DE3713374C2 - - Google Patents
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- DE3713374C2 DE3713374C2 DE3713374A DE3713374A DE3713374C2 DE 3713374 C2 DE3713374 C2 DE 3713374C2 DE 3713374 A DE3713374 A DE 3713374A DE 3713374 A DE3713374 A DE 3713374A DE 3713374 C2 DE3713374 C2 DE 3713374C2
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- B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
- B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
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- B60T8/175—Brake regulation specially adapted to prevent excessive wheel spin during vehicle acceleration, e.g. for traction control
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Mechanical Engineering (AREA)
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Antriebsschlupfregelung
bei einem Fahrzeug, bei dem bei einem
Beschleunigungsvorgang das Auftreten von Schlupf zwischen
einem Antriebsrad des Fahrzeugs und der Fahrbahn erfaßt
und hierbei ermittelt wird, ob ein vorgegebener erster
Schlupfwert überschritten wird, bei Ermittlung eines Überschreitens
des ersten Schlupfwertes ein Schlupfsteuervorgang
zur Verringerung des aufgetretenen Schlupfes zumindest
durch Betätigung einer Bremseinrichtung des Antriebsrads
eingeleitet wird, und nach Absinken des Schlupfes
unter einen kleiner als der erste Schlupfwert vorgegebenen
zweiten Schlupfwert der Schlupfsteuervorgang beendet wird.
Darüber hinaus bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung
zur Durchführung dieses Verfahrens.
Bei einem aus der DE-OS 34 19 716 bekannten Verfahren
dieser Art wird bei Auftreten eines Radschlupfes bestimmter
Größe an zumindest einem Antriebsrad eines Fahrzeugs
dieses Antriebsrad derart gebremst, daß es in einem
Schlupfbereich vorgegebener Größe verbleibt, wobei bei
Überschreiten der für den Radschlupf vorgegebenen Ansprechschwelle
diese auf einen kleineren Schwellwert umgeschaltet
und die Bremskraft bis zum Unterschreiten dieses
kleineren Schwellwertes aufrechterhalten wird.
Weiterhin ist es aus der DE-OS 34 04 018 in diesem Zusammenhang
bekannt, bei Überschreiten einer vorgewählten
Antriebsschlupf-Schaltschwelle zumindest in den Radbremsen
der durchdrehenden Fahrzeugräder Bremsdruck aufzubauen und
den Druckaufbau zu beenden, wenn ein Abfallen der Raddrehwinkelbeschleunigung
unter einen Höchstwert stattfindet.
Sodann wird der Bremsdruck im wesentlichen konstant gehalten.
Auf diese Weise soll der Möglichkeit des Abwürgens
der Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs beim Anfahren
auf einer Fahrbahn mit stark veränderlicher Griffigkeit
begegnet werden.
Wenn bei einer solchen Antriebsschlupfregelung infolge des
Schlupfsteuervorgangs Umlaufgeschwindigkeitsschwankungen
von schlupfgeregelten Antriebsrädern auftreten, die ein
kurzfristiges Absinken des Radschlupfes zur Folge haben,
besteht jedoch die Gefahr einer vorzeitigen Beendigung der
Antriebsschlupfregelung, die erst dann abgeschlossen werden
sollte, wenn der Radschlupf aufgrund griffiger Fahrbahn
wieder abfällt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zur
Antriebsschlupfregelung bei einem Fahrzeug derart auszugestalten,
daß eine zuverlässige und dennoch rasche Beendigung
eines Schlupfsteuervorgangs in Abhängigkeit vom Fahrbahnzustand
gewährleistet ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das
Abfallen der auf das Antriebsrad wirkenden Bremskraft
unter einen vorgegebenen Bremskraftwert ermittelt wird und
der Schlupfsteuervorgang bei unter den vorgegebenen Bremskraftwert
abgefallener Bremskraft und unter dem zweiten
Schlupfwert liegendem Schlupf nach Ablauf einer festgesetzten
Zeitdauer beendet wird.
Die festgesetzte Zeitdauer ist derart kurz gewählt, daß
der Fahrer nach einem Schlupfsteuervorgang rasch wieder
nach Belieben beschleunigen kann, jedoch ein wenig länger
als eine Zykluszeit von durch die Antriebsschlupfregelung
verursachten Umlaufgeschwindigkeitsschwankungen von Antriebsrädern
des Fahrzeugs.
Auf diese Weise kann der Fahrer nach zuverlässig erfolgter
Beendigung eines Schlupfsteuervorgangs ohne etwaige Beeinträchtigung
durch die Antriebsschlupfregelung normal beschleunigen,
da ein weiterer Schlupfsteuervorgang nicht
einsetzen kann, bevor nicht ein erneutes Überschreiten des
ersten Schlupfwertes ermittelt wird.
