DE4042581B4 - Steuersystem zum Steuern der Verteilung des Antriebsdrehmoments von einer Fahrzeugmaschine auf angetriebene Räder - Google Patents

Steuersystem zum Steuern der Verteilung des Antriebsdrehmoments von einer Fahrzeugmaschine auf angetriebene Räder Download PDF

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Abstract

Ein Steuersystem für ein Kraftfahrzeug steuert die Antriebsdrehmomentabgabe für angetriebene Räder. Das Steuersystem steuert im Wesentlichen ein Ausgangsdrehmoment einer Kraftfahrzeug-Brennkraftmaschine in Richtung auf ein Motorausgangs-Zieldrehmoment, welches auf der Grundlage einer Gaspedalbetriebsgröße abgeleitet wird. Das Motorausgangs-Zieldrehmoment kann entsprechend zugeordneter Bedingungen modifiziert werden, beispielsweise in Bezug auf einen Straßenreibungspegel, die Charakteristik einer Kraftübertragung einschließlich eines Drehmomentwandlers und eines Getriebes. Das Steuersystem kann darüber hinaus die Auswahl der Motorausgangssteuerung und der Getriebeschaltsteuerung in Abhängigkeit von dem Fahrzeugfahrzustand vornehmen.

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Steuersystem der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art.
  • Mit einem aus der DE 37 10 891 A1 bekannten Steuersystem wird eine auch als Tempomat bezeichnete automatische Geschwindigkeitssteuerung eines Fahrzeuges erreicht, bei der eine zuvor vorgewählte Fahrzeuggeschwindigkeit automatisch beibehalten wird.
  • Aus der DE 37 41 248 C1 ist eine Vorrichtung zum Ermitteln von Schlupfschwellen für eine Antriebsschlupfregelung eines Kraftfahrzeuges bekannt, wobei aus den gemessenen Werten der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Fahrzeuglängsbeschleunigung der momentan vorherrschende Reibbeiwert zwischen Fahrzeug und Fahrbahn ermittelt wird und diesem ein Schlupfwert als Schwellwert für die Antriebsschlupfregelung zugeordnet wird. Eine solche Vorrichtung soll eine Verbesserung hinsichtlich Bremsenbelastung, Traktion und Stabilität des Fahrzeuges, insbesondere bei Kurvenfahrt, bewirken.
  • Aus der DE 37 05 983 A1 ist eine Vorrichtung zum Überwachen des Ausnutzungsgrades des vorherrschenden Fahrbahnreibwertes beim Bremsen und/oder Beschleunigen eines Kraftfahrzeuges bekannt. Dabei wird aus der Rad- und Fahrzeuggeschwindigkeit der momentane Schlupf berechnet und als Funktion der gemessenen Fahrzeugbeschleunigung dargestellt. Aus abgespeicherten Schlupfkennlinien für typische Fahrbahnzustände wird die der momentanen Schlupffunktion am nächsten kommende Kennlinie ermittelt und das Verhältnis zwischen dem erfassten höchsten Beschleunigungswert und dem höchsten Beschleunigungswert der ermittelten Schlupfkennlinie gebildet und angezeigt. Die Anzeige informiert den Fahrer, wie weit er den jeweils vorherrschenden Fahrbahn-Reibwert ausnutzt.
  • Aus der DE 31 27 302 A1 ist eine Vortriebs-Regeleinrichtung für ein Kraftfahrzeug bekannt, bei der eine auf mindestens einen vorgebbaren Schwellenwert der Fahrzeuggeschwindigkeit ansprechende Vergleichseinrichtung ein eine Verminderung des Antriebsdrehmoments bewirkendes Signal erzeugt, sobald dieser Schwellenwert überschritten ist und ein die Aktivierung einer Radbremse bzw. die Durchdrehneigung eines angetriebe nen Rades anzeigendes Signal auftritt. Der dazu benutzte Schwellenwert der Fahrzeuggeschwindigkeit wird in Abhängigkeit von der am Fahrzeug bei Kurvenfahrt auftretenden Querbeschleunigung geregelt.
  • Aus der DE 37 11 913 A1 ist eine Vorrichtung zur Antriebsschlupfverhinderung bekannt, bei der in Abhängigkeit von einem Schlupfsignal der Schaltzustand eines Automatikgetriebes so beeinflusst wird, dass ein Durchdrehen der Antriebsräder verhindert wird. Bei Auftreten eines Schlupfsignals wird das Automatikgetriebe stufenweise oder stufenlos in einen höheren Gang umgeschaltet, um das an den Antriebsrädern zur Verfügung stehende Antriebsdrehmoment zu verringern.
  • Bei einem aus der JP 62-3137 A bekannten Steuersystem der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art wird ein Reibungskoeffizient für die von dem Fahrzeug jeweils befahrene Straßenoberfläche aus der erfassten Fahrzeugbeschleunigung berechnet. Aus diesem Reibungskoeffizienten wird wiederum eine maximale Antriebskraft für die angetriebenen Räder berechnet, die je nach dem Reibungskoeffizienten auf die Straßenoberfläche übertragen werden kann, um das Fahrzeug zu beschleunigen. Außerdem ist eine Korrektureinrichtung zum Korrigieren der maximalen Antriebskraft vorgesehen, um eine Abweichung zwischen der Schlupfrate des angetriebenen Rades und einer Sollschlupfrate korrigieren zu können. Damit ist das Ausgangsdrehmoment einer Fahrzeugmaschine so einzustellen, dass über die angetriebenen Räder jeweils nur die korrigierte maximale Antriebskraft auf die Straßenoberfläche übertragen wird.
  • Aus der DE 36 44 134 A1 ist ein ähnliches Steuersystem bekannt, bei dem die Radbeschleunigungen der angetriebenen Räder berechnet werden, um eine Traktionsregelung bei einem Kraftfahrzeug auszuführen. Dadurch soll eine Traktionsregelung mit Bremseingriff für das jeweils durchdrehende Rad vermieden werden. Die Durchdrehneigung eines angetriebenen Rades wird jeweils festgestellt, wenn die Beschleunigung dieses Rades die Beschleunigung des nicht-angetriebenen Rades derselben Fahrzeugseite um einen vorgegebenen Betrag übersteigt. Dieses bekannte Steuersystem ist daher bei ei nem Fahrzeug mit Vierradantrieb, bei dem also alle Räder angetrieben sind, nicht anzuwenden.
    •
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein Steuersystem der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art so auszubilden, dass eine Traktionsregelung auch bei einem Fahrzeug mit Vierradantrieb anwendbar ist, um das Ausgangsdrehmoment einer Fahrzeugmaschine annähernd ohne Verlust zum Antrieb des Fahrzeugs auszunutzen, also das Fahrzeug ohne Durchdrehen der angetriebenen Räder zu beschleunigen.
  • Bei einem Steuersystem der genannten Art wird diese Aufgabe durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.
  • Das erfindungsgemäße Steuersystem zeichnet sich dadurch aus, dass aufgrund der ermittelten Radgeschwindigkeiten für jedes angetriebene Rad eine Drehwinkelbeschleunigung bestimmt wird und aus dieser wiederum, sowie der jeweiligen Radbelastung als auch des Raddrehmomentes, ein dynamischer Reibungskoeffizient für jedes einzelne angetriebene Rad individuell bestimmt wird. Aus einer ermittelten Schlupfrate eines jeden angetriebenen Rades und dem so bestimmten dynamischen Reibungskoeffizienten wird ein maximaler dynamischer Reibungskoeffizient bestimmt, der wiederum zur Bestimmung eines individuellen Grenzdrehmomentes für jedes angetriebene Rad benutzt wird. Schließlich wird in Abhängigkeit von der Anzahl der angetriebenen Räder des Fahrzeuges für jedes dieser angetriebenen Räder ein Grenzdrehmoment bestimmt. Auf dieses für jedes angetriebene Rad individuell bestimmte Grenzdrehmoment wird dann das Solldrehmoment am Ausgang der Fahrzeugmaschine begrenzt.
  • Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 6 angegeben.
    •
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnung im einzelnen erläutert. Es zeigen:
  • 1 ein schematisches Blockschaltbild der ersten Ausführungsform eines Antriebsdrehmoment-Abgabesteuersystems gemäß der Erfindung, mit einer Erläuterung der diskreten zu implementierenden Funktionen;
  • 2 ein Blockschaltbild der ersten Ausführungsform des Antriebsdrehmoment-Abgabesteuersystems mit einer Darstellung des ersten bevorzugten Aufbaus des Steuersystems,
  • 3 u. 4 Flussdiagramme der bei der ersten Ausführungsform des Steuersystems implementierten Abläufe;
  • 5 ein Diagramm mit einer Darstellung einer Tabelle für die Brennstoffeinspritzmenge, welche bei der ersten Ausführungsform des Steuersystems verwendet wird;
  • 6 ein Diagramm mit einer Darstellung einer Tabelle für den Drosselklappenöffnungswinkel, welche bei der ersten Ausführungsform des Steuersystems verwendet wird;
  • 7 ein schematisches Blockschaltbild mit einer Darstellung der Ablaufvorgänge, die bei der ersten Ausführungsform des Steuersystems verwendet werden sollen;
  • 8 ein Flussdiagramm mit einer Darstellung der Steuerung des kritischen Drehmoments, welche bei der ersten Ausführungsform des Steuersystems verwendet werden soll;
  • 9 ein diskretes Blockschaltbild mit einer Darstellung der Drehmomentverteilung und des physikalischen Kopplungsmodells;
  • 10 ein Diagramm mit einer Darstellung der Eigenschaften, die zur Bestimmung des maximalen dynamischen Reibungskoeffizienten verwendet werden;
  • 11 ein schematisches Blockschaltbild der zweiten Ausführungsform eines Antriebsdrehmoment-Abgabesteuersystems gemäß der Erfindung, welches auf diskrete Weise anhand von zu implementierenden Funktionen erläutert wird;
  • 12 ein Blockschaltbild der zweiten Ausführungsform des Antriebsdrehmoment-Abgabesteuersystems mit einer Darstellung der ersten bevorzugen Konstruktion des Steuersystems;
  • 13 ein Blockschaltbild mit der Darstellung eines Systems;
  • 14 bis 29 Diagramme mit einer Darstellung von Teilnehmerfunktionen, die bei der zweiten Ausführungsform des Steuersystems verwendet werden;
  • 30 ein Flussdiagramm mit einer Darstellung einer Routine zur selektiven Steuerung eines Motors oder eines Getriebes; und
  • 31 ein Flussdiagramm mit einem Steuerverfahren bei einer Muster-Triggerartigen Steuerung.
