DE3546575A1 - Device for controlling the drive on motor vehicles - Google Patents
Device for controlling the drive on motor vehiclesInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Vor triebsregelung an Kraftfahrzeugen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a device for drive control on motor vehicles according to the preamble of claim 1.
Eine derartige Einrichtung ist aus der DE-PS 31 27 302 bekannt. Dabei handelt es sich um eine Antriebsschlupf regelung (ASR) für die angetriebenen Räder eines Fahrzeuges mit einer angetriebenen Achse, wobei jedem dieser Räder ein Schlupfkomparator zugeordnet ist. Überschreiten beide angetriebenen Räder einen vorgegebenen Schlupfschwellwert, so wird das Ausgangsdrehmoment des Antriebsmotors ver mindert.Such a device is from DE-PS 31 27 302 known. This is a traction slip regulation (ASR) for the driven wheels of a vehicle with a driven axle, each of these wheels a slip comparator is assigned. Exceed both driven wheels a predetermined slip threshold, so the output torque of the drive motor is ver diminishes.
Eine Verminderung des Ausgangsdrehmomentes erfolgt unter bestimmten Fahrbedingungen auch, wenn nur ein angetriebenes Rad diesen vorgegebenen Schlupfwert überschreitet, wobei zusätzlich auf dessen Bremse eingewirkt werden kann. The output torque is reduced at certain driving conditions even if only a powered one Wheel exceeds this predetermined slip value, whereby can also be acted on the brake.
Infolge des fest vorgegebenen Schlupfschwellwertes er folgt eine Antriebsschlupfregelung in Kurven früher als erforderlich, da hier infolge unterschiedlicher Dreh zahlen der Fahrzeugräder diese Schlupfwerte viel früher erreicht werden als bei Geradeausfahrt. Außerdem findet die Straßenbeschaffenheit und ihr Einfluß auf das Fahr zeug keine Berücksichtigung.As a result of the fixed slip threshold he traction control follows in curves earlier than necessary because here due to different rotation the vehicle wheels pay these slip values much earlier be achieved than when driving straight ahead. Also finds the road conditions and their influence on driving does not take into account.
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, die bekannte Ein richtung dahingehend zu verbessern, die Schlupfschwell werte den momentanen Bedingungen, also auch dem Kraft schlußbeiwert bzw. dem auf die Fahrbahn übertragbaren Moment besser anzupassen und die Regelung zu verfeinern.It is therefore an object of the invention, the known one direction to improve the slip threshold evaluate the current conditions, including the strength final coefficient or the transferable to the road Adjust the moment better and refine the regulation.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kenn zeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale ge löst, wobei die Merkmale des Anspruches 2 eine alternative Ausbildung der Einrichtung nach Anspruch 1 kennzeichnen.This object is achieved by the in the Kenn Character of claim 1 specified features ge solves, the features of claim 2 a alternative embodiment of the device according to claim 1 mark.
Die Vorteile der Erfindung bestehen darin, daß die ge messene Längsbeschleunigung in Verbindung mit der arbeiten den Vortriebsregelung in grober Relation zum Kraftschluß beiwert steht und deshalb als Hilfssignal herangezogen werden kann. Insbesondere bei allradangetriebenen Fahr zeugen mit ASR stimmt dieser Zusammenhang ziemlich genau und ist im wesentlichen nur durch die Schräglage in Längs richtung des Wagenkastens verfälscht. Im ersten genannten Fall geht neben der Schräglage des Wagenkastens auch die Beladung des Fahrzeuges in die Meßgenauigkeit ein. In beiden Fällen genügt jedoch die Messung der Längsbe schleunigung allein, für Kurven in Verbindung mit dem Lenkwinkel, wenn das Signal zum Umschalten von Schwell werten oder zur Steuerung von Parametern in logischen Prozessen bei der Antriebsschlupfregelung verwendet werden soll. Dabei ist insbesondere an die Möglichkeit der Veränderung der Schaltschwellen von Regelsignalen wie positive und negative Radbeschleunigungen u.s.w. ge dacht, sofern solche Regelsignale in der Vortriebsregel einrichtung Verwendung finden.The advantages of the invention are that the ge measured longitudinal acceleration in connection with the work the advance control in rough relation to the adhesion stands and is therefore used as an auxiliary signal can be. Especially with all-wheel drive testify with ASR this connection is quite accurate and is essentially only due to the inclination in the longitudinal direction of the car body falsified. In the first In addition to the inclined position of the car body, the case also goes Loading the vehicle in the measurement accuracy. In in both cases, however, the measurement of the longitudinal be is sufficient acceleration alone, for curves in connection with the Steering angle when the signal to switch from threshold value or to control parameters in logical Processes used in traction control shall be. In particular, the possibility the change in the switching thresholds of control signals like positive and negative wheel accelerations etc. ge thought, provided such control signals in the tunneling rule furnishings are used.
