DE3642008A1 - Verfahren und anordnung zum regeln der antriebskraft bei einem kraftfahrzeug - Google Patents
Verfahren und anordnung zum regeln der antriebskraft bei einem kraftfahrzeugInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung
zum Regeln der Antriebskraft bei einem Kraftfahrzeug,
z. B. einem Personenkraftwagen. Insbesondere betrifft
die Erfindung eine auf Personenkraftwagen, Lastkraftwagen,
Schlepper und dgl. anwendbare Anordnung zum
Aufrechterhalten der Antriebskraft eines Kraftfahrzeugs
durch Regeln der Drehzahl der Antriebsräder
zwecks Minimierung des Schlupfes.
Bei bisherigen Anordnungen oder Vorrichtungen zum
Regeln der Antriebskraft (Traktion) eines Kraftfahrzeugs
wird eine Regelkenngröße, z. B. Schlupfverhältnis
oder Drehzahl, mit einem in Übereinstimmung mit
der Drehzahl eines oder mehrerer Antriebsräder bestimmten
Schwellenwert verglichen. Die Anordnung
regelt eine auf die Antriebsräder einwirkende Bremskraft
in der Weise, daß die Regelcharakteristik oder
-größe in einer konstanten Beziehung zum Schwellenwert
gehalten wird.
Beim Anfahren des Fahrzeugs auf einer rutschigen oder
schmierigen Fahrbahn ist jedoch die Drehzahl der antriebslosen
Räder extrem niedrig, während diejenige
der Antriebsräder hoch ist; dabei kann die Drehzahldifferenz
zwischen Antriebsrädern und antriebslosen
(driven) Rädern sehr groß sein. Mit anderen Worten:
das Schlupfverhältnis ist außerordentlich groß und
kann sich schnell ändern. Demzufolge ist es schwierig,
die Bremsanlage genau anzusteuern und eine vorbestimmte
Antriebskraft zu erreichen, wenn das Schlupfverhältnis
als Regelcharakteristik oder -größe im Niedriggeschwindigkeitsbereich
des Kraftfahrzeugs herangezogen
wird.
Im Hochgeschwindigkeitsbereich des Kraftfahrzeugs verringert
sich anderseits die Änderung im Schlupfverhältnis
mit der Minimierung der Änderung (oder Differenz)
in der Drehzahl der Antriebsräder relativ zu den antriebslosen
Rädern. Da in diesem Fahrzustand des Kraftfahrzeugs
eine hohe Antriebskraft mit hohem Wirkungsgrad
bzw. hoher Wirtschaftlichkeit, d. h. bei niedrigem
Kraftstoffverbrauch, erzielt werden muß, wird wünschenswerterweise
zur Regelung der Anordnung ein Schlupfverhältnis
als Regelcharakteristik benutzt, welche unmittelbar
die Antriebskraft und nicht die Drehzahl der
Räder beeinflußt.
Im Hinblick auf die Probleme beim Stand der Technik
liegt damit der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein
Verfahren und eine Anordnung zum Regeln der Antriebskraft
bei einem Kraftfahrzeug mit günstigstem Wirkungsgrad
zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichneten
Merkmale gelöst.
Gegenstand der Erfindung ist auch eine Anordnung zum
Regeln der Antriebskraft bei einem Kraftfahrzeug mit
einem linken und einem rechten Antriebsrad sowie mindestens
einem antriebslosen (driven) Rad, die gekennzeichnet
ist durch eine Einheit zum Messen der Drehzahl
jedes Antriebsrads und des antriebslosen Rads,
eine Bremseinrichtung zum Verzögern (Abbremsen) jedes
Antriebsrads bei ihrer Betätigung, eine auf die Meßeinheit
ansprechende Steuereinheit zum selektiven Betätigen der Bremseinrichtung,
eine erste Vergleichseinheit zum Vergleichen der Drehzahl
der Antriebsräder mit der Drehzahl des mindestens
einen antriebslosen Rads, eine Recheneinheit zum Bestimmen
eines Schlupfverhältnisses der Drehzahl
der Antriebsräder und der Drehzahl des (mindestens einen)
antriebslosen Rads, eine auf die Meßeinheit ansprechende
zweite Vergleichseinheit zum Vergleichen des durch die
Recheneinheit bestimmten Schlupfverhältnisses mit einem
vorbestimmten Schlupfverhältnis-Schwellenwert, eine
dritte Vergleichseinheit zum Vergleichen der Drehzahl
des antriebslosen Rads mit einer ersten Bezugsdrehzahl
und eine auf die dritte Vergleichseinheit ansprechende
Schalt(er)einheit zum Verbinden der ersten Vergleichseinheit
mit der Steuereinheit zu Zeitpunkten, zu denen
die Drehzahl des antriebslosen Rads kleiner als oder
gleich groß wie die erste Bezugsdrehzahl ist, und zum
Verbinden der zweiten Vergleichseinheit mit der Steuereinheit
zu Zeitpunkten, zu denen die Drehzahl des antriebslosen
Rads größer ist als die erste vorbestimmte
Bezugsdrehzahl.