  • Es wird nunmehr Bezug auf die Figuren genommen, insbesondere auf 1, in welcher die erste Ausführungsform eines Antriebsdrehmoment-Abgabesteuersystems für ein Kraftfahrzeug in Form einer diskreten Schaltung erläutert ist, in welcher jeweilige Blöcke Funktionen repräsentieren, die dem vorzunehmenden Steuervorgang zugeordnet sind. Das Antriebsdrehmoments-Abgabesteuersystem gemäß der ersten Ausführungsform umfasst eine Antriebsrad-Drehmomentableitungsstufe 207, in welcher ein an angetriebenen Rädern erzeugtes Antriebsdrehmoment auf der Grundlage eines Ausgangsdrehmoments einer Brennkraftmaschine bestimmt wird. Das Steuersystem weist darüber hinaus eine Radgeschwindigkeitsüberwachungsstufe 204 zur Überwachung der Drehgeschwindigkeit der jeweiligen angetriebenen Räder auf. Die Radgeschwindigkeitsüberwachungsstufe 204 erzeugt die Radgeschwindigkeit anzeigende Daten, welche die überwachte Drehgeschwindigkeit der angetriebenen Räder repräsentieren. Die Radgeschwindigkeitsanzeigedaten werden einer Radwinkelbeschleunigungs-Bestimmungsstufe 206 zugeführt. In der Radwinkelbeschleunigungs-Bestimmungsstufe 206 werden die Radgeschwindigkeitsanzeigedaten verarbeitet, um Radwinkelbeschleunigungsanzeigedaten zu erhalten. Eine Radbelastungsüberwachungsstufe 208 ist vorgesehen, um die Last auf einem jeweiligen angetriebenen Rad zu überwachen. Die Antriebsraddrehmomentdaten, die von der Antriebsraddrehmoment-Ableitungsstufe 202 erzeugt werden, die Radwinkelbeschleunigungsanzeigedaten von der Radwinkelbeschleunigungs-Bestimmungsstufe 206, und die Radbelastungsanzeigedaten von der Radbelastungsüberwachungsstufe 208 werden einer Bestimmungsstufe 210 für dynamische Reibung zugeführt. Die Daten werden in der Bestimmungsstufe 210 für dynamische Reibung verarbeitet, um eine dynamische Reibung zwischen den angetriebenen Rädern und der Straßenoberfläche zu erhalten.
  • Weiterhin ist eine Radgeschwindigkeits-Überwachungsstufe 212 vorgesehen, um die Fortbewegungsgeschwindigkeit der Fahrzeugkarosserie zu überwachen und Fahrzeuggeschwindigkeitsanzeigedaten zu erzeugen. Die Fahrzeuggeschwindigkeitsanzeigedaten werden einer Radschlupfableitungsstufe 214 zusammen mit Radgeschwindigkeitsanzeigedaten von der Radgeschwindigkeitsüberwachungsstufe 204 zugeführt. In der Radschlupfbestimmungsstufe 204 werden Radschlupfanzeigedaten erzeugt auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeitsanzeigedaten und der Radgeschwindigkeitsanzeigedaten in bezug auf jedes der angetriebenen Räder. Die Radschlupfanzeigedaten und die die dynamische Reibung anzeigenden Daten von der Bestimmungsstufe 210 für die dynamische Reibung werden einer Maximalreibungsbestimmungsstufe 216 zugeführt. Eine maximale Reibung wird in der Maximalreibungsbestimmungsstufe 216 auf der Grundlage der die dynamische Reibung anzeigenden Daten und der Radschlupfanzeigedaten erhalten. Angesichts der in der Maximalreibungsbestimmungsstufe 216 erhaltenen Maximalreibungsanzeigedaten wird ein kritisches Drehmoment erhalten, welches ein maximales Antriebsdrehmoment darstellt, welches jedem angetriebenen Rad zugeführt werden kann, um die Räder optimal anzutreiben, ohne eine nicht akzeptierbare Größe des Radschlupfes hervorzurufen, und hierzu dient eine Bestimmungsstufe 218 für das kritische Drehmoment. Ein kritisches Drehmoment anzeigende Daten werden daher in der Bestimmungsstufe 218 für das kritische Drehmoment erzeugt und einer Drehmomentbegrenzungsbestimmungsstufe 220 zugeführt. In der Drehmomentbegrenzungsbestimmungsstufe 220 werden Drehmomentbegrenzungsanzeigedaten erzeugt angesichts des kritischen Drehmoments, welches durch die das kritische Drehmoment anzeigende Daten repräsentiert werden, welche eine Obergrenze für ein Ausgangsdrehmoment der Brennkraftmaschine darstellen. In der Praxis werden die Drehmomentbegrenzungsanzeigedaten bestimmt durch Auswahl eine Minimalwertes des kritischen Drehmoments für jeweilige angetriebene Räder, und durch Multiplizieren des ausgewählten Minimalwertes für das kritische Drehmoment mit einer Anzahl angetriebener Räder, an welche das Mo torausgangsdrehmoment verteilt wird, bestimmt. Auf der Grundlage der Drehmomentbegrenzungsanzeigedaten von der Drehmomentbegrenzungsbestimmungsstufe 220 werden Motorausgangsbegrenzungsdaten bestimmt in einer Ausgangsbegrenzungsstufe 222 bestimmt. Die Motorausgangsbegrenzungsdaten werden einer Motorausgangssteuerstufe 224 zugeführt zum Steuern des Betriebs des Motors, um so die Ausgangsleistung (das Ausgangsdrehmoment) des Motors in einen Bereich zu steuern, der niedriger ist als die Ausgangsgrenze, welche durch die Motorausgangsbegrenzungsdaten festgelegt ist.
  • Allgemein leitet die dargestellte Ausführungsform des Steuersystems einen Ausgangsdrehmomentzielwert der Brennkraftmaschine auf der Grundlage einer Gaspedalbetriebsgröße ab oder einer Gaspedalposition und der Motorgeschwindigkeit. Um den Ausgangsdrehmomentzielwert zu erreichen, wird eine Brennstoffversorgungsmenge gesteuert, beispielsweise eine Brennstoffeinspritzmenge und eine Lufteinlassflussrate oder ein Drosselklappenöffnungswinkel. Die praktische Konstruktion des Steuersystems unter Verwendung der ersten Ausführungsform ist in 2 erläutert.
  • Bei dem in 2 erläuterten Steuersystem sind Radgeschwindigkeitssensoren 102, welche die voranstehend genannte Radgeschwindigkeitsübennrachungsstufe bilden, vorgesehen, um die Drehgeschwindigkeit jeweiliger Fahrzeugräder zu überwachen, einschließlich angetriebener Räder, die durch das Motorausgangsdrehmoment angetrieben werden, und nicht angetriebener Räder, die nicht mit dem Motor verbunden sind und daher sich entsprechend der Bewegung des Fahrzeuges frei drehen können. Bei einem Fahrzeug, welches eine Kraftübertragungsanordnung mit vier angetriebenen Rädern hat, werden alle Räder als angetriebene Räder eingesetzt. Die Radgeschwindigkeitssensoren 102 erzeugen Radgeschwindigkeitsanzeigesignale VFL, VFR, VRL und VRR, die jeweils die Drehgeschwindigkeit des zugehörigen Rades repräsentieren. Das allgemein als Radgeschwindigkeitsanzeigesignal bezeichnete Signal kann durch "Vij" repräsentiert werden. Weiterhin sind Radbelastungssensoren 104 vorgesehen, welche die Radbelastungsüberwachungsstufe bilden, und zwar für die jeweiligen Fahrzeugräder, um die Radbelastung jedes der Räder zu überwachen, und um so Radbelastungsanzeigesignale WFL, WFR, WRL und WRR zu erzeugen. Allgemein wird die Radbelastung nachstehend durch "Wij" repräsentiert.
  • Das Steuersystem umfasst weiterhin einen Kurbelwinkelsensor 132 zur Überwachung der Winkellage der Kurbelwelle und zur Überzeugung eines Kurbelreferenzsignals und eines Kurbellagersignals. Ein Gaspedalpositionssensor 134 ist einem Gaspedal zugeordnet, um die Betriebsgröße des Gaspedals zu überwachen und ein Gaspedalpositionsanzeigesignal zu erzeugen. Weiterhin ist ein Hubsensor 136 vorgesehen, um die relative Entfernung zwischen einer Fahrzeugkarosserie und einem Radaufhängungsteil zu überwachen und um ein Radaufhängungshubanzeigesignal zu erzeugen. Ein Getriebegangpositionssensor 140 ist in einem Getriebe 138 vorgesehen, um die momentane Gangposition oder den Betriebsbereich des Getriebes nachzuweisen, um so ein Getriebegangpositionsanzeigesignal zu erzeugen. Die voranstehend genannten Sensoren sind mit einer CPU 130 eines Mikroprozessors verbunden, welcher einen Kern des Steuersystems bildet.
