DE4120419C2 - Traktionssteuereinrichtung für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Traktionssteuereinrichtung für ein Kraftfahrzeug, welche den Schlupf der Antriebs­ räder des Fahrzeugs steuert.

Es ist eine Traktionssteuereinrichtung für ein Kraftfahr­ zeug bekannt, die den Schlupf der Antriebsräder des Fahr­ zeugs dadurch steuert, daß sie das Ausgangsdrehmoment des Motors des Kraftfahrzeugs reduziert und/oder Bremskraft auf die Antriebsräder aufbringt. Bei einem solchen Trak­ tionssteuersystem wird ein Soll-Schlupfwert (ein Soll- Schlupfverhältnis oder ein Soll-Betrag des Schlupfs) nach Maßgabe des Reibungskoeffizienten der Straßenoberfläche bestimmt, und wenn der Schlupfwert der Antriebsräder in Relation zu der Straßenoberfläche den Soll-Schlupfwert übersteigt, wird das auf die Antriebsräder gelangende Antriebsmoment dadurch reduziert, daß das Motor-Aus­ gangsdrehmoment reduziert wird und/oder daß Bremskraft auf die Räder ausgeübt wird, so daß der Schlupfwert der Antriebsräder in Relation zu der Straßenoberfläche gegen den Soll-Schlupfwert konvergiert.

Reduziert man Antriebsmoment durch Verringerung des Motor-Ausgangsdrehmoments, so erfolgt die Verringerung des Motor-Ausgangsdrehmoments z. B. dadurch, daß man die Menge der Ansaugluft steuert, die über den Ansaug­ kanal in die Brennkammern des Motors gelangt. Bei­ spielsweise offenbart die japanische ungeprüfte Patent­ veröffentlichung 63 (1988) -1 09 248 eine Traktionssteuer­ einrichtung, bei der eine Nebendrosselklappe in dem Ansaugkanal zusätzlich zu der eigentlichen Drossel­ klappe, die mit dem Gashebel gekoppelt ist, vorgesehen ist (letztere soll im folgenden auch als Hauptdrossel­ klappe bezeichnet werden), wobei der Öffnungsgrad der Nebendrosselklappe so gesteuert wird, daß er das Schlupfverhältnis der Antriebsräder gegen den Soll- Schlupfwert führt.

In einer Traktionssteuereinrichtung, bei der das auf die Antriebsräder einwirkende Antriebsmoment durch Steuerung des Öffnungsgrads der Nebendrosselklappe reduziert wird, wird die Nebendrosselklappe normaler­ weise in einer vollständig geöffneten Stellung ge­ halten, und sie wird nach Maßgabe des Schlupfwerts der Antriebsräder in Relation zu der Straßenober­ fläche bis auf einen Öffnungsgrad geschlossen, wenn der Schlupfwert der Antriebsräder den Soll-Schlupf­ wert übersteigt. Wenn allerdings die Nebendrossel­ klappe aus der vollständig geöffneten direkt in eine Öffnungsstellung geschlossen wird, die nach Maßgabe des Schlupfwertes bestimmt wird, so braucht dies lange Zeit, so daß die Ansprechgeschwindigkeit der Nebendrosselklappe zu Beginn der Traktionssteuerung verzögert ist. Man kann diesem Problem dadurch be­ gegnen, daß man zu Beginn der Traktionssteuerung zu­ nächst die Nebendrosselklappe auf ein Öffnungsmaß bringt, welches dem dann vorhandenen Öffnungsmaß der Hauptdrosselklappe entspricht, um dann den Öffnungsgrad entsprechend dem Schlupfwert festzulegen.

Allerdings führt dies wiederum zu einem anderen Problem: Wenn der Öffnungsgrad der Hauptdrosselklappe zu Beginn der Traktionssteuerung relativ klein (z. B. nicht größer als 50%) ist, wird die Menge der Ansaugluft ansprechend auf die Bewegung der Nebendrosselklappe auf einen Öffnungsgrad, der gemäß dem Schlupfwert bestimmt wird, abrupt reduziert, so daß das Fahrzeug nicht in der gewünschten Weise beschleunigt wird.

Aus der DE-39 05 855 A1 ist eine Traktionssteuereinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt, bei der zusätzlich zu der Veränderung des Ausgangsdrehmoments des Motors noch eine auf das betreffende Rad aufgebrachte Bremskraft geändert wird. Die Verstellung der Nebendrosselklappe erfolgt in Abhängigkeit einer vorgegebenen Gleichung, bei der der festgestellte Schlupf eines Antriebsrads und ein Bremsöldruck für die Bremsung des Antriebsrads berücksichtigt werden. Da der Zusammenhang zwischen Öffnungsgrad der Drosselklappe und dem Ausgangsdrehmoment des Motors nicht linear ist, erfolgt eine Korrektur. Zur Berechnung des Korrekturwerts wird der Öffnungsgrad der Hauptdrosselklappe oder der Nebendrosselklappe berücksichtigt, abhängig davon, welcher Öffnungsgrad der kleinere ist. Außerdem wird dafür gesorgt, daß die Traktionsregelung erst dann begonnen wird, nachdem seit dem Erfassen eines Schlupfs eine vorbestimmte Zeitspanne verstrichen ist. Dadurch sollen kurzfristige Schlupferscheinungen von der Regelung ausgenommen werden. Diese Besonderheit läßt sich auch der DE-39 05 573 A1 entnehmen.

Im Hinblick auf die oben aufgezeigten Probleme liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Traktions­ steuereinrichtung anzugeben, bei der das Ansprechen der Nebendrosselklappe zu Beginn der Traktionssteuerung verbessert werden kann, ohne daß dabei das Problem ent­ steht, daß die Menge der Ansaugluft ansprechend auf die Bewegung der Nebendrosselklappe zu dem nach Maß­ gabe des Schlupfwerts bestimmten Öffnungsgrad abrupt reduziert wird.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Anspruch 1 an­ gegebene Erfindung.

