DE3612170A1 - Einrichtung zur vortriebs-regelung fuer ein kraftfahrzeug mit allradantrieb - Google Patents
Einrichtung zur vortriebs-regelung fuer ein kraftfahrzeug mit allradantriebInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Vortriebs-
Regelung für ein Kraftfahrzeug mit Allradantrieb, die
nach dem Prinzip arbeitet, ein zum Durchdrehen neigendes
Rad des Fahrzeuges durch Aktivierung seiner Radbremse in
einem sowohl mit guter Vortriebs-Beschleunigung als auch
mit guter Fahrstabilität verträglichen Wertebereich des
Antriebsschlupfes zu halten und, wenn sämtliche Fahrzeugräder
zum Durchdrehen neigen, einen Drehmoment-mindernden
Eingriff in das Antriebsaggregat des Fahrzeuges auszulösen
und mit den weiteren, im Oberbegriff des Patentanspruchs 1
genannten, gattungsbestimmenden Merkmalen.
Eine derartige Vortriebs-Regeleinrichtung ist Gegenstand
der eigenen älteren Patentanmeldung P 35 45 546.2.
Bei dieser Vortriebs-Regeleinrichtung wird die Referenzgeschwindigkeit
v Ref , aus deren Vergleich mit den Radumfangsgeschwindigkeiten
v R der zu regelnden Fahrzeugräder
das Überschreiten von Antriebs-Schlupfschwellen
erkannt wird, aus den Radumfangsgeschwindigkeiten der
Vorderräder des Fahrzeuges ermittelt. Solange diese,
wenn das Fahrzeug mit einem permanenten Hinterachs-
Antrieb und einem - automatisch - zuschaltbaren Vorderachs-
Antrieb versehen ist, nicht angetrieben sind,
können ihre Umfangsgeschwindigkeiten direkt als Referenzgeschwindigkeiten
für die linke und die rechte Fahrzeugseite
ausgenutzt werden. Ist der Vorderrad-Antrieb eingeschaltet
oder - bei einem Fahrzeug mit permanentem Allrad-
Antrieb - dauernd wirksam, so werden die Referenzgeschwindigkeiten
aus einer durch Integrationsglieder
vermittelten Tiefpaß-Filterung der Vorderradgeschwindigkeiten
ermittelt, wobei die Filter-Zeitkonstante in Abhängigkeit
von einem Integrationswert der Fahrzeug-
Längsbeschleunigung, der seinerseits mit der Fahrzeug-
Längsbeschleunigung selbst verglichen wird, fortlaufend
derart geändert wird, daß mit zunehmender Fahrzeug-
Längsbeschleunigung die Filter-Zeitkonstante erniedrigt
und mit abnehmender Fahrzeug-Längsbeschleunigung erhöht
wird. Dadurch soll erreicht werden, daß die Referenzgeschwindigkeit,
wenn das Fahrzeug gut beschleunigt wird,
der jeweils betrachteten Vorderradgeschwindigkeit "schneller"
folgt als wenn das Fahrzeug nur schwach beschleunigt und
demzufolge davon ausgegangen werden muß, daß auch die
Vorderräder in einen erhöhten Antriebsschlupf einlaufen.
Die Vortriebs-Regeleinrichtung gemäß der älteren Patentanmeldung
arbeitet durchaus befriedigend, wenn das Fahrzeug
mit einem im vorstehenden Sinne erläuterten automatischen
Allrad-Antrieb oder mit einem Permanent-Allrad-
Antrieb versehen ist, der eine feste Drehmoment-Aufteilung
auf die Hinter- und die Vorder-Achse vermittelt, derart,
daß der größere Anteil des Antriebs-Drehmoments über die
Hinterachse übertragen wird. In beiden Fällen ist jedoch eine
aufwendige Konstruktion des Antriebsstranges erforderlich.
Nachteilig an dieser Vortriebs-Regeleinrichtung ist weiter,
daß die aus der integrierenden Verarbeitung der Vorderradgeschwindigkeiten
ermittelte Referenzgeschwindigkeit nur
ein sehr ungenaues Maß für die Fahrzeuggeschwindigkeit
ist, mit der Folge, daß, um ausreichende Fahrstabilität
sicherzustellen, die Schlupfschwellen, bei denen die
Regelung aktiviert wird, relativ niedrig angesetzt werden
müssen und der weiteren Folge, daß dadurch auf einen erheblichen
Betrag ansonsten ausnutzbarer Vortriebs-
Beschleunigung verzichtet werden muß.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vortriebs-Regeleinrichtung
der eingangs genannten Art zu schaffen,
die ohne Verzicht auf Fahrstabilität eine bessere Ausnutzung
des Motor-Ausgangsdrehmoments zur Vortriebs-
Beschleunigung ermöglicht und, einschließlich des Antriebsstranges
des Fahrzeuges, mit geringerem technischem Aufwand
realisierbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden
Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale
gelöst.
Durch die hiernach vorgesehene Art der Bildung der Referenzgeschwindigkeiten
bis zum Ansprechen der Regelung,
der Weiterführung der Radumfangsgeschwindigkeit nach dem
Ansprechen der Regelung als Integralwert der Fahrzeug-
Längsbeschleunigung, der Geschwindigkeits- und Querbeschleunigungs-
abhängigen Modifikation der Schlupf- und
Beschleunigungs-Schwellenwerte, bei deren Überschreiten
die Regelung anspricht und die Ausbildung des Antriebstranges
als permanent-ausgeglichenem Allrad-Antrieb
wird mit einfachsten technischen Mitteln eine Vortriebs-
Regelung erzielt, die für eine größtmögliche Anzahl denkbarer
Fahrsituationen eine optimale Vortriebs-Beschleunigung
vermittelt und gleichwohl eine hinreichende Fahrstabilität
garantiert.
Durch die Merkmale der Ansprüche 2 bis 5 sind alternativ
oder in Kombination realisierbare Maßnahmen zur Geschwindigkeits-
und/oder Kurvenfahrt- bzw. Querbeschleunigungs-
abhängigen Modifikation der für das Ansprechen der Regelung
maßgeblichen Schlupfschwellen angegeben, deren Ausnutzung
die Fahrstabilität fördert.
Dasselbe gilt sinngemäß für die durch die Merkmale der
Ansprüche 6 bis 8 angegebenen Maßnahmen für eine Geschwindigkeits-
bzw. Querbeschleunigungs-abhängige
Modifikation der Beschleunigungsschwellen, bei denen
die Regelung anspricht.
Ein Drehmoment-mindernder Eingriff in das Antriebsaggregat
des Fahrzeuges wird bei der erfindungsgemäßen
Vortriebs-Regeleinrichtung immer dann ausgelöst, wenn
die Regelung im Sinne eines Bremseneingriffes an sämtlichen
Fahrzeugrädern gleichzeitig wirksam geworden ist,
sei es aufgrund des Überschreitens der Antriebsschlupf-
Schwellen oder aufgrund des Überschreitens der Beschleunigungs-
Schwellen.
Durch die Merkmale der Ansprüche 9 und 10 sind zusätzliche
Kriterien für eine Auslösung eines Drehmoment-
mindernden Eingriffes in das Antriebsaggregat des Fahrzeuges
angegeben, deren Beachtung eine weitere Verbesserung
der Fahrstabilität ergibt. In Verbindung hiermit sind durch
die Ansprüche 11 und 13 Kriterien für die Beendigung des
Drehmoment-mindernden Eingriffes in das Antriebs-Aggregat
angegeben, die eine frühzeitige Wiederausnutzung einer
guten Vortriebsbeschleunigung - ohne Beeinträchtigung der
Fahrstabilität - erlauben.
Durch die Merkmale der Ansprüche 12, 14 und 15 sind einfache
Gestaltungen logischer Verknüpfungsschaltungen angegeben,
die einzeln oder in Kombination zur Steuerung des Drehmoment-
mindernden Eingriffes in das Antriebsaggregat des
Fahrzeuges im Sinne der vorstehend erläuterten Kriterien
benutzbar sind.
Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben
sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines speziellen
Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung.
Es zeigen:
Fig. 1 ein vereinfachtes Blockschaltbild einer
erfindungsgemäßen Vortriebs-Regeleinrichtung,
Fig. 2 eine zur Steuerung des Bremseneingriffes im
Rahmen der elektronischen Steuereinheit der
Regeleinrichtung gemäß Fig. 1 vorgesehenen
Verarbeitungseinheit zur Steuerung der Druckaufbau-,
Druckhalte- und Druckabbau-
Funktionen während der Regelung,
Fig. 3 ein weiteres Blockschaltbild zur Erläuterung
der Ansteuerung von Bremsdruck-Regelventilen
mittels den Fahrzeugrädern einzeln zugeordneter
Verarbeitungseinheiten gemäß Fig. 2,
Fig. 4 ein Blockschaltbild einer im Rahmen der
elektronischen Steuereinheit gemäß Fig. 1
vorgesehenen Verarbeitungseinheit zur Querbeschleunigungs-
abhängigen Steuerung
Drehmoment-mindernder Eingriffe in das Antriebsaggregat
des Fahrzeuges.
Die in der Fig. 1, auf deren Einzelheiten zunächst verwiesen
sei, im wesentlichen durch ihre elektronische
Steuereinheit 11 repräsentierte Vortriebs-Regeleinrichtung
10, ist für ein Kraftfahrzeug 12 gedacht, das einen
ausgeglichenen Permanent-Allrad-Antrieb hat.
"Ausgeglichener" Allrad-Antrieb bedeutet hierbei, daß
zur Aufteilung des Ausgangs-Drehmoments des der Einfachheit
halber nicht dargestellten Antriebsaggregates
des Kraftfahrzeuges 12 auf die Vorderachse und die
Hinterachse ein im Folgenden als Längsdifferential 13
bezeichnetes Ausgleichsgetriebe vorgesehen ist, und daß
zur Antriebsmoment-Aufteilung auf die Vorderräder 14 und 16
bzw. die Hinterräder 17 und 18 des Kraftfahrzeuges 12 ein
Vorderachs-Differential 19 und ein Hinterachs-Differential
21 vorgesehen sind. Differentialsperren sind nicht
vorgesehen.