  • Die CPU 130 bearbeitet die Eingangssignale zur Bestimmung eines Zielausgangsdrehmoments des Motors, und bestimmt auf diese Weise eine Brennstoffeinspritzmenge, die zur Erzeugung des Zielausgangsdrehmoments erforderlich ist. Auf der Grundlage der auf diese Weise bestimmten Brennstoffeinspritzmenge erzeugt die CPU 130 einen Brennstoffeinspritzimpuls, der eine Impulsbreite aufweist, die der Brennstoffeinspritzmenge entspricht. Auf wohlbekannte Weise wird die Brennstoffeinspritzmenge erhalten durch Nachsehen in einer Tabelle, und zwar einer Brennstoffeinspritzmengentabelle 146, die in einem Datenspeicher 144 gespeichert ist, bezüglich Brennstoffeinspritzsteuerparametern, beispielsweise Motorgeschwindigkeit, Motorbelastung usw. Der Brennstoffeinspritzimpuls wird einem oder mehreren Brennstoffeinspritzventilen 150 zugeführt, die in einem Lufteinlasssystem 158 des Motors angeordnet sind, um letztere so anzutreiben, dass sie die gesteuerte Brennstoffmenge einspritzen. Zur selben Zeit wird eine Einlassluftflussrate eingestellt auf eine erforderliche Rate durch Steuern des Drosselklappenöffnungswinkels zu einem Drosselklappenöffnungszielwinkel hin. Zum Steuern des Drosselklappenöffnungswinkels wird der Drosselklappenöffnungszielwinkel erhalten durch Nachschlagen in einer Tabelle, und zwar in einer Drosselöffnungswinkeltabelle 148 in dem Datenspeicher 144. Auf der Grundlage des so erhaltenen Drosselklappenöffnungszielwinkels treibt eine Servotreiberschaltung 154 einen Servomotor 156 an, um die Winkellage eines Drosselventils 160 in dem Einspritzsystem 158 einzustellen. Ein Drosselwinkelsensor 142 ist dem Servomotor 156 zugeordnet, um die Winkellage des Drosselventils festzustellen und um ein Drosselwinkelsignal θR der Servotreiberschaltung 154 als ein Rückkopplungssignal zuzuführen. Mit dieser Anordnung treibt die Servotreiberschaltung 154 den Servomotor 156 rückgekoppelt, um den Drosselklappenöffnungswinkel präzise auf den Zielwert einzustellen.
  • Die 3 und 4 zeigen Flussdiagramme, welche den Ablauf der Steuervorgänge erläutern, die durch die erste Ausführungsform des Steuersystems gemäß der Erfindung ausgeführt werden. 3 zeigt eine Routine zur Bestimmung eines Motorausgangsdrehmomentszielwertes T0, einer Brennstoffeinspritzmenge TI und eines Drosselklappenöffnungszielwinkels θ0, um so das Motorausgangszieldrehmoment zu erhalten. Die in 3 dargestellte Routine wird periodisch alle 10 ms getriggert.
  • In einem Schritt 1002 wird das Gaspedalpositionsanzeigesignal a ausgelesen. Daraufhin wird in einem Schritt 1004 ein Motorgeschwindigkeitsanzeigedatum Ne auf der Grundlage entweder des Kurbelreferenzsignals oder des Kurbelwinkelsignals auf an sich bekannte Weise erhalten. Daraufhin wird in einem Schritt 1006 das Motorausgangszieldrehmoment T0 berechnet durch folgende Gleichung: T0 = k1·a – K2·Ne (1)worin k1 und k2, Parameter sind, welche Drehmomentausgangseigenschaften festlegen, wobei k1 eine proportionale Konstante ist zum Bestimmen des Motorausgangsdrehmoments gegenüber der Gaspedalpositionsdaten, und k2 eine proportionale Konstante ist zum Bestimmen des Motorausgangsdrehmoments gegenüber der Motorgeschwindigkeit. Die proportionalen Konstanten k1 und k2 werden auf der Grundlage einer externen Belastung auf der Abtriebswelle des Motors erhalten, wobei die externe Belastung auf der Grundlage des Fahrzeuggewichtes und des Getriebeübersetzungsverhältnisses bestimmt wird.
  • In einem Schritt 1008 wird eine Drehmomentsvariationsanforderungsanzeigezielmarke F überprüft. Wenn die Drehmomentsvariationsanforderungsanzeigezielmarke F, die im Schritt 1008 überprüft wird, gesetzt ist, so wird das Motorausgangszieldrehmoment T0 gesetzt als die Motorausgangsdrehmomentsgrenze TMAX in einem Schritt 1010. Einzelheiten des Prozesses im Schritt 1010 werden nachstehend noch diskutiert.
  • In einem Schritt 1012 wird eine grundlegende Brennstoffeinspritzmenge TP bestimmt. Auf wohlbekannte Weise wird die grundlegende Brennstoffeinspritzmenge TP auf der Grundlage des Motorausgangszieldrehmoments T0 und der Motorgeschwindigkeitsanzeigedaten Ne bestimmt. Die Bestimmung der grundlegenden Brennstoffeinspritzmenge TP wird durchgeführt durch Nachschlagen in einer Tabelle, nämlich der Brennstoffeinspritzmengentabelle 146, die ebenfalls in 5 erläutert ist. Es ist ersichtlich, dass das Nachschlagen in der Tabelle in dem Schritt 1012 bezüglich des Motorausgangszieldrehmoments T0 und der Motorgeschwindigkeit Ne erfolgt. Die Variationscharakteristik der grundlegenden Brennstoffeinspritzmenge TP wird eingestellt unter Bezug auf die Leistung und die Eigenschaften des Motors. Daraufhin wird in einem Schritt 1014 die Brennstoffeinspritzmenge TI mit verschiedenen Korrekturwerten modifiziert, beispielsweise einem Beschleunigungsanreicherungskoeffizienten, einem Anreichungskoeffizienten für einen kalten Motor, einem vom Luft/Brennstoff-Verhältnis abhängigen Koeffizienten, einem Rückkopplungskorrekturkoeffizienten, usw., um eine Brennstoffeinspritzmenge TI zu bestimmen. Dann wird in einem Schritt 1016 der Drosselklappenöffnungszielwinkel θ0 anhand des Motorausgangszieldrehmoments T0 und der Motorgeschwindigkeit Ne bestimmt. Dann wird in einem Schritt 1016 der Drosselklappenöffnungszielwinkel θ0 auf der Grundlage des Motorausgangszieldrehmoments T0 und der Motorgeschwindigkeit Ne bestimmt. In der Praxis erfolgt die Bestimmung des Drosselklappenöffnungszielwinkels θ0 durch Nachschlagen in einer Tabelle, und zwar in der Drosselklappenöffnungswinkeltabelle 148, die in 6 dargestellt ist. Die gemäß 6 dargestellte Variationscharakteristik kann variabel sein abhängig von der Leistung des Motors und dessen Eigenschaften.
  • In einem Schritt 1018 wird die Brennstoffeinspritzmenge TI ausgegeben und an den Ausgangsanschluss der CPU 130 angelegt. Daher wird der Brennstoffeinspritzimpuls, der die Impulsbreite aufweist, die der Brennstoffeinspritzmenge II entspricht, durch das Brennstoffeinspritzventil 150 mit gegebener Zeitvorgabe synchron zur Drehung des Motors eingespritzt. Daraufhin wird der Drosselklappenöffnungszielwinkel θ0, der auf diese Weise erhalten wurde, der Servotreiberschaltung 154 in einem Schritt 1020 zugeführt. Die Servotreiberschaltung 154 treibt auf diese Weise den Servomotor 156 an, um eine Winkelverstellung des Drosselventils 160 auf den Drosselklappenöffnungszielwinkel θ0 hin zu bewirken.
  • 4 zeigt eine Routine zur Bestimmung von Ausgangsdrehmomenteigenschaften des Motors. Da die gezeigte Routine keine Hochgeschwindigkeitsdatenverarbeitung erfordert, wie dies für die Routine gemäß 3 erforderlich ist, kann die gezeigte Routine jedesmal dann ausgeführt werden, wenn ein Getriebegangschaltvorgang auftritt, oder bei der Verarbeitung eines Hintergrundjobs.
  • In einem Schritt 1102 werden die Getriebegangpositionsanzeigedaten oder die Getriebegeschwindigkeitsverhältnisanzeigedaten von dem Getriebegangpositionssensor 140 ausgelesen. Dann werden in Schritten 1104 und 1106 Überprüfungen durchgeführt, ob die momentane Gangposition im ersten Bereich oder im zweiten Bereich liegt. Ist die Getriebegangposition so, wie sie im Schritt 1104 überprüft wird, so wird das Übersetzungsverhältnisdatum M1 für den ersten Geschwindigkeitsbereich aus dem Datenspeicher 114 ausgelesen und in einem Schritt als das Gangübersetzungsdatenregister m gesetzt. Wenn andererseits das momentane Getriebeübersetzungsverhältnis so ist, wie dies in dem Schritt 1106 überprüft wurde, so wird das Gangübersetzungsdatum M2 für den zweiten Geschwindigkeitsbereich von dem Datenspeicher 144 ausgelesen und in einem Schritt 1110 in dem Getriebeübersetzungsdatenregister m gesetzt. Falls das momentane Getriebeübersetzungsverhältnis, welches im Schritt 1106 überprüft wird, nicht den zweiten Geschwindigkeitsbereich darstellt, so wird das Getriebeübersetzungsdatum für einen dritten Geschwindigkeitsbereich M3 ausgelesen und in einem Schritt 1112 in dem Getriebeübersetzungsdatenregister m gesetzt.
  • Dann wird in einem Schritt 1114 das Fahrzeuggewicht W auf der Grundlage des Radaufhängungshubanzeigesignals des Hubsensors 136 bestimmt. In der Praxis kann das Fahrzeuggewicht W mittels folgender Gleichung berechnet werden: W = W0 + L/k (2),wobei L ein Absenkungshub der Fahrzeugkarosserie aus der neutralen Höhenlage ist, und k der Federkoeffizient (Federkonstante) der Radaufhängung ist.
