DE3883128T2

DE3883128T2 - Steuervorrichtung für die Motorbremse.

Info

Publication number: DE3883128T2
Application number: DE88115401T
Authority: DE
Inventors: Takao Komoda
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1987-09-29
Filing date: 1988-09-20
Publication date: 1993-12-23
Anticipated expiration: 2008-09-21
Also published as: EP0309868A3; EP0309868A2; DE3883128D1; JPH0587665B2; JPS6487844A; US4917208A; EP0309868B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

1. Gebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Motorbremsung- Regeleinrichtung, durch die während einer Verringerung der Fahrzeuggeschwindigkeit ein (nachstehend als Schlupf bezeichneter) Wegfall von vortrieb durch ein angetriebenes Rad verhindert wird.

2. Beschreibung des Standes der Technik

Die DE 31 43 479 A1 offenbart eine Regeleinrichtung zum verhindern des Schlupfes der Räder eines Fahrzeugs. Zu diesem Zweck werden mittels an den jeweiligen Rädern angebrachten Sensoren- die Raddrehzahlen erfaßt und die die Fahrzeuggeschwindigkeit darstellenden jeweiligen elektrischen Sensorausgangssignale werden einer steuereinrichtung zugeführt. Durch die steuereinrichtung wird aus den Sensorausgangssignalen ermittelt, ob an den Rädern des Fahrzeugs eine Bremskraft aufgebracht wird. Ferner wird mittels entsprechender Sensoren ermittelt, ob von dem Fahrer die Fahrbremse betätigt wird. Im einzelnen wird dann, wenn durch den Motor an den Rädern des Fahrzeugs eine Bremskraft aufgebracht wird, die dazu tendiert, ein Blockieren der Räder zu bewirken, wogegen die Radbremsen nicht gleichzeitig betätigt sind, von der steuereinrichtung ein mit der Drosselklappe verbundenes hydraulisches Stellglied zum verändern des Öffnungsgrades der Drosselklappe betätigt, um damit eine Beschleunigungskraft des Motors hervorzurufen, bis die Tendenz zum Blockieren der Räder verschwunden ist.
Darüberhinaus offenbart die US-PS 3 802 528 eine Anordnung für eine automatische Drehmomentregelung, durch die der Öffnungsgrad der Drosselklappe vergrößert wird, wenn ein Schlupf auftritt.
Im allgemeinen wird während einer Verringerung der Fahrzeuggeschwindigkeit, d.h., wenn die Maschinendrehzahl höher als ein vorbestimmter Wert ist und die Drosselklappe geschlossen ist, die Brennstoffzufuhr zu der Maschine unterbrochen, so daß ein Ausstoß von unverbrannten Komponenten von Abgas verhindert wird und der Brennstoffverbrauch gesenkt wird.