Aufbau und Funktion der elektronischen Steuereinheit 11
werden im Folgenden anhand einer auf sämtliche Fahrzeugräder
14, 16, 17 und 18 wirkenden Vortriebs-Regelung (ASR-
Funktion) als Erläuterungsbeispiel beschrieben, die nach
dem Prinzip arbeitet, zum Durchdrehen neigende Fahrzeugräder
durch Aktivierung ihrer Radbremsen derart zu verzögern,
daß ihr Antriebsschlupf innerhalb eines sowohl
mit guter Fahrzeugbeschleunigung als auch mit hinreichender
Fahrstabilität verträglichen Wertebereiches bleibt;
hält dabei, nachdem die Radbremsen sämtlicher Fahrzeugräder
14, 16 17 und 18 aktiviert worden sind, deren
Durchdrehtendenz weiterhin an, so erzeugt die Steuereinheit
11 ein Ausgangssignal, mit dem ein Stellglied
(E-Gas) zur Reduzierung der Leistung des Antriebsaggregates
bzw. dessen Ausgangs-Drehmoments angesteuert
wird.
Das insoweit erläuterte Prinzip der Vortriebs-Regelung ist
sowohl für Fahrzeuge mit einachsigem als auch für Fahrzeuge
mit mehrachsigem Antrieb bekannt.
Den Fahrzeugrädern 14, 16, 17 und 18 des Fahrzeuges 12 sind
je einzeln Raddrehzahl-Sensoren 22, 23, 24 und 26 zugeordnet,
die elektrische Ausgangssignale erzeugen, welche, je nach
Art der verwendeten Sensoren hinsichtlich ihrer Frequenz
oder ihrer Amplitude, ein Maß für die Rotationsfrequenzen
ω VL und l VR des linken Vorderrades 14 und des rechten
Vorderrades 16 bzw. die Rotationsfrequenzen ω HL und l HR
des linken Hinterrades 17 und des rechten Hinterrades 18
des Fahrzeuges 12 sind. Mit VL, VR, HL und HR werden nachfolgend
auch die Radgeschwindigkeiten und Beschleunigungen indiziert.
Das Fahrzeug 12 ist weiter mit einem Kurvenfahrt-Sensor 27
versehen, der ein elektrisches Ausgangssignal erzeugt, das,
je nachdem, ob das Fahrzeug 12 eine Links- oder eine
Rechts-Kurve durchfährt, in charakteristischer Weise verschieden
ist; dieser Kurvenfahrt-Sensor 27 ist, wie in
der Fig. 1 schematisch angedeutet, beispielsweise als
Lenkwinkel-Sensor ausgebildet, der für alternative Kurvenfahrt-
Situationen Gleichspannungssignale entgegengesetzter
Polarität erzeugt, deren Betrag ein Maß für den jeweiligen
Lenkwinkel ist.
Das Fahrzeug 12 ist weiter mit einem Längsbeschleunigungs-
Sensor 28 ausgerüstet, der elektrische Ausgangssignale erzeugt,
die wiederum in charakteristischer Weise verschieden
sind, je nachdem, ob das Fahrzeug in seiner Längsrichtung
beschleunigt oder verzögert wird. Zum Zweck der
Erläuterung sei angenommen, daß der Längsbeschleunigungs-
Sensor 28 ein Plus-Spannungs-Ausgangssignal (+b-Signal)
erzeugt, wenn das Fahrzeug beschleunigt wird, ein 0-Volt-
Ausgangssignal, wenn sich das Fahrzeug mit konstanter Geschwindigkeit
- gleichförmig - bewegt und ein Negativ-
Spannungs-Ausgangssignal, wenn das Fahrzeug 12 verzögert
wird, wobei die Beträge der Ausgangsspannungen des Längsbeschleunigungs-
Sensors 28 dem Wert der Fahrzeugbeschleunigung
(+b) bzw. der Fahrzeugverzögerung (-b) proportional
sein sollen.
Zusätzlich ist das Fahrzeug 12 mit einem Querbeschleunigungs-
Sensor 29 versehen, der ein elektrisches Ausgangssignal,
beispielsweise ein Gleichspannungs-Signal liefert,
das dem Betrage nach einer am Fahrzeug 12 angreifenden
Querkraft bzw. -beschleunigung a direkt proportional ist
und, zum Zweck der Erläuterung, als Plus-Spannungs-Signal
vorausgesetzt sei.
Die elektronische Steuereinheit 11 umfaßt als Eingangsstufe
eine erste Verarbeitungseinheit 31, der an je einem
von vier Eingängen 32, 33, 34 und 36 die Ausgangssignale
der Raddrehzahl-Sensoren 22, 23, 24 und 26 und an einem
fünften Eingang die Ausgangssignale des Kurvenfahrt-
Sensors 27 zugeleitet sind.
Diese erste Verarbeitungseinheit 31 wie auch weitere als
Untereinheiten der Steuereinheit 11 vorgesehene Verarbeitungseinheiten
werden im Folgenden, der Einfachheit
halber, lediglich hinsichtlich ihrer Funktionen erläutert,
bei deren Kenntnis ein Fachmann diese Verarbeitungseinheiten
mit gängigen elektronischen Bauelementen
realisieren kann.
An einem ersten Ausgang 38 gibt die erste Verarbeitungseinheit
31 ein Ausgangssignal ab, das, solange die Regelung
noch nicht angesprochen hat, als repräsentativ für die
Fahrzeuggeschwindigkeit v Fg bei der Geradeausfahrt angenommen
wird.
Als v Fg -Signal wird dabei das der niedrigsten der Radumfangsgeschwindigkeiten
der Fahrzeugräder 14, 16, 17 und
18 entsprechende Signal ausgenutzt.
An einem zweiten Ausgang 39 gibt die erste Verarbeitungseinheit
31 ein Signal (v l -Signal) ab, das dem Mittelwert
der Radumfangsgeschwindigkeiten der Fahrzeugräder 14 und 17
der linken Fahrzeugseite entspricht.
An einem dritten Ausgang 41 gibt die erste Verarbeitungseinheit
31 ein Signal (v r -Signal) ab, das dem Mittelwert
der Radumfangsgeschwindigkeiten der Fahrzeugräder 16 und 18
der rechten Fahrzeugseite entspricht.
An einem vierten, einem fünften und einem sechsten Ausgang
gibt die erste Verarbeitungseinheit 31 Signale ab, die aus
einer zeitlichen Differentiation der v f - und v l - bzw.
v r -Signale erzeugt werden und demgemäß je ein Maß für die
Fahrzeugbeschleunigung b Fg bei Geradeausfahrt bzw. die
Mittelwerte b l und b r der Radumfangsbeschleunigungen der
Fahrzeugräder 14 und 17 der linken Fahrzeugseite bzw. der
Fahrzeugräder 16 und 18 der rechten Fahrzeugseite sind.
An weiteren Ausgängen 46 und 47 gibt die erste Verarbeitungseinheit
v VL - bzw. b VL -Signale ab, welche die Radumfangsgeschwindigkeit
v VL bzw. die Radumfangsbeschleunigung
b VL des linken Vorderrades 14 repräsentieren.
Den Ausgängen 46 und 47 entsprechende Paare von Ausgängen
der ersten Verarbeitungseinheit 31, an denen für die Radumfangsgeschwindigkeiten
v VR , v HL sowie v HR sowie die
Radumfangsbeschleunigungen b VR , b HL sowie b HR der übrigen
Fahrzeugräder 16 und 17 bzw. 18 charakteristische Ausgangssignale
abgegeben werden, sind mit 48, 49 und 51, 52 sowie 53,
54 bezeichnet. Differenzierstufen, mittels derer aus den
für die Radgeschwindigkeiten charakteristischen Signalen,
die für die Radumfangsbeschleunigungen charakteristischen
Signale gewonnen werden, sind im Rahmen der ersten Verarbeitungseinheit
31 vorgesehen.
Die Aktivierung der Vortriebs-Regelung im Sinne einer Abbremsung
eines jeweils zum Durchdrehen neigender Fahrzeugrades
14, 16, 17 und/oder 18 erfolgt immer dann, wenn
- 1. der Treibschlupf eines oder mehrerer dieser Fahrzeugräder einen für die jeweilige Fahrsituation als kritisch erachteten Schwellenwert überschreitet, und/oder
- 2. wenn an mindestens einem der angetriebenen Fahrzeugräder 14, 16, 17 und/oder 18 der aus einer Auswertung des Ausgangssignals des dem jeweiligen Fahrzeugrad zugeordneten Raddrehzahl-Sensors 22, 23, 24 und/oder 26 gewonnene Wert der Radumfangsbeschleunigung b VL , b VR , b HL und/oder b HR um einen für die jeweilige Fahrsituation als kritisch erachteten Betrag größer ist als der mittels des Längsbeschleunigungs-Sensors 28 erfaßte - momentane - Wert der gemessenen Fahrzeug- Längsbeschleunigung b.
Zur Überprüfung der beiden vorgenannten Kriterien sind als
weitere Verarbeitungseinheiten der elektronischen Steuereinheit
11 für jedes der Fahrzeugräder 14, 16, 17 und 18 je
ein Geschwindigkeitskomparator 56 und ein Beschleunigungskomparator
57 vorgesehen; der Einfachheit halber sind in
der Fig. 1 lediglich die für das linke Vorderrad 14 des
Fahrzeuges 12 vorgesehenen Komparatoren 56 und 57 dargestellt,
die nachfolgend, repräsentativ für die den weiteren
Fahrzeugrädern 16, 17 und 18 vorgesehenen, nicht dargestellten
Komparatoren, anhand ihrer Funktion näher erläutert
werden.
Dem Geschwindigkeitskomparator 56 ist an einem ersten
Eingang 58 das am ersten Ausgang 38 der ersten Verarbeitungseinheit
31 abgegebene v Fg -Ausgangssignal zugeleitet,
das, wie vorstehend bereits erläutert, für den Fall der
Geradeausfahrt als repräsentativ für die Fahrzeuggeschwindigkeit
genommen wird.
An einem zweiten Eingang 59 ist dem Geschwindigkeitskomparator
56 das am zweiten Ausgang 39 der ersten Verarbeitungseinheit
31 abgegebene v l -Signal zugeleitet,
das - bei einer Kurvenfahrt - den Mittelwert der Radumfangsgeschwindigkeiten
der Räder 14 und 17 der linken
Fahrzeugseite repräsentiert.
An einem dritten Eingang 61 ist dem Geschwindigkeitskomparator
56 das an dem dritten Ausgang 41 der ersten
Verarbeitungseinheit 31 abgegebene, für die Radumfangsgeschwindigkeit
v VL des linken Vorderrades 14 charakteristische
Signal als weitere Eingabe zugeleitet. Außerdem wird der Geschwindigkeitskomparator
56 über seinen Steuereingang 62 mit
dem Ausgangssignal des Kurvenfahrt-Sensors 27 angesteuert.