Bei einer Traktionssteuereinrichtung mit einer Neben­ drosselklappe, deren Öffnung so gesteuert wird, daß sie den Schlupfwert der Antriebsräder gegen einen Soll- Schlupfwert führt, ist die Traktionssteuereinrichtung gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Nebendrosselklappe zu einer Anfangsöffnung bewegt wird, wenn der Schlupfwert der Antriebsräder einen Soll- Schlupfwert übersteigt, wobei die Anfangsöffnung der Nebendrosselklappe ein vorbestimmter fixer Wert ist, wenn die Öffnung der Hauptdrosselklappe zu dieser Zeit nicht größer als ein vorbestimmter Wert ist, während die Anfangsöffnung gleich der Öffnung der Hauptdrosselklappe zu dieser Zeit ist, wenn die Öffnung der Hauptdrosselklappe zu dieser Zeit grö­ ßer als der vorbestimmte Wert ist.

Wenn z. B. die Öffnung der Hauptdrosselklappe zu der Zeit, wenn der Schlupfwert der Antriebsräder den Soll-Schlupfwert übersteigt, kleiner als 50% ist, so wird die Nebendrosselklappe einmal zu einer Öffnung von 50% (als Anfangsöffnung) bewegt und dann wird die Öffnung der Nebendrosselklappe so ge­ steuert, daß der Schlupfwert der Antriebsräder gegen den Soll-Schlupfwert konvergiert. Wenn andererseits die Öffnung der Hauptdrosselklappe dann, wenn der Schlupfwert der Antriebsräder den Soll-Schlupfwert übersteigt, größer als 50% ist, wird die Nebendrossel­ klappe einmal zu einer Öffnung bewegt, die im wesent­ lichen der Öffnung der Hauptdrosselklappe zu dieser Zeit (als Anfangsöffnung) gleicht, und anschließend wird die Öffnung der Nebendrosselklappe so gesteuert, daß der Schlupfwert der Antriebsräder gegen den Soll- Schlupfwert konvergiert.

Aufgrund dieser Ausgestaltung läßt sich die Ansprech­ empfindlichkeit der Nebendrosselklappe zu Beginn der Traktionssteuerung verbessern, ohne daß dies zu dem Problem führt, daß die Menge der Ansaugluft ansprechend auf die Bewegung der Nebendrosselklappe zu dem Öffnungs­ grad, der nach Maßgabe des Schlupfverhältnisses be­ stimmt wird, wenn die Öffnung der Hauptdrosselklappe relativ klein ist, abrupt reduziert wird.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Fahr­ zeugs mit einer Ausführungsform einer Traktionssteuereinrichtung gemäß der Erfindung,

Fig. 2A und 2B Schnittansichten, die veranschaulichen, wie die Anfangsöffnung einer Nebendros­ selklappe bestimmt wird,

Fig. 3 eine Ansicht zum Veranschaulichen eines Beispiels der Arbeitsweise der Steuer­ einheit,

Fig. 4 und 5 Flußdiagramme, die ein Beispiel des Programms veranschaulichen, welches die Steuereinheit ausführt,

Fig. 6 ein Flußdiagramm, welches die Arbeits­ weise der Steuereinheit in einer Traktionssteuereinrichtung einer wei­ teren Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht, und

Fig. 7 eine graphische Darstellung, die die Beziehung zwischen der Zeit, um die die Einleitung der Steuerung der Nebendros­ selklappe verzögert wird, und den Rei­ bungskoeffizient der Straßenoberfläche veranschaulicht.

Gemäß Fig. 1 ist im Frontbereich eines Fahrzeugs 10 ein Motor 12 montiert. Der Motor 12 besitzt vier Zylinder 11, einen Ansaugkanal 13 und einen Auspuff 18. Mit einem Gaspedal 14 ist eine Hauptdrosselklappe 15 ge­ koppelt, während eine Nebendrosselklappe 17, die eben­ falls in dem Ansaugkanal 13 angeordnet ist, von einem Drosselklappenaktuator 16 angetrieben wird. Das Aus­ gangsdrehmoment des Motors 12 wird über eine Kraft­ übertragungskette, die einen Drehmomentwandler 22, ein automatisches Getriebe 23, eine Antriebswelle 24 und ein Differential 25 enthält, auf das linke und das rechte Hinterrad 20L bzw. 20R übertragen. Bei dieser speziellen Ausführungsform sind also die Hinterräder 20L und 20R die antreibenden oder An­ triebsräder. Das linke und das rechte Vorderrad 21L bzw. 21R sind angetriebene Räder und befinden sich seitlich des automatisches Getriebes 23. Ein Brems­ steuerabschnitt 30 enthält Scheibenbremsen 35A bis 35D, die für das linke Vorderrad 21L, das rechte Vorderrad 21R, das linke Hinterrad 20L bzw. das rechte Hinter­ rad 20R vorgesehen sind. Jede der Scheibenbremsen 35A bis 35D enthält eine Scheibe 32 und einen mit einem Bremsbelag versehenen Bremssattel 34. Der Bremssattel 34 besitzt einen Bremszylinder 36. Die Bremszylinder 36 für die jeweiligen Scheiben­ bremsen 35A bis 35D sind über Bremsschläuche 37a bis 37d mit einem Bremsflüssigkeitsdruck-Regulier­ abschnitt 40 verbunden (der Begriff "Bremsflüssigkeit" kann allgemein als "Fluid" verstanden werden). Der Bremssattel drückt den Bremsbelag mit einem Druck gegen die Scheibe 32, der proportional zu dem Bremsflüssig­ keitsdruck ist, der von dem Bremsflüssigkeitsdruck- Regulierabschnitt 40 kommt, um das entsprechende Rad abzubremsen.