Ein weiterer Vorteil der Verwendung des Längsbe schleunigungssignals liegt darin, daß es zur Umschaltung der Verstellgeschwindigkeit des Leistungsstellgliedes des Fahrzeugmotors bzw. zusätzlich der Anstiegs- bzw. -abfall geschwindigkeit des Bremsdruckes für die ASR-geregelten Räder herangezogen werden kann. Bei kleiner Längsbe schleunigung erfolgt die Wiederanstiegsgeschwindigkeit des Motormomentes bzw. die Abfallgeschwindigkeit des Bremsdruckes nach einem ASR-Eingriff langsam, damit das geregelte Rad mit geringem Momentenüberschuß in Richtung auf das instabile Gebiet geführt wird. Bei großer Längs beschleunigung, also höheren Kraftschlußbeiwerten, kann diese Verstellgeschwindigkeit erheblich größer sein, da in diesem Fall auch bei starken Motoren das Überschuß moment nicht zu groß ist. Diese Steuerung hat besondere Vorteile bei inhomogenen Fahrbahnen, besonders wenn so genannte µ-Sprünge auftreten, da dann die ASR-Vorrichtung kurzzeitig in Aktion tritt. Die Längsbeschleunigung kann auch mit entsprechendem Mehraufwand aus einem Fahrge schwindigkeitssensor abgeleitet werden. Es sind Sensoren bekannt, die nach dem Prinzip des Dopplerradars oder auch der optischen Korrelation arbeiten. Ebenso kann mit Zu geständnis hinsichtlich Genauigkeit die Längsbeschleunigung aus dem zeitlichen Verlauf der gemittelten Radgeschwindig keiten ausgewertet werden.Another advantage of using the Längbe acceleration signal is that it is for switching the adjustment speed of the power actuator Vehicle engine or additionally the increase or decrease speed of brake pressure for the ASR-regulated Wheels can be used. With a small longitudinal the rate of increase increases again the engine torque or the rate of decrease of the Brake pressure slowly after an ASR intervention, so that regulated wheel with little excess torque in the direction is led to the unstable area. With large longitudinal acceleration, ie higher adhesion coefficients, can this adjustment speed may be considerably greater since in this case, even with strong engines, the excess moment is not too big. This control has special features Advantages with inhomogeneous lanes, especially if so mentioned µ jumps occur because then the ASR device briefly takes action. The longitudinal acceleration can also with corresponding additional effort from a vehicle speed sensor can be derived. They are sensors known according to the principle of the Doppler radar or also the optical correlation work. Likewise, with Zu Confession of Accuracy Longitudinal Acceleration from the time course of the averaged wheel speed be evaluated.
Weitere Einzelheiten der Erfindung sind der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels zu entnehmen.Further details of the invention are as follows Description of an embodiment can be found.