Durch dessen für Geradeausfahrt charakteristisches Ausgangssignal
wird der Geschwindigkeitskomparator 56 in
einen Betriebsmodus gesteuert, in welchem - intern - die
Größe v Fg (1 + λ g ) gebildet und mit den am dritten Eingang 61
empfangenen Radumfangs-Geschwindigkeits-Eingaben (v VL )
verglichen wird.
Befindet sich das Fahrzeug 12 in einer Kurvenfahrt
- erkennbar durch für die Größe des Lenkwinkels
charakteristische Ausgangssignale des Kurvenfahrt-
Sensors, so wird hierdurch der Geschwindigkeitskomparator
56 in einen Betriebsmodus gesteuert, in
welchem intern die Größe v l (1 + l ) gebildet und
mit der Geschwindigkeitseingabe v VL verglichen wird.
Ergibt dieser Vergleich, daß
v VL v Fg (1 + λ g ) (1)
bzw.
v VL v l (1 + λ l ) (2)
so wird dies jeweils als Anzeichen dafür gewertet, daß ein
überhöhter Treibschlupf vorliegt, und der Geschwindigkeitskomparator
56 gibt an seinem Ausgang 63 ein Signal ab,
durch das die Aktivierung der Radbremse des linken Vorderrades
14 ausgelöst wird.
In den Beziehungen (1) und (2) sind durch die Parameter λ g
und λ l Schwellenwerte des Treibschlupfes für Geradeaus-
bzw. Kurvenfahrt angegeben, die als mit guter Fahrstabilität
verträglich angesehen werden können, wobei
typische Werte dieser Parameter zwischen 0,1 und 0,3
betragen.
Die in den Vergleichs-Relationen (1) und (2) jeweils zu
berücksichtigenden Parameter λ g und λ l sind nicht als
Festwerte vorgegeben, die für alle möglichen Fahrzustände
des Fahrzeuges 12 gültig wären, sondern werden mindestens
in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit (v Fg bzw.
v l ), gegebenenfalls auch in Abhängigkeit von am Fahrzeug 12
angreifenden Querbeschleunigungen modifiziert:
Die für Geradeausfahrt maßgebliche Schlupfschwelle λ g
wird mit zunehmenden Werten der Fahrzeuggeschwindigkeit
v Fg vergrößert. Ein möglicher Algorithmus, nach dem die
Vergrößerung der Schlupfschwelle λ g erfolgt, ist durch
die nachfolgende Beziehung (3) angegeben:
In dieser Beziehung (3) ist mit λ 0g ein Mindestwert
der Schlupfschwelle für Geradeausfahrt bezeichnet, der
für die Anfahrsituation des Fahrzeuges (v Fg = 0) maßgeblich
ist und einen typischen Wert von 0,1 hat; mit
v max ist die Höchstgeschwindigkeit des Fahrzeuges 12
bezeichnet; c ist eine dimensionslose Konstante, die
einen typischen Wert von 2 hat. Die Beziehung (3) ergibt
für das gewählte, spezielle Erläuterungsbeispiel, wenn
die Fahrzeuggeschwindigkeit v Fg von Null bis auf den
Höchstwert v max zunimmt, die Anwachsen der Schlupfschwelle
λ g von 0,1 auf 0,3.
Der in Kurvenfahrt-Situationen für die Räder 14 und 17
der linken Fahrzeugseite maßgebliche Schlupf-Schwellenwert
λ l wird derart modifiziert, daß sich für niedrige
Werte einer am Fahrzeug 12 angreifenden Querbeschleunigung
aber großen Werten der mittleren Geschwindigkeit v l der
Fahrzeugräder 14 und 17 der linken Fahrzeugseite ein hoher
Schlupfschwellenwert λ l von z. B. 0,25 ergibt, während
sich für kleinere v l -Werte, aber große Werte der Querbeschleunigung
ein deutlich niedrigerer λ l -Wert ergibt,
z. B. ein Wert um 0,1, wobei der wesentliche Gesichtspunkt
für die geschwindigkeits- und querbeschleunigungsabhängige
Modifikation der Schlupfschwelle λ l darin zu
sehen ist, daß ein "Ausbrechen" des Fahrzeuges bei einer
Kurvenfahrt zuverlässig vermieden wird.
Ein möglicher Algorithmus, anhand dessen eine zweckgerechte
Modifikation des für Kurvenfahrt maßgeblichen
Schlupf-Schwellenwertes λ l durch Verarbeitung der mittleren
Geschwindigkeit v l der Räder 14 und 17 der linken
Fahrzeugseite und der Radgeschwindigkeits- (v VL -) Daten,
die an den Eingängen 59 bzw. 61 des Geschwindigkeitskomparators
56 in diesen eingegeben werden, sowie der
Lenkwinkel (Lw)-Daten, die über den Steuereingang 62
oder einen weiteren Eingang in den Komparator 56 eingegeben
werden, ist durch die nachfolgende Relation (4)
angegeben:
In dieser Beziehung ist mit λ 0l ein Anfangswert der
Schlupfschwelle für Kurvenfahrt-Situationen bezeichnet,
der dem Grenzfall entspricht, daß sowohl der Mittelwert v l
der Umfangsgeschwindigkeiten der Fahrzeugräder 14 und 17
der linken Fahrzeugseite als auch der Lenkwinkel Lw den
Wert Null haben. Ein typischer Wert der Konstanten λ 0l
beträgt 0,2. Mit Lw und Lw max sind die mittels des
Lenkwinkel-Sensors 17 erfaßbaren Werte des Lenkwinkels
bzw. dessen Maximalwert bezeichnet. Die Konstanten d, e
und f der Beziehung (4) haben in spezieller Auslegung
des Geschwindigkeitskomparators 56 die Werte 0,25 sowie
0,5 und ebenfalls 0,5.
Eine Auswertung der Beziehung (4) für die verschiedenen
möglichen Wertepaare v l , Lw ergibt, daß der Schlupf-
Schwellenwert λ l für alle denkbaren Fahrsituationen
innerhalb eines zweckmäßigen Wertebereiches bleibt.
Der Geschwindigkeitskomparator 56 hat, in spezieller Auslegung,
auch die Fähigkeit, aus den über seine Eingänge 59
und 62 eingegebenen v l -Geschwindigkeits- bzw. Lenkwinkel (lw)-
Daten einen Soll-Wert a s der am Fahrzeug 12 angreifenden
Querbeschleunigung unter Berücksichtigung der Fahrzeuggeometrie
(Spur, Radstand) zu berechnen. Aus einem Vergleich
dieses Soll-Wertes a s mit dem an einem weiteren
Daten-Eingang 64 des Komparators 56 eingegebenen, mittels
des Querbeschleunigungs-Sensors 29 erfaßten, am Fahrzeug 12
tatsächlich angreifenden Ist-Wert a der Querbeschleunigung
erzeugt der Geschwindigkeitskomparator 56 ein an einem
zweiten Ausgang 66 abgegebenes Signal, wenn der Soll-Wert a s
der Querbeschleunigung um einen vorgegebenen Betrag a sl
größer ist als der Ist-Wert a. Mit diesem Ausgangssignal,
das ein Indiz dafür ist, daß das Fahrzeug 12 in einer
Kurvenfahrt-Situation nach außen driftet, kann ein Drehmoment-
reduzierender Eingriff in das Antriebsaggregat
des Fahrzeuges 12 ausgelöst werden.
Dem Beschleunigungskomparator 57, der im Rahmen der
Steuereinheit 11 dem linken Vorderrad 14 des Fahrzeuges 12
als weitere Verarbeitungseinheit zugeordnet ist, ist an
einem ersten Eingang 67 das an dem Ausgang 47 der ersten
Verarbeitungseinheit 31 abgegebene Signal zugeleitet,
das ein Maß für die Radumfangs-Beschleunigung b VL des
linken Vorderrades 14 ist. An einem zweiten Eingang 68
ist dem Beschleunigungskomparator 57 als Eingabe für die
gemessene Fahrzeugbeschleunigung das Ausgangssignal des
Beschleunigungs-Sensors 28 zugeleitet. An einem dritten
Eingang 69 empfängt der Beschleunigungs-Komparator 57
als Querbeschleunigungs-Eingabe a das Ausgangssignal des
Querbeschleunigungssensors 29 des Fahrzeuges 12.
An einem vierten Eingang 71 ist dem Beschleunigungskomparator
57 das am ersten Ausgang 38 der ersten Verarbeitungseinheit
31 abgegebene, für Geradeausfahrt
charakteristische Fahrzeug-Geschwindigkeits- (v Fg -) Signal
zugeleitet. An einem fünften Eingang 72 empfängt der Beschleunigungs-
Komparator als weitere Eingabe das am
zweiten Ausgang 39 der ersten Verarbeitungseinheit 31
abgegebene v l -Signal, das den Mittelwert der Radumfangsgeschwindigkeiten
der linksseitigen Fahrzeugräder 14
und 17 repräsentiert, der in einer Kurvenfahrt-Situation
- für den Vergleich mit den Radumfangsgeschwindigkeiten
v VL und v HL - als repräsentativ für die Fahrzeuggeschwindigkeit
angenommen wird.
Zweck des Beschleunigungskomparators 57 ist es, an seinem
Ausgang 73 ein die Aktivierung der Radbremse des linken
Vorderrades 14 auslösendes Signal zu erzeugen, wenn die
für dieses Rad ermittelte Radumfangsbeschleunigung b VL
einen Wert überschreitet, der um einen definierten Betrag
höher ist als die Fahrzeug-Längsbeschleunigung, als deren
Maß bei Geradeausfahrt z. B. das am vierten Ausgang 42
der ersten Verarbeitungseinheit 31 abgegebene b Fg -Signal
genommen werden kann, das dem Beschleunigungs-Komparator 57
an einem weiteren - sechsten - Eingang 74 zugeleitet ist
und bei einer Kurvenfahrt das am fünften Ausgang 43 der
ersten Verarbeitungseinheit 31 abgegebene b l -Ausgangssignal,
das dem Beschleunigungs-Komparator 57 an einem
siebten Eingang 76 zugeleitet wird.
Damit der Beschleunigungs-Komparator 57 "entscheiden"
kann, ob die gemessene Fahrzeug-Beschleunigung b mit
dem für Geradeausfahrt maßgeblichen Wert b Fg der Fahrzeugbeschleunigung
oder mit dem für Kurvenfahrt maßgeblichen
Wert b l - dem Mittelwert der Radumfangsbeschleunigungen
der linksseitigen Fahrzeugräder 14 und 17
zu vergleichen ist, ist dem Beschleunigungs-Komparator 57
an einem achten Eingang 77 auch noch das den Änderungssinn
der Fahrtrichtung wiedergebende Ausgangssignal des
Kurvenfahrt-Sensors 27 zugeleitet.
