DE3836680A1

DE3836680A1 - Schaltungsanordnung fuer ein fahrzeug mit antriebsschlupfregelung

Info

Publication number: DE3836680A1
Application number: DE3836680A
Authority: DE
Inventors: Ralph Hoffmann
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 1988-10-28
Filing date: 1988-10-28
Publication date: 1990-05-03
Also published as: GB2226375A; FR2638403B1; JPH02171374A; GB8924250D0; BR8905054A; GB2226375B; FR2638403A1; US5040120A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung, die für ein Fahrzeug mit Antriebsschlupfregelung vorgesehen ist und mit der aus Sensorsignalen, die das Drehverhalten der angetriebenen und der nicht angetriebenen Räder wiedergeben, Antriebsschlupfregelsignale, nämlich Bremsdruck- und/oder Antriebsmotor-Steuersignale ableitbar sind.

Bei Regelschaltungen der hier in Rede stehenden Art werden die benötigten Informationen zur Steuerung des Bremsdruckes und/oder des Fahrzeug-Antriebsmotors ausschließlich oder hauptsächlich aus dem Drehverhalten der einzelnen Fahrzeug räder abgeleitet. Hierzu sind Radsensoren vorhanden, deren Ausgangssignale in einer elektronischen Schaltungsanordnung ausgewertet und logisch miteinander verknüpft werden. Um ei ne optimale Antriebsschlupfregelung zu erreichen, ist eine möglichst feinfühlig, empfindlich und schnell auf Änderungen des Raddrehverhaltens, die eine Instabilität bzw. einen zu hohen Antriebsschlupf ankündigen, reagierende Schaltungsan ordnung erforderlich. Zur Ausschaltung unvermeidlicher Feh ler und Toleranzen im Meßsystem, bei der Signalverarbeitung usw. darf die Regelung jedoch grundsätzlich erst ansprechen, wenn bestimmte Schwellwerte überschritten sind. Außerdem werden durch Unebenheiten der Straße, Schwellen, Schlaglö cher und dergl. Änderungen des Raddrehverhaltens, Fahr werks- oder Achsschwingungen und dergl. hervorgerufen, die unerwünschte Regelvorgänge auslösen können und die durch Filterschaltungen oder durch Anheben der Ansprech-Schwell werte ohne nachteilige Auswirkung auf die Regelgüte nicht vollständig ausgeschaltet werden können.

Es ist bereits ein Verfahren und eine Schaltungsanordnung zur Unterdrückung unerwünschter, z.B. durch Fahrwerks- oder Achsschwingungen auslösbarer Regelvorgänge in blockierge schützten Bremsanlagen bekannt, bei der ein für die Einlei tung der Regelung maßgeblicher Schwellwert in Abhängigkeit von der Hochlaufbeschleunigung des geregelten Rades variiert wird (DE-OS 33 45 729). Eine Radverzögerung im Anschluß an eine Hochlaufverzögerung des gleichen Rades wird als Hinweis auf eine Straßenstörung aufgefaßt und eine Auslösung der Bremsschlupfregelung durch diese Verzögerungsphase verhin dert.

Der Erfindung liegt die allgemeine Aufgabe zugrunde, die Re gelgüte einer Schaltungsanordnung für ein Kraftfahrzeug mit Antriebsschlupfregelung zu verbessern. Ohne Einbuße an die Empfindlichkeit der Regelschaltung und Reaktionsgeschwindig keit auf durch Drehtendenzen soll das Auslösen von Regelvor gängen durch Fahrbahnstörungen vermieden werden.

Es hat sich nun herausgestellt, daß diese Aufgabe in fort schrittlicher Weise bei einer Schaltungsanordnung der ein gangs genannten Art dadurch gelöst werden kann, daß zur Er kennung von Fahrbahnstörungen und zur Unterdrückung von Re gelvorgängen infolge dieser Fahrbahnstörungen Schaltkreise vorhanden sind, die beim Auftreten von positivem Schlupf an einem nicht angetriebenen Rad und/oder einer Beschleunigung eines nicht angetriebenen Rades, die größer ist als die Fahrzeugbeschleunigung, für eine vorgegebene Zeitspanne die Antriebsschlupfregelung sperren oder die Empfindlichkeit der Antriebsschlupfregelung verringern. Wird mit der Schaltungs anordnung unter Berücksichtigung der Sensorsignale eine Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit gebildet, die als Bezugs größe zur Erzeugung der Regelsignale dient, können die Schaltkreise auch derart ausgebildet sein, daß zur Unter drückung von Regelvorgängen infolge von Fahrbahnstörungen die Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit beim Auftreten von posi tivem Schlupf an einem nicht angetriebenen Rad für eine vor gegebene Zeitspanne um einen dem Schlupf entsprechenden Wert angehoben wird. Diese Maßnahme eignet sich besonders für Fahrzeuge mit Heckantrieb.

