DE4329835B4

DE4329835B4 - Schlupfregelsystem für ein selbstfahrendes Fahrzeug

Info

Publication number: DE4329835B4
Application number: DE4329835A
Authority: DE
Inventors: Tetsuhiro Yamashita
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1992-09-03
Filing date: 1993-09-03
Publication date: 2006-02-16
Anticipated expiration: 2013-09-04
Also published as: JP3287613B2; US5473544A; DE4329835A1; JPH0681689A

Abstract

Schlupfregelsystem für ein selbstfahrendes Fahrzeug mit
– einer Schlupfbetragserfassungseinrichtung zur Erfassung eines Betrags eines Schlupfes eines Antriebsrades relativ zu der Oberfläche einer Fahrbahn,
– einer Zündzeitpunkteinstelleinrichtung zur Steuerung des Zündzeitpunkts eines Verbrennungsmotors,
– einer Drehzahlerfassungseinrichtung zur Erfassung einer Motordrehzahl,
– einer Zündzeitpunkt-Steuereinrichtung zur Steuerung der Zündzeitpunkt-Einstelleinrichtung durch Verzögerung des Zündzeitpunktes des Motors, um dadurch zu verhindern, daß der von der Schlupfbetragserfassungseinrichtung erfaßte Schlupfbetrag zu groß wird, und
– einer Sperreinrichtung zur Verhinderung der Verzögerung des Zündzeitpunkts durch die Zündzeitpunkt-Steuereinrichtung zu einem Zeitpunkt, an dem die Drehzahl des Motors, die von der Drehzahlerfassungseinrichtung erfaßt wird, gleich oder größer als eine vorgegebene Drehzahl des Motors ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schlupfregelsystem für ein selbstfahrendes Fahrzeug, und vor allem ein Schlupfregelsystem für ein selbstfahrendes Fahrzeug, das so ausgelegt ist, daß es eine Traktionsregelung (Griffigkeitsregelung) eines Verbrennungsmotors verbessern kann, vor allem dann, wenn sich der Verbrennungsmotor mit einer Geschwindigkeit dreht, die höher als ein vorgegebener Wert ist.

Bisher steht im Handel eine Traktionsregelungstechnologie zur Verfügung, die eine Motorleistung und eine Bremskraft regeln kann, die an Räder angelegt werden soll (Reduzierung der Motorleistung oder Steigerung der Bremskraft), indem sie einen Betrag eines Schlupfes eines Antriebsrades erfaßt und den erfaßten Schlupfbetrag zu einem Sollwert macht, um zu verhindern, daß die Beschleunigung dadurch verringert wird, daß die Antriebsräder aufgrund eines übermäßigen Betrags an Antriebsdrehmoment zudem Zeitpunkt, an dem das Kraftfahrzeug beschleunigt wird, Schlupf haben (siehe z.B. das japanische, ungeprüft veröffentlichte Patentdokument JP 1-197 160 A. Eine große Anzahl an Kraftfahrzeugen ist mit einem derartigen Traktionsregelsystem und mit einem Antiblockierregelsystem versehen.

Für die Technikanwendung der Durchführung der Traktionsregelung des Verbrennungsmotors zur Unterdrückung eines Schlupfes des Kraftfahrzeugs werden im allgemeinen Vorgänge wie eine Zündzeitpunktverzögerung und eine Kraftstoffzufuhrunterbrechung bei einer Teilanzahl der Zylinder als Mittel zur Beschränkung der Motorleistung verwendet, um eine Regelung des Schlupfes des Kraftfahrzeugs vorzunehmen.

Das japanische, ungeprüft veröffentlichte Patentdokument JP 60-104 730 A offenbart ein Schlupfregelsystem für ein selbstfahrendes. Fahrzeug, das so ausgelegt ist, daß es die Kraftstoffzufuhr zu der gesamten Anzahl an Zylindern unterbricht, wenn während der Traktionsregelung des Motors eine Motordrehzahl höher als eine vorgegebene Bezugszahl wird.

Wenn die Anzahl an Umdrehungen des Motors (Motordrehzahl) nicht hoch ist, treten keine Probleme auf, selbst wenn der Zündzeitpunkt verzögert und die Kraftstoffzufuhr zu einer Teilzahl der Zylinder unterbrochen würde, um die Traktionsregelung durchzuführen. Aber wenn der Zündzeitpunkt dann andererseits zu einem Zeitpunkt verzögert wird, an dem eine hohe Motordrehzahl vorliegt, wird die Brennbarkeit (der Verbrennungsgrad) des Kraftstoffs bei dem Verbrennungsvorgang in dem Motor so schlecht, daß bewirkt wird, daß nicht entzündeter Kraftstoff in einer Katalysatoreinheit in einem großen Maße brennt, die sich in dem Abgassystem befindet, wodurch eine Schädigung der Katalysatoreinheit durch Überhitzen bewirkt wird. Wenn die Kraftstoffzufuhr zu der Teilanzahl der Zylinder zu dem Zeitpunkt der hohen Drehzahl des Motors unterbrochen wird, wird die Konzentration an Sauerstoff in den Abgasen außerdem so hoch, daß die Verbrennung des Kraftstoffs in der Katalysatoreinheit beschleunigt wird, wodurch die Beschädigung der Katalysatoreinheit herbeigeführt wird.

In DE 41 07 328 A1 ist ein Schlupfregelungssystem beschrieben. Ein spezieller Regelungsmechanismus ist vorgesehen, bei dem unter Verwendung einer oder einer Kombination der Drosselklappen-Steuerungsvorrichtung, der Kraftstoffabschaltungs-Steuervorrichtung und der Zündzeitpunktverzögerungs-Steuervorrichtung die Leistung der Brennkraftmaschine reduziert wird, wenn eine Steigerung der Abgastemperatur zu einer unerwünschten Erhitzung des Katalysators führt.

DE 40 11 974 C1 und DE 41 36 018 A1 beschreiben die Motordrehmomentbeeinflussung in Abhängigkeit der Motorendrehzahl.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, ein Schlupfregelsystem für ein selbstfahrendes Kraftfahrzeug an die Hand zu geben, das so ausgelegt ist, daß es verhindern kann, daß aufgrund der Traktionsregelung zu einem Zeitpunkt, an dem eine hohe Drehzahl des Motors vorliegt, Probleme entstehen.

Diese Aufgabe wird mit einem Schlupfregelsystem mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche sind auf vorteilhafte Ausgestaltungen gerichtet.

Für die Traktionsregelung durch die Zündzeitpunkteinstelleinrichtung, d.h. die Regelung über eine Verringerung der Leistung des Verbrennungsmotors, um zu verhindern, daß ein Betrag eines Schlupfes des Antriebsrades zu groß wird, wird zumindest der Vorgang der Verzögerung des Zündzeitpunkts und eventuell der Vorgang des Unterbrechens der Kraftstoffzufuhr zu einer Teilanzahl der Zylinder durchgeführt.

Die Sperreinrichtung kann den Start der Traktionsregelung verhindern, wenn der Motor vor dem Start der Traktionsregelung in einen Zustand kommt, in dem er mit einer hohen Geschwindigkeit rotiert.

