DE3619074A1 - Verfahren und vorrichtung zur motordrehmoment-regelung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Motordrehmoment-Regelung innerhalb eines Antriebs­ schlupf-Regelsystems für Kraftfahrzeuge, mit mindestens einem antreibbaren und bremsbaren Rad, dessen Verhalten durch mindestens einen Sensor erfaßt wird, mit einer Regelvorrichtung, die aufgrund der Sensorsignale einen Antriebsschlupf-geregelten hydraulischen Druck im Radzy­ linder erzeugt.

Es ist ein Blockierschutzsystem bekannt, das in der Druck­ mittelleitung zwischen Hauptzylinder und Radbremszylinder ein normalerweise offenes Einlaßventil und zwischen Rad­ bremszylinder und einem Druckmittel-Sammelbehälter ein normalerweise geschlossenes Auslaßventil aufweist. Während diese zwei Ventile die Hauptkomponenten des Blockier­ schutzsystems bilden, kann zur Vortriebsregelung der Rad­ bremszylinder zusätzlich über ein normalerweise ge­ schlossenes drittes Ventil mit Druckmittel beaufschlagt werden.

Als Druckmittelquelle findet dabei der Druckmittelspeicher des Blockierschutzsystems Verwendung, wobei im Augenblick des Anfahrschlupfes unter vollem Speicherdruck stehendes Druckmittel über das dritte Ventil in den Radzylinder einströmt und so ein augenblickliches Blockieren der Rad­ bremse bewirkt. Das Regelgerät zur Verarbeitung der Aus­ gangssignale der an den Fahrzeugrädern angeordneten Dreh­ zahlfühler, über das die Ventile in der für die Brems­ schlupf- bzw. Vortriebsregelung erforderlichen Folge und Kombination ansteuerbar sind, gibt im Falle der Sensierung des Antriebsschlupfes auch ein elektrisches Signal an eine Vorrichtung zum Verstellen der Drosselklappe bzw. der Einspritzpumpe des Fahrzeugmotors, damit eine Absenkung der Motorleistung bewirkt wird, da anderenfalls eine Über­ belastung der Radbremse und auch des Fahrzeugmotors erfolgen könnte.

Man hat auch bereits vorgeschlagen, zwischen dem Gaspedal und der Drosselklappe des Fahrzeugmotors ein steuerbares Schleppglied anzuordnen, dessen Steuerung mittels eines Hilfsdruckes erfolgt, mit dem die Rücklaufleitung beauf­ schlagt wird, wobei über die Rücklaufleitung, die in den Druckmittel-Vorratsbehälter einmündet, der in den Rad­ zylindern herrschende Druck abgesenkt werden kann.

Ein wesentlicher Nachteil der bekannten Vorrichtungen zur Vortriebsregelung für Fahrzeuge mit Blockierschutzsystemen besteht darin, daß die Beaufschlagung der Radzylinder mit dem ungeminderten Speicherdruck ein extrem schlagartiges Ansprechen der Radbremsen bewirkt, was der Fahrer des Fahrzeuges an abruppten und damit lästigen Bewegungen des Fahrzeugaufbaues verspürt.

Insbesondere hinsichtlich einer gewünschten Serienferti­ gung von Blockierschutzeinrichtungen, die mit Vortriebs­ regeleinrichtungen kombiniert sind, erweisen sich die bekannten Systeme als zu aufwendig und damit als zu teuer. Darüberhinaus bewirkt das schlagartige und mit hartem Druck Beaufschlagen der Radzylinder ein Schütteln des Wagenaufbaues während des Beschleunigungsvorganges auf rutschigem Untergrund.