In spezieller, bevorzugter Gestaltung des Beschleunigungs-
Komparators 57 wird für den Beschleunigungsvergleich das
an seinem zweiten Eingang 68 empfangene Ausgangssignal
des Beschleunigungs-Sensors 28 zur Auswertung herangezogen,
das ein direktes Maß für die Fahrzeugbeschleunigung b ist.
In einfachstmöglicher Gestaltung des Beschleunigungs-
Komparators 57 vergleicht dieser die Radumfangs-
Beschleunigung b VL mit einem Wert X V · b, wobei X v einen
konstanten Faktor bezeichnet, der einen typischen Wert
von 1,3 hat. Der Beschleunigungs-Komparator 57 erzeugt
das die Aktivierung der Radbremse des linken Vorderrades
auslösende Signal, wenn gilt:
b VL ≧ X V · b (5)
Wenn das Ausgangssignal des Beschleunigungs-Komparators 57
erzeugt wird, bevor das für erhöhten Treibschlupf-charakteristische
Ausgangssignal des Geschwindigkeitskomparators
56 auftritt, so ist dies ein Indiz dafür,
daß das linke Vorderrad 14 des Fahrzeuges 12 "sehr schnell"
in einen erhöhten Treibschlupf einläuft, was im Bereich
hoher Fahrzeuggeschwindigkeiten, insbesondere in einer
Kurvenfahrt, zu einer gefährlichen Situation führen kann.
Um bei hohen Fahrzeuggeschwindigkeiten ein empfindliches
Ansprechen der Beschleunigungs-abhängigen Regelung zu erzielen,
ist in weiterer, spezieller Gestaltung des Beschleunigungskomparators
57 vorgesehen, daß der Faktor X V in
Abhängigkeit von der jeweils maßgeblichen Fahrzeuggeschwindigkeit,
v Fg bzw. v l , erniedrigt wird, in spezieller Gestaltung
des Beschleunigungs-Komparators 57 gemäß der
Beziehung:
wobei X 0 eine Konstante mit einem typischen Wert von 1,4
und h ebenfalls eine Konstante mit einem typischen Wert
von 0,15 bezeichnen. In dieser Gestaltung des Beschleunigungs-
Komparators 57 wird somit das die Aktivierung der
Radbremse des linken Vorderrades 14 auslösende Signal an
seinem Ausgang 73 abgegeben, wenn gilt:
b VL X v · b (5′)
wobei X v durch die Beziehung (6) gegeben ist.
Da, wie schon erwähnt, eine Durchdrehtendenz eines Fahrzeugrades
14, 16, 17 und/oder 18 wegen der damit verknüpften
Abnahme seiner Seitenführungskraft, insbesondere, wenn auf
das Fahrzeug 12 eine erhebliche Querbeschleunigung wirkt,
einen Zustand potentieller Gefahr darstellt, sind Gestaltungen
des Beschleunigungs-Komparators 57 besonders
vorteilhaft, die mit zunehmenden Werten einer am Fahrzeug 12
eingreifenden Querbeschleunigung a eine Reduzierung der
Beschleunigungsschwelle b Fg bzw. b l ergeben, bei deren
Überschreiten das die Aktivierung der Radbremse des zum
Durchdrehen neigenden Fahrzeugrades ausgelöst wird.
Eine derartige Berücksichtigung der Querbeschleunigung a
erfolgt in weiterer, spezieller Gestaltung des Beschleunigungs-
Komparators 37 dadurch, daß dessen Ausgangssignal
ausgelöst wird, wenn gilt:
b VL + i · a ≧ X v · b (5″)
wobei mit i ein konstanter Faktor bezeichnet ist, dessen
typischer Wert zwischen 0,5 und 1 beträgt.
Eine adäquate Berücksichtigung der Querbeschleunigung a
im Sinne einer Erniedrigung der Ansprechschwelle der Beschleunigungs-
abhängigen Regelung ist in alternativer
Gestaltung des Beschleunigungs-Komparators 57 auch dadurch
möglich, daß dieser sein Ausgangssignal dann erzeugt, wenn
gilt:
√(mb R )2 + (ka)2 X v · b (5′′′)
wobei mit m und k dimensionslose Konstanten bezeichnet
sind, die der Beziehung m 2 + k 2 = 1 genügen, und m
einen Mindestwert von 0,8 hat.
Die an den Ausgängen 63 bzw. 73 des Geschwindigkeits-
Komparators 56 bzw. des Beschleunigungs-Komparators 57
abgegebenen Ausgangssignale sind je einem Eingang 78
bzw. 79 eines Zwei-Eingangs-ODER-Gliedes 81 zugeleitet.
Mit dem Einsetzen der Vortriebs-Regelung am linken Vorderrad
14, das heißt mit dem Einsetzen eines Hochpegel-
Ausgangssignals am Ausgang 82 des ODER-Gliedes 81 wird
ein Flip-Flop 83, dessen Setz-Eingang 84 mit dem Ausgang
82 des ODER-Gliedes 81 verbunden ist, auf hohen
Ausgangssignalpegel an seinem Q-Ausgang 86 gesetzt.
Solange das Hoch-Pegel-Ausgangssignal am Q-Ausgang 86
des Flip-Flops 83 ansteht, wird eine vierte, als Geschwindigkeits-
Signalgenerator ausgebildete Verarbeitungseinheit
87 aktiviert, die, sobald das Ausgangssignal des
ODER-Gliedes 81 auf hohen Signalpegel übergeht, das heißt
die Vortriebs-Regelung am linken Vorderrad 14 wirksam wird,
ein Ausgangssignal generiert, das im weiteren Verlauf der
Regelung als für die Radumfangsgeschwindigkeit des linken
Vorderrades repräsentative Geschwindigkeitsgröße v VLT
ausgenutzt wird.
Das für diese Größe charakteristische, am Ausgang 92 des
Geschwindigkeits-Signal-Generators 87 abgegebene Ausgangssignal
wird gemäß der Beziehung
gebildet.
In der Beziehung (7) ist mit v VL (t 0) der Wert der Radumfangsgeschwindigkeit
des linken Vorderrades 14 im Zeitpunkt
t 0 des Einsetzens der Regelung bezeichnet und mit
T R der Zeitpunkt, zu dem - als Folge der Regelung -
Gleichheit zwischen dem gemessenen Wert der Radumfangsgeschwindigkeit
und dem der Beziehung (7) entsprechenden
- theoretischen - Wert der Radumfangsgeschwindigkeit erzielt
ist, wonach wieder die gemessene Radumfangsgeschwindigkeit
v VL bei der Bildung der für die Fahrzeuggeschwindigkeit
repräsentativen Größen v Fg bzw. v l und v r
herangezogen wird.
Durch die ab dem Zeitpunkt t 0 des Einsetzens der Regelung
erfolgende Art der Fortführung der Radgeschwindigkeit v VLT
gemäß der Beziehung (7), die eine Radumfangsgeschwindigkeit
ergibt, die sich von der Fahrzeuggeschwindigkeit maximal
um den Wert λ g · v Fg - bei Geradeausfahrt - bzw. um den
Wert v l · λ l - bei Kurvenfahrt - unterscheidet, wird
erreicht, daß die in den Beziehungen (1) und (2), gemäß
welcher der Geschwindigkeitsvergleich im Geschwindigkeitskomparator
56 durchgeführt wird, für die Fahrzeuggeschwindigkeit
v Fg bzw. v l einzusetzenden Werte in sehr
guter Nährung der tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit
entsprechen und damit, im Ergebnis, die Regelung immer
mit guter Empfindlichkeit arbeitet.
Die erste Verarbeitungseinheit 31, der das v VLT -Ausgangssignal
des Geschwindigkeitssignal-Generators 87 über eine
Eingabeleitung 93 zugeleitet ist, wird, solange über eine
Steuerleitung 94 an einem Steuereingang 96 der ersten
Verarbeitungseinheit 31 das Hoch-Pegel-Ausgangssignal des
Flip-Flops 83 ansteht, in denjenigen Betriebsmodus gesteuert,
in welchem das v VLT -Ausgangssignal des Geschwindigkeitssignal-
Generators 87 in der ersten Verarbeitungseinheit
31 zur Bildung der Fahrzeuggeschwindigkeitsgrößen
v F bzw. v l herangezogen wird. Der Übergang auf den "Normalbetrieb"
der ersten Verarbeitungseinheit 31 erfolgt, sobald
die aus dem Ausgangssignal ω VL des dem linken Vorderrad
14 zugeordneten Raddrehzahlsensors 22 ermittelte Größe
V VL gleich dem Geschwindigkeitswert v VLT - der Ausgangsgröße
des Geschwindigkeitssignal-Generators 87 - ist, was
der Fall ist, wenn die Größe v VL , die im Verlauf der
Regelung erniedrigt wird - wegen des Bremseneingriffs -
kleiner zu werden beginnt als die Größe v VLT . Sobald dies
der Fall ist, wird an einem weiteren Ausgang 97 der ersten
Verarbeitungseinheit 31 ein Hoch-Pegel-Signal abgegeben,
durch welches das Flip-Flop 83 zurückgesetzt wird.
In der Fig. 1 lediglich als Funktionsblöcke angedeutete
weitere Verarbeitungseinheiten 98 und 99, mittels derer
im Sinne des Regelungszweckes der Eingriff in die Radbremsen
der zu regelnden Fahrzeugräder bzw. der Drehmoment-
reduzierende Eingriff in das Antriebsaggregat des Fahrzeuges
12 gesteuert werden, werden im Folgenden anhand
der Fig. 2 bis 4 näher erläutert, auf deren Einzelheiten
nunmehr verwiesen sei. Sowohl in der Fig. 1 als
auch in den Fig. 2 bis 4 dargestellte Funktionselemente
der Steuereinheit 10 sind jeweils mit denselben
Bezugszeichen belegt, so daß insoweit schon auf deren
vorstehende Beschreibung verwiesen werden kann.
Der Geschwindigkeitskomparator 56, an dessen erstem Ausgang
63 ein Hoch-Pegel-Signal abgegeben wird, wenn alternativ
die Beziehungen (1) oder (2) erfüllt sind, hat
weiter einen dritten Ausgang 101, an welchem ein Hoch-
Pegel-Signal abgegeben wird, wenn und solange die gemessene,
das heißt aus dem Ausgangssignal des Raddrehzahlsensors 22
ermittelte Umfangsgeschwindigkeit v VL des linken Vorderrades
14 größer ist als die Fahrzeuggeschwindigkeit v Fg
bzw. v l für Geradeaus- bzw. Kurvenfahrt.