Dem Bremsflüssigkeitsdruck-Regulierabschnitt wird von einem Hauptzylinder 43 über Leitungen 42a und 42b nach Maßgabe des Herabdrückens eines Bremspedals 41 ein Bremsflüssigkeitsdruck zugeführt. Über eine Lei­ tung 46 wird dem Bremsflüssigkeitsdruck-Regulierab­ schnitt 40 durch eine Pumpe 44 und ein Regulierventil 45 erzeugter Arbeitsfluiddruck zugeführt. Der Brems­ flüssigkeitsdruck-Regulierabschnitt 40 erzeugt nor­ malerweise einen Bremsflüssigkeitsdruck entsprechend dem Herabdrücken des Bremspedals 41, und er liefert den Druck zu den Scheibenbremsen 35A bis 35D, und er erzeugt separat die Bremsflüssigkeitsdrücke, die den Scheibenbremsen 35C und 35D der Antriebsräder nach Bedarf zuzuführen sind, und er liefert die Drücke an die Scheibenbremsen 35C und 35D.

Der Bremsflüssigkeitsdruck-Regulierabschnitt 40 besitzt Solenoid-Sperrventile 51 bis 54. Die Sperr­ ventile oder Ein/Aus-Ventile 51 und 52 sind derart miteinander kombiniert, daß sie den Bremsflüssig­ keitsdruck steuern, der der Scheibenbremse 35C für das linke Hinterrad 20L zugeführt wird, während die Sperrventile 53 und 54 miteinander kombiniert sind und den Bremsflüssigkeitsdruck steuern, der der Scheibenbremse 35D für das rechte Hinterrad 35D zugeführt wird. Wird das Ventil 51 bei geschlos­ senem Ventil 52 geöffnet, so wird der der Bremse 35C zugeführte Bremsflüssigkeitsdruck erhöht, und wenn das Ventil 51 bei geschlossenem Ventil 52 ge­ öffnet wird, wird der der Bremse 35C zugeführte Bremsflüssigkeitsdruck reduziert. Wenn beide Ventile 51 und 52 geschlossen sind, wird der dann herrschende Bremsflüssigkeitsdruck fixiert. In ähnlicher Weise gilt, daß, wenn das Ventil 53 bei geschlossenem Ventil 54 geöffnet wird, der der Bremse 35D zugeführte Bremsflüssigkeitsdruck erhöht wird, wohingegen dann, wenn das Ventil 54 bei geschlossenem Ventil 53 geöffnet wird, der der Bremse 35D zugeführte Bremsflüssigkeitsdruck redu­ ziert wird. Werden beide Ventile 53 und 54 geschlos­ sen, so wird der dann herrschende Bremsflüssigkeits­ druck fixiert.

Eine Steuereinheit 100 steuert den Drosselklappen­ aktuator 16 und die Ein/Aus-Ventile 51 bis 54. Detektor­ signale S1 bis S4 von Umfangsgeschwindigkeitssensoren 61 bis 64, die die Umfangsgeschwindigkeiten oder Rad­ laufgeschwindigkeiten des linken Vorderrads 21L, des rechten Vorderrads 21R, des linken Hinterrads 20L und des rechten Hinterrads 20R repräsentieren, werden in die Steuereinheit 100 eingegeben. Weiterhin werden in die Steuereinheit 100 eingegeben: Ein Detektor­ signal St eines Hauptdrosselklappen-Öffnungsfühlers 65, welches die Öffnung (den Öffnungsgrad) der Haupt­ drosselklappe 15 darstellt, ein Detektorsignal Sa eines Gashebel-Stellungsfühlers 66, welches das Aus­ maß des Herabdrückens des Gaspedals 14 repräsentiert, ein Detektorsignal Sd eines Lenkwinkelfühlers 67, welches den Einschlagwinkel der Vorderräder re­ präsentiert, und ein Detektorsignal Sv eines Ge­ schwindigkeitsfühlers 68, welches die Fahrgeschwin­ digkeit des Fahrzeugs repräsentiert.

Die Steuereinheit 100 liest die Detektorsignale Sa, Sd und Sv in vorbestimmten Zeitabschnitten und be­ stimmt einen Schätzwert des Reibungskoeffizienten der Straßenoberfläche auf der Grundlage der durch das Detektorsignal Sv repräsentierten Fahrgeschwindigkeit und der durch Differenzieren der Fahrzeuggeschwindig­ keit erhaltenen Fahrzeugbeschleunigung nach Maßgabe einer Datentabelle, in der die Fahrzeuggeschwindig­ keit und die Fahrzeugbeschleunigung in Relation zu dem Reibungskoeffizienten der Straßenoberfläche dar­ gestellt sind. Die Steuereinheit 100 bestimmt einen ersten und einen zweiten grundlegenden Soll-Schlupf­ wert auf der Grundlage des so erhaltenen Schätzwertes des Reibungskoeffizienten der Straßenoberfläche unter Bezugnahme auf eine Datentabelle in der der erste und der zweite grundlegende Soll-Schlupfwert zu dem Rei­ bungskoeffizienten der Straßenoberfläche in Beziehung gesetzt sind, wobei der erste grundlegende Soll- Schlupfwert für die Traktionssteuerung durch Steuerung der Öffnung der Nebendrosselklappe dient und der zweite grundlegende Soll-Schlupfwert für die Traktions­ steuerung durch Steuerung der Bremskraft dient. Weiter­ hin multipliziert die Steuereinheit 100 den ersten grundlegenden Soll-Schlupfwert mit Korrektur­ koeffizienten, die auf der Grundlage der Fahrzeug­ geschwindigkeit, des Maßes des Herabdrückens des Gaspedals und des Einschlagwinkels der Vorderräder (repräsentiert durch die Detektorsignale Sv, Sa und Sd) bestimmt werden, um auf diese Weise einen ersten Soll-Schlupfwert STT für die Traktionssteuerung mit­ tels Steuerung der Nebendrosselklappenöffnung fest­ zulegen. In ähnlicher Weise multipliziert die Steuer­ einheit 100 den zweiten grundlegenden Soll-Schlupf­ wert mit Korrekturkoeffizienten, die auf der Grund­ lage der Fahrzeuggeschwindigkeit, des Herabdrückens des Gaspedals und des Einschlagwinkels der Vorder­ räder (repräsentiert durch die Detektorsignale Sv, Sa und Sd) bestimmt werden, um dadurch einen zweiten Soll-Schlupfwert STB für die Traktionssteuerung mit­ tels Steuerung der Bremskraft zu bestimmen. Der zweite Soll-Schlupfwert STB ist größer als der erste Soll-Schlupfwert STT.