Das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen des Hauptanspruches hat demgegenüber den Vorteil, daß das elektronische Regelgerät zur Veararbeitung der Signale der Drehzahlfühler vergleichsweise preiswert herstellbar ist, da das Regelgerät die Drehmoment-Regelung des Fahrzeug­ motors nicht mit übernehmen muß. Die Umsetzung eines elektrischen Signals des elektronischen Regelgerätes in eine Stellbewegung für den Antrieb der Drosselklappe oder des Verstellorgans des Einspritzaggregates entfällt, da der geregelte Druck unmittelbar über ein hydraulisch beaufschlagtes Stellglied auf die Drosselklappe oder das Verstellorgan des Einspritzaggregates einwirkt.

Da der auf den Radzylinder einwirkende geregelte hydrau­ lische Druck beim Eintritt von Anfahrschlupf erfahrungs­ gemäß hohe Werte erreicht, gleichzeitig jedoch verhindert werden soll, daß diese Druckspitzen zu schlagartigen Ver­ stellbewegungen am Verstellorgan führen, kann in die von der Bremsleitung zum Verstellzylinder führende mit gere­ geltem Druck beaufschlagte Steuerleitung ein hydraulischer Druckübersetzer, eine den Druckaufbau verzögernde Drossel oder auch einfach ein Sperr- oder Stromregelventil ein­ geschaltet sein.

Vorzugsweise ist der Radzylinder der Radbremse des ange­ triebenen Fahrzeugrades über einen Druckmittelweg, bei­ spielsweise eine hydraulische Steuerleitung mit einem Stellzylinder verbunden, dessen Kolben über ein Verstell­ glied auf die Drosselklappe oder das Verstellorgan der Einspritzpumpe einwirkt, wobei der Kolben von einer Feder im Rückstellsinne beaufschlagt ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Druckmodula­ tor über eine separate Druckleitung mit einem Bremsdruck­ geber, beispielsweise einem Bremshauptzylinder verbunden.

Um einen Druckabbau in der Bremsleitung oder dem Radzylin­ der bewirken zu können, ist der Druckmodulator zweckmäßi­ gerweise über eine Rücklaufleitung an einen Druck­ mittel-Vorratsbehälter angeschlossen.

Bei einer besonders einfach aufgebauten Vorrichtung ist der Druckmodulator aus einem vom elektronischen Regler elektrisch ansteuerbaren Mehrwegeventil mit festgelegten Schaltstellungen, beispielsweise aus einem 3/2-Wegeventil gebildet.

Um eine besonders kompakte Ausführungsform zu ermöglichen, kann der sowohl mit dem Radzylinder als auch mit dem Stellzylinder verbundene Druckmodulator die Regelhydraulik des Antiblockiersystems, die elektromagnetisch betätig­ baren Ventile für den Druckauf- und Druckabbau im Radzy­ linder und das Bremskraftverstärkungs-Aggregat enthalten. Ebenso ist es auch möglich, den Druckmodulator und den Bremshauptzylinder zu einer integralen Einheit zusammenzu­ fassen.

Durch die Erfindung wird folgender Sachverhalt technisch nutzbar gemacht:

Der Radzylinderdruck wird in Abhängigkeit vom Radverhalten mittels elektronischem Regler und Druckmodulator geregelt, d.h. verändert.

Der Radzylinderdruck ist also, mathematisch ausgedrückt, eine Funktion des Radverhaltens. Das Motordrehmoment bzw. die Motordrehzahl sollen sich bei der Antriebs­ schlupf-Regelung entsprechend dem Radverhalten ändern. Das heißt, sie sollen entsprechend dem Radverhalten geregelt werden. Das Motordrehmoment bzw. die Motordrehzahl ist also bei der Antriebsschlupf-Regelung, mathematisch aus­ gedrückt, ebenfalls eine Funktion des Radverhaltens.

Da der Radzylinderdruck in geregelter Form die Funktion des Radverhaltens darstellt, wird er unmittelbar zur Regelung des Motordrehmoments herangezogen. Darin liegt der Grundgedanke der Erfindung.