Der Beschleunigungskomparator 57 hat zusätzlich zu seinem
Ausgang 73, an welchem ein Hoch-Pegel-Signal abgegeben
wird, wenn, je nach Auslegung des Komparators 57 die
Beziehungen (5), (5′), (5″) oder (5′′′) erfüllt sind,
einen zweiten Ausgang 102 und einen dritten Ausgang 103.
An dem zweiten Ausgang 102 des Beschleunigungskomparators 57
wird ein Hoch-Pegel-Signal abgegeben, wenn und solange die
aus dem Ausgangssignal des Radbeschleunigungssensors 22
des linken Vorderrades 14 ermittelte Umfangsbeschleunigung
b VL desselben kleiner ist als die mittels des Längsbeschleunigungs-
Sensors 28 ermittelte Fahrzeugbeschleunigung b.
An dem dritten Ausgang 103 des Beschleunigungskomparators 57
wird ein Hoch-Pegel-Ausgangssignal abgegeben, wenn und solange
das linke Vorderrad 14 des Fahrzeuges 12 verzögert
wird, das heißt seine Umfangsbeschleunigung b VL kleiner
als Null ist.
Die zur regelungsgerechten Steuerung des Bremsdruck-Aufbaues
und -Abbaues in der Radbremse des linken Vorderrades vorgesehene
Verarbeitungseinheit 98 umfaßt als Eingangsstufe ein
erstes 2-Eingangs-ODER-Glied 104, das an seinem Ausgang
106 ein Hoch-Pegel-Ausgangssignal abgibt, wenn und
solange am Ausgang 63 des Geschwindigkeitskomparators 56
und/oder am Ausgang 73 des Beschleunigungskomparators 57
ein Hoch-Pegel-Signal ansteht, welche alternativ oder gemeinsam
anzeigen, daß die Regelung aufgrund der Beziehungen
(1) oder (2) bzw. (5) anspricht.
Wenn und solange das Hoch-Pegel-Ausgangssignal dieses
ODER-Gliedes 104 ansteht, wird in der Radbremse des linken
Vorderrades 14 Bremsdruck aufgebaut. Mit diesem Hoch-
Pegel-Ausgangssignal des ersten ODER-Gliedes 104 wird
weiter ein erstes Flip-Flop 107 auf hohen Ausgangssignalpegel
gesetzt.
Als weitere Eingangsstufe umfaßt die Verarbeitungseinheit
98 ein erstes 2-Eingangs-UND-Glied 108, das ein
Hoch-Pegel-Ausgangssignal erzeugt, wenn und solange sowohl
am ersten Ausgang 63 des Geschwindigkeitskomparators 56
als auch am ersten Ausgang 73 des Beschleunigungskomparators
57 Hoch-Pegel-Signale anstehen, die anzeigen, daß
an dem betrachteten Fahrzeugrad - hier dem linken Vorderrad
14 - sowohl die Treibschlupfgrenze als auch die Beschleunigungsschwelle,
bei denen die Regelung ansprechen
muß, überschritten sind.
Mit dem Hoch-Pegel-Ausgangssignal des ersten UND-Gliedes 108
ist ein zweites Flip-Flop 109 auf hohen Ausgangssignalpegel
setzbar. Die Ausgangssignale der beiden Flip-Flops 107
und 109 sind einem zweiten 2-Eingangs-ODER-Glied 111 zugeleitet,
das somit an seinem Ausgang 112 ein Hoch-Pegel-Ausgangssignal
abgibt, wenn und solange mindestens eines
der beiden Flip-Flops 107 auf hohen Ausgangssignalpegel
gesetzt ist.
Das erste Flip-Flop 107 wird durch ein am zweiten Ausgang
102 des Beschleunigungskomparators 57 abgegebenes
Hoch-Pegel-Ausgangssignal, das anzeigt, daß die Beschleunigung
b VL des linken Vorderrades kleiner ist als die
mittels des Längsbeschleunigungssensors 28 gemessene
Fahrzeugbeschleunigung b, auf niedrigen Ausgangssignalpegel
zurückgesetzt.
Das zweite Flip-Flop 109 wird durch ein am dritten Ausgang
103 des Beschleunigungskomparators 57 abgegebenes
Hoch-Pegel-Ausgangssignal, das anzeigt, daß das linke
Vorderrad verzögert wird, auf niedrigen Ausgangssignalpegel
zurückgesetzt.
Der Ausgang 112 des zweiten ODER-Gliedes 111 ist über
ein abfallverzögertes Zeitglied 113, das gleichsam eine
"Verlängerung" des Hoch-Pegel-Ausgangssignals des ODER-
Gliedes 111 um eine definierte kurze Zeitspanne vermittelt,
dem ersten Eingang 114 eines 3-Eingangs-UND-Gliedes 116
zugeleitet, dessen zweiter Eingang 117 mit dem zweiten
Ausgang 102 des Beschleunigungskomparators 57 und dessen
dritter Eingang 118 mit dem dritten Ausgang 101 des Geschwindigkeitskomparators
56 verbunden sind. Das Ausgangssignal
dieses 3-Eingangs-UND-Gliedes 116 ist somit, nachdem
die Regelung einmal angesprochen hat, ein Hoch-Pegel-
Ausgangssignal, wenn und solange die Radumfangsgeschwindigkeit
v VL zwar kleiner als die Geschwindigkeitsschwelle
ist, bei der die Regelung anspricht, aber größer als die
Fahrzeuggeschwindigkeit v Fg oder gleichzeitig die Radumfangsbeschleunigung
b VL kleiner ist als die gemessene
Fahrzeugbeschleunigung b.
Mit dem Hoch-Pegel-Ausgangssignal dieses 3-Eingangs-
UND-Gliedes 116 wird für eine definierte Zeitspanne von z. B.
50 Millisekunden ein Impulsgenerator 119 aktiviert, der
innerhalb dieser Zeitspanne eine Folge von Hoch-Pegel-
Impulsen erzeugt, für deren Dauer jeweils ein stufenförmiger
Druckabbau in der Radbremse des zu regelnden
Fahrzeugrades bewirkt wird.
Weiter umfaßt die Verarbeitungseinheit 98 ein zweites
2-Eingangs-UND-Glied 121, dessen erster Eingang 122 ebenfalls
mit dem dritten Ausgang 101 des Geschwindigkeitskomparators
56 verbunden ist, und dessen zweiter Eingang
123 mit dem dritten Ausgang 103 des Beschleunigungskomparators
57 verbunden ist. Das Ausgangssignal dieses
zweiten 2-Eingangs-UND-Gliedes 121 ist somit ein Hoch-
Pegel-Ausgangssignal, wenn und solange das der Regelung
unterworfene Fahrzeugrad verzögert wird, seine Radumfangsgeschwindigkeit
jedoch noch größer ist als die Fahrzeuggeschwindigkeit,
aber kleiner als die Ansprechschwelle,
bei welcher der Geschwindigkeitskomparator 56 das Einsetzen
der Regelung auslöst. Mit dem Hoch-Pegel-Ausgangssignal des
zweiten 2-Eingangs-UND-Gliedes 121 wird ein weiterer Rechteck-
Impuls-Generator 124 aktiviert, der - wiederum für eine
Zeitspanne von ca. 50 ms einen Konstantspannungs-Impuls abgibt,
für dessen Dauer - ohne Unterbrechung - Bremsdruck in
der der Regelung unterworfenen Radbremse abgesenkt wird,
wobei die Impulsdauer so bemessen ist, daß innerhalb derselben
ein vollständiger Druckabbau möglich ist.
Weiter ist im Rahmen der Verarbeitungseinheit 98 ein
3-Eingangs-ODER-Glied 126 vorgesehen, dem an je einem
von drei Eingängen das Ausgangssignal des zweiten ODER-
Gliedes 111, ein für die Aktivierungsdauer des Impulsgenerators
119 charakteristisches Signal sowie das Ausgangssignal
des weiteren Impulsgenerators 124 zugeleitet
sind, so daß das Ausgangssignal dieses 3-Eingangs-ODER-
Gliedes 126 ein Hoch-Pegel-Signal ist, wann und solange
die Vortriebs-Regelung an dem zugeordneten Fahrzeugrad
wirksam ist. Zur ergänzenden Erläuterung des Zusammenwirkens
der im Rahmen der Steuereinheit 10 für jedes der
Fahrzeugräder 14, 16, 17 und 18 vorgesehenen Funktionseinheit
56, 57 und 98 sei nunmehr auf die Einzelheiten der
Fig. 3 verwiesen, in welcher eine spezielle Gestaltung
einer zur Realisierung der erfindungsgemäßen Vortriebs-
Regeleinrichtung 10 geeigneten Hydraulik-Einheit dargestellt
ist. Hierbei ist vorausgesetzt, daß das Fahrzeug
12 eine hydraulische Zweikreis-Bremsanlage habe,
bei der die Radbremsen 14′ und 16′ der Vorderräder 14
und 16 und die Radbremsen 17′ und 18′ der Hinterräder 17
und 18 zu einem Vorderachs- bzw. einem Hinterachs-Bremskreis
zusammengefaßt sind. Jeder der Radbremsen ist als
Bremsdruck-Regelventil ein 3-Stellungs-Magnetventil 127
zugeordnet, dessen Grundstellung 0 die Druckaufbaustellung
ist, in welcher entweder durch Betätigung eines
als Tandem-Hauptzylinder 128 dargestellten Bremsgeräts
oder durch Ankopplung eines Druckspeichers 129 - bei
aktivierter Regelung - Bremsdruck in die jeweilige Radbremse
einkoppelbar ist.
Durch ein an einem ersten Steueranschluß 131 anstehendes
Hoch-Pegel-Signal ist das jeweilige Bremsdruck-Regelventil
127 in eine Sperr-Stellung I steuerbar, in welcher
die Radbremse 14′ gegen die Bremsleitung des jeweiligen
Bremskreises abgesperrt ist und ein in die Bremse eingespeister
Bremsdruck aufrecht erhalten bleibt. Durch ein
an einem zweiten Steueranschluß 132 alternativ oder zusätzlich
zu einem am ersten Steueranschluß anstehenden
Signal wird das jeweilige Bremsdruck-Regelventil 127 in
eine Druckabbau-Stellung II gesteuert, in welcher die
Radbremse zwar gegen die Hauptbremsleitung 133 bzw. 134
des Vorderachs-Bremskreises bzw. des Hinterachs-Bremskreises
abgesperrt ist, dafür jedoch mit einer Abflußleitung
136 bzw. 137 kommunizierend verbunden ist, über
die Druckmedium aus der jeweiligen Radbremse abgelassen
und ggf. in den Druckspeicher 129 auf nicht dargestellte
Weise zurückgepumpt werden kann.