Außerdem ist die Sperreinrichtung so ausgelegt, daß sie die Traktionsregelung sofort beendet, wenn der Motor während der Traktionsregelung in einen derartigen Zustand gelangt, in dem er mit einer hohen Geschwindigkeit rotiert. In diesem Fall wird eine spezielle Regelung durchgeführt, um zu verhindern, daß die Temperatur eines Katalysators zum Reinigen der Abgase hoch wird, während anstelle der Traktionsregelung die Regelung zur Verringerung der Motorleistung durchgeführt wird. Die spezielle Regelung kann eine Regelung umfassen, die dadurch durchgeführt wird, daß die Vorgänge der Unterbrechung der Kraftstoffzufuhr zu der gesamten Anzahl an Zylindern und der Kraftstoffzufuhr zu diesem wiederholt werden. Diese spezielle Regelung kann ungeachtet der Drehzahl des Motors beendet werden, nachdem sie über eine vorgegebene Zeitspanne fortgesetzt worden ist.

Die Erfindung wird im Laufe der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung einer Gesamtkonfiguration eines Motortraktionsregelsystem (Motorgriffigkeitsregelsystems) für ein selbstfahrendes Kraftfahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung
2 ein Flußdiagramm, das eine Routine für die Motorgriffigkeitsregelung zeigt,
3 ein Flußdiagramm, das eine Routine für den Schritt S3 in 2 zeigt,
4 ein Flußdiagramm, das eine Routine für Schritt S5 in 2 zeigt,
5 ein Flußdiagramm, das eine Routine für den Schritt S8 in 2 zeigt,
6 ein Diagramm, das einen Analogschaltkreis für den Schritt S84 in 5 zeigt,
7 ein Diagramm, das einen Analogschaltkreis für den Schritt S85 in 5 zeigt,
8 ein Funktionsdiagramm, das einen Betrag der Verzögerung des Zündzeitpunkts relativ zu einer Steuergröße FC zeigt,
9 ein Funktionsdiagramm, das einen Betrag der Verzögerung des Zündzeitpunkts relativ zu der Drehzahl des Motors zeigt,
10 ein Funktionsdiagramm, das einen Sperrbereich zeigt, in dem die Kraftstoffzufuhrunterbrechung verhindert wird in Abhängigkeit von der Steuergröße FC und der Motordrehzahl, und
11 ein Zeitdiagramm, das einen Betrieb der Motorgriffigkeitsregelung veranschaulicht.
Die vorliegende Erfindung wird nun anhand von Beispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen genauer beschrieben.
Wie in 1 gezeigt ist, ist eine Kraftfahrzeugkarosserie 1 in ihrem Frontbereich mit einem 6-Zylinder-V-Motor 4 beladen, der so ausgelegt ist, daß er sein Antriebsdrehmoment durch ein Automatikgetriebe 5 und ein Differential 6 über eine linke Antriebswelle 7a an ein linkes vorderes Antriebsrad 2a und über eine rechte Antriebswelle 7b an ein rechtes vorderes Antriebsrad 2b überträgt. In der 1 bezeichnen die alphanumerischen Bezugszeichen 3a und 3b jeweils linke und rechte, nicht antreibende Hinterräder.
Die Kraftfahrzeugkarosserie 1 ist mit einem Regelungssystem 8 zur Durchführung der Regelung bezüglich der Einspritzung des Kraftstoffs und des Zündzeitpunkts für den Verbrennungsmotor 4 sowie auch der Regelung bezüglich der Traktionsregelung (Griffigkeitsregelung) zur Regelung der Leistung des Motors 4 versehen, um so den Schlupfwert der Kraftfahrzeugkarosserie zu einem Sollwert zu machen. Das Regelungssystem 8 umfaßt einen Motorregelungsteil zur Ausführung der Regelung bezüglich der Kraftstoffeinspritzung von dem Motor und bezüglich des Zündzeitpunkts, sowie auch einen Motortraktionsregelungsteil zum Ausführen der Traktionsregelung des Motors.
An der Kraftfahrzeugkarosserie 1 sind Sensoren wie z.B. ein Sensor 20 zum Erfassen eines Öffnungswinkels einer Drosselklappe des Motors 4, ein Sensor 21 zum Erfassen einer Drehzahl des Motors 4, ein Sensor 10 zum Erfassen eines Lenkwinkels eines Lenkrades, ein Bremssensor 22 zum Erfassen des Bremsstatus von jedem der vier Räder 2a, 2b, 3a und 3b, und Radgeschwindig keitssensoren 9a, 9b, 9c und 9d zur Erfassung der Radgeschwindigkeit der jeweiligen vier Räder 2a, 2b, 3a und 3b angebracht. Die von den Sensoren erfaßten Signale werden an das Regelungssystem 8 übertragen.
Das Regelungssystem 8 umfaßt ein Eingabe-Interface zum Aufnehmen der von den Sensoren erfaßten Signale, zwei Mikrocomputer, die jeweils eine CPU, einen ROM-Speicher und einen RAM-Speicher enthalten, ein Ausgabe-Interface und einen Antriebschaltkreis für eine Zündvorrichtung und einen Kraftstoffinjektor. Der ROM-Speicher des Mikrocomputers für den Motorregelungsteil des Regelungssystems 8 speichert ein Regelungsprogramm zum Regeln der Einspritzung des Kraftstoffs und des Zündzeitpunkts sowie auch eine zugehörige Tabelle oder einen Funktionslauf, und der ROM-Speicher des Mikrocomputers für den Motortraktionsregelungsteil des Regelungssystems 8 speichert ein Programm und verschiedene Tabellen und Funktionsläufe zur Durchführung der Traktionsregelung des Motors, wie im folgenden beschrieben wird. Die RAM-Speicher sind mit verschiedenen Speichern, Software-seitigen Zählern und so weiter versehen.
Im folgenden wird nun ein Überblick über die Traktionsregelung des Motors gegeben, die von dem Motortraktionsregelungsteil des Regelungssystems 8 durchgeführt werden soll. Es werden ein aktueller Kurvenfahrtradius (Rr), ein Kurvenfahrtradius relativ zu einem Lenkwinkel (Ri), eine Fahrzeuggeschwindigkeit (V), ein Fahrbahnoberflächenreibungskoeffizient (μ), und eine Seitenbeschleunigung (G) auf der Grundlage der von den Sensoren erzeugten Signale berechnet. Außerdem wird ein Berichtigungskoeffizient k auf der Basis der Seitenbeschleunigung G berechnet, um einen Schwellenwert für die Feststellung eines Schlupfes der Kraftfahrzeugkarosserie und einen Sollregelwert kleiner zu machen, wenn die Seitenbeschleunigung G größer wird.
Dann wird der Betrag des Schlupfes des Kraftfahrzeugs berechnet, woraufhin dann eine Entscheidung auf der Grundlage des Schlupfbetrags getroffen wird, um zu bestimmen, ob die Kraftfahrzeugkarosserie gerade Schlupf hat. Außerdem wird ein Sollregelwert T (ein Sollwert für den Schlupfbetrag) gesetzt und eine Steuergröße FC wird berechnet, um die Leistung des Verbrennungsmotors einzustellen, wodurch ein Regelsignal zur Ansteuerung der Traktionsregelung des Motors erzeugt wird, indem die Regelung bezüglich der Kraftstoffeinspritzung und des Zündzeitpunkts durchgeführt wird. Zusätzlich weist die Traktionsregelung des Motors nach der vorliegenden Erfindung die Merkmale auf, daß die Traktionsregelung des Motors zur Begrenzung der Motorleistung dadurch unterdrückt wird, daß der Zündzeitpunkt verzögert oder die Kraftstoffzufuhr zu der Teilanzahl der Zylinder unterbrochen wird, wenn der Motor 4 mit einer vorgegebenen Motordrehzahl (z.B. 6.500 U/min) oder höher dreht, damit dem Motor 4 und der Katalysatoreinheit in dem Abgassystem kein Schaden zugefügt wird.