Daraus ergibt sich, daß der elektronische Regler nicht mehr die Aufgabe der Regelung des Motordrehmoments oder der Motordrehzahl zu übernehmen braucht. Der elektronische Regler kann daher einfacher und billiger gestaltet werden. Er übernimmt lediglich die Regelung des Radzylinderdrucks und regelt mittelbar über den Radzylinderdruck im Sinne der Erfindung auch den Motor.

Die Erfindung läßt die verschiedensten Ausführungsmöglich­ keiten zu, eine davon ist in der anhängenden Zeichnung rein schematisch näher dargestellt.

Die Vorrichtung zur Motordrehmoment-Regelung besteht aus einer Hilfsdruckquelle 1, beispielsweise dem Hydrospeicher für die Druckmittelversorgung einer nicht näher darge­ stellten Antiblockier-Bremsanlage, einem nachgeschaltetem Rückschlagventil 2, einem Druckmodulator 3, der den Druck­ modulator mit dem Radzylinder 4 der Radbremse 5 verbinden­ den Bremsleitung 6, einer Steuerleitung 7, die die Brems­ leitung 6 mit dem Stellzylinder 8 des Drossel­ klappen-Verstellgliedes 9 verbindet und dem Fahrzeugmotor 10 mit dem Ansaugstutzen 11 mit eingebauter Drosselklappe 12.

Im Falle, daß das mit der Bremsscheibe 12 fest verbundene Fahrzeugrad 13 in den Anfahr-Schlupfbereich gelangt, wird dieser Zustand von einem elektronischen Regler 14 registriert, der über die elektrische Signalleitung 15 mit dem Sensor 16 verbunden ist, der in unmittelbarer Nähe der mit dem Fahrzeugrad 13 umlaufenden Zahnscheibe 17 ortsfest angeordnet ist. Der elektronische Regler 14 steuert nun über die Signalleitung den Modulator 3 an, so daß sich ein für das Abbremsen des durchdrehenden Fahrzeugrades 13 gerade ausreichender Bremsdruck in der Bremsleitung 6 und damit auch im Radzylinder 4 der Radbremse 5 aufbaut. Dieser Bremsdruck wird nun auch über die Steuerleitung 7 auf den Stellzylinder 8 übertragen, dessen Kolben 18 gegen die Kraft der Feder 19 die Drosselklappe 12 schließt, weshalb die Drehzahl des Fahrzeugmotors 10 entsprechend abgesenkt wird. Gerät das Fahrzeugrad 13 anschließend wieder in die Beschleunigungsphase, dann sinkt der hydrau­ lische Druck in der Bremsleitung (geregelter Druck) wieder auf den Ausgangsdruck ab, so daß die Feder 19 auch den Kolben 18 des Stellzylinders 8 wieder in seine Ausgangs­ stellung zurückschiebt, wobei die Drosselklappe 12 wieder freigegeben wird und eine Stellung einnehmen kann, die der Stellung des Gaspedals entspricht.

Um eine unerwünscht rasche Rückstellung der Drosselklappe 12 zu Beginn der Anfahrschlupf-Regelung zu vermeiden, ist in die hydraulische Steuerleitung 7 ein Druckübersetzer 21 oder eine Drossel 20 oder ein Stromregelventil 22 einge­ baut.

Das Drosselklappen-Verstellglied 9 ist schließlich so ausgebildet, daß ihr Drosselklappen-seitiges Ende auf eine Steuerkurve 30 eines zwischen dem Gaspedal 27 und dem Verstellorgan 31 vorgesehenen Hebels gleitet, so daß die Verstellbewegung der Drosselklappe nach einer bestimmten Charakteristik erfolgt.