In der Zeichnung ist die bekannte Antriebsschlupfregel vorrichtung schematisch und nur soweit dargestellt, wie sie zum Verständnis erforderlich ist. In dem Kasten 1, dem als Eingangssignale die von den Rad-Drehzahlfühlern DF ermittelten Raddrehzahlsignale zugeführt werden, ist die Elektronik für die Antriebsschlupfregelung (im folgenden "ASR" genannt) untergebracht, soweit sie nicht, wie nachstehend beschrieben, gesondert dargestellt ist. Ein Ausgangssignal wirkt auf einen Drehmomentenregler 2 ein, der im Sinne einer Leistungsverminderung auf das Steuerglied - hier als Drosselklappe 3 angedeutet - des nicht dargestellten Fahrzeugmotors einwirkt.In the drawing, the known traction control device is schematic and only shown as far as is necessary for understanding. The box 1 , to which the wheel speed signals determined by the wheel speed sensors DF are fed as input signals, contains the electronics for the traction control system (hereinafter referred to as "ASR"), unless it is shown separately, as described below. An output signal acts on a torque controller 2 , which acts on the control element - indicated here as throttle valve 3 - of the vehicle engine, not shown, in the sense of a reduction in output.
Die Wirkungsweise der ASR wird als bekannt vorausgesetzt. Sie ist in der DE-PS 31 27 302 ausführlich beschrieben.The mode of operation of the ASR is assumed to be known. It is described in detail in DE-PS 31 27 302.
Der Lenkwinkelgeber 7 und der auf einen vorgegebenen Schwellwert von beispielsweise 30° eingestellte Lenk winkelkomparator 8 sind Teil der ASR-Elektronik, ebenso der Längsbeschleunigungsgeber 9 und die beiden an ihn angeschlossenen, auf unterschiedliche Schwellwerte der Längsbeschleunigung eingestellte Längsbeschleunigungs komparatoren 10 und 11. Dabei sei beispielsweise der Komparator 10 auf einen Wert von 0,1g und der Komparator 11 auf einen Wert von 0,3g eingestellt.The steering angle transmitter 7 and the steering angle comparator 8 set to a predetermined threshold value of, for example, 30 ° are part of the ASR electronics, as are the longitudinal acceleration transmitter 9 and the two longitudinal acceleration comparators 10 and 11 connected to it, which are set to different threshold values of the longitudinal acceleration. For example, the comparator 10 is set to a value of 0.1 g and the comparator 11 to a value of 0.3 g.
Die Ausgangssignale 8 a des Lenkwinkelkomparators 8 (8 a=H, wenn der Lenkwinkel<30°) und 10 a, 11 a der beiden Längsbeschleunigungskomparatoren (10 a=H, wenn die Längsbeschleunigung < 0,1 g; 11 a=H, wenn die Längsbeschleunigung < 0,3 g) werden einer Verknüpfungs schaltung 12 zugeführt. Diese Verknüpfungsschaltung 12 erhält auch ein Ausgangssignal 1 c eines in der ASR- Elektronik 1 enthaltenen , nicht dargestellten Fahrge schwindigkeitskomparators (1 c=H, wenn die Fahrge schwindigkeit beispielsweise < 20 km/h) und über ein ODER-Glied 13 ein "ASR"-Signal genanntes Signal 13 a. Das ODER-Glied ist über seine Eingänge mit den die Ausgangssignale 1 a für den Drehmomentenregler 2 und 1 b für den Bremsmomentenregler 4 der ASR-Elektronik führen den Leitungen verbunden und erzeugt immer dann ein Aus gangssignal, wenn mindestens ein Ansteuersignal 1 a vorliegt.The output signals 8 a of the steering angle comparator 8 ( 8 a = H if the steering angle <30 °) and 10 a , 11 a of the two longitudinal acceleration comparators ( 10 a = H if the longitudinal acceleration <0.1 g; 11 a = H if the longitudinal acceleration <0.3 g) are supplied to a logic circuit 12 . This logic circuit 12 also receives an output signal 1 c of a speed comparator (not shown ) contained in the ASR electronics 1 ( 1 c = H if the speed is for example <20 km / h) and an "ASR" via an OR gate 13. Signal called signal 13 a . The OR gate is connected via its inputs to which the output signals 1 a for the torque controller 2 and 1 b for the braking torque controller 4 of the ASR electronics lead the lines and always generates an output signal when at least one control signal 1 a is present.