Wenn bei dieser Regelanordnung die Drehzahl des antriebslosen
(driven) Rads in einem Niedriggeschwindigkeitsbereich
des Fahrzeugs unter einer vorbestimmten Bezugsdrehzahl
liegt, wird durch die Regeleinheit die vorbestimmte
Bremskraft auf die Bremsvorrichtung ausgeübt,
um die Drehzahl der Antriebsräder derjenigen des antriebslosen
Rads anzunähern; dies erfolgt durch Vergleichen
der Drehzahl der Antriebsräder mit einer zweiten
vorbestimmten Bezugsdrehzahl. Wenn die Drehzahl des
antriebslosen Rads im Hochgeschwindigkeitsbereich des
Kraftfahrzeugs die erste vorbestimmte Bezugsdrehzahl
unterschreitet, wird die Bremse so angesteuert, daß das
Schlupfverhältnis der Antriebsräder zum antriebslosen
Rad dicht an etwa 10% der Größe herangeführt wird,
bei welcher der größte Kraftschluß (absorption) zwischen
den Reifen des Kraftfahrzeugs und der Fahrbahn
erreicht wird. Im Ergebnis wird dadurch die Antriebskraft
genau und mit bestem Wirkungsgrad geregelt.
Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsbeispiele der
Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es
zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Regelschaltung gemäß
der Erfindung,
Fig. 2 ein Schaltbild einer Regelschaltung gemäß der
Erfindung und
Fig. 3 eine graphische Darstellung der Regelcharakteristika
oder -kennlinien gemäß der Erfindung.
Fig. 2 veranschaulicht eine Anordnung zum Regeln der
Antriebskraft bei einem Personenkraftwagen als Beispiel
für ein Kraftfahrzeug. Fig. 1 veranschaulicht
die Regelschaltung nach Fig. 2 in Blockschaltbildform.
Die von einer Bremseinrichtung B erzeugte Bremskraft
wirkt auf zwei Antriebsräder 1, 1 und zwei geschleppte
oder antriebslose Räder 2, 2′ ein, an denen jeweils
ein Rotor oder eine Bremsscheibe 3 befestigt ist. Bei
der Bremseinrichtung B wird Bremsflüssigkeit aus einem
Hauptbremszylinder 6 über ein Dosierventil PV und
Schieberventile GV zu Rad(brems)zylindern 4 geleitet,
die jeweils einer Bremsscheibe 3 der Räder 1, 1, 2, 2′
zugeordnet sind. Diese Ventile werden in herkömmlicher
Weise betätigt, wenn ein Bremspedal 5 betätigt wird bzw.
wenn Bremskolben 8 Bremsbacken an die Bremsscheiben 3
anpressen, während Bremsflüssigkeit aus einem Druckspeicher
ACC mittels der Öffnungs- oder Schließvorgänge
von Halteventilen HV und Ablaßventilen DV auf
noch zu beschreibende Weise zugeführt wird.
Das Dosierventil (proportioning valve) PV arbeitet in
der Weise, daß die Druckanstiegsgröße der jedem Radzylinder
4 zugeführten Bremsflüssigkeit änderbar ist.
Beim Öffnen des Schieberventils GV wird Bremsflüssigkeit
aus dem Hauptbremszylinder 6 zum Radzylinder 4
geliefert. Beim Schließen des Schieberventils GV wird
die Bremsflüssigkeitszufuhr beendet. Auf ähnliche Weise
wird durch das Öffnen oder Schließen des Halteventils
HV die Zufuhr von Bremsflüssigkeit aus dem durch eine
Pumpe 7 gespeisten ACC gesteuert. Durch
Betätigung des Ablaßventils DV wird das Ablassen von Bremsflüssigkeit aus dem Radzylinder 4 gesteuert.
Bei der Anordnung gemäß Fig. 2 wird ein Kraftstoffregelventil
10 durch einen sog. Fahrfußhebel ("Gaspedal")
9 betätigt. Der Öffnungsgrad des Kraftstoffregelventils
10 entspricht dabei der Betätigungsgröße
des Fahrfußhebels 9. Die Kraftstoffzufuhr zur Brennkraftmaschine
erfolgt über eine auf noch zu beschreibende
Weise gesteuerte Drosselklappe SV.
Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Regeleinrichtung
ist nachstehend beschrieben.