  • Dann wird in einem Schritt 1116 eine proportionale Konstante k1, welche die Ausgangsdrehmomentscharakteristiken gegenüber der Gaspedalposition festlegt, auf der Grund lage des Fahrzeuggewichtes W und der Getriebeübersetzungsdaten m bestimmt. In der Praxis wird die proportionale Konstante k1 mittels folgender Gleichung bestimmt: k1 = K1·W/m (3)
  • Dann wird in einem Schritt 1118 eine proportionale Konstante k2 bestimmt, welche die Ausgangsdrehmomentcharakteristiken gegenüber der Motorgeschwindigkeit Ne festlegt, und zwar auf der Grundlage des Fahrzeuggewichtes W und der Getriebeübersetzungsdaten m. In der Praxis wird die proportionale Konstante k2 mittels folgender Gleichung ermittelt: k2 = K2·W/m2 (4),wobei k1 und K2 experimentell erhaltene Konstanten sind für ein optimales Gefühl beim Fahren des Fahrzeuges.
  • Der Ablauf der Motorausgangsdrehmomentsteuerung wird unter Bezug auf 7 diskutiert, bei welcher der Betriebsablauf der ersten Ausführungsform des Steuersystems auf diskrete Weise erläutert ist. 7 zeigt ein Modell, welches die Tätigkeit des Fahrzeugs darstellt unter Vernachlässigung von Leistungsverlusten im Motor und der Kraftübertragung. In dem gezeigten Modell kann die Beziehung zwischen der Variationsgröße a der Gaspedalposition und einer Fahrzeugkarosseriebeschleunigung α durch die folgende Gleichung dargestellt werden:
    Figure 00120001
    wobei D der Fahrwiderstand ist, S der Laplace-Operator, und G1 bis G3 Verstärkungen.
  • Bei der voranstehenden Gleichung (5) repräsentiert das erste Element auf der rechten Seite die Reaktionseigenschaften der Fahrzeugkarosseriebeschleunigung α gegenüber der Gaspedalposition a. Andererseits repräsentiert das zweite Element auf der rechten Seite der Gleichung (5) die Reaktionseigenschaften der Fahrzeugkarosseriebeschleuni gung in bezug auf den Fahrzeug-Fahrwiderstand D. Diese Faktoren bestimmen das Gefühl beim Fahren des Fahrzeuges.
  • Die Verstärkungen G1 bis G3 können mit den folgenden Gleichungen bestimmt werden: G1 = k1·(m/R)·(g/W) (6) G2 = k2·(m/R)2·(g/W) (7) G3 = g/W (8),wobei R den effektiven Radius eines Reifens darstellt und g die Erdbeschleunigung.
  • Bei dem Drosselöffnungswinkelvariationsverhältnis gegenüber der Variation der Gaspedalposition wird k1 in der voranstehenden Gleichung variiert. Wenn k1 auf einen größeren Wert gesetzt wird, so wird das Variationsverhältnis der Fahrzeugbeschleunigung α gegenüber der Variation der Gaspedalposition größer, um so die Verstärkung G1 größer zu machen. In einem solchen Fall kann ein kräftigeres Fahrzeug-Fahrgefühl erhalten werden. Wenn andererseits die Verstärkung G2 auf einen größeren Wert gesetzt wird, so tritt ein Differenziereftekt zur Vergrößerung von Fluktuationen auf, und dies verschlechtert die Fahrfähigkeit des Fahrzeuges. Wie aus der voranstehenden Gleichung (7) deutlich wird, entspricht k2, zugeordnet der Verstärkung G2 dem Gradienten von tang δ der Drehmomentkurve in 7. Wenn der Drosselklappenöffnungswinkel nur abhängig von der Gaspedalposition gesteuert wird, so wird k2 die einzige Charakteristik des bestimmten Motors und kann nicht frei gesetzt werden.
  • Da bei der gezeigten Ausführungsform das Motorausgangszieldrehmoment bestimmt wird anhand der Gaspedalposition und der Motorgeschwindigkeit, wird es möglich, den Wert von k2 auf einen gewünschten Wert zu setzen. Verständlicherweise existieren optimale Werte für G1 und G2 für ein optimales Gefühl beim Fahren. Diese optimalen Werte können über Versuche festgestellt werden durch Einstellung von k1, k2 und m.
  • Wenn andererseits die Werte k1 und k2 nicht abhängig von externer Belastung eingestellt werden können, beispielsweise Fahrzeuggewicht W und Übersetzungsverhältnis m, so können die Verstärkungen G1 und G2 nicht auf Werten zum Erhalten eines optimalen Gefühls beim Fahren gehalten werden, wenn sich das Fahrzeuggewicht und/oder das Getriebeübersetzungsverhältnis ändert. Beispielsweise kann in einem niedrigen Übersetzungsverhältnis zur Erhöhung des Übersetzungsverhältnisses m die Verstärkung G2 quadratisch bezüglich m variiert werden. Hierdurch kann ein Rütteln des Fahrzeugs hervorgerufen werden. Auf ähnliche Weise kann das Fahrzeuggewicht W die Verstärkungen G1 und G2 beeinflussen.
  • Unter der Annahme, dass das Übersetzungsverhältnisdatum gleich m0, ist, das Fahrzeuggewicht gleich W0 ist, und dass die optimalen Werte für k1 und k2 k10 bzw. k20 sind, können die Verstärkungen über die folgenden Gleichungen ermittelt werden: G1 = k10·(m0/R)·(g/W0) (9) G2 = k20·(m0 2/R)2·(g/W0) (10)
  • Hierbei können unter der weiteren Annahme, dass sich das Übersetzungsverhältnis m und das Fahrzeuggewicht W ändern, k1 und k2 ausgedrückt werden durch: k1 = k10·(m0/W0)·W/m = K1·W/m (11) k2 = k20·(m0/W0)·(W/m2) = K2·W/m2 (12)
  • Wie hieraus deutlich wird, können durch Setzen von k1 und k2 in Beziehung zu m und W die Verstärkungen G1 und G2 optimale Werte sein, wie dies in den voranstehenden Gleichungen (9) und (10) gezeigt ist.
  • Wie aus der voranstehenden Diskussion deutlich wird, ist die gezeigte Ausführungsform dazu befähigt, die Brennstoffeinspritzmenge und die Lufteinlassflussrate abhängig vom Zieldrehmoment konstant zu steuern. Daher lässt sich gemäß der gezeigten Ausführungsform durch Steuern des Motorausgangszieldrehmoments ein optimales Gefühl beim Fahren des Fahrzeugs erreichen.
  • Zwar steuert die gezeigte Ausführungsform die Lufteinlassflussrate auf der Grundlage des Zieldrehmoments durch Bereitstellung des Drosselöffnungszielwinkels θ0 jedoch ist es auch möglich, die Lufteinlassflussrate auf der Grundlage des Drosselklappenöffnungszielwinkels zu steuern, um einen Einlassvakuumdruck auf einen Zielwert hin zu steuern.
  • Die gezeigte Ausführungsform führt eine Steuerung des kritischen Drehmoments durch. Die folgende Diskussion wird präsentiert für ein Fahrzeug, welches eine Kraftübertragung mit Vierradantrieb hat. Zur Durchführung der Steuerung des kritischen Drehmoments sind die Radgeschwindigkeitssensoren 102, die Radbelastungssensoren 104, und der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 112 vorgesehen. Der Radgeschwindigkeitssensor 102 kann gezahnte Rotoren und elektromagnetische Aufnahmeeinrichtungen aufweisen, die jeweiligen Rotoren zugeordnet sind. Andererseits kann der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 112 einen Ultraschallsensor auf weisen, zur Überwachung der Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit unter Verwendung des Dopplereffektes.
  • 8 zeigt ein Flussdiagramm mit einer Darstellung des Ablaufs der Steuerung des kritischen Drehmoments, wie dieser bei der gezeigten Ausführungsform des Steuersystems eingesetzt werden soll. Bei dieser Ausführungsform werden in einem Schritt 1202 folgende Signale ausgelesen: Radgeschwindigkeitsanzeigesignale Vij, die Radbelastungsanzeigesignale Wij und das Fahrzeuggeschwindigkeitsanzeigesignal V. Auf der Grundlage der Radgeschwindigkeitsanzeigesignale Vij wird eine Winkelbeschleunigung Δωij angetriebener Räder in einem Schritt 1204 bestimmt. In einem Schritt 1206, beim Anlassen des Fahrzeugs oder wenn das Motorausgangsdrehmoment im wesentlichen gering ist, werden die Drehmomentverteilung und Kopplung berechnet unter Verwendung des physikalischen Modells von 9, und daraufhin wird ein Antriebsdrehmoment Tij an dem angetriebenen Rad auf der Grundlage des Motorausgangszieldrehmoments T0 bestimmt. Daraufhin wird in einem Schritt 1208 die dynamische Reibung μij zwischen dem angetriebenen Rad und der Straßenoberfläche berechnet auf der Grundlage des Drehmoments Tij für das angetriebene Rad, der Radwinkelbeschleunigung Δωij, und der Radbelastung Wij. Es kann nämlich unter der Annahme, dass der ideale Reifenradius r beträgt und das Rotationsträgheitsmoment des Reifens im Rotationszentrum lij ist, das Rotationsträgheitsmoment ausgedrückt werden durch: lij·Δωij = Tij – μij·Wij·r (13)
  • Die voranstehende Gleichung kann modifiziert werden, um die dynamische Reibung μij durch die folgende Gleichung auszudrücken: μij = (Tij – lij·Δωij)/(Wij·r) (14)
  • Wie hieraus deutlich wird, kann die dynamische Reibung μij auf der Grundlage des Drehmoments Tij des angetriebenen Rades, der Raddrehwinkelbeschleunigung Δωij und der Radbelastung Wij bestimmt werden.