In der Verknüpfungsschaltung 12 ist ein UND-NICHT-Glied 15 vorgesehen, dessen nicht invertierendem Eingang das Aus gangssignal 10 a des Längsbeschleunigungskomparators 10 (0,1g) und dessen invertierendem Eingang das Ausgangssignal 11 a des Längsbeschleunigungskomparators 11 (0,3g) zuge führt wird. Das UND-NICHT-Glied 15 gibt demnach immer dann ein H-Ausgangssignal 15 a ab, wenn ein Signal 10 a, aber kein Signal 11 a vorhanden ist, d.h., wenn die Längsbe schleunigung zwischen 0,1g und 0,3g liegt.In the logic circuit 12 , an AND-NOT element 15 is provided, the non-inverting input of which is the output signal 10 a of the longitudinal acceleration comparator 10 (0.1 g) and the inverting input of which is the output signal 11 a of the longitudinal acceleration comparator 11 (0.3 g) . The AND-NOT gate 15 therefore always gives an H output signal 15 a when a signal 10 a , but no signal 11 a is present, ie when the longitudinal acceleration is between 0.1 g and 0.3 g.
Das Ausgangssignal 15 a wird einem Eingang eines UND- Gliedes 14, das insgesamt vier Eingänge aufweist, zugeführt.The output signal 15 a is fed to an input of an AND gate 14 , which has a total of four inputs.
An die anderen drei Eingänge gelangen das Fahrge schwindigkeitssignal 1 c, das Ausgangssignal 8 a des Lenkwinkelkomparators 8 und das ASR-Signal 13 a. To the other three inputs get the Fahrge speed signal 1 c , the output signal 8 a of the steering angle comparator 8 and the ASR signal 13 a .
Das UND-Glied 14 gibt demnach ein H-Ausgangssignal 14 a ab, wenn gleichzeitigThe AND gate 14 accordingly outputs an H output signal 14 a , if at the same time
- 1. die Fahrgeschwindigkeit < 20 km/h,1. the driving speed <20 km / h,
- 2. der Lenkwinkel < 30°,2. the steering angle <30 °,
- 3. die Längsbeschleunigung zwischen 0,1 g und 0,3 g und3. the longitudinal acceleration between 0.1 g and 0.3 g and
- 4. ein ASR-Signal vorliegt.4. an ASR signal is present.
Die Ausgangssignale 8 a und 11 a werden den Eingängen eines in der Verknüpfungsschaltung 12 enthaltenen weiteren UND- Gliedes 17 zugeführt, welches ein H-Ausgangssignal 17 a ab gibt, wennThe output signals 8 a and 11 a are fed to the inputs of a further AND element 17 contained in the logic circuit 12 , which gives an H output signal 17 a when
- 1. der Lenkwinkel < 30° und1. the steering angle <30 ° and
- 2. die Längsbeschleunigung < 0,3 g.2. the longitudinal acceleration <0.3 g.
Die beiden Ausgangssignale 14 a und 17 a werden der ASR- Elektronikeinheit 1 zugeführt. In der ASR-Elektronik sind jedem angetriebenen Rad drei nicht dargestellte Schlupf komparatoren zugeordnet, die auf eine mittlere, auf eine im Vergleich dazu niedrigere und auf eine dazu höhere Schlupfschwelle eingestellt sind. Diese Schlupfschwellwerte werden aus den mittels der Drehzahlfühler DF gewonnenen Werten in bekannter Weise gebildet und den Vergleichsein gängen der Komparatoren zugeführt. Mit diesen Werten wird die Drehzahl des zugeordneten Rades verglichen.The two output signals 14 a and 17 a are supplied to the ASR electronics unit 1 . In the ASR electronics, three driven comparators (not shown) are assigned to each driven wheel, which are set to a medium, a comparatively lower and a higher slip threshold. These slip threshold values are formed in a known manner from the values obtained by means of the speed sensors DF and are fed to the comparator inputs of the comparators. The speed of the assigned wheel is compared with these values.