Eine Geschwindigkeits- bzw. Drehzahlmeßeinheit 14 umfaßt
einen Drehzahlgeber (rotary sensor) S 1 zum Erfassen
der Drehzahl jedes Antriebsrads 1, 1 und eine
in einem Mikrorechner 11 vorgesehene Geschwindigkeits-
bzw. Drehzahlrecheneinheit 12. Die Drehzahlmeßeinheit
14 gibt die Drehzahlen VDa und VDb für linkes bzw.
rechtes Antriebsrad an. Ähnlich umfaßt eine Geschwindigkeits-
oder Drehzahlmeßeinheit 15 einen Drehzahlgeber S 2
zum Erfassen der Drehzahl des einen antriebslosen Rads 2′
und eine im Mikrorechner 11 vorgesehene Drehzahlrecheneinheit
13. Die Drehzahlmeßeinheit 15 gibt die Drehzahl
VT für das eine antriebslose Rad 2′ an. Eine im Mikrorechner
11 vorgesehene Bezugsdrehzahlvorgabeeinheit 16
liefert eine vorbestimmte Bezugsdrehzahl VK, die durch
Addieren einer konstanten Drehzahlgröße V 1 zur Drehzahlgröße
VT des einen antriebslosen Rads 2′ abgeleitet
wird. Weiterhin wird ein Schlupfverhältnis S entsprechend
dem Drehzahlverhältnis zwischen den Antriebsrädern
1, 1 und dem einen antriebslosen Rad 2′ durch eine
im Mikrorechner 11 enthaltene Schlupfverhältnis-Recheneinheit
17 auf der Grundlage der Drehzahlen VDa, VDb der
Antriebsräder und der Drehzahl VT des antriebslosen Rads
berechnet. Das Schlupfverhältnis S bestimmt sich durch
die Gleichung S = (VD-VT)/VT, mit VD = VDa oder VDb.
Ein Schlupfverhältnis-Schwellenwert(pegel) Su als Bezugs-
Schlupfverhältnis für die Antriebsräder wird durch eine
im Mikrorechner enthaltene Schlupfverhältnis-Schwellenwertvorgabeeinheit
18 bestimmt. Eine im Mikrorechner 11
enthaltene Steuereinheit 19 zum Ansteuern der Bremseinrichtung
B steuert die Öffnungs/Schließbetätigung jedes
der Schiebeventile GV, der Halteventile HV und der Ablaßventile
VK mit den Drehzahlen VDa, VDb der Antriebsräder
im Betrieb im Niedriggeschwindigkeitsbereich, in
welchem die Drehzahl VT des antriebslosen (driven) Rads
unter einer vorbestimmten Bezugsdrehzahlgröße V 2 liegt.
In einem Hochgeschwindigkeitsbereich, in welchem die
Drehzahl VT des antriebslosen Rads über der vorbestimmten
Bezugsdrehzahl V 2 liegt, steuert der Mikrorechner
11 die jeweiligen, oben genannten Ventile nach
Maßgabe der Differenz zwischen dem Schlupfverhältnis S
und dem Schlupfverhältnis-Schwellenwert Su an.
Insbesondere vergleicht eine erste Vergleichseinheit 20
(erster Komparator) die Bezugsdrehzahl VK der Bezugsdrehzahl-
Vorgabeeinheit 16 mit den Drehzahlen VDa, VDb
der Antriebsräder. Das Ausgangssignal der ersten Vergleichseinheit
20 wird über einen Schalter 24 der Steuereinheit
19 eingespeist. Eine zweite Vergleichseinheit 21
(zweiter Komparator) vergleicht das Ausgangssignal der
Schlupfverhältnis-Recheneinheit 17 mit dem Ausgangssignal
der Schlupfverhältnis-Schwellenwertvorgabeeinheit 18. Das
Ausgangssignal der zweiten Vergleichseinheit 21 wird über
den Schalter 24 der Steuereinheit 19 eingespeist. Eine
dritte Vergleichseinheit 22 (dritter Komparator) vergleicht
die von einer Vorgabeeinheit 23 für vorbestimmte
Geschwindigkeit oder Drehzahl ausgegebene vorbestimmte
Bezugsdrehzahl V 2 mit der Drehzahl VT des antriebslosen
Rads 2′. Die dritte Vergleichseinheit 22 steuert den
Schalter 24 in der Weise an, daß dann, wenn VT gleich
groß oder kleiner ist als V 2, die erste Vergleichseinheit
20 mit der Steuereinheit 19 verbunden ist oder
wird, während dann, wenn VT größer ist als V 2, die
zweite Vergleichseinheit 21 mit der Steuereinheit 19
verbunden ist.
Fig. 3 veranschaulicht die Änderungen der jeweiligen
Drehzahlen VDa und VDb von linkem bzw. rechtem Antriebsrad
1, 1, die Erhöhungen und Erniedrigungen der jeweiligen
Bremsdrücke Pa und Pb in den Radzylindern 4, 4
von linkem bzw. rechtem Antriebsrad 1, 1 sowie die
Änderungen im Öffnungs/Schließzustand der Schieberventile
GV, der Halteventile HV und der Ablaßventile DV.