  • In einem Schritt 1210 wird der Radschlupf Sij auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit V und der Radgeschwindigkeiten Vij an den angetriebenen Rädern bestimmt. Dann wird in einem Schritt 1212 eine Vorhersage getroffen für eine maximale dynamische Reibung μijMAX anhand des Schlupfes Sij für das angetriebene Rad und der dynamischen Reibung μij unter Verwendung der in 10 dargestellten Charakteristiken. Dann wird in einem Schritt 1214 das kritische Drehmoment TijMAX bestimmt. Das kritische Drehmoment TijMAX repräsentiert die Obergrenze für das Drehmomentkriterium des angetriebenen Rades, wobei ein nicht hinnehmbarer Radschlupf erzeugt wird. Dann wird die Summe ΣTijMAX des kritischen Drehmoments TijMAX in einem Schritt 1216 bestimmt. Der Summenwert ΣTijMAX repräsentiert eine obere Grenze TMAX des zu erzeugenden Motorausgangsdrehmoments. Alternativ hierzu wird das kleinste kritische Drehmoment MIN(TijMA)) als das gemeinsame kritische Drehmomentdatum ausgewählt. Das gemeinsame kritische Drehmomentdatum wird durch die Anzahl (4) der angetriebenen Räder multipliziert, um die Motorausgangsdrehmomentsgrenze TMAX abzuleiten. Die letztgenannte Vorgehensweise kann dann nützlich sein, wenn der Präzisionsgrad bei der Vorhersage der maximalen dynamischen Reibung μijMAX nicht so hoch ist.
  • Daraufhin wird in einem Schritt 1218 die Motorausgangsdrehmomentsgrenze TMAX mit dem Motorausgangszieldrehmoment T0 verglichen. Wenn die Motorausgangsdrehmomentsgrenze TMAX größer oder gleich dem Motorausgangszieldrehmoment Z0 ist, so wird in einem Schritt 1220 die Zieldrehmomentsvariationsanforderungsanzeigemarke F zurückgesetzt. Andererseits wird, wenn die Motorausgangsdrehmomentsgrenze ZMAX kleiner ist als das Motorausgangszielmoment T0, die Zielmotordrehmomentsvariationsanforderungsanzeigemarke F in einem Schritt 1222 gesetzt.
  • Durch das voranstehend beschriebene Verfahren kann das Motorausgangsdrehmoment abhängig von dem Reibungszustand der Straßenoberfläche eingestellt werden.
  • 11 zeigt eine zweite Ausführungsform eines Antriebsdrehmomentabgabe-Steuersystems. 11 erläutert schematisch den allgemeinen Aufbau der zweiten Ausführungsform des Steuersystems. Wie hieraus deutlich wird, ist die gezeigte Ausführungsform darauf gerichtet, selektiv eine Schaltsteuerung eines Automatikgetriebes und des Motors durchzuführen, um optimal die Abgabe des Antriebsdrehmoments an angetriebene Räder einzustellen. Zu diesem Zweck umfasst die dargestellte Ausführungsform eine Überwachungsstufe 302, die aus mehreren Sensoren bestehen kann, die jeweils vorausgewählte Steuerparameter überwachen. Auf der Grundlage der überwachten Steuerparameter wird in einer Stufe 304 eine Entscheidung getroffen, ob das Getriebeübersetzungsverhältnis oder die Motorausgangsleistung eingestellt werden soll, um ein optimales Antriebsdrehmoment an den angetriebenen Rädern zu erhalten. Eine selektive Steuerung des Automatikgetriebes und des Motorausgangsdrehmoments wird durchgeführt abhängig von dem Ergebnis der Beurteilung in einer Steuerstufe 306 zum Steuern entweder des Automatikgetriebes 308 oder der Brennkraftmaschine 310.
  • Hieraus wird deutlich, dass die gezeigte Ausführungsform einsetzbar ist für entweder die erste oder zweite voranstehend genannte Ausführungsform, verbunden mit einer Steuerung für ein Automatikgetriebe. Beispielhaft zeigt 1 ein Beispiel für die zweite Ausführungsform des Steuersystems zur selektiven Durchführung der Motorausgangs-Drehmomentsteuerung und der Übersetzungsverhältnissteuerung für das Automatikgetriebe. Zur Erleichterung des Verständnisses sind der Radgeschwindigkeitssensor und der Radbelastungssensor gemäß der ersten Ausführungsform von 2 in 12 weggelassen. Diese Sensoren können allerdings als vorhanden angesehen werden zur Durchführung einer vom Radschlupf abhängigen Drehmomentbegrenzungssteuerung.
  • Bei dem in 12 dargestellten Aufbau ist zusätzlich zu dem Kurbelwinkelsensor 332, dem Gaspedalpositionssensor 334, dem Hubsensor 336, dem Getriebebetriebsbereichsensor 340 und dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 312 bei dem Steuersystem ein Lenkwinkelsensor 314 vorgesehen, der einem Lenkrad 316 zugeordnet ist, um eine Lenkwinkelverschiebung zu überwachen, und ein Bremsschalter 318, der das Niederdrücken eines Bremspedals 320 feststellt. Die voranstehend angegebenen Sensoren sind mit der CPU 330 eines Mikroprozessors verbunden, der einen Kern des Steuersystems bildet.
  • Die CPU 330 bearbeitet die Eingangssignale zur Bestimmung eines Ausgangszieldrehmoments des Motors und bestimmt so eine Brennstoffeinspritzmenge, die zur Erzeugung des Ausgangszieldrehmoments erforderlich ist. Auf der Grundlage der auf diese Weise bestimmten Brennstoffeinspritzmenge erzeugt die CPU 330 einen Brennstoffeinspritzimpuls, der eine Impulsbreite auf weist, die der Brennstoffeinspritzmenge entspricht. Auf wohlbekannte Weise wird die Brennstoffeinspritzmenge durch Nachschlagen in einer Tabelle bestimmt und zwar in einer Brennstoffeinspritzmengentabelle 346, die in einem Datenspeicher 344 gespeichert ist, anhand von Brennstoffeinspritzsteuerparametern, beispielsweise Motorgeschwindigkeit, Motorbelastung und dgl. Der Brennstoffeinspritzimpuls wird einem oder mehreren Brennstoffeinspritzventilen 350 zugeführt, die in einem Lufteinlasssystem 358 des Motors vorgesehen sind, um diesen durch Einspritzen der gesteuerten Brennstoffmenge anzutreiben. Zum selben Zeitpunkt wird eine Einlassluftflussrate eingestellt in Richtung auf eine erforderliche Rate hin durch Steuern des Drosselklappen-Öffnungswinkels in Richtung auf einen Drosselklappen-Öffnungszielwinkel hin. Zum Steuern des Drosselklappen-Öffnungswinkels wird ein Drosselklappen-Öffnungszielwinkel bestimmt durch Nachschlagen in einer Tabelle, und zwar in einer Drosselklappen-Öffnungswinkeltabelle 348 in dem Datenspeicher 344. Auf der Grundlage des Drosselklappen-Öffnungszielwinkels, der auf diese Weise bestimmt wird, treibt eine Servotreiberschaltung 354 einen Servomotor 356 zur Einstellung der Winkelposition eines Drosselventils 360 in dem Einspritzsystem 358. Ein Drosselwinkelsensor 342 ist dem Servomotor 356 zugeordnet, um die Drosselklappen-Winkelposition festzustellen und so ein Drosselwinkelsignal θR der Servotreiberschaltung 354 als ein Rückkopplungssignal zuzuführen. Mit dieser Anordnung treibt die Servotreiberschaltung 354 den Servomotor 356 in rückgekoppelter Weise zur präzisen Einstellung des Drosselklappen-Öffnungswinkels auf den Zielwert hin.
  • Der Ablauf der Motorausgangsdrehmomentsteuerung ist im wesentlichen derselbe wie bei der Erläuterung bezüglich der voranstehenden ersten Ausführungsform. Daher konzentriert sich die nachfolgende Diskussion auf die Auswahl der Motorausgangs-Drehmomentssteuerung und der Getriebeübersetzungsverhältnis-Steuerung. 13 erläutert den Funktionsablauf in der CPU 330, der ablaufen soll, um das Steuerschema festzulegen, abhängig von den Eingangs-Steuerparametern. Dies umfasst, wie dargestellt, eine Durchschnittsgaspedal-Betriebsgröße Ava, die durch Mitteln des Gaspedalpositionssignals a von dem Gaspedalpositionssensor über eine vorbestimmte Zeiteinheit bestimmt wird, eine Gaspedalbetriebsgeschwindigkeit Δa in einer vorbestimmten Zeiteinheit, eine Laufverteilung VrΔa der Gaspedalbetriebsgeschwindigkeit Δa, einen integrierten Wert der Lenkwinkelverschiebung ΣSTr, der durch Integrieren des Lenkwinkelsignals über eine vorbestimmte Zeiteinheit berechnet wird, eine Bremsfrequenz Tb, die durch Messen und Summieren der Gesamtanwendungszeit der Bremse bestimmt wird, und diese vorgenannten Größen werden in einer Signalverarbeitungsstufe 362 zusammen mit dem Fahrzeuggeschwindigkeits-Anzeigesignal Vsp und dem Gaspedalpositionssignal a bestimmt. Die Laufverteilung VrΔa lässt sich folgendermaßen ausdrücken:
    Figure 00190001
    wobei M und N vorbestimmte Konstanten sind.
  • Weiterhin wird auf der Grundlage des Motorausgangszieldrehmoments T0 und der aktuellen Durchschnittsbeschleunigung α des Fahrzeuges der Fahrwiderstand D unter Verwendung einer Tabelle f(T0,α) bestimmt. Beispielsweise kann der Fahrwiderstand aus der Gaspedalbetriebsgröße bei dem Fahrzeugfahrzustand, in welchem die Fahrzeugbeschleunigung gleich Null ist, ermittelt werden. Alternativ hierzu kann der Fahrwiderstand D auf einer ebenen Straße aus dem Fahrzeuggewicht und dem Motorausgangs-Drehmoment ermittelt werden.