In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen
der Erfindung gekennzeichnet.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen
unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben.
Es zeigt
Fig. 1 ein Ablaufdiagramm, das Grundzüge des Verfahrens
zur Antriebsschlupfregelung bei einem
Fahrzeug veranschaulicht,
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Regelkreises
zur Antriebsschlupfregelung bei einem Fahrzeug
als Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
gemäß Fig. 1,
Fig. 3 ein Schaltbild einer elektronischen Steuereinheit
des Regelkreises gemäß Fig. 2,
Fig. 4 ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung des
gesamten Verarbeitungsablaufs bei dem Verfahren
zur Antriebsschlupfregelung bei einem Fahrzeug,
Fig. 5 ein Ablaufdiagramm, das einen Teil des Ablaufdiagramms
gemäß Fig. 4 ausführlicher veranschaulicht, und
Fig. 6 eine graphische Darstellung der Abhängigkeit
zwischen Seitenführungskraft bzw. Reibungskraft
und dem Schlupf zwischen dem Antriebsrad eines
Fahrzeugs und der Fahrbahn.
In Fig. 1 sind die Bedingungen für die Beendigung eines
Schlupfsteuervorgangs in Form eines kurzen Ablaufdiagramms
veranschaulicht. Bei der Durchführung eines Schlupfsteuervorgangs
(S1), wird zunächst ermittelt, ob eine Bremskraftverringerung
unter einen vorgegebenen Bremskraftwert
eingetreten ist (S2) und ob der ermittelte Radschlupf
unter einem ebenfalls in spezifischer Weise festgesetzten
Schlupfwert liegt (S3). Wenn diese beiden Bedingungen über
eine festgesetzte Zeitdauer hinweg erfüllt sind (S4), wird
der Schlupfsteuervorgang beendet (S5). Falls innerhalb der
festgesetzten Zeitdauer zumindest eine der beiden Bedingungen
nicht erfüllt ist, wird der Schlupfsteuervorgang
fortgesetzt (S1). Der im Schritt S3 vorgegebene Vergleichswert
wird als zweiter Schlupfwert derart festgesetzt,
daß er niedriger als ein zur Ermittlung des Auftretens
von Schlupf zwischen einem Antriebsrad des Fahrzeugs
und der Fahrbahn vorgegebener erster Schlupfwert ist. Die
festgesetzte Zeitdauer im Schritt S4 ist kurz gewählt,
damit der Fahrer rasch wieder nach Belieben beschleunigen
kann, jedoch derart vorgegeben, daß sie Zykluszeiten von
durch die Antriebsschlupfregelung bedingten Umlaufgeschwindigkeitsschwankungen
des Antriebsrades übersteigt.
Wie in Fig. 6 veranschaulicht, ist bei einem Radschlupf S
im Bereich von 10% die Reibungskraft M zwischen einem
Fahrzeugreifen und der Fahrbahn maximal, während die Seitenführungskraft
F als Widerstandskraft gegen seitliches
Rutschen beachtlich ist. Aus diesem Grund ist es zweckmäßig,
die Radbremsen wiederholt abwechselnd zu betätigen
und freizugeben, um auf diese Weise den Schlupf im Bereich
von 10% zu halten.
Nachstehend wird näher auf ein Ausführungsbeispiel eines
Regelkreises als Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
zur Antriebsschlupfregelung bei einem Fahrzeug eingegangen.
Fig. 2 zeigt eine schematische Ansicht einer Brennkraftmaschine
und der Räder eines Fahrzeugs, mit denen die Vorrichtung
zur Antriebsschlupfregelung in Wirkverbindung
steht. Die Bezugszahl 1 bezeichnet hierbei die Brennkraftmaschine,
die Bezugszahl 2 einen Kolben, die Bezugszahl 3
eine Zündkerze, die Bezugszahl 4 ein Einlaßventil, die
Bezugszahl 5 ein Brennstoffeinspritzventil, die Bezugszahl
6 einen Beruhigungsbehälter, die Bezugszahl 7 einen
Luftstrommeßgeber und die Bezugszahl 8 ein Luftfilter.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel der Vorrichtung ist zusätzlich
zu einer vorgesehenen ersten Drosselklappe 10
eine zweite Drosselklappe 14 im Einlaß zwischen dem
Luftstrommeßgeber 7 und dem Beruhigungsbehälter 6 angeordnet.
Mit den beiden
Drosselklappen 10 und 14 wird der Lufteinlaß auf unterschiedliche
Weise eingestellt: Die erste Drosselklappe 10 ist mit
einem Fahrpedal 9 verbunden, während die zweite Drosselklappe
14 mit einem Gleichstrommotor 12 verstellt wird. An der
ersten Drosselklappe 10 ist ein Öffnungssensor 16 angebracht,
der ein Öffnungssignal RM abgibt, das dem Öffnungsbetrag
der Drosselklappe 10 entspricht. Gleichermaßen
ist an der zweiten Drosselklappe 14 ein Öffnungssensor 17
angebracht, dessen Ausgangssignal ein Öffnungssignal R2 ist.