In einer mit dieser Motorbremsung-Regeleinrichtung nach dem Stand der Technik versehenen Maschine wird Luft in die Maschine geleitet, wenn während einer Verringerung der Fahrzeuggeschwindigkeit ein Schlupf des angetriebenen Rades auftritt. Dennoch kann dann, wenn eine übermäßige Motorbremskraft beispielsweise infolge eines schnellen Schaltens von einem hohen auf einen niedrigen Gang hervorgerufen wird, die Motorbremskraft allein durch das Einleiten von Luft in die Maschine nicht ausreichend verringert werden und es kann daher weiterhin ein Schlupf an dem angetriebenen Rad auftreten, wenn diese Einrichtung nach dem Stand der Technik eingesetzt wird.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine Motorbremsung- Regeleinrichtung zu schaffen, die das Verhindern eines Schlupfes eines angetriebenen Rades eines Fahrzeugs bei dem ersten Anzeichen für ein Fehlen von Vortrieb dadurch ermöglicht, daß die Brennstoffabsperrung aufgehoben wird und der Maschine Brennstoff zugeführt wird.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Motorbremsung- Regeleinrichtung für ein Fahrzeug mit angetriebenen Rädern und nichtangetriebenen Rädern gelöst, die eine Brennstoff zuführvorrichtung zum Zuführen von Brennstoff zu einer Maschine, eine erste Bestimmungseinrichtung zum Bestimmen, ob gerade ein Motorbremsungsvorgang abläuft oder nicht, eine Brennstoffzuführsperrvorrichtung, die im Ansprechen auf eine Bestimmung der ersten Bestimmungseinrichtung, daß gerade ein Motorbremsvorgang abläuft, das Zuführen von Brennstoff zu der Maschine durch die Brennstoffzuführvorrichtung unterbricht, eine zweite Bestimmungseinrichtung zum Bestimmen, ob ein Schlupf der Antriebsräder des Fahrzeugs aufgetreten ist oder nicht, eine Steuereinrichtung, die im Ansprechen auf eine Bestimmung der zweiten Bestimmungseinrichtung, daß ein Schlupf der Antriebsräder des Fahrzeugs aufgetreten ist, eine Einwirkung der Brennstoff zuführsperrvorrichtung verhindert und das Zuführen von Brennstoff zu der Maschine zuläßt, und eine Maschinendrehzahl-Meßvorrichtung zum Messen einer Maschinendrehzahl aufweist, wobei die Motorbremsung- Regeleinrichtung dadurch gekennzeichnet ist, daß eine Detektoreinrichtung zum Erfassen des Öffnungsgrads eines Drosselventils vorgesehen ist und dann, wenn ein Schlupf der Antriebsräder des Fahrzeugs aufgetreten ist, das Verhindern des Brennstoffabsperrvorgangs aufrecht erhalten wird, bis das Drosselventil wieder geÖffnet wird.
Die Erfindung ist vollständiger aus der nachstehenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung in Verbindung mit den anliegenden Zeichnungen zu entnehmen.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