Die Steuereinheit 100 liest die Detektorsignale S1 bis S4 zu vorbestimmten Zeitintervallen und ermittelt, daß die Antriebsräder auf der Straßenoberfläche rutschen, und sie berechnet den Schlupfwert SP auf der Grundlage der Differenz zwischen der mittleren Radlaufgeschwindig­ keit von linkem und rechtem Vorderrad 21L und 21R (die durch die Detektorsignale S1 und S2 repräsentiert werden) und der größeren der Umfangsgeschwindigkeiten (Radlauf­ geschwindigkeiten) von dem linken Hinterrad 20L und dem rechten Hinterrad 20R (die durch die Signale S3 und S4 repräsentiert werden). Weiterhin stellt die Steuer­ einheit 100 fest, daß das linke Hinterrad in bezug auf die Straßenoberfläche rutscht, und sie berechnet den Schlupfwert SPL auf der Grundlage der Differenz zwischen der mittleren Radlaufgeschwindigkeit von linkem und rechtem Vorderrad 21L, 21R, sowie der Radlaufgeschwindigkeit des linken Hinterrads 20L, und sie stellt fest, daß das rechte Hinterrad auf der Straßenoberfläche rutscht, und sie berechnet den Schlupfwert SPR auf der Grundlage der Differenz zwischen der mittleren Radlaufgechwindigkeit von linkem und rechtem Vorderrad 21L, 21R und der Umfangsgeschwindigkeit des rechten Hinterrads 20R.

Die Steuereinheit 100 vergleicht den Schlupfwert SP der Antriebsräder auf der Straßenoberfläche mit dem ersten Soll-Schlupfwert STT, und wenn der erstere Wert nicht kleiner als der letztere ist, veranlaßt die Steuereinheit 100 den Drosselklappen­ aktuator 16, die Öffnung der Nebendrosselklappe 17 derart zu steuern, daß das Ausgangsdrehmoment des Motors 12 reduziert wird und daß auch die An­ triebsräder (das linke Hinterrad 20L und das rechte Hinterrad 20R) einwirkende Antriebsmoment reduziert wird, um auf diese Weise den Schlupfwert SP in Richtung auf den ersten Soll-Schlupfwert STT zu führen. Weiterhin vergleicht die Steuereinheit 100 den Schlupfwert SPL des linken Hinterrads 20L mit dem zweiten Soll-Schlupfwert STP, und wenn ersterer nicht kleiner als letzterer ist, gibt die Steuerein­ heit 100 Ventiltreibersignale Ca und Cb aus, welche die Solenoid-Ein/Aus-Ventile 51 und 52 veran­ lassen, die Bremsen 35c auf das linke Hinterrad 20L einwirken zu lassen, so daß das auf das linke Hinterrad 20L einwirkende Antriebsmoment ver­ kleinert wird und der Schlupfwert SPL unter den zweiten Soll-Schlupfwert STP abfällt. Weiterhin vergleicht die Steuereinheit 100 den Schlupfwert SPR des rechten Hinterrads 20R mit dem zweiten Soll-Schlupfwert STB, und wenn ersterer nicht kleiner als letzterer ist, gibt die Steuereinheit 100 Ventiltreibersignale Cc und Cd aus, welche die Solenoid-Ein/Aus-Ventile 53 und 54 veranlassen, die Bremsen 35d auf das rechte Hinterrad 20R ein­ wirken zu lassen, damit das auf das rechte Hinter­ rad 20R aufgebrachte Antriebsmoment reduziert wird und der Schlupfwert SPR unter dem zweiten Soll- Schlupfwert STB abfällt.

Die Nebendrosselklappe 17 wird in der vollständig ge­ öffneten Stellung gehalten, in der das Öffnungsmaß maximal ist, wenn die Traktionssteuerung über die Steuerung der Nebendrosselklappenöffnung nicht er­ folgt.

Wenn der Schlupfwert SP nicht kleiner wird als der erste Soll-Schlupfwert STT, während die Nebendrossel­ klappe 17 in ihrer vollständig geöffneten Stellung gehalten wird, leitet die Steuereinheit 100 die Traktionssteuerung ein und gibt ein Treibersignal Ct aus, welches den Drosselklappenaktuator 16 veranlaßt, die Nebendrosselklappe 17 in eine Anfangsöffnungs­ stellung zu bewegen. Wenn die Öffnung der Hauptdrossel­ klappe 15, repräsentiert durch das Detektorsignal St, kleiner als 50% ist, wird die Anfangsöffnung auf 50% eingestellt, wie in Fig. 2A dargestellt ist, und wenn die Öffnung (der Öffnungsgrad) der Hauptdrosselklappe 15 nicht kleiner als 50% ist, wird die Anfangsöffnung so eingestellt, daß sie gleich der Öffnung der Haupt­ drosselklappe 15 ist, wie in Fig. 2B zu sehen ist.