Der Druckhalte-Steueranschluß 131 eines jeden Bremsdruck-
Regelventils 127 ist mit dem Ausgang 138 eines 2-Eingangs-
UND-Gliedes 139 verbunden, das einen nicht negierten,
ersten Eingang 141 und einen negierten, zweiten Eingang
142 hat.
An dem ersten, nicht-negierten Eingang 141 ist dem jeweiligen
2-Eingangs-UND-Glied 139 das Ausgangssignal eines
4-Eingangs-ODER-Gliedes 144 zugeleitet, dem als miteinander
zu verknüpfende Eingangssignale die Ausgangssignale der
ODER-Glieder 126 der insgesamt vier Verarbeitungseinheiten 98
der Steuereinheit 10 zugeleitet sind. Das Ausgangssignal
dieses 4-Eingangs-ODER-Gliedes ist somit ein Hoch-Pegel-
Signal, wann immer die Vortriebs-Regelung an einem oder
mehreren der Fahrzeugräder wirksam ist.
An dem negierten Eingang 142 empfängt das jeweilige
2-Eingangs-UND-Glied 139 das Ausgangssignal des ersten
ODER-Gliedes 104 der jeweiligen Verarbeitungseinheit 98,
das anzeigt, daß mindestens eines der Ansprech-Kriterien
der Vortriebs-Regelung erfüllt ist und ein Bremsen-Eingriff
im Sinne eines Abbremsens des zum Durchdrehen
neigenden Fahrzeugrades erforderlich ist. Aus einer ODER-
Verknüpfung 146 sämtlicher Ausgangssignale der ersten
ODER-Glieder 104 der insgesamt vorhandenen Verarbeitungseinheiten
98 wird ein Steuersignal erzeugt, das ein Umschalt-
Magnetventil 147, aus dessen Grundstellung 0,
in welcher die Ausgangsdruckräume des Tandem-Hauptzylinders
128 an die jeweilige Hauptbremsleitung 133
bzw. 134 angeschlossen, diese jedoch gegen den Druckspeicher
129 abgesperrt sind, in eine erregte Stellung I
steuert, in welcher der Druckspeicher 129 an beide Hauptbremsleitungen
133 und 134 angeschlossen ist, diese jedoch
gegen den Tandem-Hauptzylinder 128 abgesperrt sind.
Durch die insoweit erläuterte Verknüpfung der Ausgangssignale
der ODER-Glieder 104 und 126 der Verarbeitungseinheiten
98 wird erreicht, daß, wenn die Regelung einsetzt
und der Druckspeicher 129 an die Hauptbremsleitungen 133
und 134 angeschlossen ist, diejenigen Bremsdruck-Regelventile
127, die Fahrzeugrädern zugeordnet sind, an denen
die Regelung nicht wirksam werden soll, in ihre Sperrstellung
gesteuert werden, und daß nur dasjenige oder diejenigen
Bremsdruck-Regelventile 127, welche einem der
Regelung zu unterwerfenden Fahrzeugrad zugeordnet sind,
in ihrer Grundstellung Null bleiben, in welcher Bremsdruck
in die jeweilige Radbremse eingekoppelt werden kann.
Durch die an einem gemeinsamen Ausgang 148 der jeweiligen
Verarbeitungseinheit 98 abgegebenen, wiederholt kurzzeitig
oder für längere Zeit anstehenden Druckabbau-
Steuersignale, die den Steueranschlüssen 132 der Bremsdruck-
Regelventile 127 zugeleitet sind, sind diese, einzeln
oder zu mehreren in ihre Druckabbau-Stellungen II steuerbar.
Wird die Vortriebs-Regelung im Sinne eines Bremsen-
Eingriffes an jedem Fahrzeugrad wirksam, so wird hierdurch
- in bekannter Weise - ein Drehmoment-mindernder Eingriff
in das Antriebsaggregat des Fahrzeuges 12 ausgelöst. Zur
Gewinnung eines diesbezüglichen Steuersignals ist ein
4-Eingangs-UND-Glied 149 vorgesehen, dem als Eingangssignale
die Ausgangssignale der ODER-Glieder 104 der
Verarbeitungseinheiten 98 zugeleitet sein können, wie in
der Fig. 3 dargestellt. Zweckmäßig kann es auch sein, wenn
das den Drehmoment-reduzierenden Eingriff steuernde Signal
aus einer UND-Verknüpfung der Ausgangssignale der ODER-
Glieder 111 der Verarbeitungseinheiten 98 gewonnen wird.
Zur näheren Erläuterung der weiteren Verarbeitungseinheit 99,
die bei Kurvenfahrten eine bedarfsgerechte Regelung des auf
das Fahrzeug 12 wirkenden Vortriebs-Moments vermitteln soll,
wird nunmehr auf die Einzelheiten der Fig. 4 verwiesen.
Die Verarbeitungseinheit 99 umfaßt drei, jeweils auf verschiedene
Kriterien ansprechende Untereinheiten 99′, 99″
und 99′′′, die, wenn eines oder mehrere dieser Kriterien
erfüllt sind, alternativ oder gemeinsam einen Drehmoment-
mindernden Eingriff in das Antriebs-Aggregat des Fahrzeuges
12 auslösen.
Die Verarbeitungseinheit 99 empfängt als Eingabegrößen zum
einen die mittels des Längsbeschleunigungs-Sensors 28 erfaßte
Fahrzeugbeschleunigung (b) bzw. -verzögerung (-b),
sowie die mittels des Querbeschleunigungs-Sensors 29 erfaßte
Querbeschleunigung a und den mittels des Kurvenfahrt-
Sensors 27 überwachten Wert des Lenkwinkels Lw.
Die Verarbeitungseinheit 99 umfaßt eine Signal-Aufbereitungsstufe
151, die an je einem von insgesamt sieben Ausgängen
152 bis 158 ein Hoch-Pegel-Signal abgibt, wenn und
solange
- 1. die Fahrzeugbeschleunigung b 0 ist,
- 2. die zeitliche Änderung = da/dt 0ist,
- 3. die zweite zeitliche Ableitung ä = d/dt ≦ωτ 0 ist,
- 4. die zeitliche Änderung dLW/dt ≦λτ 0 ist,
- 5. der Lenkwinkel Lw ≦λτ 0 ist
- 6. die zeitliche Änderung dLw/dt = 0 ist und
- 7. die Fahrzeugslängsbeschleunigung b ≦ωτ 0 ist.
Verschiedene Unterkombinationen dieser Hoch-Pegel-Ausgangssignale
der Signal-Aufbereitungsstufe 151 werden in Untereinheiten
99′, 99″ und 99′′′ anhand unterschiedlicher
Kriterien zu Steuer-Ausgangssignalen verarbeitet, die
unter charakteristisch-verschiedenen Kurvenfahrt-
Bedingungen eine situationsgerechte Reduzierung des
Ausgangs-Drehmoments des Antriebsaggregates des Fahrzeuges
12 auslösen.
Die Untereinheit 99′ umfaßt ein 3-Eingangs-UND-Glied 159,
dessen drei - nicht negierte - Eingänge je mit einem der
ersten drei Ausgänge 152 und 153 bzw. 154 der Signal-
Aufbereitungsstufe 151 verbunden sind, an denen die für
b 0, für 0 und ä ≦ωτ 0 charakteristischen
Hoch-Pegel-Signale abgegeben werden.
Mit dem Einsetzen des für diese Signalkombination
charakteristischen Hoch-Pegel-Ausgangssignals wird das
Flip-Flop 161 an seinem Q-Ausgang 162 auf hohen Ausgangssignalpegel
gesetzt. Die Untereinheit 99′ umfaßt
weiter ein 2-Eingangs-UND-Glied 163, das einen negierten
Eingang 164 und einen nicht negierten Eingang 166
hat. Der negierte Eingang 164 des UND-Gliedes 163 ist
mit dem dritten Ausgang 154, der nicht negierte Eingang
166 des UND-Gliedes 163 mit dem zweiten Ausgang 153
der Signal-Aufbereitungsstufe 151 verbunden. Durch ein
zeitlich nach dem Einsetzen des Hoch-Pegel-Ausgangssignals
des 3-Eingangs-UND-Gliedes 159 auftretendes Hoch-
Pegel-Ausgangssignal des 2-Eingangs-UND-Gliedes 163 wird
das Flip-Flop 161 wieder auf niedrigen Ausgang-Signalpegel
zurückgesetzt. Das Flip-Flop soll auch dann wieder
zurückgesetzt werden, wenn die Setzbedingung entfällt, das
heißt das Hoch-Pegel-Ausgangssignal des 3-Eingangs-UND-
Gliedes 159 abfällt. Zu diesem Zweck ist der Ausgang des
3-Eingangs-UND-Gliedes 159 über einen Inverter 176 auch mit
dem Rücksetzeingang 177 des Flip-Flops 161 verbunden.
Solange am Ausgang 162 des Flip-Flops 161 der Untereinheit 99′
ein Hoch-Pegel-Ausgangssignal ansteht, wird ein Leistungs-
bzw. Drehmoment-mindernder Eingriff in das Antriebsaggregat
des Fahrzeuges 12 vorgenommen. Dies ist der Fall, wenn sich
das Fahrzeug 12 in einer beschleunigten Kurvenfahrt befindet
(b ≦λτ 0 und ≦λτ 0, die Zunahme ä der Querbeschleunigungsänderung
aber negativ wird, was der Fall
ist, wenn die - positive - Änderung ( ≦λτ 0) geringer
zu werden beginnt, das heißt die zeitliche a-Verlaufskurve
einen Wendepunkt durchläuft, der einem Maximum der
Querbeschleunigungsänderung entspricht. Durch das Auftreten
des für ä ≦ωτ 0 charakteristischen Ausgangssignals
am dritten Ausgang 154 der Signal-Aufbereitungsstufe
wird somit "erkannt", daß das Fahrzeug 12 in einen
Zustand gelangt ist, in welchem die Seitenführungskraft
der Fahrzeugräder nicht mehr ausreicht, um das Fahrzeug 12
auf seinem durch den Lenkeinschlag vorgegebenen Kurvenradius
zu halten. Nach dem Abfallen des Ausgangssignals
des Flip-Flops 161 erhöht sich die Motorleistung wieder
entsprechend dem vom Fahrer eingesteuerten Erwartungswert,
worauf, falls dieser zu hoch ist, ein erneutes Regelspiel
einsetzt und schließlich - im Idealfall - ein stationärer
Zustand erreicht wird, in welchem das Fahrzeug 12 bei
einem maximal aufbaubarer Seitenführungskraft entsprechenden
Wert der Querbeschleunigung a die Kurve mit konstanter Geschwindigkeit
durchfährt. Zweck der Regelung ist es, in
Fällen, in denen der Fahrer einen höheren als mit der
Fahrbahnbeschaffenheit und Fahrsituation verträglichen
Erwartungswert der Fahrzeuggeschwindigkeit einsteuert,
eine hinreichende Fahrstabilität zu gewährleisten.