In den Zeichnungen sind:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs, bei dem die Erfindung angewandt ist,
Fig. 2 ein Ablaufdiagramm des Prozesses zum Unterbrechen der Zufuhr von Brennstoff zu der Maschine und
Fig. 3 ein Ablaufdiagramm der Steuerung der Funktion der Verbotkennung für das Verhindern eines Unterbrechens der Brennstoffzufuhr zu der Maschine.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

In Fig. 1 ist mit 1 eine elektronische Steuereinheit bezeichnet. Die elektronische Steuereinheit 1 ist als Digitalcomputer gestaltet und enthält einen Festspeicher (ROM) 3, einen Schreib/Lesespeicher (RAM) 4, eine Zentraleinheit (Mikroprozessor usw., CPU) 5, eine Eingabeeinheit 6 und eine Ausgabeeinheit 7. Der Festspeicher 3, der Schreib/Lesespeicher 4, die Zentraleinheit 5, die Eingabeeinheit 6 und die Ausgabeeinheit 7 sind miteinander über einen Zweiwegbus 2 verbunden.
Ein rechtes Vorderrad 9 und ein linkes Vorderrad 10 eines Fahrzeugs sind nicht angetriebene Räder und an dem rechten vorderrad 9 und dem linken Vorderrad 10 sind jeweils ein Drehzahlsensor 11 für das Messen der Drehzahl des rechten Vorderrades 9 bzw. ein Drehzahlsensor 12 für das Messen der Drehzahl des linken Vorderrades 10 angebracht. Die von diesen Raddrehzahlsensoren 11 und 12 abgegebenen Signale werden in die Eingabeeinheit 6 eingegeben.
Ein Ausgangswellen-Drehzahlsensor 15 ist an einem Getriebe 13 angebracht und dient dazu, die Drehzahl einer Ausgangswelle 14 zu messen, welche der Drehzahl von angetriebenen Rädern 20 entspricht. Die von dem Augangswellen-Drehzahlsensor 15 abgegebenen Signale werden gleichfalls in die Eingabeeinheit 6 eingegeben. Ferner ist an die Maschine ein Maschinendrehzahlsensor 17 zum Messen einer Maschinendrehzahl NE angebaut und an einer Drosselklappe 21 ist ein Sensor 18 zum Erfassen des Öffnungsgrades der Drosselklappe 21 angebracht. Die von diesen Sensoren 17 und 18 abgegebenen Signale werden in die Eingabeeinheit 6 eingegeben. An die Ausgabeeinheit 7 ist eine Brennstoffein5pritzvorrichtung 19 angeschlossen.
Es wird nun die Funktion dieses Ausführungsbeispiels erläutert.
Wenn ein Fahrpedal freigegeben wird, wird die Drosselklappe 21 geschlossen und in die Eingabeeinheit 6 ein Signal eingegeben. Zu diesem zeitpunkt wird durch den Maschinendrehzahlsensor 17 die Maschinendrehzahl NE erfaßt und von diesem ein Signal an die Eingabeeinheit 6 abgegeben. In der Zentraleinheit 5 wird die Maschinendrehzahl NE mit einer vorbestimmten Brennstoffabsperrdrehzahl NC verglichen, die in dem Festspeicher 3 gespeichert ist. Wenn die Drosselklappe 21 geschlossen ist und NE ≥ NC ist, wird aus der Ausgabeeinheit 7 an die Brennstoffeinspritzvorrichtung 19 ein Signal fur ein (nachstehend als Brennstoffabsperrung bezeichnetes) Unterbrechen der Zufuhr von Brennstoff zu der Maschine abgegeben und die Brennstoff zufuhr zu der Maschine wird unterbrochen, d.h., es wird ein Brennstoffabsperrvor gang ausgeführt. Daher wird ein Ausstoß von unverbrannten Komponenten im Abgas verhindert, der Brennstoffverbrauch gesenkt und eine starke Motorbremswirkung hervorgerufen. Wenn die Motorbremsung ausgeführt wird, kann ein Schlupf der angetriebenen Räder 20 auftreten, falls das Fahrzeug auf einer Straßenfläche geringer Reibung fährt, beispielsweise auf einer mit Eis und Schnee bedeckten Fahrbahn. Der Schlupf der angetriebenen Räder 20 wird durch Vergleichen der Drehzahl der angetriebenen Räder 20 mit der Drehzahl der nicht angetriebenen Räder 9 und 10 ermittelt. D.h., ein Schlupf der angetriebenen Räder 20 wird dann ermittelt, wenn die folgende Gleichung erfüllt ist:
NR x A ( (NFR + NFL) / 2 - B
wobei folgendes gilt: NR Drehzahl der Ausgangswelle
NFR: Drehzahl des rechten Vorderrads
NFL: Drehzahl des linken vorderrads
A: Koeffizient zum Umsetzen von NR auf die Drehzahl des angetriebenen Rades
B: Koeffizient für das Ausschalten eines Meßfehlers und einer Differenz zwischen der Drehzahl des rechten Vorderrades und der Drehzahl des linken Vorderrades bei der Kurvenfahrt des Fahrzeugs.
Der Schlupf der angetriebenen Räder 20 wird durch die Zentraleinheit 5 ermittelt. D.h., durch den Ausgangswellen- Drehzahlsensor 15, den Drehzahlsensor 11 für das rechte Vorderrad und den Drehzahlsensor 12 für das linke Vorderrad werden jeweils die Drehzahlen NR, NFR und NFL erfaßt und die von diesen Sensoren 11, 12 und 15 abgegebenen Signale werden in die Eingabeeinheit 6 eingegeben.
Falls Schlupffestgestellt wird, wird aus der Ausgabeeinheit 7 an die Brennstoffeinspritzvorrichtung 19 ein Signal abgegeben, das eine Brennstoffabsperrung verhindert, und es wird der Maschine Brennstoff zugeführt, so daß daher die Motorbremswirkung verringert wird und ein Schlupf der angetriebenen Räder 20 vermieden wird.
Die Fig. 2 ist ein Ablaufdiagramm des Brennstoffabsperrprozesses bei dem Verringern der Fahrzeuggeschwindigkeit.
Gemäß Fig. 2 wird bei einem Schritt 50 ermittelt, ob die Drosselklappe 21 geschlossen ist oder nicht. Falls die Drosselklappe 21 nicht geschlossen ist, schreitet die Routine zu einem Schritt 51 weiter, bei dem ermittelt wird, ob eine Absperrkennung gesetzt ist oder nicht. Falls die Absperrkennung nicht gesetzt ist, ist der Prozeßzykus beendet, falls aber die Absperrkennung gesetzt ist, schreitet die Routine zu einem Schritt 52 weiter und die Absperrkennung wird rückgesetzt.
Wenn bei dem Schritt 50 ermittelt wird, daß die Drosselklappe 21 geschlossen ist, schreitet die Routine zu einem Schritt 53 weiter und es wird ermittelt, ob die Absperrkennung gesetzt ist oder nicht. Falls die Absperrkennung nicht gesetzt ist, schreitet die Routine zu einem Schritt 54 weiter und es wird ermittelt, ob die Maschinendrehzahl NE gleich der Brennstoffabsperrdrehzahl NC oder höher ist oder nicht. Falls NE < NC ist, ist der Prozeßzyklus abgeschlossen. In diesem Fall wird das Signal für das Unterbrechen der Brennstoff zufuhr nicht abgegeben und daher der Brennstoffabsperrvorgang nicht ausgeführt; falls aber NE ≥ NC ist, schreitet die Routine zu einem Schritt 55 weiter und die Absperrkennung wird gesetzt. Dann schreitet die Routine zu einem Schritt 56 weiter, bei dem ermittelt wird, ob eine (nachfolgend als Verbotkennung bezeichnete) Kennung zum Verbieten des Absperrens des Brennstoffs gesetzt ist oder nicht. Falls die Verbotkennung nicht gesetzt ist, wird die Absperrkennung in dem gesetzten Zustand gehalten und die Routine schreitet zu einem Schritt 57 weiter, bei dem ein Signal zum Unterbrechen der Brennstoffzufuhr abgegeben wird und daher ein Brennstoffabsperrvorgang ausgeführt wird. Wenn bei dem Schritt 56 ermittelt wird, daß die Verbotkennung gesetzt ist, schreitet die Routine zu einem Schritt 58 weiter und die Absperrkennung wird rückgesetzt, so daß daher das Signal für das Unterbrechen der Brennstoffzufuhr nicht abgegeben wird.