Im Normalzustand sind die Schieberventile GV offen,
während die Halteventile HV und die Ablaßventile DV
geschlossen sind. Wenn in diesem Zustand der Fahrfußhebel
9 an einem Punkt A betätigt wird, vergrößert
sich der Drosselklappenöffnungswinkel T der Drosselklappe
SV entsprechend, so daß sich die Drehzahl der
Antriebsräder 1, 1 und der antriebslosen Räder 2, 2′
erhöht. Zu diesem Zeitpunkt ist die erste Vergleichseinheit
20 über den Schalter 24 mit der Steuereinheit 19
verbunden, weil die Drehzahl VT des antriebslosen Rads 2′
unmittelbar nach dem Anfahren des Kraftfahrzeugs unter
der vorbestimmten Bezugsdrehzahl V 2 liegt. Die Bremseinrichtung
B wird betätigt, wenn die Drehzahl VDa des
linken Antriebsrads 1 die Bezugsdrehzahl VK am Punkt A
gemäß Fig. 3 übersteigt. Bei diesem Vorgang werden die
Bremsbacken bei zunehmender Fahrgeschwindigkeit an die
Bremsscheiben 3 angepreßt und bei abnehmender Geschwindigkeit
gelöst. Vorzugsweise ist die Anordnung so getroffen,
daß dann, wenn die Drehzahldifferenz zwischen
linkem und rechtem Antriebsrad 1, 1 eine vorbestimmte
Bezugsdrehzahl V nicht übersteigt, jeweils derselbe
Bremsdruck gleichzeitig an beide Antriebsräder 1, 1
angelegt oder an ihnen aufgehoben wird, und dann, wenn
die Drehzahldifferenz die vorbestimmte Bezugsdrehzahl
V übersteigt, das Antriebsrad mit der höheren Drehzahl
mit dem Bremsdruck beaufschlagt und das die
niedrigere Drehzahl aufweisende Antriebsrad vom Bremsdruck
entlastet wird.
Die Arbeitsweise der Bremsanlage bei der Erfindung ist
nachstehend im einzelnen erläutert.
Bei dem in Fig. 3 dargestellten Beispiel steigt die
Drehzahl VDa des linken Antriebsrads 1 über die Drehzahl
VDb des rechten Antriebsrads 1 an. Wenn die Drehzahl
VDa am Punkt gemäß Fig. 3 die Bezugsdrehzahl VK
erreicht, wird der Öffnungswinkel T der Drosselklappe
SV aufrechterhalten (held), um das Drehmoment der Antriebsmaschine
des Kraftfahrzeugs zu regeln, während
gleichzeitig die Bremswirkung geregelt wird. Wenn die
Differenz der Drehzahlen VDa und VDb unter der vorbestimmten
Bezugsdrehzahl V liegt, schließen die Schieberventile
GV, während die Halteventile HV für beide
Antriebsräder 1, 1 öffnen, so daß beide Bremsdrücke
Pa und Pb ansteigen. Wenn die Differenz zwischen den
Drehzahlen VDa und VDb die vorbestimmte Bezugsdrehzahl
V 0 übersteigt, schließt das Schließventil GV, während
nur das Halteventil HV für das linke Antriebsrad öffnet,
um den Bremsdruck Pa zu erhöhen.
Mittels der beschriebenen Bremsbetätigung, die nur das
Antriebsrad mit der höheren Drehzahl beeinflußt, kann
mit der erfindungsgemäßen Anordnung ein Problem der
bisherigen Anordnungen ausgeschaltet werden, bei denen
der Bremsdruck auf beide Antriebsräder einwirkt, auch
wenn die Drehzahldifferenz zwischen linkem und rechtem
Antriebsrad vergleichsweise klein ist. Ein Problem bei
den bisherigen Anordnungen kann in einem übermäßig großen
Schlupf aufgrund der Drehzahländerungen oder -abweichungen
zwischen linkem und rechtem Antriebsrad während des
Abbremsvorgangs bestehen.
Wenn sich die Drehzahl VDa des linken Antriebsrads 1
oder die Drehzahl VDb des rechten Antriebsrads 1 nach einer vorbestimmten Zeitspanne t 1 ab dem Punkt A weiter
erhöht, wird der Drosselklappen-Öffnungswinkel T
um α% verkleinert und dann aufrechterhalten. Wenn die
Drehzahl VDb des rechten Antriebsrads 1, die niedriger ist als diejenige des linken Antriebsrads, aber die
Bezugsdrehzahl VK übersteigt, am Punkt b den Höchstwert
erreicht und abzufallen beginnt, schließt das
Halteventil HV und öffnet das Ablaßventil DV, um den
Bremsdruck Pb zu verringern. Anstelle der beschriebenen
Druckentlastungs- oder Lüftungsoperation (decompressing
operation) kann die Halteoperation so geregelt werden,
daß die Ablaßventile DV nach dem Schließen der
Halteventile HV für eine kurze Zeitspanne öffnen.
