Ausgangssignal des ODER-Gliedes 108 wieder abgefallen ist, wird nach der genannten Latenzzeitspanne Δ T, die Vortriebs-Regeleinrichtung 10 wieder eingeschaltet.

Bezeichnet man weiterhin mit P die durch Wärmeleitung und Strahlung abgeführte Leistung in Nm/s, die aus Wärneabfuhrmessungen bekannt ist,, so folgt aus der Beziehung (17)

K . /-ι ^piNi ^C , m_s . ΔΤ + P „t (19)

K = JS . 2 . /U₃ . P_k . ü

Durch Vorgabe einer bestimmten kritischen Grenztemperatur T ist dann wiederum der Wert Cm ·Δτ gegeben.

In der Fig. 4b ist eine mit Auswertung der Beziehung (19) arbeitende Schutzeinrichtung 110 in einem stark vereinfachten Blockschaltbild dargestellt:

Die Radbremsen 21 und 22 sind je mit einem Druckfühler 111 bzw. 112 ausgestattet, die für den Bremsflüssigkeitsdruck charakteristische digitale Ausgangssignale erzeugen. Hierzu erforderliche Analog-Digital-Wandler sind nicht gesondert dargestellt. Den Druckfühlern 111 und 112 nachgeschaltete Multiplizierstufen 113 und 114 und diesen jeweils nachgeschaltete Summierstufen 116 bzw. 117 sind aktiviert, solange von dem einen oder dem anderen Schlupfwert-Komparator 32 bzw. 33 der Auswertungsschaltung 56 gemäß Fig. 2 ein Ausgangssignal vorliegt, das anzeigt, daß die Vortriebsregelung wirksam ist und das eine oder andere Rad 21 bzw. 22 gebremst wird. Die Zykluszeiten der Multiplizier-

/33

Zr LfLf _ Daim 13645/4

stufen 113 und 114 und der Summierstufen 116 und 117 sind mittels des Taktgebers 57 (Fig. 2) synchronisiert, Die Multiplizierstufen 113 und 114 empfangen als zweites Multiplikator-Eingangssignal die an den Ausgängen 62 und 64 der Eingangsstufe 58 für die angetriebenen Räder abgegebenen Raddrehzahlsignale f_RH bzw. f und erzeugen für jedes Zykluszeitintervall At, ein dem Produkt p.-f_a„. bzw. p.-f_rcr. proportionales Ausgangs-

X KxI X X XjIl X

signal. Die für jedes der aufeinanderfolgenden Zykluszeitintervalle gegebenen Ausgangssignale der Multiplizierstufen werden, solange das jeweilige Schlupf-Komparator-Ausgangssignal ansteht, von der jeweiligen Summierstufe 116 oder 117 aufsummiert. Die Ausgangssignale der Summierstufen 116 und 117, die ein Maß für die in der jeweiligen Radbremse 21 oder 22 gespeicherte Wärme sind, werden je einem Komparator 113 bzw. 119 zugeleitet, die wiederum ein Ausgangssignal abgeben, sobald diese in den Bremsen gespeicherte Wärme einen kritischen Schwellenwert übersteigt. Die Weiterverarbeitung der Ausgangssignale dieser Komparatoren 118 und 119 kann in derselben Weise erfolgen, wie anhand der Fig. 4a mit Bezug auf die Ausgangssignale der Komparatoren 104 und 106 erläutert.

Die zur Auswertung der Beziehung (19) mittels des elektronischen Schaltungsteils der Schutzeinrichtung 110 gemäß Fig. 4b benötigte Bremsflüssigkeits-Druckinformation kann auch durch elektronische Auswertung der Beziehung (15) gewonnen werden.

Eine diesbezüglich geeignete digital-elektronische Auswertungs schaltung ist in ihren Grundzügen in der Fig. 4c dargestellt und wird im folgenden anhand ihrer Funktion kurz erläutertj