  • Die durchschnittliche Gaspedalbetriebsgröße Ava, die Gaspedalbetriebsgeschwindigkeit Δa die Laufverteilung VrΔa der Gaspedalbetriebsgeschwindigkeit Δa, der integrierte Wert der Lenkwinkelverschiebung ΣSTr und die Bremsfrequenz Tb werden einer Fuzzy-Logikvorhersagestufe 364 zugeführt. In der Fuzzy-Logikvorhersagestufe 364 werden die gelieferten Daten verarbeitet, um den Fahrzeugfahrzustand festzustellen, und so eine Beurteilung zu treffen, ob eine höhere Priorität bezüglich der Steuerung an die Getriebeübersetzungsverhältnissteuerung oder an die Motorausgangs-Drehmomentsteuerung gegeben wird. Um dies zu ermöglichen, können Teilnehmerfunktionen in dem Datenspeicher 344 gespeichert sein. Das Verfahren zur Vorhersage des Fahrzeugfahrzustandes und zur Beurteilung, welcher Steuerung eine höhere Priorität gegeben soll, wird nachstehend beschrieben.
  • Beispielhaft wird eine Diskussion gegeben zur Auswahl von Steuerungen auf der Grundlage der Teilnehmerfunktion, die der Gaspedalbetriebsgeschwindigkeit Δa zugeordnet ist. Wie dies durch die durchgezogene Linie in 14(a) dargestellt ist, kann eine eingangsseitige Teilnehmerfunktion, die repräsentativ ist für die vorhergesagte Getriebesteuerungsanforderung, auf einen größeren Fuzzy-Wert gesetzt werden für eine Getriebeübersetzungsverhältnissteuerung, wenn die Gaspedalbetriebsgeschwindigkeit Δa relativ hoch ist, auf der Grundlage der Beurteilung, dass der Fahrer eine starke Beschleunigung des Fahrzeugs verlangt und daher verlangt, dass ein größeres Drehmoment den angetriebenen Rädern zugeführt wird. Dies geschieht dadurch, dass im Falle der Motorausgangsdrehmomentsteuerung eine Zeitverzögerung bezüglich einer Vergrößerung des Ausgangsdrehmoments vorhanden sein sollte. Andererseits kann, wie durch eine unterbrochene Linie in 14(a) dargestellt ist, eine eingangsseitige Teilnehmerfunktion, die repräsentativ ist für die Anforderung der vorhergesagten Motorausgangs-Drehmomentsteuerung, auf einen größeren Fuzzy-Wert gesetzt werden, wenn die Gaspedalbetriebsgeschwindigkeit Δa relativ gering ist. Dies geschieht daher, dass eine niedrige Gaspedalbetriebsgeschwindigkeit Δa eine geringere Anforderung des Fahrers bezüglich einer hohen Beschleunigung darstellt. In diesem Fall ist es vorzuziehen, zur Erzielung eines größeren Komforts beim Fahren eine häufige Betätigung eines Getriebegangschaltvorgangs zu vermeiden.
  • Dann wird unter Verwendung von 14(b) der vorhergesehene Anforderungsgrad für die Getriebeübersetzungsverhältnissteuerung bestimmt als ein Bereich (mit anderen Worten: ein integrierter Wert). Entsprechend wird unter Verwendung von 14(c) der vofiergesagte Anforderungsgrad für die Motorausgangs-Drehmomentsteuerung als ein Bereich bestimmt. Ein Schwerpunkt der logischen Summe (OR) wird dann mit den jeweiligen Bereichen, welche den vorhergesagten Anforderungsgrad für die Getriebeüberset zungsverhältnissteuerung bzw. die Motorausgangs-Drehmomentsteuerung darstellen bestimmt. Wenn der auf diese Weise bestimmte Schwerpunkt in Richtung auf die Seite der Getriebeübersetzungsverhältnissteuerung hin verschoben ist, so kann eine Beurteilung getroffen werden, dass der Getriebeübersetzungsverhältnissteuerung eine Priorität gegeben werden soll. Entsprechend kann, wenn der Schwerpunkt in Richtung auf die Seite der Motorausgangs-Drehmomentsteuerung versetzt ist, eine Beurteilung getroffen werden, dass der Motorausgangs-Drehmomentsteuerung eine Priorität gegeben werden soll.
  • Bei dem in 14(a) erläuterten Beispiel werden unter der Annahme, dass die Gaspedalbetriebsgeschwindigkeit Δa an dem Punkt A liegt, der Fuzzy-Wert FAT, der den vorhergesagten Anforderungsgrad für die Getriebeübersetzungsverhältnissteuerung darstellt, und der Fuzzy-Wert FEN, der den vorhergesagten Anforderungsgrad für die Motorausgangs-Drehmomentsteuerung darstellt, bestimmt. Basierend auf dem Fuzzy-Wert FAT wird der Bereich SAT bestimmt, wie dies in 14(b) gezeigt ist. Entsprechend wird der Bereich SEN bestimmt, basierend auf dem Fuzzy-Wert FEN, wie dies in 14(c) gezeigt ist. Dann wird, wie in 15 dargestellt, durch Erhalten einer logischen Summe der Bereich SAT und SEN ein Summenbereich Stotal eingerichtet. Dann wird der Schwerpunkt G des Summenbereiches Stotal bestimmt. Bei dem dargestellten Beispiel ist der Schwerpunkt G versetzt in Richtung auf die Seite der Getriebeübersetzungsverhältnissteuerung (A/T), und daher kann eine Beurteilung getroffen werden, dass der Getriebeübersetzungsverhältnissteuerung eine höhere Priorität gegeben wird als der Motorausgangs-Drehmomentsteuerung.
  • Wie aus 15 deutlich wird, weist das gezeigte Beispiel eine Totbandzone N auf. Wenn der Schwerpunkt sich innerhalb der Totbandzone befindet, so bleibt die Steuerung unverändert, um zu vermeiden, dass die Steuerung nach einem neuen Wert sucht oder hin- und herschaltet.
  • Im Falle der Auswahl der Getriebeübersetzungsverhältnissteuerung und der Motorausgangs-Drehmomentsteuerung auf der Grundlage einer Teilnehmertunktion, die der Laufverteilung VrΔa der Gaspedalbetriebsgröße a und der durchschnittlichen Gaspedalposition Ava zugeordnet ist, wird die Teilnehmerfunktion auf einen größeren Fuzzy-Wert gesetzt, der die vorhergesagte Anforderung für die Motorausgangs-Drehmomentsteuerung repräsentiert, wenn die Laufverteilung VrΔa groß und die durchschnittliche Gaspedalposition Ava klein ist, wie dies durch durchgezogene Linien in den 16 und 17 gezeigt ist. Die Teilnehmerfunktionen in den 16 und 17 werden für ein nicht erforderliches Schalten des Getriebeübersetzungsverhältnisses gesetzt. Der Schaltpunkt des Getriebeübersetzungsverhältnisses wird nämlich bestimmt entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit Vsp und der Gaspedalbetriebsposition a. Daher repräsentieren eine große Laufverteilung VrΔa und eine kleine durchschnittliche Gaspedalposition Ava eine häufige Variation der Gaspedalbetriebsposition. Daher wird, wenn der Getriebeübersetzungsverhältnissteuerung eine höhere Priorität gegeben wird als der Motorausgangs-Drehmomentsteuerung, ein häufiges Schalten des Getriebeübersetzungsverhältnisses veranlasst, und dies verschlechtert die Fahreigenschaften des Fahrzeuges.
  • Andererseits kann eine Beurteilung getroffen werden, dass sich das Fahrzeug mit relativ hoher Geschwindigkeit bewegt, wenn die Laufverteilung VrΔa klein und die durchschnittliche Gaspedalposition Ava groß ist. In einem solchen Fall wird es vorgezogen, um der Beschleunigungsanforderung zu entsprechen, dass die Teilnehmerfunktion gesetzt wird, die einen größeren Fuzzy-Wert ergibt, welcher die vorhergesagte Anfordenung für das Getriebeübersetzungsverhältnis repräsentiert, wie dies durch unterbrochene Linien in den 16 und 17 dargestellt ist.
  • In einem solchen Fall wird unter Verwendung der 28 der Bereich, der den Grad der vorhergesagten Anforderung für die Motorsteuerung repräsentiert, definiert durch die durchgezogene Linie, und der Bereich, der den Grad der vorhergesagten Anforderung für die Getriebeübersetzungsverhältnissteuerung repräsentiert, wird durch die unterbrochene Linie definiert. Mit der logischen Summe (OR) beider Bereiche wird der Schwerpunkt zur Bereitstellung einer höheren Priorität für entweder die Getriebeübersetzungsverhältnissteuerung oder die Motorausgangs-Drehmomentsteuerung, abhängig von der Verschieberichtung des Schwerpunkts relativ zum Zentrum, bestimmt.
  • In dem Falle, dass die Auswahl der Getriebeübersetzungsverhältnissteuerung und der Motorausgangs-Drehmomentsteuerung durchgeführt wird, basierend auf der Teilnehmerfunktion, die der durchschnittlichen Fahrzeuggeschwindigkeit VSP und der Lenkfrequenz ΣSTr zugeordnet ist, wird die Teilnehmerfunktion so gesetzt, wie dies in den 19 und 30 gezeigt ist. Wenn die durchschnittliche Fahrzeuggeschwindigkeit VSP höher ist als eine vorbestimmte Geschwindigkeit (mittlere Geschwindigkeit) und wenn die Lenkfrequenz ΣSTr groß ist, so wird es vorgezogen, eine abrupte Änderung des Drehmoments während eines Lenkvorganges zu verhindern. Daher wird eine höhere Priorität der Teilnehmertunktion gegeben durch Zuordnen eines großen Fuzzy-Wertes, der eine größere Anforderung für eine Motorausgangs-Drehmomentsteuerung repräsentiert, wie dies durch durchgezogene Linien in den 19 und 20 gezeigt ist.