Wenn die Drehzahl VDa des linken Antriebsrads, die
höher ist als die Drehzahl VDb des rechten Antriebsrads,
ihren Höchstwert am Punkt b gemäß Fig. 3 erreicht
und abzufallen beginnt, schließt das Halteventil HV für
das linke Antriebsrad und öffnet das (entsprechende)
Ablaßventil zwecks Verringerung des Bremsdrucks Pa.
Wenn die Drehzahl VDb des rechten Antriebsrads unter
der Drehzahl VDb des linken Antriebsrads und auch unter
der Bezugsdrehzahl VK liegt, um am Punkt c am kleinsten
zu werden, schließen sowohl die Halteventile HV als
auch die Ablaßventile DV, so daß der Bremsdruck Pb
erhalten bleibt. Anschließend erhöht sich die Drehzahl
VDb des rechten Antriebsrads, bis sie am Punkt d
die Bezugsdrehzahl VK erreicht. Wenn in diesem Zustand
die Differenz zwischen der Drehzahl VDa des linken Antriebsrads
und der Drehzahl VDb des rechten Antriebsrads
die vorbestimmte Bezugsdrehzahl V 0 übersteigt,
öffnet das Halteventil HV für das rechte Antriebsrad
und schließt das (betreffende) Ablaßventil DV zwecks
Erhöhung des Bremsdrucks Pb. Wenn die Differenz kleiner
ist als V 0, öffnen sich Halteventile HV für beide
Antriebsräder und schließen die Ablaßventile DV zur
Erhöhung beider Drücke Pa und Pb. Wenn die Drehzahl
VDa des linken Antriebsrads am Punkt C am kleinsten
wird (is minimized), schließen beide Halteventile HV
und die Ablaßventile DV, so daß der Bremsdruck Pa erhalten
bleibt. Während sich die Drehzahlen sowohl von
linkem als auch von rechtem Antriebsrad bis zu den
nächsten Maximum- oder Höchstwertpunkten erhöhen,
nachdem die betreffenden Drehzahlen VDa und VDb die
Bezugsdrehzahl VK erreicht haben (d. h. D-E, G-H und
d-e, g-h in Fig. 3), werden die Halteventile HV und
die Ablaßventile DV im Offenzustand bzw. im Schließzustand
gehalten. Während die Drehzahlen VDa und VDb
von einem Höchstwert (oder Maximumpunkt) auf einen
folgenden Mindestwert (oder Minimumpunkt) abfallen,
d. h. während einer Verzögerung des betreffenden Antriebsrads
(B-C, E-F, H-I und b-c, e-f, h-i in Fig. 3),
werden die Halteventile HV im Schließzustand und die
Ablaßventile DV im Offenzustand gehalten.
Wenn sich die Drehzahl VT des antriebslosen Rads 2′ erhöht
und die vorbestimmte Bezugsdrehzahl V 2 an einem
Punkt Z erreicht, wird der Schalter 24 durch das Ausgangssignal
der dritten Vergleichseinheit 22 so umgeschaltet,
daß die zweite Vergleichseinheit 21 mit der
Steuereinheit 19 verbunden wird. Anschließend werden
die Drehzahlen der Antriebsräder nicht nach Maßgabe der
Differenz zwischen den Drehzahlen VDa und VDb und der
Bezugsdrehzahl VK geregelt. Vielmehr erfolgt die Drehzahlregelung
an den Antriebsrädern durch Vergleich des
Schlupfverhältnis-Schwellenwerts Su und des Schlupfverhältnisses
S der Geschwindigkeit oder Drehzahl der
Antriebsräder 1, 1 in bezug auf die Geschwindigkeit
oder Drehzahl des antriebslosen Rads 2′.
Im folgenden ist eine Ausführungsform einer Einrichtung
zum Regeln des Schlupfverhältnisses bei der Erfindung
beschrieben.