Der Zündkerze 3 wird Hochspannung von einer Zündspule 18
zugeführt.
Ferner zeigt Fig. 2 ein Bremspedal 21, einen Hauptbremszylinder
22 zum Erzeugen eines der Bremspedalstellung entsprechenden
hydraulischen Bremsdrucks, einen Zusatz- bzw.
Hilfszylinder 23 zum Erzeugen des hydraulischen Bremsdrucks
im Falle eines Antriebsschlupfes, ein linkes und ein
rechtes mitlaufendes Rad 24 bzw. 25, ein linkes und ein
rechtes Antriebsrad 26 bzw. 27 und Bremskraftzylinder bzw.
Radzylinder 28 bis 31, die jeweils an den Rädern 24 bis 27
angebracht sind.
Der Hauptbremszylinder 22 ist ein Doppelzylinder. Vom
Hauptbremszylinder 22 führen zwei gesonderte Hydraulikdruckleitungen
den hydraulischen Bremsdruck zwei Gruppen von Radzylindern
zu, von denen eine Gruppe aus den Radzylindern 28
und 29 am linken bzw. rechten mitlaufenden Rad 24 bzw. 25
besteht, während die andere Gruppe aus den Radzylindern 30
und 31 besteht, die am linken bzw. rechten Antriebsrad 26
bzw. 27 angebracht sind. Der im Hilfszylinder
23 erzeugte hydraulische Bremsdruck dient nur zum Bremsen
des linken und rechten Antriebsrads 26 bzw. 27. Da dieser
hydraulische Bremsdruck unabhängig von dem den Radzylindern
30 und 31 zugeführten Bremsdruck aus dem Hauptbremszylinder
22 den Radzylindern 30 und 31 zugeführt werden soll, ist in
dem zu den Radzylindern 30 und 31 führenden hydraulischen
System ein Umschaltventil 32 in Form eines Wechselventils
angebracht. Die Hydraulikdrucke aus dem Hauptbremszylinder 22
und dem Hilfszylinder 23 gelangen über das Umschaltventil 32,
in welchem der höhere der beiden Druckwerte gewählt und zu den
Radzylindern 30 und 31 weitergeleitet wird.
Innerhalb einer strichpunktierten Linie 40 ist ein Hydrauliksystem
für die Speisung des Hilfszylinders 23 gezeigt, das
Bremsdruck für den Fall des Auftretens eines Schlupfes während
einer Beschleunigung erzeugt. Von einer Pumpe 42 wird
aus einem Vorratsbehälter 41 Öl für das hydraulische System
gepumpt. Ein Rückfluß des gepumpten Öls wird durch Rückschlagventile
43 und 44 verhindert. Ein Druckspeicherr 45
sammelt das unter hohem Druck zugeführte Öl, das als Energiequelle
zur Speisung des Hilfszylinders 23 benutzt wird.
Wenn der hydraulische Druck des Öls aus der Pumpe 42 zum
Druckspeicher 45 unter einen vorbestimmten Druck abfällt,
wird ein Hydraulikdruckschalter 46 eingeschaltet. Der Hilfszylinder
23 wird über ein Zweiwegeventil 47 dadurch gespeist,
daß dessen Ventilstellung geändert und das
im Druckspeicher 45 gesammelte Öl dem
Hilfszylinder 23 zugeführt wird, falls in nachfolgend beschriebenen
Schritten ein Antriebsschlupf ermittelt
wird. Als Zweiwegeventil 47 wird ein Solenoidventil mit einem
einzigen Solenoid benutzt. Im Normalzustand ist dieses Ventil 47
durch eine Feder in die in Fig. 2 gezeigte Stellung
gestellt, während es durch ein Steuersignal zum Solenoid
in die andere Stellung umgeschaltet wird. In Fig. 2 ist
mit 48 ein Antriebsrad-Drehzahlmeßgeber bezeichnet, während
mit 49 ein Mitlaufrad-Drehzahlmeßgeber bezeichnet ist. Der
Meßgeber 48 ist an der Ausgangswelle eines (nicht gezeigten)
Getriebes befestigt und erfaßt eine Antriebsräder-Drehzahl
Vr, die ein Mittelwert der Drehzahlen der Antriebsräder 26
und 27 ist. Der Meßgeber 49 bildet einen Mittelwert Vf der
durch Meßgeber an den Rädern 28 und 29 erfaßten beiden Drehzahlen
der mitlaufenden Räder 28
und 29.