Anschließend gibt die Steuereinheit 100 ein Treiber­ signal Ct aus, welches den Drosselklappenaktuator 16 veranlaßt, die Nebendrosselklappe 17 zu bewegen, so daß der Schlupfwert SP der Antriebsräder gegen den ersten Soll-Schlupfwert STT konvergiert.

Die Traktionssteuerung durch Steuern der Bremskraft, erfolgt zusätzlich zu der Traktionssteuerung, die über die Steuerung der Nebendrosselklappenöffnung erfolgt, wenn der Schlupfwert SPL oder SPR nicht kleiner wird als der zweite Soll-Schlupfwert STB. Ein Beispiel für die Arbeitsweise der Steuereinheit 100, wenn diese die Traktionssteuerung über die Nebendrossel­ klappenöffnung steuert, soll nun unter Bezugnahme auf Fig. 3 erläutert werden, in der VW für die Umfangs- oder Radlaufgeschwindigkeit des Rades steht, MH für die Öffnung (den Öffnungsgrad) der Hauptdrossel­ klappe 15 steht, SH für die Öffnung der Nebendrossel­ klappe 17 steht und t die Zeit darstellt.

Gemäß Fig. 3 erfolgt vor dem Zeitpunkt t0 keine Traktionssteuerung, und die Öffnung MH der Haupt­ drosselklappe 15 wird auf MH1 gehalten, die mittlere Radlaufgeschwindigkeit der angetriebenen Räder (im folgenden als "mittlere Radlaufgeschwindigkeit VWN der angetriebenen Räder" bezeichnet), bei der es sich um den Mittelwert der Radlaufgeschwindigkeiten des linken und des rechten Vorderrads 21L, 21R handelt, ist im wesentlichen gleich der Radlaufgeschwindig­ keit der Antriebsräder, VWD (im folgenden als "An­ triebsradgeschwindigkeit VWD" bezeichnet), die größer ist als die Radlaufgeschwindigkeiten des linken und des rechten Hinterrads 20L, 20R, d. h., die Antriebsräder haben keinen Schlupf in bezug auf die Straßenoberfläche, und die Nebendrosselklappe 17 wird in vollständig geöffneter Stellung gehalten, so daß die Öffnung SHm beträgt.

Wenn das Gaspedal 14 im Zeitpunkt t0 herabgedrückt wird, um das Fahrzeug zu beschleunigen und die Öffnung MH der Hauptdrosselklappe 15 vergrößert wird, beginnen die Hinterräder 20L und 20R, auf der Straßenober­ fläche zu rutschen, ansprechend auf ein Hochschalten des Automatikgetriebes 23, und die Antriebsradge­ schwindigkeit VWD wird größer als die mittlere Ge­ schwindigkeit VWN der angetriebenen Räder. Wenn die Antriebsradgeschwindigkeit VWD im Zeitpunkt t1 einen Wert NSe erreicht, bei dem der Schlupfwert von mindestens einem der linken und der rechten Hinter­ räder 20L, 20R gleich dem ersten Soll-Schlupfwert STT wird, beginnt die Steuereinheit 100 mit der Traktionssteuerung, und zwar über die Steuerung der Nebendrosselklappenöffnung, und sie bewegt die Neben­ drosselklappe 17 unmittelbar im Anschluß an den Zeitpunkt t1 in die Anfangsöffnungsstellung SHi. Die Anfangsöffnungsstellung SHi wird auf 50% einge­ stellt, wenn die Öffnung der Hauptdrosselklappe 15 kleiner als 50% ist, und wird gleich groß wie die Öffnung der Hauptdrosselklappe 15 eingestellt, wenn deren Öffnung nicht kleiner als 50% ist, wie es oben erläutert wurde.

Wenn sich die Beschleunigung des Fahrzeugs fort­ setzt, während die Öffnung der Hauptdrosselklappe 15 bis zum Zeitpunkt t3 weiter zunimmt, und anschließend die Öffnung der Hauptdrosselklappe 15 bei MH2 fixiert ist, erhöht sich die Antriebsradgeschwindigkeit VWD einmal über den Wert NSe und fällt dann zur Zeit t5 durch die Wirkung der Traktionssteuerung über die Nebendrosselklappenöffnung auf den Wert NSe ab. Nach dem Zeitpunkt t5 ist die Antriebsradgeschwindigkeit VWD im wesentlichen auf den Wert NSe fixiert, bei dem der Schlupf des linken oder des rechten Hinterrads 20L und 20R im wesentlichen gleich dem ersten Soll- Schlupfwert STT ist. Derweil wird die Öffnung der Nebendrosselklappe 17 von der Anfangsöffnung SHi ausgehend geändert und im Zeitpunkt t5 und danach fixiert auf einen Wert SHs, der zwischen dem Maximal­ wert SHm und dem Anfangswert SHi liegt.

Die Traktionssteuerung mittels Steuerung der Brems­ kraft, bei der die Scheibenbremse 35C und/oder die Scheibenbremse 35D betätigt wird, erfolgt während der Zeitspanne zwischen einem Zeitpunkt t2, bei dem die Antriebsradgeschwindigkeit VWD den zweiten Ziel- oder Soll-Schlupfwert STB übersteigt, und einem Zeitpunkt t4, bei dem die Antriebsradgeschwindigkeit VWD auf den zweiten Ziel-Schlupfwert STB abfällt.

Die Steuereinheit 100, die die oben geschilderten Arbeitsabläufe steuert, kann einen Mikrocomputer enthalten. Ein Beispiel für ein Programm, welches die Steuereinheit 100 für die Traktionssteuerung ausführt, soll unter Bezugnahme auf Fig. 4 er­ läutert werden.