Wenn das Schlupfverhältnis S unter dem Schlupfverhältnis-
Schwellenwert Su liegt, schließen die Halteventile
HV und öffnen die Ablaßventile DV, so daß der Bremsdruck
abfällt. Wenn andererseits das Schlupfverhältnis S
größer ist als der Schlupfverhältnis-Schwellenwert Su,
öffnen die Halteventile HV und schließen die Ablaßventile
DV zur Erhöhung des Bremsdrucks. Wenn das Schlupfverhältnis S
dem Schwellenwert Su gleich ist, schließen
sowohl die Halteventile HV als auch die Ablaßventile DV,
so daß der Bremsdruck konstant gehalten wird. Die vorstehend
beschriebenen Operationen oder Vorgänge in der
Bremseinrichtung B werden durch die Steuereinheit 19
gesteuert. Nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitspanne t 3
ab einem Punkt I, an welchem sowohl die Halteventile HV
als auch die Ablaßventile DV schließen, kann vorausgesetzt
werden, daß der Schlupf bei der Beschleunigung der
Antriebsräder zu bestehen aufgehört hat. Die Ablaßventile
DV wiederholen ihre Öffnungs- und Schließbetätigung
während einer vorbestimmten Zeitspanne t 4, so daß die
unter Druck stehende Bremsflüssigkeit allmählich vollständig
abgelassen wird. Gleichzeitig vergrößert sich
der Öffnungswinkel T der Drosselklappe SV für eine
kurze Zeit, worauf die Schieberventile GV durch die
Steuereinheit 19 zum Öffnen angesteuert werden.
Bei der vorstehend beschriebenen Anordnung gemäß der
Erfindung wird die Bezugsdrehzahl VK für die Regelung
des Bremsdrucks herangezogen. Die Erfindung ist jedoch
auch auf eine Anordnung anwendbar, bei welcher zwei
Bezugsdrehzahlen, d. h. eine hohe und eine niedrige
Bezugsdrehzahl, benutzt werden. Außerdem können bei
der erfindungsgemäßen Anordnung auch zwei Schlupfverhältnisse
benutzt werden. Als Drehzahlmeßeinheit 14
und/oder 15 kann (jeweils) ein Drehzahlgeber eines
elektrischen Generatortyps verwendet werden, und die
Bremseinrichtung B kann eine Druckluftbremsanlage sein.
Wenn bei der erfindungsgemäßen Anordnung zum Regeln der
Antriebskraft bei einem Kraftfahrzeug die Drehzahl V t
des antriebslosen Rads 2′ insbesondere in einem Niedriggeschwindigkeitsbereich
niedriger ist als die vorbestimmte
Drehzahl V 2, wird die Bremseinrichtung B durch
die Steuereinheit 19 zur Ausübung der vorbestimmten
Bremskraft angesteuert, um die Drehzahl der Antriebsräder
1, 1 der Drehzahl des antriebslosen Rads 2′ eng
anzunähern, indem die Drehzahl der Antriebsräder 1, 1
mit der Bezugsdrehzahl VK verglichen wird. Wenn die
Drehzahl VT des antriebslosen Rads 2′ insbesondere im
Hochgeschwindigkeitsbereich die vorbestimmte Drehzahl
V 2 übersteigt, wird die Bremseinrichtung B so angesteuert,
daß das Schlupfverhältnis S der Antriebsräder
1, 1 gegenüber dem antriebslosen Rad 2′, nahe an etwa
10% der Größe herangeführt wird, bei welcher der größte
Kraftschluß (absorption) zwischen den Reifen des Kraftfahrzeugs
und der Fahrbahn erreicht ist. Im Ergebnis
wird somit die Antriebskraft jederzeit mit bestem Wirkungsgrad
genau geregelt.
Claims (14)
1. Verfahren zum Regeln der Antriebskraft bei einem
Kraftfahrzeug mit einem rechten und einem linken
Antriebsrad sowie mindestens einem antriebslosen
(driven) Rad, dadurch gekennzeichnet, daß
die Drehzahlen der Antriebsräder und des antriebslosen Rads gemessen werden,
die Drehzahl des antriebslosen Rads mit einer ersten vorbestimmten Bezugsdrehzahl verglichen wird,
ein erster Bremsvorgang zu Zeitpunkten, zu denen die Drehzahl des antriebslosen Rads kleiner als oder gleich groß wie die vorbestimmte Bezugsdrehzahl ist, durchgeführt wird zum Verzögern der Antriebsräder, wenn deren Drehzahl eine zweite vorbestimmte Bezugsdrehzahl übersteigt,
ein Schlupfverhältnis entsprechend dem Verhältnis der Drehzahl der Antriebsräder zur Drehzahl des antriebslosen Rads bestimmt wird und
ein zweiter Bremsvorgang zu Zeitpunkten, zu denen die Drehzahl des antriebslosen Rads größer ist als die erste vorbestimmte Bezugsdrehzahl, durchgeführt wird zum Vergrößern der Antriebsräder, wenn das Schlupfverhältnis einen vorbestimmten Schlupfverhältnis- Schwellenwert übersteigt.