In der Zündanlage der Brennkraftmaschine 1 gibt die Zündspule 18 die
für das Zünden erforderliche Hochspannung an einen
Verteiler 50 ab, der die Hochspannung der Zündspule
18 unter Synchronisierung mit dem Umlauf der (nicht gezeigten)
Maschinenkurbelwelle auf die Zündkerzen 3 der jeweiligen
Zylinder verteilt.
Im Verteiler 50 sind ein Drehwinkelsensor 51 und ein
Zylinderunterscheidungssensor 52 angebracht. Der Drehwinkelsensor
51, der auch als Drehzahlmeßgeber wirkt, gibt bei
jeweils 1/24 Umdrehungen der Verteilernockenwelle, d. h.
bei jeder 30°-Drehung der Maschinenkurbelwelle, ein Drehwinkelsignal
ab. Der Zylinderunterscheidungssensor 52 gibt bei
jeder Umdrehung der Verteilernockenwelle, d. h. bei jeweils
zwei Umdrehungen der Kurbelwelle, ein Bezugssignal ab.
Die Signale der verschiedenen Sensoren und Meßgeber
werden in eine elektronische Steuereinheit 60 eingegeben, die
die Signale in einer für die vorstehend genannten Betätigungsglieder
erforderlichen Form verarbeitet. Der Aufbau der elektronischen
Steuereinheit und der peripheren Einheiten ist in
Fig. 3 gezeigt. Die Steuereinheit 60 enthält eine Zentraleinheit
(CPU) 62, einen Festspeicher (ROM) 63, einen Arbeitsspeicher
(RAM) 64, eine Eingabeeinheit 65, eine Ausgabeeinheit
66, eine Sammelleitung 67 und eine Stromversorgungsschaltung
68. Die Zentraleinheit 62 nimmt gemäß
einem Steuerprogramm vom Festspeicher 63 Daten
aus dem Hydraulikdruckschalter 46, dem Antriebsräder-Drehzahlmeßgeber
48, dem Mitlaufräder-Drehzahlmeßgeber 49, dem
ersten Drosselöffnungssensor 16 an der ersten Drosselklappe 10,
dem zweiten Drosselöffnungssensor 17 an der zweiten Drosselklappe
14, dem Luftstrommeßgeber 7, dem Zylinderunterscheidungssensor
52 und dem Drehwinkelsensor 51 auf und verarbeitet
die Daten zur Steuerung der Öldruckpumpe 42, des
Zweiwegeventils 47, der Zündspule 18 und des Gleichstrommotors
12 für die zweite Drosselklappe 14. Im Festspeicher
63 sind Steuerprogramme und erforderliche Vergleichstabellen
gespeichert. Die Daten von den Sensoren und die für
die Berechnung und Steuerung erforderlichen Zwischendaten
werden in den Arbeitsspeicher 64 eingeschrieben und aus diesem
ausgelesen. Die Eingabeeinheit 65 ist mit einer Impulsformerschaltung
und einem Multiplexer zur Vorverarbeitung der
Ausgangssignale der jeweiligen Sensoren und Meßgeber und zur
selektiven Abgabe der Ausgangssignale an die Zentraleinheit
62 ausgestattet. Die Ausgabeeinheit 66 enthält eine Treiberschaltung
für die Ansteuerung der Zündspule 18, der Öldruckpumpe
42, des Zweiwegeventils 47 und des Motors 12 entsprechend
Steuersignalen von der Zentraleinheit 62. Die Sammelleitung
67 verbindet die Zentraleinheit 62, den Festspeicher
63, den Arbeitsspeicher 64, die Eingabeeinheit 65 und die
Ausgabeeinheit 66. Die Stromversorgungsschaltung 68 führt den
verschiedenen Einheiten Strom zu.
Die grundlegende Funktion der Steuereinheit 60 ist folgende:
Die Steuereinheit 60 empfängt Drehzahlsignale von dem Antriebsräder-Drehzahlmeßgeber
48 und dem Mitlaufräder-Drehzahlmeßgeber
49. Wenn durch Vergleich dieser Signale ein
Antriebsschlupf ermittelt wird, wird von der Steuereinheit
60 der hydraulische Bremsdruck und damit die Bremskraft
an den Antriebsrädern 26 und 27 erhöht, während durch
Schließen der zweiten Drosselklappe 14 und Verzögern des
Zündzeitpunkts die Maschinenausgangsleistung vermindert wird.