Wenn bei dem Schritt 53 ermittelt wird, daß die Absperrkennung gesetzt ist, schreitet die Routine zu einem Schritt 59 weiter und es wird ermittelt, ob die Maschinendrehzahl NE gleich einer in dem Festspeicher 3 gespeicherten vorbestimmten Brennstoffzufuhrdrehzahl NF oder kleiner ist oder nicht. Falls NE ≤ NF ist, schreitet die Routine zu dem Schritt 58 weiter und es wird die Absperrkennung rückgesetzt, so daß daher das Signal für das Unterbrechen der Brennstoffzufuhr nicht abgegeben wird. Falls bei dem Schritt 59 NE > NF ist, schreitet die Routine zu dem Schritt 56 weiter und es wird ermittelt, ob die Verbotkennung gesetzt ist oder nicht. Falls die Verbotkennung nicht gesetzt ist, wird die Absperrkennung in dem Setzzustand gehalten und die Routine schreitet zu dem Schritt 57 weiter.
Bei dem Schritt 57 wird das Signal für das Unterbrechen der Brennstoff zufuhr abgegeben und daher der Brennstoffabsperrvorgang ausgeführt. Wenn bei dem Schritt 56 ermittelt wird, daß die Verbotkennung gesetzt ist, schreitet die Routine zu dem Schritt 58 weiter und die Absperrkennung wird rückgesetzt, so daß daher das Signal für das Unterbrechen der Brennstoffzufuhr nicht abgegeben wird.
Die Fig. 3 ist ein Ablaufdiagramm des Ausführens der Steuerung der Funktion der Verbotkennung.
Gemäß Fig. 3 wird bei einem Schritt 60 durch Vergleichen der Drehzahl der angetriebenen Räder 20 mit der Drehzahl der nicht angetriebenen Räder 9 und 10 ermittelt, ob an den angetriebenen Rädern 20 ein Schlupf aufgetreten ist oder nicht. Falls sich
NR x A ( (NFR + NFL) / 2 - B
ergibt, d.h., an den angetriebenen Rädern 20 ein Schlupf aufgetreten ist, schreitet die Routine zu einem Schritt 61 weiter und es wird ermittelt, ob die Verbotkennung gesetzt ist oder nicht.
Falls die Verbotkennung gesetzt ist, ist der Prozeßzyklus abgeschlossen, aber falls die Verbotkennung nicht gesetzt ist, schreitet die Routine zu einem Schritt 62 weiter, bei dem die Verbotkennung gesetzt wird. Daher wird bei der Brennstoffabsperr-Routine (nach Fig. 2) der Brennstoffabsperrvorgang verhindert und der Maschine Brennstoff zügeführt. Wenn bei dem Schritt 60 ermittelt wird, daß kein Schlupf an den angetriebenen Rädern 20 aufgetreten ist, schreitet die Routine zu einem Schritt 63 weiter und es wird ermittelt, ob die Verbotkennung gesetzt ist oder nicht. Falls die Verbotkennung nicht gesetzt ist, ist der Prozeßzyklus abgeschlossen und es wird daher der Brennstoffabsperrvorgang nicht verhindert. Falls aber die Verbotkennung gesetzt ist, schreitet die Routine zu einem Schritt 64 weiter, bei dem ermittelt wird, ob die Drosselklappe 21 geschlossen ist oder nicht. Falls die Drosselklappe 21 geschlossen ist, wird die Verbotkennung in dem Setzzustand gehalten, so daß daher der Brennstoffabsperrvorgang verhindert ist und der Maschine Brennstoff zugeführt wird. Wenn bei dem Schritt 64 ermittelt wird, daß die Drosselklappe 21 nicht geschlossen ist, schreitet die Routine zu einem Schritt 65 weiter und die Verbotkennung wird rückgesetzt. Wenn bei dem Schritt 64 zunächst der Schlupf der angetriebenen Räder 20 bestimmt ist, wird die Verbotkennung in dem Setzzustand gehalten, bis die Drosselklappe 21 wieder Öffnet, d.h., bis das Fahrpedal betätigt wird, so daß daher ein häufiges Wiederholen von abwechselnden Brennstoffzufuhr- und Brennstoffabsperrvorgängen verhindert wird.
Obgleich die Erfindung unter Bezugnahme auf ein zum Zwecke der Darstellung gewähltes bestimmtes Ausführungsbeispiel beschrieben wurde, ist es ersichtlich, daß durch den Fachmann vielerlei Abwandlungen vorgenommen werden können, ohne von dem Grundkonzept und aus dem Rahmen der Erfindung abzuweichen.