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- 3-r- lf$ „ Daim 13645/4

Am Ausgang 121 eines Schieberegisters 122 stehen mit einer Zeitverzögerung von ca. 0,3 bis 0,5 see. die Fahrtbeschleunigungs-Ausgangssignale der Fahrzeugbeschleunigungs-Ausgangsstufe 70 (Fig. 2) an, die in guter Näherung demjenigen Wert der Fahrzeugbeschleunigung entsprechend, wenn die Durchdrehneigung des einen und/oder des anderen angetriebenen Rades 13 und/oder 14 festgestellt wird. Sobald von einem der Schlupfwert-Komparatoren 3 2 oder 33 ein Ausgangssignal vorliegt, das eine Aktivierung der einen oder anderen Radbremse 21 oder 22 vermittelt, wird die am Ausgang 121 vorliegende Beschleunigungs-Information in den I--Speicher 123 eingegeben und dort so lange gehalten, wie die zugeordnete Radbremse aktiviert ist. Sobald ein Signal vorliegt, das anzeigt, daß auch das zweite Rad zum Durchdrehen neigt, z.B. das am Ausgang 38 der Verknüpfungsschaltung 42 abgegebene, die Reduzierung des Motor-Drehmoments vermittelnde Ausgangssignal, wird die Fahrt-Beschleunigungsinformation in den Ij-Speicher 124 eingegeben und gleichzeitig eine Rechnerstufe 126 angesteuert, die hierauf die Speicherinhalte der beiden Speicher 123 und 124 gemäß der Beziehung (15) zu der erforderlichen Bremsflüssigkeit-Druckinformation verarbeitet. Das die Druckinformation P₁ enthaltende Ausgangssignal der Rechnerstufe kann nun anstelle des mittels der Druckfühler 111 und 112 gewonnenen p.-Signals in die Multiplikationsstufen 113 und 114 der Schaltung gemäß Fig. 4b eingegeben und mit diesen wie vorstehend erläutert, weiterverarbeitet werden.

Die hierbei erforderlichen Mittel zur zykluszeit-gerechten Ansteuerung der Funktionseinheiten gemäß Fig. 4c sind der Einfachheit halber nicht dargestellt.

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Daim 13645/4

Zur Abschaltung der Vortriebs-Regeleinrichtung ist zweckmäßigerweise ein mit dem Ausgangssignal der Schutzeinrichtung ansteuerbares Relais 127 mit als Öffnern ausgebildeten Arbeitskontakten 128, 129 und 131 vorgesehen/ bei dessen Ansteuerung die von der Auswertungsschaltung 56 zur Schaltventilanordnung 52 der Druckquelle 53 und gegebenenfalls zu den Regelventilen· 23 und 24 führenden Steuer-Signalpfade unterbrochen werden. Weiter ist ein Taster 132 vorgesehen, mit dem der Fahrer die Vortriebs-Regeleinrichtung 10 für eine Zeitspanne von z.B. 20 s gezielt abschalten kann.

Ein diese Abschalt-Zeitspanne bestimmendes Zeitglied ist zweckmäßigerweise so ausgebildet, daß es beim Abschalten der Zündung zurückgesetzt wird, so daß sich bei jedem Starten des Fahrzeuges dessen Vortriebs-Regeleinrichtung 10 im regelbereiten Zustand befindet.

Eine der Vortriebs-Regeleinrichtung 10 gemäß den Fig. und 2 funktionell weitgehend entsprechende Vortriebs-Regeleinrichtung kann auch in der Weise realisiert sein, daß anstelle der Schlupfsignale X_R und X, für den Bewegungszustand der angetriebenen Hinterräder 13 und 14 charakteristische Beschleunigungssignale b_ und b_ abgeleitet werden und aus den Beträgen sowie aus dem Unterschied dieser Signale auf die Durchdreh-Tendenz dieser Räder 13 und 14 geschlossen und hieraus die Führungsgröße für eine Vortriebsregelung ermittelt wird, die der anhand der Fig. 1 und 2 erläuterten weitgehend analog ist.

Eine mit Auswertung solcher Beschleunigungssignale arbeitende Auswertungsstufe kann auch als zusätzliche Funktionseinheit im Rahmen einer Vortriebs-Regeleinrichtung 10 vorgesehen sein, wobei durch eine solche

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^Daim 13645/4

Kombination eine weitere Optimierung sowohl der Fahrsicherheit wie auch der ausnutzbaren Vortriebsleistung erzielbar ist.

Anhand der Fig. 5a und 5b,, auf deren Einzelheiten ausdrücklich verwiesen sei, soll im folgenden abschließend der Aufbau einer durch ihre Auswertungsschaltung 141 repräsentierten Vortriebs-Regeleinrichtung 140 erläutert werden, die sich nunmehr speziell für eine Kombination mit einer am Fahrzeug vorhandenen ABS-Anlage eignet, deren den angetriebenen Rädern 21 und 22 zugeordnete Bremsdruck-Regelventile 23 und 24 (Fig. 1) drei Funktionsstellungen einnehmen können: Grundstellung für den Bremsdruckaufbau, Sperrstellung für Druckhalten und eine Rückwärtsstellung, die für den Bremsdruckabbau vorgesehen ist.

In der Fig. 5a sind mit Schaltungsteilen der Auswertungsschaltung 56 gemäß den Fig. 1 und 2 vergleichbare oder analoge Schaltungsteile mit den entsprechenden Bezugszeichen belegt, d.h. die Unterteilung der Auswertungsschaltung 141 in eine Signal-Aufbereitungsstufe 27, eine Vergleichseinrichtung 39 und eine Verknüpfungseinrichtung 42 entspricht derjenigen gemäß den Fig. 1 und 2.