In Abhängigkeit der Ausgangssignale 14 a und 17 a der Ver knüpfungsschaltung 12 wird jeweils einer dieser drei Schlupfkomparatoren aktiviert, und zwar: Depending on the output signals 14 a and 17 a of the linkage circuit 12 , one of these three slip comparators is activated, namely:
- a) der Komparator mit der mittleren Schlupfschwelle, wenn keines der beiden Ausgangssignale vorliegt (14 a = L und 17 a = L),a) the comparator with the medium slip threshold if neither of the two output signals is present ( 14 a = L and 17 a = L),
- b) der Komparator mit der niedrigeren Schlupfschwelle, wenn das Ausgangssignal 14 a vorliegt (14 a = H) undb) the comparator with the lower slip threshold when the output signal 14 a is present ( 14 a = H) and
- c) der Komparator mit der höheren Schlupfschwelle, wenn das Ausgangssignal 17 a vorliegt (17 a = H).c) the comparator with the higher slip threshold when the output signal 17 a is present ( 17 a = H).
In der Verknüpfungsschaltung 12 ist noch ein drittes UND-Glied 16 mit drei Eingängen vorgesehen, dem das Fahr geschwindigkeitssignal 1 c, das Ausgangssignal 11 a des Längsbeschleunigungskomparators 11 und das ASR-Signal zu geführt werden. Dieses UND-Glied 16 gibt ein H-Ausgangs signal 16 a ab, wenn gleichzeitigIn the logic circuit 12 , a third AND gate 16 is provided with three inputs, the driving speed signal 1 c , the output signal 11 a of the longitudinal acceleration comparator 11 and the ASR signal to be performed. This AND gate 16 outputs an H output signal 16 a , if at the same time
- 1. die Fahrgeschwindigkeit < 20 km/h,1. the driving speed <20 km / h,
- 2. die Längsbeschleunigung < 0,3 g und2. the longitudinal acceleration <0.3 g and
- 3. ein ASR-Signal vorliegt.3. an ASR signal is present.
Das Ausgangssignal 16 a wird Vorrichtungen zugeführt, durch unterbrochene Linien dargestellt, die in den Motormomenten regler 2 und in den Bremsmomentenregler 4 integriert und deshalb nicht dargestellt sind.The output signal 16 a is supplied to devices, shown by broken lines, which are integrated in the engine torque controller 2 and in the braking torque controller 4 and are therefore not shown.
Bei Vorliegen des Ansteuersignales 1 a wird das Motordrehmoment schnell abgesenkt. Nach einer möglichen Haltephase nach Wegfall des Ansteuersignals wird mit einer bestimmten, relativ langsamen Rückstellgeschwindigkeit das Motor drehmoment wieder erhöht. Dies ist bei niedrigem Kraft schlußbeiwert, d.h. bei kleiner Längsbeschleunigung von Vorteil, weil dann das Rad bzw. die Räder mit geringem Momentenüberschuß wieder an die Stabilitätsgrenze heran geführt werden kann bzw. können. Bei größerer Längsbe schleunigung, also bei Auftreten des Ausgangssignals 16 a wird die Rückstellgeschwindigkeit durch die in den Mo mentenregler 2 integrierte Vorrichtung auf einen höheren Wert umgeschaltet, da in diesem Fall auch bei starken Motoren das Überschußmoment nicht zu groß ist. Das Motor drehmoment wird also schneller wieder angehoben. Neigt nur ein Rad zum Durchdrehen, so kann mittels des Ansteuer signals 1 b über den Bremsmomentregler 4 zusätzlich noch die Bremskraft an dem zum Durchdrehen neigenden ange triebenen Rad 5 oder 6 gesteuert werden, wobei auch in diesem Fall bei größerer Längsbeschleunigung die Rückstell geschwindigkeit durch die in den Momentenregler 4 inte grierte Vorrichtung auf einen höheren Wert umgeschaltet wird.When the control signal 1 a is present, the engine torque is quickly reduced. After a possible holding phase after the control signal has ceased to exist, the motor torque is increased again with a certain, relatively slow reset speed. This is the final coefficient at low power, ie advantageous at low longitudinal acceleration, because then the wheel or wheels can or can be brought back to the stability limit with a small excess of torque. At greater longitudinal acceleration, ie when the output signal 16 a occurs , the reset speed is switched to a higher value by the device integrated in the moment controller 2 , since in this case the excess torque is not too great even in the case of powerful motors. The engine torque is raised again faster. If only one wheel tends to spin, the control signal 1 b can also be used to control the braking force on the spinning wheel 5 or 6 via the braking torque controller 4 , and in this case, too, with greater longitudinal acceleration, the return speed through the device integrated in the torque controller 4 is switched to a higher value.