Hierin bestehen die nachfolgend ausführlicher erläuterten
Steuerungsvorgänge für das Vermindern des Antriebsschlupfes
an den Antriebsrädern 26 und 27. Von der Steuereinheit
60 wird für die Antriebsräder 26 und 27 außer der
Antriebsschlupfsteuerung auch eine Bremsschlupfsteuerung
ausgeführt. Bei dieser Bremsschlupfsteuerung, die nur
bei Betätigung des Bremspedals 21 ausgeführt wird und
sich von der Antriebsschlupfregelung darin unterscheidet,
daß letztere nur bei Betätigung des Fahrpedals 9
erfolgt, wird bei Ermittlung eines Blockierens des
Antriebsrades 26 oder 27 durch Steuern des Zweiwegeventils 47
der hydraulische Bremsdruck erhöht und vermindert, wodurch
die Wiederherstellung der Bodenhaftung der Antriebsräder 26
und 27 unterstützt wird. Die Steuereinheit 60 steuert auch
den hydraulischen Druck für das Bremssystem. Von der Steuereinheit
wird durch gelegentliches Betreiben der Öldruckpumpe
42 der Öldruck im Druckbehälter 45
konstant gehalten.
Nachstehend wird die Antriebsschlupfregelung erläutert,
die von der vorstehend beschriebenen Steuereinheit 60
ausgeführt wird. Das Ablaufdiagramm gemäß Fig. 4 zeigt, wie das
Steuerprogramm ausgeführt wird.
Wenn das Abarbeiten dieser Routine beginnt, wird bei einem
Schritt 100 eine Anfangseinstellung ausgeführt, wobei im
Arbeitsspeicher 64 gesetzte Kennungen und Zähler rückgesetzt
werden.
Bei einem Schritt 110 werden die Antriebsräder-Drehzahl Vr,
die Mitlaufräder-Drehzahl Vf, der zweite Drosselöffnungswert R2
und ein geeigneter Zündwinkel ITd eingegeben (welcher als
Kurbelwellenwinkel vor dem oberen Totpunkt des ersten Zylinders
gemessen wird). Der Zündwinkel ITd wird in einem anderen
Programm aus verschiedenen Maschinenbetriebsbedingungen berechnet,
die mit dem Luftstrommeßgeber 7, dem Drehwinkelsensor
51 und anderen Sensoren erfaßt werden.
Nachdem diese Daten eingegeben sind, wird bei einem Schritt
120 eine Ansprechdrehzahl VSB berechnet. Die Ansprechdrehzahl
VSB ist eine Antriebsräder-Drehzahl, bei der ein
Schlupfsteuervorgang begonnen werden soll. Diese Schwellen-
bzw. Ansprechdrehzahl VSB wird üblicherweise auf einen
derartigen Wert eingestellt, daß der Schlupf der
Antriebsräder ungefähr 30% beträgt, d. h. auf ungefähr 1,3
Vf.
Bei einem Schritt 130 wird ermittelt, ob die Antriebsräder-Drehzahl
Vr die Ansprechdrehzahl VSB übersteigt. Wenn die
Antwort "JA" ist, schreitet das Programm zu einem Schritt 140
weiter, bei dem eine Kennung FTC auf "1" geschaltet wird,
wonach das Programm zu einem Schritt 160 fortschreitet. Die
Kennung FTC "1" bedeutet, daß ein Schlupfsteuervorgang
ausgeführt wird. Bei dem Schritt 160 wird ein
nachfolgend erläuterter Ablauf zur Schlupfsteuerung ausgeführt.
Falls bei dem Schritt 130 die Antwort "NEIN" ist,
wird bei einem Schritt 150 die Kennung FTC überprüft, um
festzustellen, ob die Schlupfsteuerung schon abläuft oder
nicht. Wenn sich hierbei FTC=1 ergibt, schreitet das Programm
zum Schritt 160 weiter, um die Schlupfsteuerung
fortzusetzen. Dieser Fall tritt ein, wenn während der
Schlupfsteuerung die Antriebsräder-Drehzahl Vr zeitweilig
abgefallen ist. Wenn bei einem Schritt 150 die Antwort "NEIN"
ist, so daß FTC=0 gilt, bedeutet dies, daß keine Schlupfsteuerung
abläuft und die Drehzahl der Antriebsräder niedrig
ist. In diesem Fall ist keine Schlupfsteuerung erforderlich,
so daß die Routine danach endet.
Nachdem im Schritt 160 die Schlupfsteuerung ausgeführt
ist, wird bei einem Schritt 170 geprüft, ob alle vorgegebenen
Bedingungen für das Beenden des Schlupfsteuervorgangs erfüllt sind
oder nicht. Wenn die Antwort "JA" ist, schreitet das Programm
zu einem Schritt 180 weiter, bei dem die Kennung FTC auf "0"
rückgesetzt wird, wonach das Programm endet. Falls bei dem
Schritt 170 die Antwort "NEIN" ist, bleibt die Kennung FTC
unverändert, wonach die Routine gleichfalls endet. Da in
letzterem Fall die Kennung FTC "1" bleibt, wird beim
nächsten Durchlaufen der Routine wieder der Schritt 160 ausgeführt.