die Drehzahlen der Antriebsräder und des antriebslosen Rads gemessen werden,
die Drehzahl des antriebslosen Rads mit einer ersten vorbestimmten Bezugsdrehzahl verglichen wird,
ein erster Bremsvorgang zu Zeitpunkten, zu denen die Drehzahl des antriebslosen Rads kleiner als oder gleich groß wie die vorbestimmte Bezugsdrehzahl ist, durchgeführt wird zum Verzögern der Antriebsräder, wenn deren Drehzahl eine zweite vorbestimmte Bezugsdrehzahl übersteigt,
ein Schlupfverhältnis entsprechend dem Verhältnis der Drehzahl der Antriebsräder zur Drehzahl des antriebslosen Rads bestimmt wird und
ein zweiter Bremsvorgang zu Zeitpunkten, zu denen die Drehzahl des antriebslosen Rads größer ist als die erste vorbestimmte Bezugsdrehzahl, durchgeführt wird zum Vergrößern der Antriebsräder, wenn das Schlupfverhältnis einen vorbestimmten Schlupfverhältnis- Schwellenwert übersteigt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die zweite vorbestimmte Bezugsdrehzahl die Summe
aus der Drehzahl des antriebslosen Rads und einer
vorbestimmten Konstante ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß beim ersten und zweiten Bremsvorgang jeweils
eine Bremse an jedem Antriebsrad betätigt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß beim ersten Bremsvorgang eine Bremse an jedem
Antriebsrad betätigt wird, wenn die Drehzahldifferenz
der beiden Antriebsräder kleiner als oder
gleich groß wie eine dritte vorbestimmte Bezugsdrehzahl
ist, und eine Bremse an dem die höhere
Drehzahl besitzenden Antriebsrad betätigt wird,
wenn die Drehzahldifferenz der beiden Antriebsräder
größer ist als die dritte Bezugsdrehzahl.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß beim ersten Bremsvorgang eine Bremse an jedem
Antriebsrad nur dann betätigt wird, wenn sich die
Drehzahl des betreffenden Antriebsrads erhöht.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Schlupfverhältnis zwischen der Drehzahl
der Antriebsräder und der Drehzahl des antriebslosen
Rads gleich (V D -V T )/V T ist, mit V D = Drehzahl
der Antriebsräder und V T = Drehzahl des antriebslosen
Rads.
7. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß beim ersten Bremsvorgang ferner das Drehmoment
der Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeugs zu Zeitpunkten
herabgesetzt wird, zu denen sich die Drehzahl
eines (oder jedes) der Antriebsräder nach dem
Betätigen der Bremsen für eine vorbestimmte Zeitspanne
erhöht.
8. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß beim ersten Bremsvorgang ferner das Drehmoment
der Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeugs zu Zeitpunkten
herabgesetzt wird, zu denen sich die Drehzahl
eines (oder jedes) der Antriebsräder nach dem
Betätigen einer der Bremsen für eine vorbestimmte
Zeit erhöht.
9. Anordnung zum Regeln der Antriebskraft bei einem
Kraftfahrzeug mit einem linken und einem rechten
Antriebsrad sowie mindestens einem antriebslosen
(driven) Rad, gekennzeichnet durch
eine Einheit zum Messen der Drehzahl jedes Antriebsrads
und des antriebslosen Rads,
eine Bremseinrichtung zum Verzögern (Abbremsen) jedes
Antriebsrads bei ihrer Betätigung,
eine auf die Meßeinheit ansprechende Steuereinheit
zum selektiven Betätigen der Bremseinrichtung,
eine erste Vergleichseinheit zum Vergleichen der
Drehzahl der Antriebsräder mit der Drehzahl des
mindestens einen antriebslosen Rads,
eine Recheneinheit zum Bestimmen eines Schlupfverhältnisses
zwischen der Drehzahl der Antriebsräder
und der Drehzahl des (mindestens einen) antriebslosen
Rads,
eine auf die Meßeinheit ansprechende zweite Vergleichseinheit zum Vergleichen des durch die Recheneinheit bestimmten Schlupfverhältnisses mit einem vorbestimmten Schlupfverhältnis-Schwellenwert, eine dritte Vergleichseinheit zum Vergleichen der Drehzahl des antriebslosen Rads mit einer ersten Bezugsdrehzahl und
eine auf die dritte Vergleichseinheit ansprechende Schalt(er)einheit zum Verbinden der ersten Vergleichseinheit mit der Steuereinheit zu Zeitpunkten, zu denen die Drehzahl des antriebslosen Rads kleiner als oder gleich groß wie die erste Bezugsdrehzahl ist, und zum Verbinden der zweiten Vergleichseinheit mit der Steuereinheit zu Zeitpunkten, zu denen die Drehzahl des antriebslosen Rads größer ist als die erste vorbestimmte Bezugsdrehzahl.
eine auf die Meßeinheit ansprechende zweite Vergleichseinheit zum Vergleichen des durch die Recheneinheit bestimmten Schlupfverhältnisses mit einem vorbestimmten Schlupfverhältnis-Schwellenwert, eine dritte Vergleichseinheit zum Vergleichen der Drehzahl des antriebslosen Rads mit einer ersten Bezugsdrehzahl und
eine auf die dritte Vergleichseinheit ansprechende Schalt(er)einheit zum Verbinden der ersten Vergleichseinheit mit der Steuereinheit zu Zeitpunkten, zu denen die Drehzahl des antriebslosen Rads kleiner als oder gleich groß wie die erste Bezugsdrehzahl ist, und zum Verbinden der zweiten Vergleichseinheit mit der Steuereinheit zu Zeitpunkten, zu denen die Drehzahl des antriebslosen Rads größer ist als die erste vorbestimmte Bezugsdrehzahl.