Außerdem wird eine Beschreibung der Traktionsregelung des Motors gegeben, die von dem Motortraktionsregelungsteil des Regelsystems 8 unter Bezugnahme auf die Flußdiagramme von 2 bis 7 durchgeführt wird.
Die Regelung wird eingeleitet, wenn der Motor 4 startet, woraufhin dann zu Schritt S1 gegangen wird, bei dem die verschiedenen Signale von den Sensoren eingelesen werden. Dann werden bei Schritt S2 die Radgeschwindigkeiten V2a und V2b der jeweiligen Vorderräder 2a und 2b auf der Grundlage der Ausgabewerte der jeweiligen Radgeschwindigkeitssensoren 9a und 9b berechnet, und die Radgeschwindigkeiten V3a und V3b der jeweiligen Hinterräder 3a und 3b werden auf der Grundlage der Ausgabewerte der jeweiligen Radgeschwindigkeitssensoren 9c und 9d berechnet. Außerdem werden der aktuelle Kurvenfahrtradius Rr, der Kurvenfahrtradius Ri relativ zu dem Lenkwinkel, die Fahrzeuggeschwindigkeit V und der Fahrbahnoberflächenreibungskoeffizient μ berechnet.
Der aktuelle Kurvenfahrtradius Rr kann auf der Grundlage der Radgeschwindigkeiten Via und V3b der jeweiligen linken und rechten, nicht antreibenden Hinterräder 3a und 3b durch die folgende Gleichung (1) berechnet werden: Rr = Min(V3a, V3b) × Td ÷ |V3a – V3b| + 0,5Td (1),wobei Td die Spurweite (z.B. 1,7 m) ist und Min(V3a, V3b) der Wert Via oder V3b ist, je nachdem, welcher kleiner ist.
Der Kurvenfahrtradius Ri relativ zu dem Lenkwinkel entspricht in etwa einem Kurvenfahrtradius unter einer neutralen Lenkbedingung und wird auf der Grundlage des absoluten Wertes des Lenkwinkels θh des Lenkrades berechnet, der von dem Lenkwinkelsensor 10 erfaßt worden ist, indem eine lineare Funktion ausgehend von einer Tabelle, wie sie nachfolgend in Tabelle 1 gezeigt ist, berichtigt wird: TABELLE 1
Die Kraftfahrzeuggeschwindigkeit V kann als ein Wert gegeben werden, der aus der Fahrzeuggeschwindigkeit Via oder V3b des jeweiligen nicht antreibenden Hinterrades 3a oder 3b ausgewählt wird, je nachdem, welche höher ist.
Der Fahrbahnoberflächenreibungskoeffizient μ kann auf der Grundlage der Kraftfahrzeuggeschwindigkeit V und ihrer Beschleunigung Vg in einer Art und Weise berechnet werden, die im folgenden noch beschrieben werden wird. Die Beschleunigung Vg der Kraftfahrzeugkarosserie kann durch die unten aufgeführte Gleichung (2) auf der Grundlage einer Änderung der Kraftfahrzeuggeschwindigkeit V alle 100 Millisekunden über die Zeitspanne ausgehend von dem Start der Regelung bis zu 500 Millisekunden berechnet werden, bei denen die Beschleunigung Vg der Kraftfahrzeugkarosserie noch nicht groß wird. Vg = K1 × [V(k) – V(k – 100)] (2), wobei K1 ein vorgegebener Koeffizient ist, V(k) die Kraftfahr zeuggeschwindigkeit V zu dem momentanen Zeitpunkt ist und V(k – 100) die Fahrzeuggeschwindigkeit V vor den 100 Millisekunden ist.
Außerdem kann die Beschleunigung Vg der Kraftfahrzeugkarosserie über die Zeitspanne, die 500 Millisekunde überschreitet, bei der die Beschleunigung Vg der Kraftfahrzeugkarosserie ausreichend hoch wird, durch die Gleichung (3) wie folgt berechnet werden: Vg = K2 × [V(k) – V(k – 500)] (3),wobei K2 ein vorgegebener Koeffizient ist, V(k-500) die Fahrzeuggeschwindigkeit V vor den 500 Millisekunden ist, und V(k) die gleiche Bedeutung hat wie oben.
Zur Berechnung des Fahrbahnoberflächenreibungskoeffizienten μ kann die Zeitspanne mit einem Zeitgeber zum Zählen von 100 Millisekunden und einem Zeitgeber zum Zählen von 500 Millisekunden gemessen werden.
Außerdem wird der Fahrbahnoberflächenreibungskoeffizient μ in einer dreidimensionalen Weise ausgehend von der unten aufgeführten Tabelle 2 auf der Grundlage der Kraftfahrzeuggeschwindigkeit V und der Beschleunigung Vg der Kraftfahrzeugkarosserie wie oben vorgegeben berichtigt (korrigiert).
Dann werden bei Schritt S3 die Seitenbeschleunigung G und der Berichtigungskoeffizient k für die Seitenbeschleunigung G berechnet. Die Routine zur Berechnung der Seitenbeschleunigung F und des Berichtigungskoeffizienten k für die Seitenbeschleunigung G werden unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm nach 3 beschrieben.
Obwohl die Seitenbeschleunigung G auf der Grundlage des Kurvenfahrtradius und der Fahrzeuggeschwindigkeit V bestimmt werden kann, wird die Seitenbeschleunigung in diesem Beispiel durch Auswählen des aktuellen Kurvenfahrtradius Rr oder des Kurvenfahrtradius Ri relativ zu dem Lenkwinkel bestimmt. Um die Seitenbeschleunigung G zu bestimmen, wird auf der Grundlage des Zustands der Oberfläche einer Fahrbahn oder des Fahrzustandes festgestellt, ob das Ausmaß der Tendenz, mit der das Fahrzeug von seiner Fahrtlinie abweicht, entlang der das Fahrzeug mit dem Kurvenfahrtradius Ri relativ zu dem Lenkwinkel eine Kurve fährt, groß ist. Wenn festgestellt wird, daß das Ausmaß der Tendenz groß ist, wird die Seitenbeschleunigung G dadurch bestimmt, daß der Kurvenfahrtradius Ri relativ zu dem Lenkwinkel ausgewählt wird. Wenn andererseits festgestellt wird, daß das Ausmaß der Tendenz nicht groß ist, wird die Seitenbeschleunigung G durch Auswahl des aktuellen Kurvenfahrtradius Rr bestimmt.
Wie in dem Flußdiagramm nach 3 genauer gezeigt ist, wird die Seitenbeschleunigung G auf der Grundlage des Kurvenfahrtradius Ri relativ zu dem Lenkwinkel bei Schritt S34 berechnet, wenn bei Schritt S31 festgestellt wird, daß der absolute Wert des Lenkwinkels θh gleich oder größer als ein vorgegebener Wert θho ist, wenn bei Schritt S32 festgestellt wird, daß die Fahrzeuggeschwindigkeit V gleich oder größer als ein vorgegebener Wert Vo ist, und wenn bei Schritt S33 festgestellt wird, daß der Fahrbahnoberflächenreibungskoeffizient μ gleich oder größer als ein vorgegebener Wert μo ist. Andererseits wird die Seitenbeschleunigung G auf der Grundlage des aktuellen Kurvenfahrtradius Rr bei Schritt S35 berechnet, wenn bei Schritt S31 festgestellt wird, daß der absolute Wert des Lenkwinkels θh kleiner als der vorgegebene Wert θho ist, wenn bei Schritt S32 festgestellt wird, daß die Fahrzeuggeschwindigkeit V kleiner als der vorgegebene Wert Vo ist, und wenn bei Schritt S33 festgestellt wird, daß der Fahrbahnoberflächenreibungskoeffizient μ kleiner als der vorgegebene Wert μo ist.
Genauer gesagt wird die Seitenbeschleunigung G auf der Basis des aktuellen Kurvenfahrtradius Rr bzw. des Kurvenfahrtradius Ri relativ zu dem Lenkwinkel durch eine Gleichung wie folgt berechnet: G = V × V × 1/R × 1/127 (4), wobei V die Fahrzeuggeschwindigkeit und R dann Rr oder Ri ist.