Die Schritte 160, 170 und 180 nach Fig. 4 werden anhand von
Fig. 5 ausführlicher erläutert. Bei einem Schritt 220 werden
eine erste Vergleichsdrehzahl VL und eine zweite Vergleichsdrehzahl
VH berechnet. Die erste Vergleichsdrehzahl VL wird
auf einen Wert eingestellt, bei dem der Schlupf 15%
beträgt, während die zweite Vergleichsdrehzahl VH auf einen
Wert eingestellt wird, bei dem der Schlupf 25%
beträgt. Ferner wird im Schritt 220 eine Abschaltdrehzahl
VLL berechnet, bei der der Schlupf 10% beträgt.
Bei einem Schritt 230 wird ermittelt, ob die Antriebsräder-Drehzahl
Vr die erste Vergleichsdrehzahl VL übersteigt. Wenn
dies der Fall ist, schreitet das Programm zu einem Schritt
240 weiter. Andernfalls schreitet das Programm zu einem
Schritt 250 weiter.
Bei dem Schritt 240 oder 250 werden ein Steuerungssollwert Rm
für die Öffnung der zweiten Drosselklappe 14 und ein Steuerungssollwert
IT für den Zündzeitpunkt eingestellt. Bei dem
Schritt 240 werden die Werte Rm und IT derart festgelegt, daß
die Maschinenausgangsleistung abfällt. Infolgedessen wird der
Wert Rm auf einen Betrag eingestellt, der gegenüber dem jeweils
bestehenden Drosselöffnungswert R2 um eine Einstelleinheit
vermindert ist, während der Zündwinkelwert IT so eingestellt
wird, daß er um einen Winkel α größer als der geeignete
Zündwinkel ITd ist, d. h. der Zündzeitpunkt rückverstellt
wird. Andererseits werden bei dem Schritt 250 die
Werte Rm und IT derart festgelegt, daß die Maschinenausgangsleistung
erhöht wird. Daher wird der Öffnungswert Rm auf
einen gegenüber dem Öffnungswert R2 um eine Einheit weiter
geöffneten Wert eingestellt, während der Zündwinkelwert IT
auf den richtigen Zündwinkel ITd eingestellt wird.
Nachdem im Schritt 240 die Werte Rm und IT eingestellt
worden sind, wird bei einem Schritt 260 ermittelt, ob die
Antriebsräder-Drehzahl Vr die zweite Vergleichsdrehzahl VH
übersteigt. Wenn dies der Fall ist, schreitet das Programm zu
einem Schritt 270 weiter, während es andernfalls zu einem
Schritt 280 fortschreitet. Wenn die Werte Rm und IT im
Schritt 250 eingestellt sind, schreitet das Programm direkt
zum Schritt 280 weiter, wie dies bei der Antwort "NEIN"
im Schritt 260 der Fall ist.
Im Schritt 270 wird an das Solenoid des Zweiwegeventils
47 im hydraulischen System 40 ein Steuersignal abgegeben.
Da als Zweiwegeventil 47 ein Solenoidventil mit einem einzigen
Solenoid verwendet wird, wird durch das Steuersignal
das Zweiwegeventil 47 in eine Verbindungsstellung gemäß der
Darstellung der oberen Hälfte des Ventils 47 in Fig. 2 geschaltet,
so daß das Drucköl von der Öldruckpumpe 42 dem
Hilfszylinder 23 zugeführt wird. Dadurch wird automatisch das
Umschaltventil 32 betätigt, so daß die Hydraulikdruckzufuhr
vom Hauptbremszylinder 22 auf den Hilfszylinder 23 umgestellt
wird. Hierdurch wird der hydraulische Druck
vom Hilfszylinder 23 den Radzylindern 30 und 31 zugeführt.
Auf diese Weise wird der hydraulische Druck in den Radzylindern
30 und 31 und somit die Bremskraft erhöht, wodurch
die Drehzahl der Antriebsräder 26 und 27 gesenkt wird. Bei
dem Schritt 270 wird eine Kennung FB eingeschaltet, die
anzeigt, daß die Antriebsräder 26 und 27 durch das Bremssystem
gesteuert werden. Danach schreitet das Programm zu
einem Schritt 290 weiter.