Diesem Zweck dienen auch die weiteren Untereinheiten 99″
und 99′′′ der Verarbeitungseinheit 99, die erstgenannte
Untereinheit 99″ für den Fall, daß in einer zunehmend
enger werdenden Kurve der Lenkwinkel vergrößert werden
muß (dLw/dt ≦λτ 0) und dadurch eine Zunahme ( ≦λτ 0)
der vorher als konstant angenommenen Querbeschleunigung a
eintritt, mit der Folge, daß zunächst auch die Größe ä
positiv wird, jedoch wieder negativ wird, sobald die
Seitenführungskraft der Fahrzeugräder nicht mehr ausreicht,
um die mit geringer werdendem Kurvenradius zunehmende
Querbeschleunigung des Fahrzeuges "aufzufangen"
und das Fahrzeug daher nach außen zu driften beginnt.
Die zweite Untereinheit 99″ enthält ein 3-Eingangs-UND-
Glied 167, dem als Eingangssignale die am zweiten, dritten
und am vierten Ausgang 153, 154 sowie 155 der Signal-
Aufbereitungsstufe 151 abgegebenen Ausgangssignale zugeleitet
sind.
Mit dem Hoch-Pegel-Ausgangssignal dieses UND-Gliedes 167,
das somit wiederum anzeigt, daß die Seitenführungskraft
der Fahrzeugräder insgesamt nicht mehr ausreicht, um das
Fahrzeug 12 entgegen der als Folge der Lenkwinkel-Vergrößerung
zunehmenden Querbeschleunigung auf dem vorgegebenen
Kurvenradius zu halten, wird ein Flip-Flop 168 auf hohen
Ausgangs-Signal-Pegel an seinem Ausgang 169 gesetzt und
mit dem Hoch-Pegel-Ausgangs-Signal dieses Flip-Flops 168
wieder ein Drehmoment-mindernder Eingriff in das Antriebsaggregat
des Fahrzeugs ausgelöst.
Die zweite Untereinheit 99″ umfaßt weiter ein Speicherelement
171, das, sobald das am dritten Ausgang 154 der
Signal-Auswertungsstufe 151, für ä ≦ωτ 0 charakteristische
Ausgangssignal - im Zeitpunkt t 0 - einsetzt, den zu diesem
Zeitpunkt geltenden Momentanwert a (t 0), der mittels
des Querbeschleunigungssensors 29 erfaßten Querbeschleunigung
des Fahrzeuges speichert. Dieser Wert a (t 0), der
gleichzeitig ein Maß für die maximal aufbaubare Seitenführungskraft
der Fahrzeugräder ist, wird in einem Querbeschleunigungs-
Komparator 172 mit dem Momentanwert der
Querbeschleunigung a verglichen.
Der Querbeschleunigungs-Komparator 172 erzeugt, sobald der
gemessene Wert a der Querbeschleunigung einen Wert wieder
überschreitet, der um einen kleinen, vorgegebenen Differenzbetrag
Δ a kleiner ist als der gespeicherte Wert a (t 0),
ein Hoch-Pegel-Ausgangssignal, durch dessen Einsetzen das
Flip-Flop 168 wieder auf niedrigen Ausgangssignal-
Pegel zurückgesetzt wird und damit der Drehmoment-mindernde
Eingriff in das Antriebsaggregat des Fahrzeuges 12 wieder
beendet wird.
Außerdem wird durch das Hoch-Pegel-Ausgangssignal des
Komparators 172 das Speicherelement 171 wieder gelöscht
bzw. in den für die Speicherung eines neuen Querbeschleunigungswertes
a (t 0) bereiten Betriebszustand
zurückgesetzt.
Damit das Flip-Flop 168 auch dann wieder - zur situationsgerechten
Beendigung des Drehmoment-mindernden Eingriffes
in das Antriebsaggregat - zurückgesetzt wird, wenn die
Setzbedingung entfällt, ist wiederum der Ausgang des
3-Eingangs-UND-Gliedes 167 über einen Inverter 178 mit
dem Rücksetzeingang 179 des Flip-Flops 168 verbunden.
Die dritte Untereinheit 99′′′ der Verarbeitungseinheit 99
soll die Situation erkennen, daß das Fahrzeug in einer
nicht beschleunigten Kurvenfahrt und bei konstantem Lenkausschlag
aufgrund einer Verringerung des Kraftschlußbeiwertes
zwischen der Fahrbahn und mindestens einem der
Fahrzeugräder nach außen zu driften beginnt und darauf
mit einer Zurücknahme des Motor-Ausgangsdrehmoments
reagieren. Auch diese Situation wird unter den Nebenbedingungen,
daß der Lenkwinkel konstant gehalten wird,
und das Fahrzeug mit konstanter Geschwindigkeit fährt,
das heißt seine Längsbeschleunigung Null ist, an dem
Auftreten des für ä ≦ωτ 0 charakteristischen, am
Ausgang 154 der Signal-Aufbereitungsstufe abgegebenen
Hoch-Pegel-Signals erkannt, zu dessen logischer Verknüpfung
mit den an den Ausgängen 156, 157 und 158 abgegebenen,
die Nebenbedingungen repräsentierenden Ausgangssignalen
im Rahmen der dritten Untereinheit 99′′′ das
4-Eingangs-UND-Glied 173 vorgesehen ist. Mit dem Hoch-
Pegel-Ausgangssignal dieses UND-Gliedes 173 wird ein
Flip-Flop 174 auf hohen Ausgangs-Signalpegel gesetzt,
wobei durch dieses Ausgangssignal des Flip-Flops 174
wiederum ein Drehmoment-mindernder Eingriff in das Antriebsaggregat
des Fahrzeuges 12 gesteuert wird. Dieser
Eingriff wird beendet, sobald am Ausgang 153 der Signal-
Aufbereitungsstufe 151 das für ein Anwachsen der Querbeschleunigung
charakteristische Hoch-Pegel-Signal abgegeben
wird, mittels dessen das Flip-Flop 174 wieder
auf niedrigen Ausgangs-Signalpegel zurückgesetzt wird.
Damit das Flip-Flop 174 der dritten Untereinheit 99′′′
auch dann wieder zurückgesetzt wird, wenn die Setzbedingung
- Hoch-Pegel-Ausgangssignal des 4-Eingangs-UND-
Gliedes 173 - entfällt, beispielsweise dadurch, daß das
für ä ≦ωτ 0 charakteristische Ausgangssignal der Signal-
Aufbereitungsstufe 151 abfällt, ist wiederum der Ausgang
des 4-Eingangs-UND-Gliedes 173 über einen Inverter
181 mit dem Rücksetzeingang 182 des Flip-Flops 174
verbunden.
Die je für sich einen Drehmoment-mindernden Eingriff in
das Antriebsaggregat auslösenden Ausgangssignale der
Untereinheiten 98 und 99 sowie der Geschwindigkeits-
Komparatoren 56 werden zweckmäßigerweise mittels einer
ODER-Verknüpfung auf eine einzige Steuersignalleitung
geführt, über die ein in bekannter Weise realisierbares
Drehmoment-Stellglied ansteuerbar ist.
Es versteht sich, daß die vorstehend erläuterte Vortriebs-
Regeleinrichtung für Fahrzeuge mit beliebiger
Aufteilung des Antriebsmomentes auf die Vorderachse
und die Hinterachse geeignet ist, wobei das Fahrzeug,
je nachdem, ob ein größerer Anteil des insgesamt wirksamen
Vortriebsmoments über die Hinterachse oder über
die Vorderachse genutzt wird, das Fahrzeug in seinem
Fahrverhalten mehr einem hinterachsangetriebenen oder
einem vorderachsangetriebenen Fahrzeug entspricht.
Claims (15)
1. Einrichtung zur Vortriebsregelung für ein Kraftfahrzeug
mit Allrad-Antrieb, die nach dem Prinzip arbeitet,
ein zum Durchdrehen neigendes Rad des Fahrzeuges durch
Aktivierung seiner Radbremse in einem sowohl mit guter
Vortriebs-Beschleunigung als auch mit guter Fahrstabilität
verträglichen Wertebereich des Antriebsschlupfes
zu halten und, wenn sämtliche Fahrzeugräder
zum Durchdrehen neigen, einen Drehmoment-mindernden
Eingriff in das Antriebsaggregat des Fahrzeuges auszulösen,
mit den Fahrzeugrädern je einzeln zugeordneten
Raddrehzahl-Sensoren, deren Ausgangssignale in einer
elektronischen Steuereinheit zu für den Bewegungszustand
der Fahrzeugräder charakteristischen Geschwindigkeits-
und Beschleunigungs- bzw. Verzögerungs-Signalen verarbeitet
werden, aus deren Vergleich mit um einen Schwellenwert
des Antriebsschlupfes vergrößerten Werten einer
die Fahrzeuggeschwindigkeit repräsentierenden Referenzgeschwindigkeit
bzw. einem zur Fahrzeugbeschleunigung
proportionalen Beschleunigungs-Schwellenwert, der um
einen definierten Prozentsatz größer ist als die Fahrzeugbeschleunigung b,
die zur Steuerung des Bremseneingriffs und des Drehmoment-mindernden Eingriffes in
das Antriebsaggregat des Fahrzeuges erforderlichen
Steuersignale gewonnen werden, wobei zur Erfassung der
momentanen Fahrzeugbeschleunigung b ein Längs-
Beschleunigungssensor vorgesehen ist, dessen b-Ausgangssignal
einer integrierenden Verarbeitung unterworfen
ist,
gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:
- (a) das Fahrzeug (12) hat einen permanent-ausgeglichenen Allrad-Antriebsstrang (13, 19, 21);
- (b) für jedes Fahrzeugrad (14, 16, 17 und 18) ist ein Geschwindigkeits-Komparator (56) vorgesehen, der die für einen Schwellenwertvergleich maßgebliche Fahrzeuggeschwindigkeitsgröße aus einer Verarbeitung sämtlicher Radumfangsgeschwindigkeiten bildet, derart, daß für Geradeausfahrt die niedrigste der Radgeschwindigkeiten als Referenzgeschwindigkeit v Ref angesetzt wird, und bei Kurvenfahrt für die verschiedenen Fahrzeugseiten (l, r) die jeweiligen Mittelwerte v 1 = (v VL + v HL )/2 bzw. v r = (v VR + v HL )/2 für die jeweiligen Fahrzeugseiten als Referenzgeschwindigkeiten angesetzt werden;
- (c) der für jedes Fahrzeugrad vorgesehene Beschleunigungskomparator (57) vergleicht die gemessenen Werte der Radbeschleunigungen, mit dem mittels des Längsbeschleunigungs-Sensors (28) erfaßten Wert der Fahrzeuglängsbeschleunigung b und erzeugt, wenn die gemessene Radbeschleunigung (b R ) größer ist als ein um einen Faktor, der größer als 1 ist, multiplizierter Wert der Fahrzeugbeschleunigung, ein den Bremseneingriff steuerndes Signal;
- (d) für jedes Fahrzeugrad ist ein Geschwindigkeits-
Signalgenerator (87) vorgesehen, der vom Zeitpunkt
des Einsetzens der Regelung an diesem Fahrzeugrad
ein Geschwindigkeits-Signal v RT gemäß
der Beziehung
erzeugt, in welcher mit v R (t 0) der Wert der gemessenen
Radgeschwindigkeit im Zeitpunkt t 0 und
mit T R der Zeitpunkt bezeichnet sind, zu dem die
Regelung an diesem Fahrzeugrad wieder beendet wird,
wobei für die Dauer der Aktivierung der Regelung an diesem Fahrzeugrad die Größe v RT als Radgeschwindigkeit bei der Bildung der Referenzgeschwindigkeit im Geschwindigkeitskomparator (56) berücksichtigt wird; - (e) bei Geradeausfahrt arbeitet der Geschwindigkeitskomparator (56) in einem Betriebsmodus, in welchem die für den Vergleich mit der Radgeschwindigkeit v R gebildete Geschwindigkeitsgröße v Fg (1 + λ g ) mit zunehmender Fahrzeuggeschwindigkeit v Fg erhöht wird;
- (f) bei Kurvenfahrt arbeitet der Geschwindigkeitskomparator (56) in einem Betriebsmodus, in welchem die für den Vergleich mit den Radgeschwindigkeiten gebildeten Größen v 1 · (1 + g l ) und v r · (1 + λ- r ) mit zunehmenden Werten einer am Fahrzeug angreifenden Querbeschleunigung a, zu deren Erfassung das Fahrzeug mit einem Querbeschleunigungs-Sensor (29) ausgerüstet ist, erniedrigt wird.
2. Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Erhöhung der
Geschwindigkeitsgröße v Fg , mit der die jeweilige
Radgeschwindigkeit v R verglichen wird, gemäß der
Beziehung
v Fg = v F (1 + λ g ), mit
erfolgt,
wobei mit λ 0g ein Anfangswert zwischen 0,1 und 0,2, vorzugsweise von 0,1 bezeichnet ist und mit c eine dimensionslose Konstante, deren Wert zwischen 1 und 2, vorzugsweise 2 beträgt und v max die Fahrzeughöchstgeschwindigkeit bezeichnet.
wobei mit λ 0g ein Anfangswert zwischen 0,1 und 0,2, vorzugsweise von 0,1 bezeichnet ist und mit c eine dimensionslose Konstante, deren Wert zwischen 1 und 2, vorzugsweise 2 beträgt und v max die Fahrzeughöchstgeschwindigkeit bezeichnet.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Kurvenfahrt die
Bildung der Geschwindigkeits-Vergleichsgrößen v 1 und
v r , mit denen die Umfangsgeschwindigkeiten v VL und v HL
der linksseitigen bzw. v VR und v HR der rechtsseitigen
Fahrzeugräder verglichen werden, gemäß der Beziehung
v l,r = v 0l,r (1 + λ l,r ) mit
erfolgt, wobei mit λ 0l bzw. λ 0r ein Anfangswert der
für Kurvenfahrt anzusetzenden Schlupfschwellen für die
linken und die rechten Fahrzeugräder, mit Lw der mittels
eines Kurvenfahrt-Sensors (27) erfaßte Lenkwinkelausschlag,
mit Lw max dessen Maximalwert und mit c′ und e
dimensionslose Konstanten bezeichnet sind, deren typische
Werte zwischen 0,1 und 0,25 betragen.
4. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Erniedrigung der für
Kurvenfahrt maßgeblichen Schlupfschwellen λ l,r gemäß
der Beziehung
erfolgt, wobei mit f eine dimensionslose Konstante
mit einem typischen Wert zwischen 0,1 und 0,
5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2
bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Veränderung der
Schlupfschwellen λ l,r bei Kurvenfahrt gemäß der
Beziehung
6. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Beschleunigungskomparator
(57) die für den Vergleich mit der Radumfangsbeschleunigung
b R ausgenutzte Vergleichsgröße
X v · b gemäß der Beziehung
bildet, worin X 0 einen Anfangswert für niedrige
Fahrzeuggeschwindigkeiten bezeichnet, der zwischen
1,3 und 1,4 beträgt und h eine dimensionslose Konstante,
deren typische Werte zwischen 0, und 0,3 betragen.
7. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Faktor X V , um den die
beim Beschleunigungsvergleich b R X v · b vom Beschleunigungs-
Komparator (57) gebildete Beschleunigungsgröße
größer ist als die gemessene Fahrzeugbeschleunigung b,
bei Kurvenfahrt gemäß der Beziehung
gebildet wird, wobei mit h′ und i dimensionslose
Konstanten bezeichnet sind, deren Wert höchstens
0,1 bzw. zwischen 0,5 und 1 beträgt und X 0 einen
Mindestwert von 1,3 hat.
8. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1
bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die beschleunigungsabhängige
Regelung einsetzt, wenn gilt:
√(mb R )2 + (ka)2 X v · bwobei mit k und m dimensionslose Faktoren bezeichnet
sind, die der Beziehung m 2 + k 2 = 1 genügen und der
Mindestwert von m 0,8 beträgt.
9. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (11)
der Vortriebs-Regeleinrichtung (10) ein die Reduzierung
des Ausgangs-Drehmoments des Antriebsaggregates
des Fahrzeuges (12) auslösendes Signal
erzeugt, wenn und solange der Sollwert einer aus der
Fahrzeuggeschwindigkeit und der Größe des Lenkwinkels
Lw bestimmten Querbeschleunigung a s um einen
vorgegebenen Schwellenwert a s1 größer ist als der
mittels des Querbeschleunigungs-Sensors (29) erfaßte
Momentanwert der Querbeschleunigung a, die am Fahrzeug
(12) angreift.
10. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (11)
ein die Reduzierung des Ausgangsdrehmoments des
Antriebsaggregates des Fahrzeuges (12) auslöst,
wenn im Verlauf einer Kurvenfahrt der zweite zeitliche
Differentialquotient
der mittels des
Querbeschleunigungs-Sensors (29) erfaßten Querbeschleunigung a
kleiner als 0 wird und mindestens
solange erzeugt wird, wie das für ä ≦ωτ 0
charakteristische Signal ansteht.
11. Einrichtung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, daß das den Drehmoment-reduzierenden
Eingriff in das Antriebsaggregat
vermittelnde Steuer-Signal abfällt, wenn, nachdem
das für ä≦ωτ 0 charakteristische Signal abgefallen
ist, das für 0 charakteristische Signal wieder
einsetzt.
12. Einrichtung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, daß das den Drehmoment-mindernden
Eingriff in das Antriebsaggregat vermittelnde
Steuersignal das Hoch-Pegel-Ausgangssignal
eines Flip-Fops (161) ist, das durch das
Hoch-Pegel-Ausgangssignal eines 3-Eingangs-UND-
Gliedes, dem für b ≦λτ 0, ≦λτ 0 und ä ≦ωτ0
charakteristische Signale als Hoch-Pegel-Eingangssignale
zugeleitet sind, seinerseits auf hohen
Ausgangssignalpegel gesetzt und durch das Hoch-Pegel-
Ausgangssignal eines 2-Eingangs-UND-Gliedes (163),
dem an einem negierten Eingang (164) das ä-Signal
und an einem nicht negierten Eingang (166) das für
0 charakteristische Signale zugeleitet sind,
auf niedrigen Ausgangssignalpegel zurücksetzbar ist.
13. Einrichtung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, daß das den Drehmoment-mindernden
Eingriff in das Antriebsaggregat des
Fahrzeuges (12) vermittelnde Steuersignal wieder
abfällt, wenn nach dem Einsetzen der Regelung der
beim Einsetzen derselben gegebene Werte a (t 0) der
am Fahrzeug angreifenden Querbeschleunigung a wieder
überschritten wird.
14. Einrichtung nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, daß das den Drehmoment-mindernden
Eingriff in das Antriebsaggregat auslösende
Steuersignal das Hoch-Pegel-Ausgangssignal
eines Flip-Flops (168) ist, das durch hohen Ausgangssignalpegel
eines 3-Eingangs-UND-Gliedes (167), dem
für 0, dLw/dt ≦λτ 0 (Vergrößerung des Lenkwinkels Lw
bzw. Verkleinerung des Kurvenradius) und ä ≦ωτ 0
charakteristische Signale als Hoch-Pegel-Signale zugeleitet
sind, auf hohen Signalpegel an seinem Ausgang (169)
setzbar ist, und durch das Hoch-Pegel-Ausgangssignal
eines Beschleunigungs-Komparators (172) auf niedrigen
Ausgangssignalpegel zurücksetzbar ist, der ein Hoch-
Pegel-Signal dann erzeugt, wenn die am Fahrzeug (12)
angreifende Querbeschleunigung a größer ist als der
um einen Mindestbetrag Δ α verringerte, beim Einsetzen
des Signals für ä ≦ωτ 0 charakteristische
Hoch-Pegel-Signal gegebene Wert a (t 0) der Querbeschleunigung a.
15. Einrichtung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, daß das den Drehmoment-mindernden
Eingriff in das Antriebsaggregat des
Fahrzeuges (12) auslösende Steuersignal das Hoch-
Pegel-Ausgangssignal eines Flip-Flops (174) ist,
das durch hohen Ausgangssignalpegel eines 4-Eingangs-
UND-Gliedes (173), dem die für Lw ≦λτ 0, dLw/dt = 0,
b 0 und ä ≦ωτ 0 charakteristischen Signal als Hoch-
Pegel-Signale zugeleitet sind, auf hohen Ausgangssignalpegel
setzbar und durch ein hiernach eintretendes,
für 0 charakteristisches Signal
oder durch das Abfallen der für ä ≦ωτ 0
charakteristischen Signals auf niedrigen Ausgangssignalpegel
zurücksetzbar ist.
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