  • In einem solchen Fall wird unter Verwendung von 21 der Bereich, der den Grad der Vorhersageanforderung für die Motorsteuerung darstellt, definiert durch die durchgezogene Linie, und der Bereich, der den Grad der Vorhersageanforderung für die Getriebeübersetzungsverhältnissteuerung repräsentiert, wird durch die unterbrochene Linie festgelegt. Mit der logischen Summe (OR) beider Bereiche wird der Schwerpunkt zur Bereitstellung einer höheren Priorität für entweder die Getriebeübersetzungsverhältnissteuerung oder aber die Motorausgangs-Drehmomentsteuerung, abhängig von der Verschieberichtung des Schwerpunktes in Bezug auf das Zentrum, bestimmt.
  • Andererseits kann, wenn die durchschnittliche Fahrzeuggeschwindigkeit VSP höher ist als die vorhergesagte Geschwindigkeit, und wenn die Lenkfrequenz ΣSTr niedrig ist, eine Beurteilung getroffen werden, dass sich das Fahrzeug geradlinig mit verhältnismäßig hoher Geschwindigkeit bewegt. Daher ist, wie voranstehend erläutert, eine höhere Beschleunigungscharakteristik erwünscht. In einem solchen Fall wird die Teilnehmerfunktion so gesetzt, dass sie einen größeren Fuzzy-Wert auf weist, der eine größere Vorhersageanforderung für die Motorausgangs-Drehmomentsteuerung repräsentiert, wie dies in den 22 und 23 dargestellt ist.
  • Wenn andererseits die durchschnittliche Fahrzeuggeschwindigkeit VSP im wesentlichen niedrig und die Lenkfrequenz ΣSTr groß ist, so kann eine Beurteilung getroffen werden, dass das Fahrzeug so gefahren wird, wie es zum Parken und dgl. erforderlich ist. In einem solchen Fall ist eine abrupte Drehmomentänderung nicht wünschenswert. Daher wird in einem solchen Fall die Teilnehmertunktion so gesetzt, dass sie einen größeren Fuzzy-Wert auf weist, der eine höhere Vorhersageanforderung für die Motorausgangs-Drehmomentsteuerung repräsentiert, wie dies durch eine unterbrochene Linie in den 22 und 23 dargestellt ist. Wenn jedoch die durchschnittliche Fahrzeuggeschwindigkeit VSP im wesentlichen niedrig ist, werden dann, wenn die Lenkfrequenz ΣSTr niedrig ist, die Teilnehmerfunktionen so gesetzt, dass sie einen größeren Fuzzy-Wert aufweisen, der eine größere Vorhersageanforderung für die Getriebeübersetzungsverhältnissteuerung repräsentiert.
  • In einem solchen Fall wird unter Verwendung von 24 der Bereich, der den Grad der Vorhersageanforderung für die Motorsteuerung repräsentiert, festgelegt durch die durchgezogene Linie, und der Bereich, der den Grad der Vorhersageanforderung für die Getriebeübersetzungsverhältnissteuerung repräsentiert, wird durch die unterbrochene Linie festgelegt. Mit der logischen Summe (OR) beider Bereiche wird der Schwerpunkt zur Bereitstellung einer höheren Priorität für entweder die Getriebeübersetzungsverhältnissteuerung oder aber die Motorausgangs-Drehmomentsteuerung, abhängig von der Verschieberichtung des Schwerpunkts relativ zum Zentrum, bestimmt.
  • In dem Falle, in welchem die Teilnehmerfunktion in Bezug auf den Fahrzeugfortbewegungswiderstand D festgesetzt wird, führt ein kleinerer Fahrzeugfortbewegungswiderstand D zu einem größeren Fuzzy-Wert zur Auswahl der Getriebeübersetzungsverhältnissteuerung, wie dies in 25 gezeigt ist. Als eine typische Situation für einen kleineren Fahrzeugfortbewegungswiderstand lässt sich das Fahren bergabwärts ansehen. In diesem Fall kann es vorzuziehen sein, wirksam eine Motorbremsung durchzuführen. Unter diesem Aspekt kann eine höhere Priorität für die Getriebeübersetzungsverhältnissteuerung vorzuziehen sein. Wenn andererseits der Fahrzeugfahrwiderstand hoch ist, so ergibt sich ein größerer Fuzzy-Wert zur Auswahl der Motorausgangs-Drehmomentsteuerung. Eine typische Situation für einen größeren Fahrwiderstand ist das Bergauf fahren. Wenn in einem solchen Fall der Getriebeübersetzungsverhältnissteuerung hohe Priorität gegeben wird, kann das Getriebe in einen Zustand mit häufigen Schaltvorgängen versetzt werden. Um dies zu verhindern ist es vorzuziehen, der Motorausgangs-Drehmomentsteuerung eine höhere Priorität zu geben.
  • In einem solchen Fall wird unter Verwendung der 26 der Bereich, der den Grad der Vorhersageanforderung für die Motorsteuerung repräsentiert, definiert durch die durchgezogene Linie, und der Bereich, der den Grad der Vorhersageanforderung für die Betriebsübersetzungsverhältnissteuerung repräsentiert, wird durch die unterbrochene Linie festgelegt. Mit der logischen Summe (OR) beider Bereiche wird der Schwerpunkt zur Bereitstellung einer höheren Priorität für entweder die Getriebeübersetzungsverhältnis steuerung oder aber die Motorausgangs-Drehmomentsteuerung, abhängig von der Verschieberichtung des Schwerpunkts relativ zum Zentrum, bestimmt.
  • In dem Fall, in welchem die Steuerauswahl durchgeführt wird auf der Grundlage der durchschnittlichen Fahrzeuggeschwindigkeit VSP und der Bremsfrequenz Tb wird ein größerer Fuzzy-Wert der vorhergesagten Anforderung für die Motorausgangs-Drehmomentsteuerung gegeben, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit VSP niedrig und die Bremsfrequenz Tb hoch ist, wie dies durch die durchgezogene Linie in 28 dargestellt ist. In einem solchen Fall kann eine Beurteilung getroffen werden, dass sich das Fahrzeug in einem Verkehrsstau und dgl. bewegt. Daher kann die Getriebeübersetzungsverhältnissteuerung in einem solchen Zustand, wenn ihr eine höhere Priorität gegeben wird, häufige Schaltvorgänge verursachen, und dies verschlechtert die Fahreigenschaften des Fahrzeugs. Daher ist es vorzuziehen, der Motorausgangs-Drehmomentsteuerung eine höhere Priorität zu geben. Wenn andererseits die durchschnittliche Fahrzeuggeschwindigkeit VSP niedrig und die Bremsfrequenz Tb ebenfalls niedrig ist, so kann der Getriebeübersetzungsverhältnissteuerung die höhere Priorität gegeben werden, wie dies in 28 dargestellt ist.
  • In einem solchen Fall wird unter Verwendung der 29 der Bereich, der den Grad der Vorhersageanforderung für die Motorsteuerung repräsentiert, definiert durch die durchgezogene Linie, und der Bereich, der den Grad der vorhergesagten Anforderung für die Getriebeübersetzungsverhältnissteuerung repräsentiert, wird durch die unterbrochene Linie definiert. Mit der logischen Summe (OR) beider Bereiche wird der Schwerpunkt zur Bereitstellung einer höheren Priorität entweder der Getriebeübersetzungsverhältnissteuerung oder der Motorausgangs-Drehmomentsteuerung, abhängig von der Verschieberichtung des Schwerpunkts relativ zum Zentrum, bestimmt.
  • In der Praxis kann die Auswahl der Getriebeübersetzungsverhältnissteuerung bzw. der Motorausgangs-Drehmomentsteuerung durchgeführt werden durch das in 35 erläuterte Verfahren.
  • In einem Schritt 3202 sind Eingangsgrößen das Gaspedalpositions-Anzeigesignal a., die durchschnittliche Gaspedalbetätigungsgeschwindigkeit Δa, die Laufverteilung VrΔa und die Lenkfrequenz ΣSTr usw. Dann wird eine Fuzzy-Vorhersage durch das voranstehende Verfahren in einem Schritt 3204 durchgeführt. Auf der Grundlage der Fuzzy-Vorhersage in dem Schritt 3204 wird eine Unterscheidung getroffen, ob die Getriebeübersetzungsverhältnissteuerung oder die Motorausgangs-Drehmomentsteuerung ausgewählt werden soll, und zwar in einem Schritt 3026. Wenn die ausgewählte Steuerung die Getriebeübersetzungsverhältnissteuerung ist, so wird eine Überprüfung durchgeführt, ob eine Anforderung zum Umschalten des Übersetzungsverhältnisses existiert, in einem Schritt 3028. Anderenfalls wird eine Überprüfung durchgeführt, ob eine Anforderung zum Steuern des Motorausgangs-Drehmoments vorliegt, in einem Schritt 3030. Falls nicht, geht das Verfahren direkt zum Abschnitt END über. Andererseits – falls ja – wird ein Befehl zur Aufrechterhaltung des momentanen Zustandes in einem Schritt 3032 ausgegeben.
  • Wenn andererseits in dem Schritt 3026 die Motorausgangs-Drehmomentsteuerung ausgewählt wird, so wird eine Überprüfung durchgeführt, ob die Motorausgangs-Drehmomentsteuerungsanforderung vorliegt, in einem Schritt 3034. Falls ja, so wird die Motorausgangs-Drehmomentsteuerung in einem Schritt 3036 durchgeführt. Andererseits wird, falls die Motorausgangs-Drehmomentsteuerungsanfrage nicht existiert, eine Überprüfung durchgeführt, ob eine Anforderung für eine Getriebeübersetzungsverhältnissteuerung vorliegt, und dann geht der Ablauf über zu dem Schritt 3032 oder andererseits geht das Verfahren direkt zum Schritt END über.
  • In dem Verfahren im Schritt 3032 hält das Verfahren zeitweilig an in einem Wartemodus für etwa 10 Sekunden, so dass der Befehl zur Aufrechterhaltung des momentanen Zustandes als Ausgangsgröße ausgegeben wird, nachdem ein vorgegebener Zeitraum verstrichen ist, beispielsweise 10 Sekunden.