Erfindungsgemäß wird also die Messung von positivem Schlupf an einem nicht angetriebenen Rad als Kriterium für das Über fahren einer Straßenstörung ausgewertet und das entsprechen de Signal zur Unterdrückung eines durch diese Straßenstörung verursachten Regelvorganges verwendet. Mach einer vorteil haften Ausführungsart der Erfindung ist die vorgegebene Zeitspanne in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit variabel und hängt von dem Abstand zwischen der Vorder- und der Hinterachse des Fahrzeuges ab. In dieser vorgegebenen Zeitspanne legt das Fahrzeug einen Weg zurück, der etwa dem Achsabstand entspricht. Diese vorgegebene Zeitspanne ist nach der Beziehung

ermittelbar, wobei A den Achsabstand des Fahrzeugs, V _F die Fahrzeuggeschwindigkeit und K eine Zeitkonstante, in der die Störung abklingen kann, bedeuten.

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung von Ausfüh rungsbeispielen anhand der beigefügten Diagramme und der Schaltungsanordnung hervor.

Es zeigen:

Fig. 1 schematisch vereinfacht die Änderung der Vorder rad- und Hinterradgeschwindigkeit infolge einer Fahrbahnstörung bei einem Fahrzeug mit Heckantrieb,

Fig. 2 in gleicher Darstellungsweise wie Fig. 1 das glei che Ereignis bei einer Schaltungsanordnung mit An hebung der Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit,

Fig. 3 in gleicher Darstellungsweise wie Fig. 1 das glei che Ereignis, jedoch bei einem Fahrzeug mit Front antrieb, und

Fig. 4 in vereinfachter Blockdarstellung die erfindungswe sentlichen Schaltkreise einer Schaltungsanordnung nach der Erfindung.

Das Diagramm nach Fig. 1 dient zur Erläuterung der Wirkungs weise einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung bei einem Kraftfahrzeug mit Heckantrieb. Es ist die Drehgeschwindig keit eines Vorderrades VR und eines Hinterrades HR eines Kraftfahrzeuges, die nacheinander die gleiche Fahrbahnstö rung, beispielsweise eine Schwelle passieren, gezeigt. Das Hindernis beeinflußt zunächst in der Zeitspanne zwischen t ₁ und t ₂ den Geschwindigkeitsverlauf v _VR des Vorder rades VR. Das Rad erfährt durch dieses Hindernis eine posi tive Beschleunigung +a, die größer ist als die Fahrzeugbe schleunigung. Der positive Schlupf infolge der Straßenstö rung nimmt maximal den Wert S _VR an. Da es sich um ein Fahrzeug mit Heckradantrieb handelt, kommt als Ursache für den positiven Schlupf des Vorderrades VR nur eine Fahrbahn störung in Frage. Die Antriebsschlupfregelung wird daher durch die Meßgrößen +a und S _VR des nicht angetriebenen Vorderrades nicht in Gang gesetzt.

Die vorgenannte Fahrbahnstörung, die sich in der Zeitspanne t ₁ bis t ₂ auf den Lauf des Vorderrades auswirkt, wird nach einer bestimmten Zeitspanne, nämlich von t ₃ bis t ₄ auch die Geschwindigkeit des angetriebenen Hinterrades HR beeinflussen und zu entsprechenden (ggf. überlagerten) posi tiven Beschleunigungs- und Schlupfwerten am Hinterrad füh ren. Die Zeitspanne zwischen dem Auftreten der Störung am Vorderrad (t ₁-t ₂) und am Hinterrad (t ₃-t ₄) ist jedoch zwangsläufig von dem Achsabstand des Fahrzeugs und der Fahrzeuggeschwindigkeit abhängig. Durch Beachten dieser Gesetzmäßigkeit läßt sich daher eine durch eine Fahrbahnstö rung verursachte Radgeschwindigkeitsänderung erkennen und von Änderungen mit anderer Ursache unterscheiden. An dem ge regelten Hinterrad HR soll nämlich ein positiver Schlupf und/oder eine positive Beschleunigung, wenn diese Werte die vorgegebenen Grenzwerte überschreiten und wenn sie nicht auf Straßenstörungen, sondern auf zu hohe Antriebsleistung zu rückgehen, die Antriebsschlupfregelung in Gang setzen. Das Auslösen von Regelvorgängen infolge von Fahrbahnstörungen ist dagegen unerwünscht und muß unterdrückt werden.