Die die raddrehzahlproportionalen Ausgangssignale der Drehzahlfühler 16 bis 19 empfangende Eingangsstufe erzeugt an ihrem Ausgang ein Ausgangssignal v^, das der Umfangsgeschwindigkeit des linken Vorderrades proportional ist, an ihrem Ausgang 144 ein Ausgangssignal Vrj_L, das der Umfangsgeschwindigkeit des linken (angetriebenen) Hinterrades proportional ist, an ihrem Ausgang 146 ein Ausgangssignal v_WÜ/ das der Umfangs-

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Daim 13645/4

geschwindigkeit des rechten Hinterrades proportional ist und an ihrem Ausgang 147 ein Ausgangssignal v_VR, das der Umfangsgeschwindigkeit des rechten Vorderrades proportional ist.

Die Signal-Aufbereitungsstufe 27 umfaßt weiter eine erste Vergleichseinrichtung 148, die aus dem Vergleich der ν und v„ -Signale ein für den Schlupf A, des linken Hinterrades 22 charakteristisches Ausgangssignal erzeugt, und eine erste Differenzierstufe 149, die durch Differentiation des v„_T -Signals ein für die Beschleunigung bzw. Verzögerung des linken Hinterrades 14 charakteristisches b_T-Ausgangssignal erzeugt,

Ll

sowie eine zweite Differenzierstufe 151, die ein entsprechendes Signal b_ für die Beschleunigung des rechten Hinterrades abgibt und eine zweite Vergleichsstufe 152, die aus dem Vergleich der v_HR- und v_VR-Signale ein für den Schlupf A_R des rechten Hinterrades charakteristisches Ausgangssignal abgibt.

Im Rahmen der Vergleichseinrichtung 39 der Auswertungsschaltung 141 ist der linken Fahrzeugseite ein A₁. -Komparator 153 sowie ein b_T-Komparator 154 und der

Jj Jj

rechten Fahrzeugseite ein ^-Komparator 156 sowie ein brj-Komparator 157 zugeordnet. Der A_T -Komparator 153 und der A_R~Komparator 156 haben je einen ersten Ausgang 158, an dem ein einer logischen Eins entsprechendes Hoch-Pegel-Ausgangssignal abgegeben wird, sobald der Schlupf ί\. bzw. A_R einen ersten Schwellenwert A₁ von z.B. 4 km/h erreicht oder überschreitet und einen zweiten Ausgang 159, an den ein Hoch-Pegel-Ausgangssignal abgegeben wird, wenn der Schlupf λ- bzw. A_R einen zweiten, höheren Schwellenwert /\- ^von ζ·Β. 12 km/h erreicht bzw. überschreitet.

/38

Daim 13645/4

Der b -Komparator 154 und der b_-Komparator 157 haben ebenfalls je zwei Ausgänge 161 und 162. An ihrem jeweils ersten Ausgang geben die Beschleunigungskomparatoren 154 und 157 ein Hoch-Pegel-Ausgangssignal ab, wenn die im Sinne einer Vergrößerung der Raddrehzahl der angetriebenen Räder 13 bzw. 14 wirkende Umfangsbeschleunigung gleich oder größer ist als ein vorgegebe-

-2 ner +b-Schwellenwert von z.B. 1 g (& 10 ms ). Am zweiten Ausgang 162 der Beschleunigungskomparatoren 154 bzw. 157 wird ein Hoch-Pegel-Ausgangssignal abgegeben, wenn die Umfangsverzögerung des jeweiligen - gebremsten Rades 13 und/oder 14 betragsmäßig gleich oder größer ist als ein vorgegebener Schwellenwert -b von z.B. 0,5 g.

Zur weiteren Verarbeitung der für jede Fahrzeugseite erzeugten \,- und A₂" sowie +b- und -b-Signale ist im Rahmen der Verknüpfungseinrichtung 42 der Auswertungs-" schaltung 141 gemäß Fig. 5a je eine' Verknüpfungsstufe 163 bzw. 164 vorgesehen, die denselben Aufbau haben und gemäß den anschließend angegebenen Bedingungen an je einem ihrer drei Ausgänge 166, 167 und 168 Steuersignale abgeben, mit denen das der jeweiligen Fahrzeug=· seite zugeordnete Bremsdruck-Regelventil 23 und/oder 24 fahrsituationsgerecht in dessen Grund(Druckaufbau)-Stellung, Sperr(Druckhalte)-Stellung bzw. Rückwärts (Druckabbau)-Stellung steuerbar ist.