Nachdem die Seitenbeschleunigung G bei Schritt S34 oder S35 berechnet worden ist, wird der Berichtigungskoeffizient k bei Schritt S36 ausgehend von einer Berichtigungskoeffiziententabelle, die unten in Tabelle 3 gezeigt ist, festgesetzt.
TABELLE 3
Dann wird bei Schritt S4 in der 2 ein Schwellenwert zur Entscheidung eines Schlupfes durch die folgende Gleichung festgesetzt: Schwellenwert = Basisschwellenwert × Berichtigungskoeffizient k
Der Basisschwellenwert wird auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit V und des Fahrbahnoberflächenreibungskoeffizienten μ als Parameter berechnet, indem eine Berichtigung auf der Grundlage der Tabelle 4 (für den Start der Traktionsregelung des Motors) oder der Tabelle 5 (für die Fortsetzung der Traktionsregelung des Motors) in einer dreidimensionalen Art und Weise durchgeführt wird. Nach der Tabelle 4 wird entscheiden, ob die Traktionsregelung des Motors gestartet werden soll, und nach der Tabelle 5 wird entscheiden, ob die Traktionsregelung des Motors fortgesetzt werden soll.
Dann geht der Programmfluß zu Schritt S5, bei dem der Schlupfbetrag berechnet wird. Im folgenden wird nun die Berechnung des Schlupfbetrags unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm nach 4 beschrieben. Zuerst wird bei Schritt S51 ein aktueller Schlupfbetrag SL für das linke Vorderrad 2a berechnet, indem die Fahrzeuggeschwindigkeit V von der Radgeschwindigkeit V2a des linken Vorderrades 2a subtrahiert wird, und ein aktueller Schlupfbetrag SR für das rechte Vorderrad 2b wird berechnet, indem die Fahrzeuggeschwindigkeit V von der Radgeschwindigkeit V2b des rechten Vorderrades 2b subtrahiert wird. Dann wird bei Schritt S52 ein Durchschnittsschlupfbetrag SAv berechnet, indem das Mittel von den Schlupfbeträgen SL und SR der jeweils linken und rechten Vorderräder 2a und 2b gebildet wird, woraufhin dann zu Schritt S53 weitergegangen wird, bei dem ein maximaler Schlupfwert SHi ausgehend von dem Schlupfwert SL oder SR berechnet wird, je nachdem, welcher höher ist.
Danach wird bei Schritt S6 eine Schlupfentscheidung durchgeführt, indem entschieden wird, daß die Traktionsregelung des Motors ausgeführt werden muß, wenn der maximale Schlupfwert SHi gleich oder größer als der Schwellenwert zum Entscheiden des Schlupfes ist, und dann wird eine Schlupfmarke SFL auf 1 gesetzt.
In diesem Fall wird als der Schwellenwert zum Durchführen der Schlupfentscheidung einerseits der Basisschwellenwert für den Start der Traktionsregelung verwendet, wie oben in Tabelle 4 gezeigt ist, wenn bei Schritt S84 in 5, die die Routine von Schritt S8 in 2 angibt, entschieden wird, daß die Traktionsregelung des Motors nicht im Gange ist (CFL = 0), und andererseits wird der Basisschwellenwert zur Fortsetzung der Traktionsregelung, wie oben in Tabelle 5 gezeigt ist, verwendet, wenn bei Schritt S84 in 5 festgestellt wird, daß die Traktionsregelung des Motors im Gange ist (CFL = 1).
Nach der Schlupfentscheidung bei Schritt S6 geht der Programmfluß zu Schritt S7, bei dem der Sollregelwert T eingestellt wird. Der Sollregelwert T wird als ein Sollwert für den Schlupfbetrag sowohl des linken Vorderrades 2a als auch des rechten Vorderrades 2b eingestellt. Konkret wird der Sollregelwert T dadurch berechnet, daß ein Basissollregelwert aus einer Basissollregelwerttabelle, wie sie in Tabelle 6 unten gezeigt ist, auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit V und des Fahrbahnoberflächereibungskoeffizienten μ, die als Parameter verwendet werden, ausgewählt wird und der sich ergebende Basissollregelwert in einer dreidimensionalen Art und Weise berichtigt wird, indem er mit dem Berichtigungskoeffizienten k multipliziert wird.
Nachdem der Sollregelwert T bei Schritt S7 eingestellt worden ist, geht der Programmfluß zu Schritt S8 und die Steuergröße FC wird berechnet. Die Steuergröße FC wird so eingestellt, daß sie in dem Bereich von 0 bis 15 liegt, indem eine Basissteuergröße FCB auf der Grundlage eines Abweichwertes EN von dem Sollregelwert T für den Durchschnittsschlupfbetrag SAv und seine Abweichänderungsrate DEN entschieden wird und die Basissteuergröße FCB mit einem Rückkopplungsberichtigungswert des vorhergehenden Werts FC(K-1) und einem Ausgangsberichtigungswert berichtigt wird.
Die Berechnung der Steuergröße FC in der Routine nach Schritt S8 wird nachfolgend unter Bezugnahme auf 5 genauer beschrieben. Zuerst wird bei Schritt S81 der Abweichwert EN und seine Abweichänderungsrate DEN berechnet. Genauer gesagt wird der Abweichwert EN durch Subtrahieren des Sollregelwerts T von dem momentanen Durchschnittsschlupfbetrag SAv(K) berechnet. Außerdem wird die Abweichänderungsrate DEN durch die folgende Gleichung berechnet: DEN = DSAv = SAv(K) – SAv(K – 1),wobei DSAv eine Durchschnittsschlupfbetragänderungsrate, SAv(K) ein momentaner Durchschnittsschlupfbetrag, und SAv(K-1) ein vorhergehender Durchschnittsschlupfbetrag ist.
Mit anderen Worten, die Abweichänderungsrate DEN wird durch Subtrahieren des vorhergehenden Durchschnittsschlupfbetrags SAv(K-1) von dem momentanen Durchschnittsschlupfbetrag SAv(K) berechnet.
Dann wird bei Schritt S82 die Basissteuergröße (FCB) auf der Grundlage des Abweichwertes EN und seiner Abweichänderungsrate DEN ausgehend von einer Basissteuergrößentabelle berechnet, wie sie unten in Tabelle 7 gezeigt ist.
Dann wird bei Schritt S83 die Rückkopplungsberichtigung durchgeführt, indem die vorhergehende Steuergröße FC(K-1) zu der momentanen Steuergröße FC(K) addiert wird, woraufhin zu Schritt S84 gegangen wird, bei dem die Motortraktionsregelungsentscheidung ausgeführt wird, und dann wird zu Schritt S85 gegangen, bei dem die Anfangstraktionsregelungsentscheidung ausgeführt wird. Dann wird bei Schritt S86 ein Ausgangsberichtigungsbetrag berechnet, um die Steuergröße während des Zeitraums, der sich ausgehend von dem Zeitpunkt, an dem zum ersten Mal entschieden worden ist, daß die Vorderräder 2a und 2b Schlupf haben, bis zu dem Zeitpunkt erstreckt, an dem die Anfangstraktionsregelungsentscheidung erneuert oder aufgehoben wird, zwangsläufig auf einem hohen Niveau zu halten.