• Auflistung der Einzelteile:  1 Hilfsdruckquelle
   2 Rückschlagventil
   3 Druckmodulator
   4 Radzylinder
   5 Radbremse
   6 Bremsleitung
   7 Steuerleitung (hydraulisch)  8 Stellzylinder
   9 Drosselklappen-Verstellglied
  10 Fahrzeugmotor
  11 Ansaugstutzen
  12 Drosselklappe
  13 Fahrzeugrad
  14 elektronischer Regler
  15 Signalleitung (elektrisch)
  16 Sensor
  17 Zahnscheibe
  18 Kolben
  19 Feder
  20 Drossel
  21 Druckübersetzer, Stromregelventil
  22 Wegeventil, Ventil mit festgelegten Schaltstellungen
  23 Druckleitung
  24 Bremshauptzylinder
  25 Rücklaufleitung
  26 Druckmittel-Vorratsbehälter
  27 Gaspedal
  28 Bremspedal
  29 Bremsscheibe
  30 Steuerkurve
  31 Verstellorgan

Claims (11)

1. Verfahren zur Motordrehmomentregelung innerhalb eines Antriebsschlupf-Regelsystems für Kraftfahrzeuge mit mindestens einem antreibbaren und bremsbaren Rad, dessen Verhalten durch mindestens einen Sensor erfaßt wird, mit einer Regelvorrichtung, die aufgrund der Sensorsignale einen Antriebsschlupf-geregelten hydraulischen Druck im Radzylinder erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebs­ schlupf-geregelte Druck zur Drehmoment-Regelung des Antriebsmotors ausgenutzt wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Radzylinder (4) der Radbremse (5) des angetriebenen Fahrzeugrades (13) über einen Druck­ mittelweg, beispielsweise eine hydraulische Steuer­ leitung (7) mit einem Stellzylinder (8) verbunden ist, dessen Kolben (18) über ein Verstellglied auf die Drosselklappe (12) oder die Regelstange der Einspritzpumpe einwirkt, wobei der Kolben (18) des Stellzylinders (8) von einer Feder (19) im Rückstell­ sinne beaufschlagt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in die hydraulische Steuer­ leitung (7) ein den Druck im Stellzylinder (8) gegen­ über dem geregelten Druck in der Bremsleitung (6) oder dem Radzylinder (4) minderndes Ventil, bei­ spielsweise ein Druckübersetzer (21) oder ein Strom­ regelventil eingeschaltet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in die hydraulische Steuer­ leitung (7) eine den Druckaufbau im Stellzylinder (8) gegenüber dem geregelten Druck in der Bremsleitung (6) oder dem Radzylinder (4) verzögerndes Ventil, beispielsweise eine Drossel (20) eingeschaltet ist.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in die hydraulische Steuerleitung (7) ein Ventil mit festgelegten Schaltstellungen, beispielsweise ein vom elektronischen Regler (14) ansteuerbares 2/2-Wegeventil (22) eingeschaltet ist.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckmodulator (3) über eine Druckleitung (23) mit einem Bremsdruckgeber, beispielsweise einem Bremshauptzylinder (24) verbunden ist.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckmodulator (3) über eine Rücklaufleitung (25) an einen Druckmittel-Vorratsbehälter (26) angeschlossen ist.

8. Vorrichtung nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck­ modulator (3) ein vom elektronischen Regler (14) elektrisch ansteuerbares Mehrwegeventil mit fest­ gelegten Schaltstellungen, beispielsweise ein 3/2-Wegeventil ist.

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselklappen-Verstellglied (9) mit einer Steuerkurve (30) zusammenwirkt, weshalb die Stell­ bewegung der Drosselklappe nach einer eingestellten Charakteristik erfolgt.

10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der sowohl mit dem Radzylinder (4) als auch mit dem Stellzylinder (8) verbundene Druckmodulator die Regelhydraulik der Antiblockieranlage, die elektro­ magnetisch betätigbaren Ventile für den Druckauf- und Druckabbau im Radzylinder (4) und das Bremskraft­ verstärkungs-Aggregat enthält.

11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckmodulator und der Bremshauptzylinder eine integrale Einheit bilden.