Die vorerwähnten Bedingungen sind dabei die folgenden:

Am Ausgang 166 der Verknüpfungsstufe 163 und/oder 164 soll ein Druckaufbausignal abgegeben werden, wenn die jeweilige Verknüpfungsstufe 163 und/oder 164 ein X--Signal oder ein +b- und ein A₁-Signal oder ein +b- und ein ^-Signal empfängt.

/39

13645/4

Am Ausgang 167 der Verknüpfungsstufe 163 bzw. 164 soll ein Druckhaltesignal abgegeben werden, wenn an den diesbezüglichen Eingängen der Verknüpfungsstufe 163 bzw. 164 ein +b- oder ein X^-Signal empfangen wird.

Am Ausgang 168 der jeweiligen Verknüpfungsstufe 163 bzw. 164 soll ein Druckabbausignal abgegeben werden, wenn an den entsprechenden Eingängen dieser Verknüpfungsstufen 163 und 164 entweder ein -b- oder ein -b- und ein /L- oder ein -b- und ein ^"Signal vorliegt. Die Ausgänge 166 und 167 der beiden Verknüpfungsstufen 163 und 164 sind mit den Eingängen eines 4-Eingangs-ODER-Gliedes verbunden, das ein Hoch-Pegel-Ausgangssignal abgibt, solange an einem seiner Eingänge ein Druckhalte- oder ein Druckaufbausignal anliegt, das gleichzeitig anzeigt, daß die Vortriebs-Regeleinrichtung 140 wirksam ist. Mit dem Ausgangssignal des ODER-Gliedes 169, dessen Abfall mittels eines Zeitgliedes 171 etwas verzögert ist, wird sowohl die Aktivierung der für die Vortriebsregelung vorgesehene Druckquelle 53 (Fig. 1) wie auch die Aktivierung der Rückförderpumpe 25 der ABS-Anlage ausgelöst.

Der Aufbau der zur Erzeugung der Druckabbau-, Druckhalte- und Druckaufbausignale vorgesehenen Eingangs-Verknüpfungsstufen 163 und. 164 wird im folgenden anhand der in der Fig. 5b dargestellten Verknüpfungsstufe 164 näher erläutert:

Das +b-Signal der ersten Vergleichseinrichtung 148 ist ein. Eingangssignal eines 3-Eingangs-üND-Gliedes 172, das neben einem nicht negierten Eingang 173, an dem das +b-Signal anliegt, als weitere Eingänge zwei negierte Eingänge 174 und 176 hat. Dem ersten negierten Eingang 174 des 3-Eingangs-UND-Giiedes 172 ist das Ausgangssignal eines 2-Eingangs-UND-Gliedes 177 zugeführt,

/40

^Daim

dem als Eingangssignale das +b-Signal und das L·-Signal zugeleitet sind. Dem zweiten negierten Eingang 176 des 3-Eingangs-UND-Gliedes ist das Ausgangssignal eines weiteren 2-Eingangs-UND-Gliedes 178 zugeführt, das einen negierten Eingang 179'und einen nicht negierten· Eingang 181 hat. An dem nicht negierten Eingang 181 wird das ^""Signal zugeführt, an dem negierten Eingang 179 das -b-Signal. Weiter ist ein zweites 3-Eingangs-UND-Glied 182 vorgesehen, das einen nicht negierten Eingang 183 und einen ersten negierten Eingang 184 so·= wie einen zweiten negierten Eingang 186 aufweist. An diesem negierten Eingang 186 liegt das Ausgangssignal des 2-Eingangs-üND-Gliedes 177 an. An dem ersten negierten Eingang 184 des 3-Eingangs-UND-Gliedes 182 liegt das -b-Signal an; dem nicht negierten Eingang 183 ist das λ-,-Signal zugeführt.

Weiter ist ein 2-Eingangs-ODER-Glied 187 vorgesehen, ^

dem als Eingangssignale die Ausgangssignale der beiden 3-Eingangs-UND-Glieder 172 und 182 zugeführt sind. Das Ausgangssignal dieses ODER-Gliedes 187 ist das Druck= haltesignal.

Ein zweites 2-Eingangs-ODER-Glied 188 empfängt als Eingangssignale die Ausgangssignale der beiden 2-Eingangs-UND-Glieder 177 bzw. 178. Das Ausgangssignal dieses . 2-Eingangs-ODER-Gliedes 188 ist das Druckaufbausignal»

Weiter ist im Rahmen der Verknüpfungsstufe 164 ein drittes 3-Eingangs-UND-Glied 189 vorgesehen, das einen nicht negierten Eingang 191 und zwei negierte Eingänge