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung beruht auf der Überlegung, daß sich auf ein Fahrbahnhindernis schließen läßt, wenn sich bei Vorwärtsfahrt zunächst an den Vorderrä dern und dann nach einem von dem Achsabstand und der Fahr zeuggeschwindigkeit abhängigen Zeitraum eine gleichartige Änderung messen läßt. Dieses Hindernis wird nämlich zunächst die Vorderräder und nach Überwindung des Achsabstandes die Hinterräder passieren. Beim Erkennen dieses Hindernisses wird mit der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung in dem Beispiel nach Fig. 1 die Antriebsschlupfregelung vorüberge hend gesperrt oder die Ansprechempfindlichkeit für einen Zeitraum T erheblich verringert. Der Zeitraum T läßt sich nach der Beziehung

oder

bestimmen, wobei A den Achsabstand des Fahrzeugs, V _F die Fahrzeuggeschwindigkeit und K eine Zeitkonstante, die von dem Abklingen der Störung bestimmt wird, bedeuten. Es wird keine Antriebsschlupfregelung zugelassen innerhalb der Zeit T, wenn der Schlupf S am geregelten Hinterrad nicht größer ist als S _k und am (nicht angetriebenen) Vorderrad VR eine positive Beschleunigung vorliegt.

Der kritische Schlupfwert S _k ist in einer Ausführungsart der Erfindung abhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit. Bei spielsweise wird am geregelten Hinterrad bei einer Fahrzeug geschwindigkeit zwischen Null und V ₁ ein bestimmter Schlupf S ₁ und bei einer Geschwindigkeit über V ₁ ein be stimmter höherer Schlupfwert S ₂ noch zugelassen. Natürlich ist auch eine Unterteilung in mehreren Schlupfgrößen in Ab hängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit möglich.

Nach einer bestimmten Zeitdauer, die durch die Größe k oder K, je nach formelmäßiger Darstellung, erfaßt wird, klingt die durch die Straßenunebenheit gegebene Störung wieder ab.

In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2, das sich ebenfalls auf ein Fahrzeug mit Heckantrieb und auf eine gleiche Stör situation wie Fig. 1 bezieht, wird zum Zeitpunkt t ₁ für die Zeitdauer T die sogen. Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit V _Ref angehoben. Es handelt sich also um eine Schaltungsan ordnung, bei der als Bezugsgröße zur Erzeugung der Antriebs schlupfregelsignale zunächst eine Fahrzeugreferenzgeschwin digkeit gebildet wird. Dies geschieht üblicherweise durch logische Verknüpfung der von den Radsensoren gelieferten Si gnale, ggf. unter Einschluß weiterer Sensorsignale. Durch Anheben der Referenzgeschwindigkeit, siehe untere Kurve V _Ref in Fig. 2, wird erreicht, daß die Antriebsschlupfre gelung selbst dann nicht anspricht, wenn bei dem angetriebe nen Rad, wie dies in der Zeitspanne zwischen t ₃ und t ₄ geschieht, positiver Schlupf S _HR auftritt. Ein weiteres Ansteigen des Antriebsschlupfes, nämlich über den durch das Anheben der Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit gegebenen Wert S _o, wurde allerdings die Regelung auslösen. Auch kann das Anheben der Referenzgeschwindigkeit V _Ref analog dem Aus führungsbeispiel nach Fig. 1 wiederum von der Fahrzeugge schwindigkeit beeinflußt werden.