Durch diese im wesentlichen von Längsbeschleunigung und Lenkwinkel abhängige Steuerung der Schlupfschwellen und Anstiegs- bzw. Rückstellgeschwindigkeiten der Momenten regler ist eine wesentliche Verfeinerung der Regelung sowie eine Optimierung auf Vortriebskraft bei Gerade ausfahrt und auf Seitenstabilität in der Kurve möglich.Through this essentially from longitudinal acceleration and Steering angle dependent control of the slip thresholds and Rise or reset speeds of the moments regulator is a major refinement of the regulation as well as optimization for propulsive force on straight lines exit and possible lateral stability in the curve.
Claims (6)
mit aus den Signalen dieser Sensoren den Schlupf der ange triebenen Fahrzeugräder ermittelnden Vorrichtungen und mit einem auf einen vorgegebenen Schwellwert ansprechenden Schlupfkomparator für jedes angetriebene Fahrzeugrad, wobei das Ausgangs-Drehmoment des Fahrzeugmotors verringert wird, wenn mindestens ein angetriebenes Fahrzeugrad zum Durchdrehen neigt,
mit einem auf einen vorgegebenen Schwellwert ansprechenden Fahrgeschwindigkeitskomparator,
mit einer die Längsbeschleunigung des Fahrzeuges erfassenden Meßeinrichtung und einem auf einen vorgegebenen Schwellwert ansprechenden Längsbeschleunigungskomparator und mit einem Lenkwinkelgeber und einem auf einen vorgegebenen Schwellwert ansprechenden Lenkwinkelkomparator, dadurch gekennzeichnet,
daß für jedes angetriebene Fahrzeugrad (5, 6) zwei weitere, einer auf einen niedrigeren und einer auf einen höheren vorgegebenen Schwellwert ansprechende Schlupfkomparatoren vorgesehen sind, daß ein weiterer, auf einen vorgegebenen höheren Schwellwert eingestellter Längsbeschleunigungs komparator (11) vorgesehen ist, und daß eine Verknüpfungs schaltung (12) vorgesehen ist,
welche alternativ einen dieser Schlupfkomparatoren pro angetriebenem Fahrzeugrad aktiviert,
wenn eine bestimmte Kombination der Ausgangssignale des Geschwindigkeitskomparators (Signal 1 c), eines der Längs beschleunigungskomparatoren (10, 11), des Lenkwinkel komparators (8) sowie des Eingangssignals (1 a) der Be tätigungseinrichtung (2) für das das Motordrehmoment be einflussende Stellelement (3) vorliegt.1. Device for regulating propulsion on motor vehicles in the sense of preventing undesired spinning of the driven vehicle wheels, with sensors determining the state of motion of the vehicle wheels,
with devices which determine the slip of the driven vehicle wheels from the signals of these sensors and with a slip comparator for each driven vehicle wheel which responds to a predetermined threshold value, the output torque of the vehicle engine being reduced if at least one driven vehicle wheel tends to spin,
with a driving speed comparator responding to a predetermined threshold value,
with a measuring device which detects the longitudinal acceleration of the vehicle and a longitudinal acceleration comparator which responds to a predetermined threshold value and with a steering angle transmitter and a steering angle comparator which responds to a predetermined threshold value, characterized in that
that for each driven vehicle wheel ( 5 , 6 ) two further slip comparators responding to a lower and a higher predetermined threshold value are provided, that a further longitudinal acceleration comparator ( 11 ) set to a predetermined higher threshold value is provided, and that one Logic circuit ( 12 ) is provided,
which alternatively activates one of these slip comparators per driven vehicle wheel,
when a certain combination of the output signals of the speed comparator (signal 1 c ), one of the longitudinal acceleration comparators ( 10 , 11 ), the steering angle comparator ( 8 ) and the input signal ( 1 a ) of the actuating device ( 2 ) for the control element influencing the engine torque ( 3 ) is present.
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