10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuereinheit
die Bremseinrichtung betätigt, wenn die Drehzahl der Antriebsräder eine zweite vorbestimmte Bezugsdrehzahl zu Zeitpunkten, zu denen die Steuereinheit mit der ersten Vergleichseinheit verbunden ist, übersteigt, und
die Bremseinrichtung betätigt, wenn das Schlupfverhältnis den vorbestimmten Schlupfverhältnis-Schwellenwert zu Zeitpunkten, zu denen die Steuereinheit mit der zweiten Vergleichseinheit verbunden ist, übersteigt.
die Bremseinrichtung betätigt, wenn die Drehzahl der Antriebsräder eine zweite vorbestimmte Bezugsdrehzahl zu Zeitpunkten, zu denen die Steuereinheit mit der ersten Vergleichseinheit verbunden ist, übersteigt, und
die Bremseinrichtung betätigt, wenn das Schlupfverhältnis den vorbestimmten Schlupfverhältnis-Schwellenwert zu Zeitpunkten, zu denen die Steuereinheit mit der zweiten Vergleichseinheit verbunden ist, übersteigt.
11. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Bezugsdrehzahl-Vorgabeeinheit zum Erzeugen
oder Vorgeben der zweiten vorbestimmten Bezugsdrehzahl
durch Addieren einer konstanten Drehzahlgröße
zur Drehzahl des antriebslosen Rads vorgesehen ist
und daß die erste Vergleichseinheit auf die Bezugsdrehzahl-
Vorgabeeinheit anspricht und die Drehzahl
der Antriebsräder mit der zweiten vorbestimmten
Bezugsdrehzahl vergleicht.
12. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Meßeinheit
je einen an jedem Antriebsrad und am antriebslosen Rad montierten Drehzahlgeber (rotary sensor) zum Erfassen der Drehzahlen jedes Antriebsrads und des antriebslosen Rads und
eine auf jeden Drehzahlgeber ansprechende Einheit zum Berechnen der Drehzahl jedes Antriebsrads und des antriebslosen Rads aufweist.
je einen an jedem Antriebsrad und am antriebslosen Rad montierten Drehzahlgeber (rotary sensor) zum Erfassen der Drehzahlen jedes Antriebsrads und des antriebslosen Rads und
eine auf jeden Drehzahlgeber ansprechende Einheit zum Berechnen der Drehzahl jedes Antriebsrads und des antriebslosen Rads aufweist.
13. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Bremseinrichtung
einen Hauptbremszylinder zur Lieferung von Bremsflüssigkeit, einen mit dem Hauptbremszylinder (strömungsmäßig) in Verbindung stehenden Druckspeicher, eine Einrichtung zum Fördern von Bremsflüssigkeit vom Hauptbremszylinder zum Druckspeicher, je eine im Betrieb jedes der Antriebsräder montierte und mit dem Druckspeicher in Verbindung stehende hydraulische Bremseinheit zum Ausüben einer Reibungsbremskraft auf das betreffende Antriebsrad und
auf die Steuereinheit ansprechende Ventileinheiten zum selektiven Erhöhen, Erniedrigen oder Aufrechterhalten des Drucks der zu den Bremseinheiten gelieferten Bremsflüssigkeit aufweist.
einen Hauptbremszylinder zur Lieferung von Bremsflüssigkeit, einen mit dem Hauptbremszylinder (strömungsmäßig) in Verbindung stehenden Druckspeicher, eine Einrichtung zum Fördern von Bremsflüssigkeit vom Hauptbremszylinder zum Druckspeicher, je eine im Betrieb jedes der Antriebsräder montierte und mit dem Druckspeicher in Verbindung stehende hydraulische Bremseinheit zum Ausüben einer Reibungsbremskraft auf das betreffende Antriebsrad und
auf die Steuereinheit ansprechende Ventileinheiten zum selektiven Erhöhen, Erniedrigen oder Aufrechterhalten des Drucks der zu den Bremseinheiten gelieferten Bremsflüssigkeit aufweist.
14. Anordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß die Ventileinrichtung (jeweils) ein Halteventil
und ein Ablaßventil umfassen, die mit den betreffenden
hydraulischen Bremseinheiten (strömungsmäßig) in
Verbindung stehen.
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