Der Analogschaltkreis für die Motortraktionsregelungsentscheidung, die bei Schritt S84 ausgeführt werden soll, ist in 6 dargestellt. In dem in 6 gezeigten Analogschaltkreis ist ein UND-Glied 68 so angeordnet, daß es ein Einstellsignal an ein Flip-Flop 69 abgibt, wenn die Schlupfmarke SFL = 1 ist und wenn die Räder nicht gebremst werden. Ein UND-Glied 70 erzeugt ein Signal "1", wenn die Steuergröße FC gleich oder kleiner als 3 ist und wenn die Durchschnittsschlupfbetragänderungsrate DSAv gleich oder kleiner als "0" ist, oder es wird auf einen Wert gesetzt, der 0,3G entspricht (wobei G die Schwerebeschleunigung ist). Ein ODER-Glied 71 erzeugt ein Rückstellsignal und liefert es an das Flip-Flop 69, wenn ein Signal, das die Schlupfmarke SFL = 0 anzeigt, kontinuierlich über einen Zeitraum von 1.000 Millisekunden durch eine Zähleinrichtung 72 empfangen worden ist, oder wenn ein Ausgangssignal, das "1" angibt, von dem UND-Glied 70 kontinuierlich über 500 Millisekunden lang durch eine Zähleinrichtung 73 empfangen worden ist. Das Flip-Flop 69 ist so ausgelegt, daß es in Reaktion auf ein Einstellsignal ein Signal erzeugt, das eine Regel marke CFL = 1 anzeigt (die Motorschlupfregelung ist im Gange).
7 zeigt den Analogschaltkreis für die Anfangsmotortraktionsregelungsentscheidung, die bei Schritt S85 ausgeführt werden soll. Der in 7 gezeigte Analogschaltkreis umfaßt ein UND-GLied 74, das so ausgelegt ist, daß es ein Stellsignal an einen Flip-Flop 75 abgibt, wenn die momentane Regelmarke CFL(K) auf "1" eingestellt ist und die vorhergehende Regelmarke CFL(K-1) auf "0" gesetzt ist, und ein UND-Glied 76 ist so angeordnet, daß es ein Rückstellsignal an das Flip-Flop 75 liefert, wenn die momentane Regelmarke CFL(K) auf "0" und die vorhergehende Regelmarke CFL(K-1) auf "1" gesetzt ist. Das Flip-Flop 75 ist so angeordnet, daß es in Reaktion auf das Stellsignal ein Signal erzeugt, das eine Anfangsmarke STFL=1 angibt (die Anfangsmotortraktionsregelung ist im Gange).
Dann wird bei Schritt S86 entschieden, daß der Ausgangsberichtigungsbetrag +2 ist, wenn die Anfangsmarke STFL auf "1" eingestellt ist, und es wird auf der Basis des Signals, das die Anfangsmarke STFL und die Durchschnittsschlupfbetragänderungsrate DSAv anzeigt, entschieden, daß die Durchschnittsschlupfbetragsänderungsrate DSAv kleiner als "0" ist. Der Programmfluß geht dann zu Schritt S87, bei dem der sich ergebende Ausgangsberichtigungsbetrag zu der rückkopplungsberichtigten Steuergröße FC addiert wird, um dadurch eine endgültige Steuergröße FC zu erzeugen, woraufhin dann zu Schritt S14 gegangen wird.
Nach dem Schritt S8 geht der Programmfluß zu Schritt S9, bei dem die Motordrehzahl N, die von dem Drehzahlsensor 21 erfaßt worden ist, eingelesen wird, und dann wird zu Schritt S10 gegangen, bei dem mit einer logischen Entscheidung festgestellt wird, ob die Motordrehzahl N gleich oder größer als 6.500 U/min ist. Wenn das Ergebnis der Entscheidung bei Schritt S10 anzeigt, daß die Motordrehzahl N kleiner als 6.500 U/min ist, dann geht der Programmfluß zu Schritt S11, bei dem ein Regelsignal von dem Motortraktionsregelungsteil zu dem Motorregelungsteil gesandt wird. Das Regelsignal umfaßt ein Regelsignal, das die Verzögerung des Zündzeitpunkts anzeigt, und ein Regelsignal, das das Unterbrechen der Kraftstoffzufuhr anzeigt. Das Regelsignal, das den Zündzeitpunkt anzeigt, wird erzeugt, nachdem der Betrag der Verzögerung des Zündzeitpunkts entschieden wurde, derart, daß er der Steuergröße auf der Basis der in 8 gezeigten Tabelle entspricht. In diesem Fall wird der maximale Betrag der Verzögerung des Zündzeitpunkts auf der Grundlage einer in 9 gezeigten Funktion in einem Bereich unterdrückt, in dem die Motordrehzahl hoch ist.
Andererseits wird das Signal, das die Unterbrechung der Kraftstoffzufuhr anzeigt, auf der Grundlage der Steuergröße FC durch eine Auswahl aus einem Kraftstoffzufuhrunterbrechungsmuster erzeugt, wie es in der unten aufgeführten Tabelle 8 mit der Zahl "0" bis einschließlich "12" angegeben ist. In der unten aufgeführten Tabelle 8 ist zu sehen, daß die Musterzahl so angegeben ist, daß sie größer wird, wenn die Steuergröße größer wird, und daß das Zeichen "X" die Kraftstoffzufuhrunterbrechung anzeigt. In diesem Fall ist eine Bedingung zur Verhinderung der Kraftstoffzufuhrunterbrechung für alle Steuergrößen (Steuerungsebenen) vorgesehen, wie sie in 10 gezeigt sind, um die Kraftstoffzufuhrunterbrechung in einem Bereich einzuschränken, in dem die Motordrehzahl niedrig ist.
Eine zusätzliche Beschreibung wird nun von der oben aufgeführten Tabelle 8 gegeben, indem die drei Zylinder in der linken Reihe des 6-Zylinder-V-Motors mit den alphanumerischen Bezugszeichen C1, C3 und C5 und die drei Zylinder in dessen rechter Reihe mit den alphanumerischen Bezugszeichen C2, C4 und C6 bezeichnet werden. Jeder der Zylinder weist ein erstes Kraftstoffeinspritzventil und ein zweites Kraftstoffeinspritzventil auf. Genauer gesagt weist der erste Zylinder C1 das erste Kraftstoffeinspritzventil #1 und das zweite Kraftstoffeinspritzventil #7 auf. Der zweite Zylinder C2 weist das erste Kraftstoffeinspritzventil #2 und das zweite Kraftstoffeinspritzventil #8 auf. Der dritte Zylinder weist das erste Kraftstoffeinspritzventil #3 und das zweite Kraftstoffeinspritzventil #9 auf. Der vierte Zylinder C4 weist das erste Kraftstoffeinspritzventil #4 und das zweite Kraftstoffeinspritzventil #10 auf. Der fünfte Zylinder C5 weist das erste Kraftstoffeinspritzventil #5 und das zweite Kraftstoffeinspritzventil #11 auf. Und der sechste Zylinder C6 weist das erste Kraftstoffeinspritzventil #6 und das zweite Kraftstoffeinspritzventil #12 auf. In dem Bereich mit den Anmerkungen in der obigen Tabelle 8 ist mit dem Ausdruck "Unterbrochen" gemeint, daß die Kraftstoffeinspritzung von den ersten und den zweiten Kraftstoffeinspritzventilen zu den entsprechenden Kraftstoffeinspritzventilen eines speziellen Zylinders unterbrochen ist, und mit dem Ausdruck "Schwächer versorgen" ist gemeint, daß der Kraftstoff nur von einem der ersten und zweiten Kraftstoffeinspritzventile eines speziellen Zylinders eingespritzt wird, während die Einspritzung von Kraftstoff von dem anderen zu dem speziellen Zylinder unterbrochen ist.
Die Vorgänge bei den Schritten S9, S10 und S12-S23 werden durchgeführt, um die Traktionsregelung zu beschränken, damit die Motorleistung eingeschränkt wird, wenn die Motordrehzahl gleich oder höher als 6.500 U/min ist. Genauer gesagt wird bei Schritt S9 die Motordrehzahl N, die von dem Drehzahlsensor 21 erfaßt worden ist, eingelesen, woraufhin dann zu Schritt S10 gegangen wird, bei dem durch eine logische Entscheidung festgestellt wird, ob die Motordrehzahl N gleich oder größer als 6.500 U/min ist, und dann wird zu Schritt S12 weitergegangen, wenn das Ergebnis der Entscheidung bei Schritt S10 angibt, daß die Motordrehzahl N gleich oder größer als 6.500 U/min ist. Bei Schritt S12 wird durch eine logische Entscheidung festgestellt, ob eine Marke F2 auf "1" gesetzt ist. Da die Marke F2 bei Schritt S23 gesetzt wird, ist sie zuanfangs in einem rückgesetzten Zustand, so daß der Programmfluß zu Schritt S13 geht.