Zuerst liest die Steuereinheit 100 im Schritt S1 die Detektorsignale und bestimmt im Schritt S2 den ersten Soll- oder Ziel-Schlupfwert STT, sowie den zweiten Soll-Schlupfwert STB in der oben beschrie­ benen Weise.

Dann berechnet die Steuereinheit 100 im Schritt S3 den Schlupfwert der Antriebsräder SP, den Schlupf­ wert des linken Hinterrads SPL und den Schlupfwert des rechten Hinterrads SPR in der oben beschriebenen Weise (Schlupfwert SP = Antriebsradgeschwindigkeit VWD - mittlere Geschwindigkeit VWN der angetriebenen Räder, Schlupfwert SPL = Geschwindigkeit des linken Antriebsrads VWL - mittlere Geschwindigkeit VWN der angetriebenen Räder, Schlupfwert SPR = Geschwindig­ keit VWDR des rechten Antriebsrads - mittlere Ge­ schwindigkeit VWN der angetriebenen Räder).

Dann bestimmt die Steuereinheit 100 im Schritt S4, ob die Öffnung MH der Hauptdrosselklappe 15 0 ist, d. h., ob die Hauptdrosselklappe 15 vollständig ge­ schlossen ist. Dies geschieht auf der Grundlage des Detektorsignals St, wenn festgestellt wird, daß die Öffnung MH der Hauptdrosselklappe 15 den Wert 0 hat, fragt die Steuereinheit 100 im Schritt S5, ob das Traktionssteuerungs-Flag Fs den Wert 0 hat. Wenn das Flag Fs nicht 0 ist, kehrt die Steuer­ einheit 100 zum Schritt S1 zurück, nachdem im Schritt S6 das Flag Fs auf 0 gesetzt worden ist. Ansonsten gelangt die Steuerung direkt zum Schritt S1 zurück.

Wenn andererseits in Schritt S4 festgestellt wird, daß die Öffnung MH der Hauptdrosselklappe 15 nicht 0 ist, so fragt die Steuereinheit 100 im Schritt S7, ob das Traktionssteuerungs-Flag Fs den Wert 1 hat, und sie fragt im Schritt S8, ob der Schlupfwert der Antriebsräder SP, der im Schritt S3 berechnet wurde, nicht kleiner ist als der erste Soll-Schlupf­ wert STT, der im Schritt S2 bestimmt wurde. Wenn festgestellt wird, daß ersterer kleiner als letzterer ist, geht die Steuerung 100 zum Schritt S1 zurück. Ansonsten setzt die Steuereinheit 100 das Traktions­ steuerungs-Flag Fs im Schritt S9 auf 1 und stellt im Schritt S10 die Anfangsöffnung SHi der Nebendrossel­ klappe 17 ein, wie es oben erläutert wurde.

Danach gibt die Steuereinheit 100 dem Schritt S11 das Treibersignal Ct aus, welches den Drosselklappen­ aktuator 16 veranlaßt, die Nebendrosselklappe 17 auf die Anfangsöffnung SHi einzustellen. Anschließend gibt die Steuereinheit 100 das Treibersignal Ct aus, welches den Aktuator 16 veranlaßt, die Öffnung SH der Nebendrosselklappe 17 so zu steuern, daß der Schlupfwert der Antriebsräder SP gegen den ersten Soll-Schlupfwert STT konvergiert (Schritt S12).

Weiterhin bewirkt die Steuereinheit 100 die Traktions­ steuerung über die Steuerung der Bremskraft auf der Grundlage der Schlupfwerte von dem linken und dem rechten Hinterrad, SPL und SPR, die im Schritt S3 berechnet wurden, und auf der Grundlage des im Schritt S3 berechneten zweiten Soll-Schlupfwerts STB.

Im Schritt S10 stellt die Steuereinheit 100 die Anfangs­ öffnung SHi der Nebendrosselklappe 17 in der in Fig. 5 dargestellten Weise ein. Zunächst stellt die Steuer­ einheit 100 fest, ob die Öffnung MH der Hauptdrossel­ klappe 15 nicht kleiner als 50% ist, und sie stellt die Anfangsöffnung SHi der Nebendrosselklappe 17 auf 50% ein, wenn die Öffnung MH der Hauptdrosselklappe 15 kleiner als 50% ist (Schritte S21 und S22). An­ sonsten stellt die Steuereinheit 100 die Anfangs­ öffnung SHi der Nebendrosselklappe 17 auf einen Wert ein, welcher die Öffnung MH der Hauptdrosselklappe 15 zu diesem Zeitpunkt entspricht (Schritt S23).

Anhand der Fig. 6 und 7 soll eine weitere Ausführungs­ form der Erfindung beschrieben werden.