Claims

1. Motorbremsung-Regeleinrichtung für ein Fahrzeug mit angetriebenen Rädern (20) und nichtangetriebenen Rädern (9, 10), die

eine Brennstoffzuführvorrichtung (19) zum Zuführen von Brennstoff zu einer Maschine,

eine erste Bestimmungseinrichtung (1, 18) zum Bestimmen, ob gerade ein Motorbremsungsvorgang abläuft oder nicht,

eine Brennstoff zufuhrsperrvorrichtung (1, 19), die im Ansprechen auf eine Bestimmung der ersten Bestimmungseinrichtung (1, 18), daß gerade ein Motorbremsvorgang abläuft, das Zuführen von Brennstoff zu der Maschine durch die Brennstoff zuführvorrichtung unterbricht,

eine zweite Bestimmungseinrichtung (1, 11, 12, 20) zum Bestimmen, ob ein Schlupf der Antriebsräder (20) des Fahrzeugs aufgetreten ist oder nicht,

eine Steuereinrichtung (1), die im Ansprechen auf eine Bestimmung der zweiten Bestimmungseinrichtung (1, 11, 12, 20), daß ein Schlupf der Antriebsräder (20) des Fahrzeugs aufgetreten ist, eine Einwirkung der Brennstoff zufuhrsperrvorrichtung (1, l9) verhindert und das Zuführen von Brennstoff zu der Maschine zuläßt, und

eine Maschinendrehzahl-Meßvorrichtung (14, 15) zum Messen einer Maschinendrehzahl aufweist,

wobei die Motorbremsung-Regeleinrichtung

dadurch gekennzeichnet ist, daß

eine Detektoreinrichtung (18) zum Erfassen des Öffnungsgrads eines Drosselventils (21) vorgesehen ist und dann, wenn ein Schlupf der Antriebsräder (20) des Fahrzeugs aufgetreten ist, das Verhindern des Brennstoffabsperrvorgangs aufrecht erhalten wird, bis das Drosselventil (21) wieder geÖffnet wird.

2. Motorbremsung-Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennstoff zuführvorrichtung (19) eine Brennstoffeinspritzvorrichtung enthält.

3. Motorbremsung-Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

die erste Bestimmungseinrichtung (1, 18) im Ansprechen auf Signale aus der Maschinendrehzahl-Meßvorrichtung (14, 15) und der Detektorvorrichtung (18) bestimmt, daß der Motorbremsvorgang der Maschine gerade abläuft, wenn die Maschinendrehzah1 höher als eine vorbestimmte Brennstoffabsperrdrehzahl ist und wenn das Drosselventil (21) geschlossen ist.

4. Motorbremsung-Regeleinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennstoffzufuhrabsperrvorgang der Brennstoffzufuhrsperrvorrichtung (1, 19) unterbrochen und der Maschine Brennstoff zugeführt wird, wenn die Maschinendrehzahl niedriger als eine Brennstoff zufuhrdrehzahl wird oder wenn das Drosselventil (21) geÖffnet wird.

5. Motorbremsung-Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (1) während eines gerade ablaufenden Motorbremsungsvorgang das Verhindern der Einwirkung der Brennstoffzufuhrsperrvorrichtung (1, 19) fortsetzt.

6. Motorbremsung-Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Bestimmungseinrichtung (1, 11, 12, 20) bestimmt, daß der Schlupf der Antriebsräder (20) aufgetreten ist, wenn die Drehzahl der Antriebsräder (20) niedriger als die Drehzahl der nichtangetriebenen Räder (9, 10) ist.

7. Motorbremsung-Regeleinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Bestimmungseinrichtung (1, 11, 12, 20) eine erste Detektorvorrichtung (15) zum Erfassen der Drehzahl der Antriebsräder (20) und eine zweite Detektorvorrichtung (11, 12) zum Erfassen der nichtangetriebenen Räder (9, 10) aufweist.

8. Motorbremsung-Regeleinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Maschine mit einem Getriebe (13) mit einer Ausgangswelle (14) versehen ist und daß die erste Detektorvorrichtung (15) die Drehzahl der Antriebsräder (20) aus der Drehzahl der Ausgangswelle (14) ermittelt.

9. Motorbremsung-Regeleinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Fahrzeug zwei nichtangetriebene Räder (9, 10) hat und daß die zweite Detektorvorrichtung (11, 12) zwei Drehzahlsensoren (11, 12) zum Erfassen der Drehzahlen der nichtangetriebenen Räder (9, 10) aufweist.

10. Motorbremsung-Regeleinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl der nichtangetriebenen Räder (9, 10) als Mittelwert der Drehzahlen der beiden nichtangetriebenen Räder (9, 10) bestimmt wird.