Dann wird bei Schritt S13 durch eine logische Entscheidung festgestellt, ob die Regelmarke CFL auf "1" gesetzt ist, woraufhin dann zu Schritt S14 gegangen wird, wenn bei Schritt S13 festgestellt wird, daß die Regelmarke CFL auf "1" gesetzt ist. Bei Schritt S14 wird durch eine logische Entscheidung festgestellt, ob die Anfangsmarke STFL auf "1" eingestellt ist. Wenn das Ergebnis der Entscheidung bei Schritt S14 anzeigt, daß die Anfangsmarke STFL auf "1" eingestellt ist, dann geht der Programmfluß zu Schritt S15, bei dem die Ausgabe des Regelsignals für die Traktionsregelung zu dem Motorregelungsteil gestoppt wird, und dann kehrt der Programmfluß zurück. Mit anderen Worten, der Start der Traktionsregelung wird dann verhindert, wenn die Motordrehzahl N gleich oder größer als 6.500 U/min ist.
Wenn andererseits die Regelmarke CFL eingestellt und die Anfangsmarke STFL zurückgesetzt ist, d.h., wenn bei Schritt S13 festgestellt wird, daß die Regelmarke CFL auf "1" gesetzt ist, und bei Schritt S14 festgestellt wird, daß die Anfangsmar ke STFL nicht auf "1" gesetzt ist (d.h., wenn die Traktionsregelung gerade durchgeführt wird), dann geht der Programmfluß zu Schritt S16, bei dem eine Entscheidung hinsichtlich einer Marke F1 getroffen wird, um zu bestimmen, ob ein Zeitgeber TM arbeitet (bei diesem Beispiel ist eine Zeitgeberzählung ebenfalls mit dem Symbol "TM" angegeben). Wenn der Zeitgeber TM zurückgesetzt wird, d.h., wenn bei Schritt S16 entschieden wird, daß die Marke F1 nicht auf "1" gesetzt ist, dann geht der Programmfluß zu Schritt S17, bei dem der Zeitgeber TM starten kann, woraufhin dann zu Schritt S18 gegangen wird, bei dem die Marke F1 auf "1" gesetzt wird.
Mit anderen Worten, wenn die Motordrehzahl N während der Traktionsregelung gleich oder größer als 6.500 U/min ist, dann darf der Zeitgeber TM bei Schritt S17 starten, und die Marke F1 wird auf "1" gesetzt, und dann wird zu Schritt S19 gegangen, bei dem dem Motorregelungsteil das Regelsignal, das die Verhinderung der Verzögerung des Zündzeitpunkts angibt, und ein Regelsignal, das die Wiederholung des Unterbrechens der Kraftstoffzufuhr zu allen Zylindern und die Wiederaufnahme der Kraftstoffzufuhr zu allen Zylindern anzeigt, zugeführt werden.
Dann wird bei Schritt S21 durch eine logische Entscheidung festgestellt, ob der gezählte Wert TM des Zeitgebers TM gleich oder größer als ein vorgegebener Wert TO ist. Wenn die Entscheidung bei Schritt S21 ein negatives Ergebnis ergibt, dann kehrt der Programmfluß 22 zurück.
Wenn der Zeitgeber TM starten darf, d.h. also, wenn bei Schritt S16 festgestellt wird, daß die Marke F1 auf "1" gesetzt ist, dann geht der Programmfluß von Schritt S16 zu Schritt 19. Wenn die Vorgänge bei Schritt S16 und bei Schritt S19 über einen vorgegebenen Zeitraum wiederholt werden, dann ergibt die Entscheidung bei Schritt S21 das positive Ergebnis, daß der gezählte Wert TM des Zeitgebers TM gleich oder größer als der vorgegebene Wert TO ist, und dann wird zu Schritt S22 gegangen, bei dem der Zeitgeber TM auf Null gestellt wird, und dann wird zu Schritt S23 gegangen, bei dem eine Marke F2 auf "1" gesetzt wird. Danach geht der Programmfluß von Schritt S12 zu Schritt S15, bei dem die Ausgabe des Regelsignals zur Durchführung der Traktionsregelung zu dem Motorregelungsteil verhindert wird, und dann kehrt der Programmfluß zurück.
Außerdem geht der Programmfluß von Schritt S13 zu Schritt S20, wenn eine Traktionsregelung beendet wird und die Regelmarke CFL zurückgesetzt wird, selbst wenn der vorgegebene Zeitraum nach dem Start des Zeitgebers TM noch nicht abgelaufen ist. Dann wird bei Schritt S20 die Ausgabe des Regelsignals beendet, und der Programmfluß geht zurück.
Im folgenden wird nun eine Beschreibung der Wirkungsweise der Traktionsregelung des Motors unter Bezugnahme auf das in 11 gezeigte Zeitdiagramm gegeben.
Der Basiswert des Startschwellenwerts Sh zum Starten der Traktionsregelung des Motors ausgehend von dem nicht geregelten Zustand wird ausgehend von der oben genannten Tabelle 4 berechnet, und der Schwellenwert Sh wird als ein relativ hoher Schwellenwert festgesetzt. Selbst wenn also die Radgeschwindigkeit des Antriebsrades aufgrund von Störungen oder aus anderen Gründen hoch wird (der maximale Schlupfbetrag SHi wird hoch), wird die Schlupfmarke SFL nicht gesetzt, solange die Radgeschwindigkeit des Antriebsrades den Startschwellenwert Sh nicht überschreitet, und die Traktionsregelung des Motors wird nicht gestartet. Wenn die Radgeschwindigkeit des Antriebsrades den Startschwellenwert Sh andererseits überschreitet, wird die Schlupfmarke SFL eingestellt, und die Regelmarke CFL sowie auch die Anfangsmarke STFL werden eingestellt, wenn die Räder nicht gebremst werden, und dann wird die Traktionsregelung des Motors gestartet.
Wenn außerdem ausgehend von dem Lenkwinkel Oh und dem Fahrbahnoberflächenreibungskoeffizienten μ entschieden wird, daß das Ausmaß der Tendenz des Abweichens der Kraftfahrzeugkarosserie von ihrer Fahrtlinie, wenn das Fahrzeug mit einem Kurvenfahrtradius Ri relativ zu dem Lenkwinkel gerade eine Kurve fährt, groß ist, d.h. zum Beispiel, daß das Ausmaß der Tendenz der Untersteuerung groß ist, dann kann die Seitenbeschleunigung G des Kraftfahrzeugs auf der Grundlage des Kurvenfahrtradius Ri relativ zu dem Lenkwinkel berechnet werden. In diesem Fall ist der Kurvenfahrtradius Ri relativ zu dem Lenkwinkel kleiner als der aktuelle Kurvenfahrtradius Rr, so daß die Seitenbeschleunigung G größer wird und der Berichtigungskoeffizient k kleiner wird. Folglich wird der Startschwellenwert Sh für den Start der Traktionsregelung des Motors niedrig.
Selbst wenn der Betrag des Schlupfes selber nicht so groß ist, kann die Traktionsregelung des Motors somit zu einem frühen Zeitpunkt gestartet werden, wodurch ermöglicht wird, daß das Auftreten eines übermäßigen Ausmasses an Untersteuerungstendenz aufgrund einer Verringerung des Antriebsdrehmoments zum Antreiben der Antriebsräder zu einem frühen Zeitpunkt unterdrückt werden kann.
Der Zündzeitpunkt und die Kraftstoffeinspritzung werden in Abhängigkeit von der Steuergröße FC eingeschränkt. Wie oben beschrieben worden ist, wird die Steuergröße FC wiederum durch Bestimmung der Basissteuergröße FCB auf der Grundlage des Abweichwerts EN von dem Sollregelwert T des Durchschnitts schlupfbetrags SAv und der Abweichänderungsrate DEN und dann durch die Berichtigung der Basissteuergröße FCB mit dem Rückkopplungsberichtigungswert und dem Ausgangsberichtigungswert ermittelt.