  • Zwar wurde die vorliegende Erfindung voranstehend anhand bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung diskutiert, jedoch sollte die Erfindung nicht hierauf beschränkt oder auf die voranstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel festgelegt sein. Die Interpretation der Erfindung sollte so erfolgen, dass sämtliche Ausführungsformen und Modifikationen eingeschlossen sind, die verwirklicht werden können, ohne von dem Grundprinzip der Erfindung abzuweichen, wie es sich aus den gesamten Anmeldeunterlagen ergibt.
  • Zwar verwendet beispielsweise die voranstehende Ausführungsform die Fuzzy-Steuerung zur Auswahl entweder der Getriebeübersetzungsverhältnissteuerung oder der Motorausgangs-Drehmomentsteuerung, jedoch ist es möglich, Muster für jeweilige Parameter einzurichten, um eine Auswahl ohne Verwendung der Fuzzy-Vorhersage durchzuführen. 31 erläutert ein Beispiel für das Verfahren zur Auswahl der Getriebeübersetzungsverhältnissteuerung und der Motorausgangs-Drehmomentsteuerung. In einem Schritt 3202 sind die Gaspedalpositionsdaten a und die Laufverteilungsdaten VrΔa Eingangsgrößen und werden ausgelesen. Dann werden in einem Schritt 3204 die Laufverteilungsdaten VrΔa verglichen mit einem vorbestimmten Wert α. Falls die Laufverteilungsdaten VrΔa größer oder gleich dem vorbestimmten Wert α sind, so werden die Gaspedalpositionsdaten a verglichen mit einem vorbestimmten Wert β in einem Schritt 3206. Ist das Gaspedalpositionsdatum a kleiner oder gleich dem vorbestimmten Wert β, so erfolgt eine Auswahl der Motorausgangs-Drehmomentsteuerung in einem Schritt 3208. Andererseits geht das Verfahren direkt zu END über, wenn das Gaspedalpositionsdatum a größer ist als der vorbestimmte Wert β, wie dies im Schritt 3206 überprüft wurde. Wenn andererseits die Laufverteilung VrΔa, wie sie in dem Schritt 3204 überprüft wurde, kleiner ist als der vorbestimmte Wert α, so wird das Gaspedalpositionsdatum a verglichen in einem Schritt 3210 mit dem vorbestimmten Wert β. Wenn das Gaspedalpositionsdatum kleiner ist als der vorbestimmte Wert β, dann wird in einem Schritt 3212 die Getriebeübersetzungsverhältnissteuerung ausgewählt. Anderenfalls geht das Verfahren direkt zu END über.
  • Wie deutlich wird, ist es, um das Verfahren gemäß 31 einzurichten, selbstverständlich möglich, zusätzliche Parameter einzuführen, beispielsweise die durchschnittliche Fahrzeuggeschwindigkeit VSP, die Lenkwinkelposition oder den Fahrzeugfahrwiderstand.
  • Es wird darauf hingewiesen, dass zwar die zweite Ausführungsform des Drehmomentsteuersystems in Kombination mit der von der Drehmomentanforderung abhängigen Motorausgangs-Drehmomentsteuerung erläutert wurde, dass jedoch das voranstehend beschriebene Verfahren für jede Art der Motorsteuerung einsetzbar ist, verbunden mit einer Gangschaltsteuerung eines Automatikgetriebes, um ein optimales Fahrzeugfahrverhalten zu erreichen.

Claims (6)

  1. Steuersystem zum Steuern der Verteilung des von einer Fahrzeugmaschine erzeugten Antriebsdrehmoments auf angetriebene Räder eines Fahrzeuges mit: a) einem Radgeschwindigkeitssensor (102) zum Erfassen von Radgeschwindigkeiten der angetriebenen Räder; b) einem Gaspedal-Positionssensor (134) zum Erfassen der Stellung eines Gaspedals der Fahrzeugmaschine; c) einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor (112) zum Erfassen einer Fahrzeuggeschwindigkeit; d) einem Radbelastungs-Sensor (104) zum Erfassen der jeweiligen Radlasten, die auf die jeweiligen angetriebenen Räder wirken, und e) einer mit dem Radgeschwindigkeitssensor (102), dem Gaspedal-Positionssensor (134), dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor (112) und dem Radbelastungs-Sensor (104) verbundenen Steuereinheit (130) zum Steuern einer Ausgangsleistung der Fahrzeugmaschine derart, dass sie gleich einem Sollwert wird; dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (130) die folgenden Schritte ausführt: f) Bestimmen (Schritt 1204) einer Drehwinkelbeschleunigung (Δωij) für jedes angetriebene Rad aus den Radgeschwindigkeiten (Vij) der jeweiligen angetriebenen Räder, die von dem Radgeschwindigkeitssensor (102) erfasst werden; g) Bestimmen (Schritt 1006, Gleichung (1)) eines Solldrehmoments (T0) der Ausgangsleistung der Fahrzeugmaschine aus mindestens der von dem Gaspedal-Positionssensor (134) erfassten Stellung des Gaspedals; h) Bestimmen (Schritt 1206) eines Raddrehmoments (Tij) eines jeden angetriebenen Rades als eine Funktion des Solldrehmomentes (T0); i) Bestimmen (Schritt 1208) eines dynamischen Reibungskoeffizienten (μij) für jedes angetriebene Rad als eine Funktion des Raddrehmomentes (Tij), der Drehwinkel-Beschleunigung (Δωij) und einer von dem Radbelastungs-Sensor (104) erfassten Radbelastung (Wij); j) Bestimmen (Schritt 1210) einer Schlupfrate (Sij) jedes angetriebenen Rades aus der Fahrzeuggeschwindigkeit (V), die von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor (112) erfasst wird, und der Radgeschwindigkeit (Vij), die von dem Radgeschwindigkeitssensor (102) erfasst wird; k) Bestimmen (Schritt 1212) eines maximalen dynamischen Reibungskoeffizienten (μijmax) für jedes angetriebene Rad aus der Schlupfrate (Sij) und dem bestimmten dynamischen Reibungskoeffizienten (μij); l) Bestimmen (Schritt 1214) eines Grenzdrehmomentes (Tijmax) für jedes angetriebene Rad aus dem maximalen dynamischen Reibungskoeffizienten (μijmax); m) Bestimmen (Schritt 1216) eines Grenzdrehmomentes (Tmax) aus mindestens einer Summe (ΣTijmax) der bestimmten Grenzdrehmomente für jedes angetriebene Rad, und n) Begrenzen (Schritte 1218, 1220 und 1222) des Solldrehmomentes (T0) der Ausgangsleistung der Fahrzeugmaschine innerhalb des ermittelten Grenzdrehmomentes (Tmax) als ein oberes Grenzdrehmoment.
  2. Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (130) das Grenzdrehmoment (Tmax) für die angetriebenen Räder aus einem Minimalwert der Grenzdrehmomente (Tmax) der jeweiligen angetriebenen Räder ermittelt (Schritt 1216), der mit der Anzahl der angetriebenen Räder des Fahrzeuges multipli ziert wird.
  3. Steuersystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug einen Vierradantrieb hat und die Anzahl der angetriebenen Räder, mit der der minimale Wert aus den Grenzdrehmomenten (Tmax) der Räder multipliziert wird, gleich 4 ist.
  4. Steuersystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (130) den Sollwert der Ausgangsleistung der Fahrzeugmaschine wie folgt bestimmt T0 = k1 × a – k2 × Ne, wobei k1 eine Proportionalitätskonstante zum Bestimmen des Ausgangsdrehmomentes der Fahrzeugmaschine in Abhängigkeit von den Gaspedalstellungsdaten, k2 eine Proportionalitätskonstante zum Bestimmen des Ausgangsdrehmomentes in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit sind, beide k1 und k2, nach Maßgabe einer externen Last eingestellt werden, die an eine Ausgangswelle der Fahrzeugmaschine gegeben wird, die mit Hilfe eines Übersetzungsverhältnisses eines Ausgangsgetriebes (140) und des Fahrzeuggewichtes erfasst wird, a den Niederdruckwinkel des Gaspedals angibt, der von dem Gaspedal-Positionssensor (134) erfasst wird, Ne eine Drehzahl der Fahrzeugmaschine angibt, die mit Hilfe eines Kurbelwinkel-Sensors (132) erfasst wird, der mit der Steuereinheit (130) verbunden ist.
  5. Steuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (130) die jeweiligen dynamischen Reibungskoeffizienten (μij) für die jeweiligen vorderen und hinteren linken und rechten angetriebenen Räder wie folgt bestimmt: μij = (Tij – Iij × Δωij)/(Wijxr) (Gleichung 14), wobei i = vorne oder hinten, j = links oder rechts, Tij das berechnete Drehmoment für die vorderen linken oder rechten angetriebenen Räder oder für die hinteren linken oder rechten angetriebenen Räder bezeichnet, Iij ein Trägheitsmoment um einen Drehmittelpunkt des zugehörigen angetriebenen Rades bezeichnet, Δωij die bestimmte Drehwinkelbeschleunigung eines jedes angetriebenen Rades bezeichnet, Wij die Radlast für jedes angetriebene Rad bezeichnet, die von dem Radbelastungs-Sensor (104) erfasst wird, und r einen idealen Radius eines jeden angetriebenen Rades bezeichnet.
  6. Steuersystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (130) das Grenzdrehmoment (Tmax) für jedes Rad wie folgt bestimmt: Tmax = 4 (Anzahl der angetriebenen Räder) × MIN (Tijmax), wobei Tijmax die jeweiligen Grenzdrehmomente für die vier angetriebenen Räder bezeichnet und MIN (Tijmax) den minimalen Wert aus den vier Grenzdrehmomenten der angetriebenen Räder bezeichnet.
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