Bei dieser Ausführungsform wird die Einleitung der Traktionssteuerung über die Steuerung der Nebendrossel­ klappenöffnung für eine bestimmte Zeitspanne ver­ zögert, wenn die Traktionssteuerung erfolgen soll, während das Fahrzeug auf einer Straße mit hohem Reibungskoeffizienten fährt. Wenn die Traktions­ steuerung über die Steuerung der Nebendrosselklappen­ öffnung erfolgt, wird die Ausgangsleistung des Motors herabgesetzt, und das Ausgangsdrehmoment des Motors braucht längere Zeit, um wieder den alten Wert anzunehmen, nachdem es erst einmal reduziert worden ist. Dementsprechend ist es zu bevorzugen, daß die Traktionssteuerung über die Steuerung der Nebendrosselklappenöffnung verzögert wird, wenn die Traktionssteuerung erfolgen soll, während hoher Ausgangsleistung des Motors erforderlich ist, so daß die Ausgangsleistung des Motors wieder rasch ansteigen kann, nachdem der Schlupfwert die Antriebsräder gegen den Soll-Schlupfwert konvergiert. Wenn die Traktions­ steuerung über die Steuerung der Nebendrosselklappen­ öffnung verzögert wird, so erfolgt die Traktions­ steuerung mit Hilfe der Steuerung der Bremskraft früher und entsprechend verringert sich das Aus­ maß des Schließens der Nebendrosselklappe, so daß die Ausgangsleistung des Motors wieder rasch zunehmen kann, nachdem der Schlupfwert der Antriebsräder gegen den Soll-Schlupfwert konvergiert ist. Im allgemeinen wird eine hohe Motor-Ausgangsleistung gefordert, wenn das Fahrzeug auf einer Straße fährt, die einen hohen Reibungskoeffizienten oder einen rauhen Belag besitzt, oder wenn das Fahrzeug mit hoher Geschwindigkeit oder hoher Drehzahl fährt.

Die Traktionssteuerung mittels Steuerung der Nebendrosselklappenöffnung kann auf verschiedene Weise verzögert werden. Beispielsweise kann sie dadurch verzögert werden, daß man sie eine bestimmte Zeitspanne nach dem Zeitpunkt einleitet, bei welchem die Bedingung zur Durchführung der Traktionssteuerung über die Steuerung der Nebendrosselklappenöffnung erfüllt ist, oder sie kann verzögert werden, in dem man den ersten Soll-Schlupfwert heraufsetzt.

Gemäß Fig. 6 liest die Steuereinheit 100 im Schritt P1 die Detektorsignale, und sie berechnet in den Schritten P2 und P3 den Schlupfwert der Antriebsräder, SP, und den Reibungskoeffizienten µ der Straßenober­ fläche. Dann bestimmt die Steuereinheit 100 im Schritt P4, ob der Schlupfwert der Antriebsräder SP nicht kleiner als der erste Soll-Schlupfwert STT ist. Wenn festgestellt wird, daß ersterer kleiner als letzterer ist, springt die Steuereinheit 100 zurück, nachdem das Flag F im Schritt P8 auf 0 gesetzt wurde. Ansonsten leitet die Steuereinheit 100 die Traktionssteuerung über die Steuerung der Neben­ drosselklappenöffnung ein. Das heißt: Die Steuerein­ heit 100 fragt im Schritt P5, ob der Reibungskoeffi­ zient µ der Straßenoberfläche nicht kleiner ist als ein vorbestimmter Wert µP. Wenn festgestellt wird, daß ersterer kleiner als letzterer ist, leitet die Steuereinheit 100 die Steuerung der Nebendrosselklappe 17 im Schritt P7 ein, nachdem dem Schritt P6 das Flag F auf 1 gesetzt wurde. Das heißt: Die Steuereinheit 100 leitet die Steuerung der Nebendrosselklappe 17 ein, sobald der Schlupfwert der Antriebsräder SP den ersten Soll-Schlupfwert STT übersteigt.

Wenn der Reibungskoeffizient µ der Straßenoberfläche nicht kleiner als ein vorbestimmter Wert µP ist, leitet die Steuereinheit 100 die Steuerung der Neben­ drosselklappe 17 eine vorbestimmte Zeit nach dem Zeit­ punkt ein, zudem der Schlupfwert der Antriebsräder SP den ersten Soll-Schlupfwert STT übersteigt. Die Steuer­ einheit 100 bestimmt im Schritt P9, ob das Flag F den Wert 1 hat. Die Tatsache, daß das Flag F den Wert 1 hat, bedeutet, daß die Steuerung der Nebendrosselklappe 17 eingeleitet worden ist und der Reibungskoeffizient µ der Straßenoberfläche den vorbestimmten Wert µP während der Steuerung der Nebendrosselklappe 17 über­ steigt. Wenn also festgestellt wird, daß das Flag F den Wert 1 hat, geht die Steuereinheit 100 zum Schritt P7 und setzt die Steuerung der Nebendrosselklappe 17 fort. Wenn festgestellt wird, daß das Flag F nicht den Wert 1 hat, fragt die Steuereinheit 100 im Schritt P10 ab, ob das Flag F den Wert 2 hat. Hat es nicht den Wert 2, so setzt die Zeitsteuereinheit 100 ein Zeit­ steuerglied (timer) TM im Schritt P11 auf eine vor­ bestimmte Zeitspanne, um dann im Schritt P12 das Flag F auf 2 einzustellen. Anschließend wiederholt die Steuereinheit 100 die Schritte P5, P9, P10, P13, P14, bis die vorbestimmte Zeitspanne verstrichen ist und wenn dies der Fall ist, geht die Steuereinheit 100 vom Schritt P13 zum Schritt P7 und bewirkt eine Steuerung der Nebendrosselklappe.

Die vorbestimmte Zeitspanne, um die die Einleitung der Steuerung der Nebendrosselklappe verzögert wird, kann unabhängig vom Wert des Reibungskoeffizienten µ der Straßenoberfläche eine feste Zeitspanne sein, man kann aber auch die Zeitspanne abhängig vom Wert des Reibungskoeffizienten µ ändern, wie dies in Fig. 7 gezeigt ist.

Wenngleich bei dieser Ausführungsform die Einleitung der Traktionssteuerung über die Steuerung der Neben­ drosselklappenöffnung verzögert wird, wenn das Fahr­ zeug auf einer Straße mit hohem Reibungkoeffizienten fährt, so kann die Steuerung auch dann verzögert werden, wenn das Fahrzeug auf einer rauhen Straße fährt oder das Fahrzeug mit hoher Geschwindigkeit oder mit hoher Drehzahl fährt. Wie man erkennt, daß das Fahrzeug auf einer Straße mit rauhem Fahr­ bahnbelag fährt, ist aus dem Stand der Technik bekannt und soll hier nicht näher erläutert werden.