Obwohl der Ausgangsberichtigungswert immer auf +2 gesetzt werden kann, kann der Ausgangsberichtigungswert auf +5 gesetzt werden, bis die Durchschnittsschlupfbetragsänderungsrate DSAv zum ersten Mal "0" wird, und dann auf +2 geschaltet werden, bis die Anfangsmarke STFL danach "0" wird. Der Regelbetrag kann durch Berichtigung mit dem Ausgangsberichtigungswert zwangsläufig größer gemacht werden, wodurch es möglich wird, daß der Schlupf zu einem frühen Zeitpunkt konvergiert.
Der Zeitpunkt, an dem die Anfangsmarke STFL "0" wird, ist der Zeitpunkt, an dem der maximale Schlupfbetrag SHi gleich oder kleiner als der Schwellenwert Sc zur Entscheidung der Fortsetzung der Traktionsregelung des Motors wird. Wenn der Berichtigungskoeffizient k kleiner wird, wenn entschieden wird, daß das Ausmaß der Tendenz der Kraftfahrzeugkarosserie zum Abweichen von ihrer Fahrtlinie groß ist, wenn das Fahrzeug gerade mit dem Kurvenfahrtradius Ri relativ zu dem Lenkwinkel eine Kurve fährt, dann wird der Sollregelwert T konsequenterweise kleiner. Folglich kann die Untersteuerungstendenz zu einem frühen Zeitpunkt beseitigt werden, da der Betrag der Verringerung des Antriebsdrehmoments zum Antreiben der Antriebsräder aufgrund einer Verringerung des Schlupfbetrags bis zu dem Sollwert größer gemacht werden kann.
Der Schwellenwert Sc zur Entscheidung der Fortsetzung der Traktionsregelung des Motors wird wiederum durch Berechnen seines Basiswertes ausgehend von der oben genannten Tabelle 5 ermittelt und wird als ein relativ niedrigerer Wert festge legt. Wenn das Ausmaß der Tendenz des Abweichens der Kraftfahrzeugkarosserie von ihrer Kurvenfahrtlinie mit dem Kurvenfahrtradius Ri relativ zu dem Lenkwinkel groß ist, wird der Berichtigungskoeffizient k kleiner, wodurch der Schwellenwert Sc noch weiter herabgesetzt wird, und folglich wird es möglich, die Regelung fortzusetzen, bis der Schlupf konvergiert.
Wenn das Ausmaß der Tendenz des Abweichens der Kraftfahrzeugkarosserie von ihrer Kurvenfahrtlinie mit dem Kurvenfahrtradius Ri relativ zu dem Lenkwinkel andererseits nicht groß ist, dann wird die Seitenbeschleunigung G auf der Grundlage des aktuellen Kurvenfahrtradius Rd berechnet, wodurch möglich wird, daß der Schwellenwert eine Schlupfentscheidung trifft und der Sollregelwert T mit hoher Genauigkeit berichtigt werden kann.
Selbst wenn eine Situation auftreten würde, bei der die höhere Radgeschwindigkeit des Antriebsrades gleich oder kleiner als der Schwellenwert Sc zur Entscheidung der Fortsetzung der Traktionsregelung des Motors wird, ist die Regelmarke CFL so ausgelegt, daß sie in ihrem eingestellten Zustand gehalten wird, solange diese Situation nicht 1 Sekunde lang oder länger besteht. Wenn außerdem die Radgeschwindigkeiten der Antriebsräder wieder ansteigen, wenn bewirkt wird, daß der Betrag der Verringerung des Antriebsdrehmoments zum Antreiben der Antriebsräder abnimmt, wird die Schlupfmarke SFL wieder gesetzt, um dadurch die Regelung fortzusetzen. In diesem Fall wird die Anfangsmarke STFL nicht gesetzt und die Steuergröße FC wird nicht berichtigt. Folglich kann die Steuergröße FC in einer Anfangsstufe nur durch die Basissteuergröße auf der Grundlage des Abweichwertes EN und seiner Abweichänderungsrate DEN und danach durch die Steuergröße FC eingestellt werden, die dadurch ermittelt wird, daß die Basissteuergröße einer Rückkopplungsberichtigung mit dem vorhergehenden Wert unterworfen wird. Dann kann des Schlupf konvergieren, und wenn der Zustand, in dem die Schlupfmarke SFL nicht gesetzt ist, 1 Sekunde oder länger dauert, wird die Regelmarke CFL auf "0" geschaltet, und die Traktionsregelung des Motors wird beendet.
Wenn die Zündung in einem Zustand verzögert wird, in dem die Motordrehzahl hoch ist, wird bewirkt, daß ein großer Betrag an unverbrennten Gasen in der Katalysatoreinheit brennt, die sich in dem Abgassystem befindet, wodurch die Katalysatoreinheit beschädigt wird. Wenn andererseits die Kraftstoffzufuhr zu der Teilanzahl der Zylinder zu dem Zeitpunkt unterbrochen wird, an dem der Motor mit einer hohen Motordrehzahl rotiert, wird die Konzentration des Sauerstoffs in den Abgasen so hoch, daß die Verbrennung in der Katalysatoreinheit in Gang gesetzt wird, und die Katalysatoreinheit kann beschädigt werden.
Um zu verhindern, daß die Konzentration des Sauerstoffs in den Abgasen derart hoch wird, daß die Kataylsatoreinheit beschädigt wird, wird die Traktionsregelung des Motors zur Beschränkung der Motorleistung so ausgelegt, daß sie nicht mit der Durchführung der Vorgänge bei den Schritten S14 und S15 beginnt, wenn die Motordrehzahl N gleich oder größer als 6.500 U/min wird.
Wenn die Motordrehzahl N andererseits während der Traktionsregelung gleich oder größer als 6.500 U/min wird, wird der Vorgang zur Verzögerung des Zündzeitpunkts gesperrt, und die Unterbrechung der Kraftstoffzufuhr zu allen Zylindern und die Wiederaufnahme der Zufuhr zu allen Zylindern werden wiederholt über einen vorgegebenen Zeitraum ausgeführt. Wenn die Traktionsregelung während der Blockierung der Verzögerung des Zündzeitpunkts und der wiederholten Ausführung des Unterbrechens der Kraftstoffzufuhr zu allen Zylindern und der Wiederaufnahme der Kraftstoffzufuhr zu allen Zylindern beendet wird (d.h. wenn die Regelmarke CFL zurückgesetzt wird), wird die Ausgabe des Regelsignals beendet.
Durch Sperren der Verzögerung des Zündzeitpunkts und durch wiederholtes Ausführen des Unterbrechens der Kraftstoffzufuhr zu allen Zylindern und die Wiederaufnahme der Kraftstoffzufuhr zu allen Zylindern während des vorgegebenen Zeitraums, ohne daß die Traktionsregelung sofort in der oben beschriebenen Art und Weise beendet wird, kann der Schlupf unterdrückt werden, und die Katalysatoreinheit kann geschützt werden, während verhindert wird, daß die Drehzahl des Motors 4 zeitweise sehr schnell sehr hoch wird, wodurch verhindert wird, daß die Lenkstabilität aufgrund von schnellen Änderungen der Motorleistung verringert wird.
Es sei außerdem angemerkt, daß der Betrag des Schlupfes auf jede herkömmliche Art und Weise eingestellt werden kann, z.B. durch ein Verhältnis der Radgeschwindigkeit des Antriebsrades zu der Fahrzeuggeschwindigkeit V.
Es ist selbstverständlich, daß sich der obige Text und die Zeichnungen auf Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beziehen, die beispielshalber und nicht zur Beschränkung gegeben worden sind. Verschiedene andere Ausführungsbeispiele und Varianten sind innerhalb des Geistes und des Rahmens der vorliegenden Erfindung möglich.