Außerdem wird im Schritt 280 das Steuersignal für
das Zweiwegeventil 47 abgeschaltet; dadurch kehrt das Zweiwegeventil
47 in seine normale Schließstellung gemäß Fig. 2
zurück, so daß das Bremsöl vom Hilfszylinder 23 zum
Vorratsbehälter 41 zurückfließt. Infolgedessen wird das Umschaltventil
32 automatisch derart geschaltet, daß die Hydraulikdruckzufuhr
vom Hilfszylinder 23 auf den Hauptbremszylinder
22 umgestellt wird. Auf diese Weise wird der
hydraulische Bremsdruck an den Radzylindern 30 und 31 und
somit die Bremskraft verringert. Zugleich wird bei diesem
Schritt die Kennung FB auf "0" rückgesetzt. Infolgedessen
kann die Bremskraft aus der Stellung des Zweiwegeventils 47
ermittelt werden. Danach schreitet das Programm zum
Schritt 290 weiter. Bei einem Schlupfsteuervorgang ist
Vr anfänglich immer größer als VH, da VH
kleiner als die Ansprechdrehzahl VSB ist. Daher wird die
Bremsensteuerung immer eingeleitet, wonach später im
Verlauf des Schlupfsteuervorgangs eine nachfolgende Verringerung
der Bremskraft auf einen niedrigeren (zweiten) Wert eintritt,
sobald Vr und VH abfällt.
Im Schritt 290 wird der Motor 12 derart angetrieben, daß
die zweite Drosselklappe 14 auf den Öffnungswert Rm eingestellt
wird, während der Zündzeitpunkt auf den neuen Zündwinkel
IT eingestellt wird.
Auf diese Weise wird das Programm für einen
Schlupfsteuervorgang, d. h. der Schritt
160 nach Fig. 4 ausgeführt. Sodann wird bei einem
Schritt 300 und danach, d. h. bei dem Schritt 170 nach Fig. 4
ermittelt, ob der Schlupfsteuervorgang zu beenden ist. Falls die
Kennung FB "1" ist, was bedeutet, daß die Antriebsräder mit
dem Bremssystem gesteuert werden, schreitet das Programm zu
einem Schritt 350 weiter. Wenn FB=0 gilt, was anzeigt, daß
durch die Schlupfsteuerung der Hydraulikdruck in den Antriebsrad-Zylindern
30 und 31 vermindert worden ist, d. h.
Vr nicht mehr größer als VH ist, schreitet das Programm zu
einem Schritt 310 weiter, bei dem ermittelt wird, ob die
Antriebsräder-Drehzahl Vr geringer als die Abschaltdrehzahl
VLL ist. Wenn die Antwort "NEIN" ist, schreitet das Programm
zum Schritt 350 weiter. Wenn Vr ≦ VLL gilt, wird bei einem
Schritt 320 ein Wert in einem Zeitgeber T um eine Einheit dT
erhöht. Danach wird bei einem Schritt 330 geprüft, ob dieser
Zeitgeberwert T größer als ein vorbestimmter Wert TM ist oder
nicht. Der Wert TM entspricht hierbei einer Wartezeit zur
Beurteilung der Erfüllung der Abschlußbedingungen und wird
experimentell auf einen geeigneten Wert festgelegt. Im Normalfall
entspricht der Wert TM 1 bis 3 Sekunden. Dieser Wert
soll jedoch einer Zeit entsprechen, die kürzer als die für
das vollständige Öffnen der zweiten Drosselklappe 14 im
Schritt 250 erforderliche Zeit ist. Falls im Schritt 330
das Ergebnis "JA" ist, schreitet das Programm zu einem
Schritt 340 weiter, bei dem der Schlupfsteuervorgang beendet
wird, d. h., die Kennung FTC wird auf "0" rückgesetzt, während
der zweite Drosselöffnungswert R2 schnell auf den vollen Wert
erhöht und der Zündwinkel IT auf den richtigen Zündwinkel
ITd eingestellt wird. Nach diesen Einstellungen kann der
Fahrer sofort nach Belieben beschleunigen. Ferner wird
im Schritt 340 der Zeitgeber T rückgesetzt, wonach die
Routine endet.
Wenn im Schritt 300 oder 310 das Ermittlungsergebnis
"NEIN" ist, wird im Schritt 350 der Zeitgeber T rückgesetzt,
wonach die Routine endet. Wenn im Schritt 330
das Ermittlungsergebnis T<TM ist, wird die Routine direkt
beendet. Da in diesen drei Fällen die Kennung FTC nicht
rückgesetzt wird, werden beim nächsten Durchlaufen der
Routine nach Fig. 4 alle Verarbeitungsschritte nach Fig. 5,
d. h. die Schritte 160 bis 180 nach Fig. 4 wiederholt. Wenn
dagegen im Schritt 340 oder 180 die Kennung FTC
rückgesetzt wird, werden beim nächsten Durchlaufen der
Routine nach Fig. 4 die Schritte 160 bis 180 bzw. alle Verarbeitungsschritte
nach Fig. 5 für die Antriebsschlupfsteuerung
nicht ausgeführt, falls nicht im
Schritt 130 die Antriebsräder-Drehzahl Vr die hohe Ansprechdrehzahl
VSB übersteigt.
Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wird die
Antriebsschlupfsteuerung nur dann beendet, wenn über
eine vorbestimmte Zeitdauer zwei Bedingungen erfüllt sind,
nämlich eine Verminderung des hydraulischen
Bremsdrucks infolge der Schlupfsteuerung und ein
Abfallen der Antriebsräder-Drehzahl Vr unter die Abschaltdrehzahl
VLL. Zusätzlich können folgende Abschlußbedingungen
vorgegeben werden: Wenn das Öffnungsausmaß R2
der zweiten Drosselklappe 14 größer als das Öffnungsausmaß RM
der vom Fahrer betätigten Hauptdrosselklappe 10 wird, wird
die Schlupfsteuerung beendet, selbst wenn die vorbestimmte
Zeitdauer noch nicht abgelaufen ist. In diesem Fall wird die
Schlupfsteuerung schneller beendet, so daß der Fahrer das
Fahrzeug früher beschleunigen kann.
Claims (9)
1. Verfahren zur Antriebsschlupfregelung bei einem Fahrzeug,
bei dem
- - bei einem Beschleunigungsvorgang das Auftreten von Schlupf zwischen einem Antriebsrad des Fahrzeugs und der Fahrbahn erfaßt und hierbei ermittelt wird, ob ein vorgegebener erster Schlupfwert überschritten wird,
- - bei Ermittlung eines Überschreitens des ersten Schlupfwertes ein Schlupfsteuervorgang zur Verringerung des aufgetretenen Schlupfes zumindest durch Betätigung einer Bremseinrichtung des Antriebsrads eingeleitet wird,
- - und nach Absinken des Schlupfes unter einen kleiner als der erste Schlupfwert vorgegebenen zweiten Schlupfwert der Schlupfsteuervorgang beendet wird,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - das Abfallen der auf das Antriebsrad (26; 27) wirkenden Bremskraft unter einen vorgegebenen Bremskraftwert ermittelt wird
- - und der Schlupfsteuervorgang bei unter den vorgegebenen Bremskraftwert abgefallener Bremskraft und unter dem zweiten Schlupfwert liegendem Schlupf nach Ablauf einer festgesetzten Zeitdauer beendet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
beim Schlupfsteuervorgang die Ausgangsleistung einer
Brennkraftmaschine (1) des Fahrzeugs verringert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
zur Verringerung der Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine
(1) eine zweite Drosselklappe (14) geschlossen
wird, die im Ansaugrohr der Brennkraftmaschine (1) in
Reihe mit einer durch Fahrpedalbetätigung steuerbaren
Haupt-Drosselklappe (10) angeordnet ist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Bremseinrichtung des Antriebsrads
durch eine gesondert vom üblichen, bremspedalbetätigungsabhängigen
Betriebsbremssystem (21, 22) vorgesehene
hydraulische Druckquelle (23) betätigbar ist und daß das
Abfallen der Bremskraft durch Ermittlung des hydraulischen
Drucks in der Bremseinrichtung ermittelt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß der zweite Schlupfwert auf im wesentlichen
"0" festgesetzt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß der erste Schlupfwert auf einen Betrag
festgesetzt wird, bei dem die Gleitreibungskraft zwischen
Antriebsrad und Fahrbahn maximal ist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die festgesetzte Zeitdauer geringfügig
länger als eine Zykluszeit von beim Schlupfsteuervorgang
entstehenden Drehgeschwindigkeitsschwankungen des Antriebsrades
vorgegeben ist.
8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach
Anspruch 1, gekennzeichnet durch
- - eine Meßeinrichtung (48, 49) zur Ermittlung des Auftretens von Schlupf zwischen einem Antriebsrad (26; 27) des Fahrzeugs und der Fahrbahn bei einem Beschleunigungsvorgang,
- - eine Vergleichseinrichtung (60) zur Ermittlung des Überschreitens des vorgegebenen ersten Schlupfwertes,
- - eine weitere Meßeinrichtung (47) zur Erfassung der auf das Antriebsrad wirkenden Bremskraft,
- - eine weitere Vergleichseinrichtung (60) zur Ermittlung des Unterschreitens des vorgegebenen Bremskraftwertes, und
- - eine Steuereinrichtung (60), die bei Ermittlung eines Überschreitens des ersten Schlupfwertes einen Schlupfsteuervorgang zur Verringerung des aufgetretenen Schlupfes zumindest durch Betätigung einer Bremseinrichtung des Antriebsrades einleitet und den Schlupfsteuervorgang bei Abfall der auf das Antriebsrad wirkenden Bremskraft unter den vorgegebenen Bremskraftwert und Absinken des Schlupfes unter den zweiten Schlupfwert nach Ablauf der festgesetzten Zeitdauer beendet.
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