Claims (7)

1. Traktionssteuereinrichtung für ein einen Motor aufweisendes Kraftfahrzeug, umfassend:

• - eine Schlupfdetektoreinrichtung, die den Schlupf der Antriebsräder des Fahrzeugs auf einer Straßen­ oberfläche erfaßt,
• - eine Nebendrosselklappe (17), die in dem Ansaug­ kanal (13) des Motors in Reihe bezüglich einer Hauptdrosselklappe (15) angeordnet ist, die mit einem Gaspedal (14) gekoppelt und sich ansprechend auf die Betätigung des Gaspedals (14) öffnet und schließt,
• - eine Drosselklappenöffnung-Detektoreinrichtung (65), die die Öffnung (den Öffnungsgrad) der Hauptdrossel­ klappe (15) erfaßt, und
• - eine Motorausgangsleistungs-Steuereinrichtung (100, 16), die die Öffnung (den Öffnungsgrad) der Neben­ drosselklappe steuert, um die Ausgangsleistung des Motors derart zu steuern, daß der Schlupf der Antriebsräder (20R, 20L) gegen einen Soll-Schlupf­ wert konvergiert,

dadurch gekennzeichnet, daß die Motorausgangsleistungs-Steuereinrichtung (100, 16) die Nebendrosselklappe (17) einmal in eine Anfangs­ öffnungsstellung bewegt, wenn der Schlupf der An­ triebsräder (20R, 20L) den Soll-Schlupfwert übersteigt, und dann die Öffnung der Nebendrosselklappe (17) steuert, um damit die Ausgangsleistung des Motors derart zu steuern, daß der Schlupf der Antriebsräder (20R, 20L) gegen ein Soll-Schlupfwert konvergiert, wobei die An­ fangsöffnung auf einen festen Wert eingestellt wird, wenn die Öffnung der Hauptdrosselklappe (15) nicht größer als eine vorbestimmte Öffnung ist, und auf eine Öffnung eingestellt wird, die im wesentlichen der Öffnung der Hauptdrosselklappe (15) gleicht, wenn die Öffnung dieser Hauptdrosselklappe (15) größer als die vorbestimmte Öffnung ist, wobei der feste Wert nicht kleiner ist als die vorbestimmte Öffnung der Hauptdrosselklappe (15).

2. Traktionssteuereinrichtung nach Anspruch 1, bei der die vorbestimmte Öffnung der Hauptdrossel­ klappe (15) 50% und der feste Wert 50% beträgt.

3. Traktionssteuereinrichtung nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch eine Bremssteuereinrichtung (100, 40, 51-54, 35C, 35D), welche die auf die Antriebsräder (20R, 20L) aufzubringende Bremskraft derart steuert, daß der Schlupf der Antriebsräder gegen den Soll-Schlupf­ wert konvergiert, wenn der Schlupf der Antriebs­ räder einen vorbestimmten Schlupfwert überschreitet, welcher größer ist als der Soll-Schlupfwert, wobei die Motorausgangsleistungs-Steuereinrichtung die Steuerung der Nebendrosselklappe (17) eine vorbe­ stimmte Zeitspanne nach dem normalen Zeitpunkt beginnt, wenn das Fahrzeug auf einer Straße fährt, die einen hohen Reibungskoeffizienten besitzt.

4. Traktionssteuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine Bremssteuereinrichtung (100, 40, 51-54, 35C, 35D), die die auf die Antriebsräder (20R, 20L) aufgebrachte Bremskraft derart steuert, daß der Schlupf der Antriebsräder (20R, 20L) gegen den Soll-Schlupf­ wert konvergiert, wenn der Schlupf der Antriebsräder einen vorbestimmten Schlupf, der größer als der Soll- Schlupfwert ist, übersteigt, wobei die Motorausgangs­ leistung-Steuereinrichtung die Steuerung der Neben­ drosselklappe (17) eine vorbestimmte Zeitspanne nach dem normalen Zeitpunkt beginnt, wenn das Fahrzeug auf einer rauhen Straße fährt.

5. Traktionssteuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine Bremssteuereinrichtung (100, 40, 51-54, 35C, 35D), welche die auf die Antriebsräder (20R, 20L) auf­ zubringende Bremskraft derart steuert, daß der Schlupf der Antriebsräder gegen den Soll-Schlupfwert konvergiert, wenn der Schlupf der Antriebsräder (20R, 20L) einen vor­ bestimmten Schlupfwert übersteigt, der größer als der Soll-Schlupfwert ist, wobei die Motorausgangsleistungs- Steuereinrichtung (100, 16) die Steuerung der Neben­ drosselklappe (17) eine vorbestimmte Zeit später als der normale Zeitpunkt beginnt, wenn das Fahrzeug mit hoher Geschwindigkeit fährt.

6. Traktionssteuereinrichtung nach einem der An­ sprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine Bremssteuereinrichtung (100, 40, 51-54, 35C, 35D), welche die auf die Antriebsräder (20R, 20L) auf­ zubringende Bremskraft derart steuert, daß der Schlupf der Antriebsräder gegen den Soll-Schlupfwert konvergiert, wenn der Schlupf der Antriebsräder (20R, 20L) einen vor­ bestimmten Schlupfwert übersteigt, der größer als der Soll-Schlupfwert ist, wobei die Motorausgangsleistungs- Steuereinrichtung (100, 16) die Steuerung der Neben­ drosselklappe (17) eine vorbestimmte Zeit später als der normale Zeitpunkt beginnt, wenn die Motordrehzahl höher als ein vorbestimmter Wert ist.