192 und 193 aufweist. Den negierten Eingängen 192 und

193 dieses UND-Gliedes 189 sind die Ausgangssignale

je eines der beiden ODER-Glieder 187 bzw. 188 züge=· %

leitet. An dem nicht negierten Eingang 191 empfängt

/41

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dieses 3-Eingangs-UND-Glied 189 das abfallverzögerte Ausgangssignal des Zeitgliedes 171 bzw. des 4-Eingangs-ODER-Gliedes 169. Durch das Ausgangssignal des Zeitgliedes 171 wird nach dem Abfallen der Druckhalte- bzw. Druckaufbausignale noch für eine kurze Latenzzeit das Ansteuersignal für die Rückförderpumpe 25 der ABS-Anlage aufrechterhalten, so daß in dieser Zeitspanne noch ein Druckabbau stattfinden kann. Sobald dieses Ausgangssignal abgefallen ist, fällt dann auch das Druckabbausignal ab und der Regelzyklus ist beendet, wobei die Bremsdruck-Regelventile 23 und 24 wieder in ihre Grundstellung gelangen.

In der Fig. 5a lediglich durch die Funktionsblöcke 194 und 196 repräsentierte Untereinheiten der Signalaufbereitungsstufe 27 und der Vergleichseinrichtung 39 der Auswertungsschaltung 141, die in Abhängigkeit von Schwellenwerten der Fahrzeuggeschwindigkeit (ν , ν _Λ ,

a s ι

ν ρ), der Längsbeschleunigung oder der Querbeschleunigung bzw. von Kurvenfahrt-Anzeigesignalen, sowie bei überhitzung der-Radbremsen 21 und 22 ein Signal abgeben, das im Sinne eines Select-Low-Betriebes der Vortriebs-Regeleinrichtung 140 den drehmoment-mindernden Eingriff in das Antriebsaggregat des Fahrzeuges schon dann auslöst, wenn nur eine der Radbremsen 21 oder 22 aktiviert ist, können denselben Aufbau haben wie anhand der Fig. 1 bis 4c erläutert.

Ein diese für kritische Fahrsituations- bzw. Betriebszustände des Fahrzeuges charakteristischen Signale mit den Druckhalte- und/oder Druckaufbau-Ausgangssignalen der Verknüpfungsstufen 163 und 164 zweckgerecht zu dem den drehmoment-mindernden Eingriff auslösenden Steuersignal verarbeitende Untereinheit 97 der Verknüpfungseinrichtung 42 der Auswertungsschaltung 141 ist in Einzelheiten im rechten unteren Teil der Fig. 5a dargestellt.

Le

Claims

Daimler-Benz Aktiengesellschaft Daim 13645/4 Stuttgart-Untertürkheim 29.04.1981

Patentansprüche

(i .!Einrichtung zur Vortriebsregelung an Kraftfahrzeugen im Sinne einer Verhinderung eines unerwünschten Durchdrehens der angetriebenen Fahrzeugräder, mit einem auf den Bewegungszustand mindestens der angetriebenen Fahrzeugräder ansprechenden ersten Regelkreis, der wenn eines dieser Räder zum Durchdrehen neigt, dessen Radbremse aktiviert, und mit einem zweiten Regelkreis, der bei anhaltender Durchdrehneigung der angetriebenen R'äder beider 'Fahrzeugseiten eine Verminderung des Ausgangs-Drehmoments des Antriebsaggregats vermittelt, sowie mit einer die Fahrzeuggeschwindigkeit erfassenden und ein dafür charakteristisches Ausgangssignal erzeugenden Meßvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, . daß eine auf mindestens einen vorgebbaren bzw·, fest vorgegebenen Schwellenwert der Fahrzeuggeschwindigkeit ansprechende Vergleichseinrichtung (41) vorgesehen ist, die, sobald dieser Schwellenwert überschritten ist und ein die Aktivierung einer einzelnen Radbremse (21 oder 22) bzw. die Durchdreh-Tendenz eines der angetriebenen Räder (13 oder 14) anzeigendes Signal vorliegt, das die Reduzierung des Antriebsmomentes vermittelnde Ausgangssignal erzeugt. *

/2

- 2 - Daim 13645/4

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Geschwindigkeits-Schwellenwert V₁ ca.

40 km/h beträgt.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter, höherer Geschwindigkeits-Schwellenwert v_ ^ν°^η ζ·Β. 100 km/h vorgebbar bzw. vorgegeben ist, bei dessen überschreiten eine Vergleichseinrichtung (39, 77) ein die Reduzierung des Antriebsmomentes vermittelndes Ausgangssignal bereits dann erzeugt, wenn nur ein einziges, die Durchdrehtendenz eines der angetriebenen Räder (13 oder 14) anzeigendes Brems-Steuersignal vorliegt und

• daß die auf "den ersten Schwellenwert ν .. ansprechende Vergleichseinrichtung (41) durch das Ausgangssignal einer Kurvenfahrt-Sensoreinrichtung (69, 76; 94) aktivierbar ist.

4. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche

für ein Vierrad-Fahrzeug mit einem angetriebenen und einem nicht angetriebenen Rad auf jeder Fahrzeugseite, die mit Drehzahlfühlern versehen sind, die mit den jeweiligen Raddrehzahlen korrelierte Ausgangssignale, z.B. Impulssignale mit drehzahlproportionaler Frequenz.erzeugen, aus deren Verarbeitung eine Signalaufbereitungsschaltung ein erstes Schlupfsignal erzeugt, das der Drehzahldiffe— renz der Räder der einen Fahrzeugseite proportional ist und ein zweites Schlupfsignal, das der Drehzahl— differenz der Räder der anderen Fahrzeugseite proportional ist, wobei die beiden Schlupfsignale als Eingangssignale je einem Komparator zugeführt sind, der bei überschreiten eines als zulässig erachteten Schwellenwertes >... ein die Aktivierung der An-

/3

- 3 - Daim 13645/4

triebsrad-Bremsen der jeweiligen Fahrzeugseite vermittelndes Steuersignal für ein zugeordnetes Bremsdruck-Regelventil erzeugt, und wobei eine als Eingangssignale die Schlupfsignale empfangende UND-Verknüpfungsschaltung vorgesehen ist, deren Ausgangssignal einen Eingriff in das Antriebsaggregat im Sinne einer Verminderung des Antriebsmoments vermittelt,

dadurch gekennzeichnet, daß eine die Raddrehzahlsignale der nicht angetriebenen Räder z.B. durch Aufsummierung oder Mittelwertsbildung innerhalb vorgegebener Zyklus-Zeitintervalle At. zu einem fahrzeug— geschwindigkeitsproportionalen v-Signal verarbeitende Schaltungseinheit (68) vorgesehen ist, deren v-Ausgangssignal einem Komparator (41) zugeführt ist, der, wenn das v-Signal größer als ein vorgegebener Vergleichs-Schwellenwert ν , ist, ein Ausgangssignal erzeugt, das dem jeweils einen Eingang zweier Zwei-Eingangs -UND-Glieder (47 und" 48) zugeführt ist, deren anderen Eingängen die Ausgangssignale der der einen bzw. der anderen Fahrzeugseite zugeordneten Schlupfsignal-Komparatoren (32 bzw. 33) zugeführt sind, und daß ein durch das Ausgangesignal der beiden UND-Glieder (47 und 48) aktivierbares Stellglied zur Reduzierung des Antriebsmoments vorgesehen ist.

5. Einrichtung, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Rahmen der Auswertungsschaltung (26) der Regeleinrichtung (10) zwei Verknüpfungsglieder (34 und 36) vorgesehen sind, die aus der UND-Verknüpfung des Ausgangssignals jeweils der beiden ^.-Komparatoren (32 oder 33) mit dem invertierten Ausgangssignal, des jeweils anderen, dieser Komparatoren (33 bzw. 32) ein die Aktivierung der Radbremse (21 und/oder 22) des zum Durchdrehen neigenden Rades auslösendes Steuersignal erzeugen..

- 4 - Daim 13645/4

6. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche bis 5 in Verbindung mit Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer Komparator (77) vorgesehen ist, der ein Ausgangssignal erzeugt, sobald die Fahrtgeschwindigkeit ν größer als ein zweiter Schwellenwert v~ ist, der größer als der erste Schwellenwert v- ist, daß der Ausgang dieses weiteren !Comparators (77) mit dem jeweils einen Eingang zweier Zwei-Eingangs-UND-Glieder (81 und 82) verbunden ist, deren andere Eingänge jeweils mit dem Ausgang eines der beiden Schlupfwert-Komparatoren (32 bzw. 33) verbunden sind, wobei die Hoch-Pegel-Ausgangssignale der beiden UND-Glieder (81 und 82) den drehmoment-reduzäerenden Eingriff in das Antriebsaggregat auslösen, und daß mit dem Ausgangssignal der Kurvenfahrt-Erkennungseinrichtung d69, 76; 94) ein elektronisches Schaltglied (84) ansteuerbar ist, das, solange das Ausgangssignal der Kurvenfahrt-Erkennungseinrichtung ansteht, den Signalfluß von dem ν -"Komparator (77) zu den diesem nachgeschalteten UND-Gliedern (81 und 82) vermittelt und sonst sperrt.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurvenfahrt-Erkennungseinrichtung je einen die Raddrehzahl der nicht angetriebenen Räder (11 und 12) erfassenden Drehzahlfühler (16 bzw. 17) umfaßt, sowie eine Vergleichseinrichtung, die aus dem Unterschied der- Raddrehzahl-Signale der Drehzahlfühler ein Kurvenfahrt-Erkennungssignal erzeugt.

8. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche bist 6 in Verbindung mit Anspruch 3, dadurch, gekennzeichnet/ daß die Kurvenfahrt-Erkennungseinrichtung als eine Fliehkraft- bzw. Querbeschleunigungs-Meßeinrichtung ausgebildet ist.

- 5 - Daim 13645/4 „

9. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 ^ bis 6 in Verbindung mit Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Kurvenfahrt-Erkennungseinrichtung eine auf eine Betätigung der Lenkung ansprechende elektrische Schalt-Kontakteinrichtung vorgesehen ist.

10, Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche bis 6 in Verbindung mit Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurvenfahrt-Erkennungseinrichtung

2 2

(94) ein dem Ausdruck f_RV - f__v proportionales Ausgangssignal erzeugt, wobei f_RV und f-_v die Frequenzen der Ausgangssignale der Drehzahlfühler (16 und 17) der nicht angetriebenen Räder (11 und 12) bedeuten«,

11. Einrichtung nach Anspruch HO, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem querbeschleunigungs-proportionalen Aus-* gangssignal der Kurvenfahrt-Erkennungseinrichtung (94) ein Schwellenwertgeber (99) ansteuerbar ist, dessen Ausgangssignal das Referenzsignal für einen Geschwindigkeitskomparator ist, dessen Ausgangssignal, bei gleichzeitigem Anstehen eines Ausgangssignals eines der Schlupfwert-Komparatoren (32 oder 33) die Auslösung des drehmoment-mindernden Steuersignals vermittelt, und daß der Ausgangssignalpegel des Schwellenwertgebers (99) gegenläufig zum Ausgangssignalpegel der Kurvenfahrt-Erkennungseinrichtung (94) variiert und bei Geradeausfahrt (niedriger Querbeschleunigung) einem hohen Schwellenwert ν - und. bei hoher Querbe— schleunigung (schnelle Kurvenfahrt und/oder enger * Kurvenradius) einem niedrigen Schwellenwert ν - entspricht.

t2. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Anspruch® _r dadurch gekennzeichnet, daß eine auf einen Schwellen- ^s wert der Fahrzeugbeschleunigung ansprechende Schal-= tungseinrichtung (79) vorgesehen ist^ die bei einem.

- 6 - Daim 13645/4

Überschreiten dieses Beschleunigungs-Schwellenwertes ein die Reduzierung des Antriebsmoments vermittelndes Ausgangssignal erzeugt.

13. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein die Reduzierung des Antriebsraoments vermittelndes Ausgangssignal aus einer UND-Verknüpfung des Ausgangssignals des Beschleunigungskomparators (79) mit dem Ausgangssignal eines weiteren Geschwindigkeitskomparators (78) gewinnbar ist, dessen Vergleichsschwellenwert ν ca. 20 km/h beträgt.

14* Einrichtung, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine auf die Vortriebsbeschleunigung der angetriebenen Räder (13 und 14) ansprechende Vergleichseinrichtung vorgesehen ist, die beim überschreiten eines vorgebbaren oder vorgegebenen Schwellenwertes der Umfangsbeschleu— nigung an einem oder beiden der angetriebenen Räder ein die Herabsetzung des Ausgangsdrehmoments des Antriebs aggregats vermittelndes Ausgangssignal und- bei verschiedenen Beträgen der Radbeschleunigung eine kompensatorische Aktivierung der Radbremse (21 oder 22) des stärker beschleunigten Antriebsrades vermittelndes Ausgangssignal erzeugt.

15. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangs-Druckniveau ρ der Druckquelle (53) der Vortriebs-Regeleinrichtung (10) gemäß der Beziehung

(I₂-I₁)

ρ ⁵^ r * % mg:

^rm ^/⁰B * *k

gewählt ist, worin X₁ und I- die maximalen, bei den

/T

- 7 - Daim 13645/4 _g

jeweils niedrigsten und höchsten möglichen Werten der ^ Kraftschlußbeiwerte zwischen Fahrbahn und Rad mög- »

liehe Fahrzeugbeschleunigungen, r den Rollradius der angetriebenen Räder (13 bzw. 14), r den mittleren
Reibradius der Bremsscheibe, //„ den Reibwert der
Bremsbeläge und F, den Querschnitt des Bremszangen—
kolbens der Radbremsen (21 bzw. 22) bezeichnen.

16. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vortriebs-Regeleinrichtung (10) für eine mittels eines Zeitgliedes
(133) vorgegebene Zeitspanne abschaltbar ist und
nach dieser Zeitspanne wieder in den regelungsbereiten Zustand übergeht.

17. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schutzeinrichtung
(100, ί1Ο)· vorgesehen ist, die bei einer starken Er— wärmung der Bremsen (21, 22) der angetriebenen Fahrzeugräder (13, 14) eine Alarmanzeige (107) einschaltet und bei anhaltender überhitzung der Bremsen (21, ■ 22) den diese aktivierenden Teil der Vortriebs-Regeleinrichtung (10) abschaltet oder zumindest die
Schwelle für den die Verhinderung des Vortriebsmoments vermittelnden Eingriff in das Antriebsaggregat herabsetzt.

18. Einrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet?.

daß die Bremsscheiben der angetriebenen Räder mit * thermoelektrischen Temperaturfühlern, insbesondere
Thermoelementen versehen sind, deren temperatur-pro— portionale· Ausgangs signale über Schleif kontakte der _ "' "vä_ Verarbeitungseinheit der Schutzeinrichtung (100) zugeleitet sind. *"

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19. Einrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsbeläge der Radbremsen (21, 22) mit Temperaturfühlern (102, 103) versehen sind, deren elektrische Ausgangssignale ein Maß für die Bremsscheibentemperatur s ind.

20. Einrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperaturfühler (102 und 103) in für die Aufnahme von Verschleißfühlern vorgesehenen Aussparungen der Bremsbeläge bzw. an den Verschleißfühlern selbst angebracht sind.

21. Einrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschleiß-Sensoren als Thermoelement ausgebildet sind, deren elektrische Unterbrechung oder über die Bremsscheibe vermittelter Massen— Schluß das Verschleiß-Anzeigesignal auslöst.

22. Einrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß im Rahmen der Schutzeinrichtung (100; 110) mindestens eine Multiplikationsstufe (113 oder 114) vorgesehen ist, die ein dem Ausdruck PjN. proportionales Ausgangssignal erzeugt, .worin p. den für aufeinanderfolgende Zykluszeitintervalle At., deren Gesamtdauer der Aktivierungszeit der jeweiligen Radbremse (21 oder 22) entspricht, ermittelten Wert des Bremsflüssigkeitsdruckes und N. die für die einzelnen Zykluszeitintervalle ermittelten Radumdrehungen sind und daß eine Komparatorstufe (118, 119) vorgesehen ist, die ein Alarm-Anzeigesignal erzeugt, sobald dieses Ausgangssignal einen vorgegebenen Schwellenwert übersteigt t der ein Maß für eine Grenztemperatur ist, auf die die Radbremse (21 bzw. 22) aufgezeit werden darf.

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23. Einrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Radbremszylinder der angetriebenen Fahrzeugräder (13 und 14) je mit einem Drucksensor (111 und 112) versehen sind, deren elektrische Druck Ausgangssignale als Eingangssignale.der Multiplikationsstufe (113, 114) zugeleitet sind.

24. Einrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeich-* . net, daß eine Rechnerstufe (126) vorgesehen ist, die als Eingangssignale für die Fahrzeugbeschleunigung charakteristische Ausgangssignale empfängt und daraus durch elektronische Auswertung der Beziehung

; _ r (I₂ - I₁)

^{P =} K ^mg

^Fk

die für die Auswertung der Beziehung

erforderlichen Druck-Ausgangssignale p. erzeugt*

25. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ihre Ausbildung als Zusatzeinrichtung zu einer am Fahrzeug vorhandenen 4-Kanal-Antiblockiereinrichtung, deren Drehzahlfühler (16 bis 19) und deren für die angetriebenen Fahrzeugräder (13 und 14) vorgesehenen Bremsdruck-Regelventile (23 und 24) im Rahmen der Vortriebs-»Rege !einrichtung (10;- 140) zweckanalog eingesetzt sind.

26» Einrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswertungsschaltung (14T) die für die? Ansteuerung der Bremsdruck-Regelventile (23 und 24) geeigneten Druckaufbau-, Druckhalte- und Druckabbausignale aus einer Verknüpfung von für verschiedene Werte X* und A₇ des Schlupfes der angetriebenen Räder (TS

- 10 - Daim 13645/4

und 14) sowie für deren Umfangsbeschleunigung und -verzögerung charakteristischen (+b)- und (-b)-Schwellenwert-Signalen erzeugt, gemäß den Bedingungen:

(i) Erzeugung des Druckaufbausignals, wenn ein Signal oder ein (+b)- in Kombination mit einem Λ ..-Signal oder ein (+b)-Signal in Kombination mit einem A₂-Signal vorliegt;

(ii) Erzeugung eines Druckhaltesignals, wenn ein (+b)- oder ein λ ^-Signal vorliegt und

(iii) Erzeugung eines Druckabbausignals, wenn ein (-b)-Signal oder ein (-b)-Signal in Kombination mit einem A.. -Signal oder ein (-b)-Signal in Kombination mit einem A^-^ignal vorliegt (Fig. 5a und 5b).