Fig. 3 bezieht sich auf ein Fahrzeug mit Frontantrieb. Auch hierbei weist das Auftreten von positiven Beschleunigungssi gnalen und von positivem Schlupf am Vorderrad VR und am Hin terrad HR in Abstand T auf Fahrbahnstörungen hin. Eine ent sprechende Reduzierung der Ansprechempfindlichkeit, wie im Beispiel nach Fig. 1, ist ebenfalls von Vorteil, obwohl sich die Reduzierung der Ansprechgeschwindigkeit im Vergleich zu heckangetriebenen Fahrzeugen etwas verzögert auswirkt, weil als erstes das geregelte Rad das Hindernis passiert. Bei pe riodischen Straßenstörungen ist die erreichbare Verbesserung der Antriebsschlupfregelung praktisch genau so groß wie bei Fahrzeugen mit Heckantrieb.

Das Ausführungsbeispiel einer Schaltungsanordnung gemäß Fig. 4 dient zur Anhebung der Fahrzeuggeschwindigkeit oder der Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit V _Ref um einen Betrag K ₃ im Falle einer Straßenstörung. Es handelt sich um ein Fahr zeug mit Heckantrieb und um die anhand der Fig. 2 beschrie benen Ausführung.

Mit Hilfe eines Komparators 1 wird zunächst die Radbeschleu nigung a mit einer vorgegebenen Beschleunigungsschwelle k ₁ verglichen. Ist a _Rad größer oder gleich groß wie k ₁, wird über einen Divisor 2 und einen Multiplikator 3 ein Timer 4 nach der Bedingung

gesetzt. Der Timer enthält ein C-Glied, mit einem Kondensa tor, der nach dieser Bedingung geladen wird. Hat sich der Kondensator über einen Widerstand R (in der Zeit T) entla den, wird auf normale Fahrzeuggeschwindigkeit oder Fahrzeug referenzgeschwindigkeit zurückgeschaltet.

Ist die Radbeschleunigung a _Rad kleiner als k ₁, wird durch ein Ausgangssignal des Komparators 1 der Timer 4 auf Mull gesetzt bzw. der Kondensator des RC-Gliedes entladen.

Claims

1. Schaltungsanordnung für ein Kraftfahrzeug mit Antriebs schlupfregelung, mit der aus Sensorsignalen, die das Drehverhalten der angetriebenen und der nicht angetrie benen Räder wiedergeben, Antriebsschlupfregelsignale, nämlich Bremsdruck- und/oder Antriebsmotor-Steuersigna le, ableitbar sind, dadurch gekennzeich net, daß zur Erkennung von Fahrbahnstörungen und zur Unterdrückung von Regelvorgängen infolge dieser Fahr bahnstörungen Schaltkreise vorhanden sind, die beim Auf treten von positivem Schlupf an einem nicht angetriebe nen Rad und/oder einer Beschleunigung eines nicht ange triebenen Rades, die größer ist als die Fahrzeugbe schleunigung, für eine vorgegebene Zeitspanne die An triebsschlupfregelung sperren oder die Empfindlichkeit der Antriebsschlupfregelung verringern.

2. Schaltungsanordnung für ein heckgetriebenes Kraftfahr zeug mit Antriebsschlupfregelung, mit der aus Sensorsi gnalen, die das Drehverhalten der angetriebenen und der nicht angetriebenen Räder wiedergeben, Antriebsschlupf regelsignale, nämlich Bremsdruck- und/oder Antriebsmo tor-Steuersignale, ableitbar sind, wobei unter Berück sichtigung der Sensorsignale eine Fahrzeugreferenzge schwindigkeit gebildet wird, die als Bezugsgröße zur Er zeugung der Regelsignale dient, dadurch gekenn zeichnet, daß zur Unterdrückung von Regelvor gängen infolge von Fahrbahnstörungen Schaltkreise vor handen sind, die die Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit (V _Ref) beim Auftreten von positivem Schlupf an einem nicht angetriebenen Rad für eine vorgegebene Zeitspanne um einen dem Schlupf entsprechenden Wert anheben.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgegebene Zeit spanne (T) in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindig keit variabel ist und dem Abstand (A) zwischen der Vor der- und der Hinterachse angepaßt ist.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch ge kennzeichnet, daß in der vorgegebenen Zeit spanne (T) das Fahrzeug einen Weg zurücklegt, der etwa dem Achsabstand (A) entspricht.

5. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgege bene Zeitspanne (T) nach der Beziehung ermittelbar ist, wobei A den Achsabstand des Fahrzeugs, V _F die Fahrzeuggeschwindigkeit und K eine Zeitkonstan te, in der die Störung abklingen kann, bedeuten.