Claims

Schlupfregelsystem für ein selbstfahrendes Fahrzeug mit – einer Schlupfbetragserfassungseinrichtung zur Erfassung eines Betrags eines Schlupfes eines Antriebsrades relativ zu der Oberfläche einer Fahrbahn, – einer Zündzeitpunkteinstelleinrichtung zur Steuerung des Zündzeitpunkts eines Verbrennungsmotors, – einer Drehzahlerfassungseinrichtung zur Erfassung einer Motordrehzahl, – einer Zündzeitpunkt-Steuereinrichtung zur Steuerung der Zündzeitpunkt-Einstelleinrichtung durch Verzögerung des Zündzeitpunktes des Motors, um dadurch zu verhindern, daß der von der Schlupfbetragserfassungseinrichtung erfaßte Schlupfbetrag zu groß wird, und – einer Sperreinrichtung zur Verhinderung der Verzögerung des Zündzeitpunkts durch die Zündzeitpunkt-Steuereinrichtung zu einem Zeitpunkt, an dem die Drehzahl des Motors, die von der Drehzahlerfassungseinrichtung erfaßt wird, gleich oder größer als eine vorgegebene Drehzahl des Motors ist.
Schlupfregelsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor ein Verbrennungsmotor mit einer Vielzahl von Zylindern ist, daß die Zündzeitpunkteinstelleinrichtung eine erste Einstelleinrichtung zum Einstellen des Zündzeitpunkts und eine zweite Einstelleinrichtung zum Einstellen der diskreten Kraftstoffzufuhr zu jedem der Vielzahl von Zylindern umfaßt, und daß die Zündzeitpunkt-Steuereinrichtung eine erste Regelungseinrichtung und eine zweite Regelungseinrichtung umfaßt, wobei die erste Regelungseinrichtung die Leistung des Motors reduzieren kann, indem sie den Zündzeitpunkt bei allen Zylindern des Motors verzögert, indem sie die erste Einstelleinrichtung ansteuert, und wobei die zweite Regeleinrichtung die Leistung des Motors reduzieren kann, indem sie die Kraftstoffzufuhr zu einer Teilanzahl der Vielzahl der Zylinder unterbricht.
Schlupfregelsystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, die den Verzögerungsbetrag des Zündzeitpunkts größer auslegt, wenn der von der Schlupfbetragserfassungseinrichtung erfaßte Schlupfbetrag groß ist, als wenn der davon erfaßte Schlupfbetrag klein ist.
Schlupfregelsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein oberer Grenzwert für den Betrag festgesetzt wird, um den der Zündzeitpunkt von der Zündzeitpunkt-Steuereinrichtung verzögert wird, und daß der obere Grenzwert so eingestellt wird, daß er kleiner wird, wenn die Motordrehzahl größer wird.
Schlupfregelsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperreinrichtung so ausgelegt ist, daß sie in einem Zustand, in dem keine Regelung durch die Zündzeitpunkt-Steuereinrichtung durchgeführt wird, verhindern kann, daß die Regelung durch die Zündzeitpunkt-Steuereinrichtung gestartet wird, wenn die von der Drehzahlerfassungseinrichtung erfaßte Motordrehzahl gleich oder höher als die vorgegebene Motordrehzahl ist.
Schlupfregelsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperreinrichtung so ausgelegt ist, daß sie verhindern kann, daß die Regelung durch sowohl die erste Regelungseinrichtung als auch die zweite Regelungseinrichtung gestartet wird, wenn festgestellt wird, daß die von der Drehzahleinrichtung erfaßte Motordrehzahl gleich oder größer als die vorgegebene Motordrehzahl wird, und zwar in einem Zustand, in dem keine Regelung von der Zündzeitpunkt-Steuereinrichtung durchgeführt wird, und daß die Sperreinrichtung so ausgelegt ist, daß sie eine spezielle Regelung durchführen kann, um die Regelung durch die erste Regelungseinrichtung und die zweite Regelungseinrichtung zu verhindern und den Motor und/oder das Abgassystem zu schützen, wenn festgestellt wird, daß die von der Drehzahlerfassungseinrichtung erfaßte Motordrehzahl während der Regelung durch die Zündzeitpunkt-Steuereinrichtung gleich oder höher als die vorgegebene Motordrehzahl wird.
Schlupfregelsystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl an Zylindern, bei denen die Kraftstoffzufuhr unterbrochen wird, größer wird, wenn der von der Schlupfbetragerfassungseinrichtung erfaßte Schlupf groß ist, als wenn der davon erfaßte Schlupfbetrag klein ist.
Schlupfregelsystem nach Anspruch 6, desweiteren gekennzeichnet durch eine Sperreinrichtung zur Verhinderung, daß die Kraftstoffzufuhr von der Motorregelungseinrichtung unterbrochen wird, wenn sich der Motor mit einer Motordrehzahl dreht, die gleich oder kleiner als ein vorgegebener Wert ist, wobei die Motordrehzahl des Motors so eingestellt wird, daß sie größer wird, wenn der von der Schlupfbetragerfassungseinrichtung erfaßte Schlupf groß ist, als wenn der davon erfaßte Schlupfbetrag klein ist.
Schlupfregelsystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Abgassystem des Motors einen Katalysator zur Reinigung der Abgase aufweist, die von dem Motor abgeleitet werden, und daß die spezielle Regelung durchgeführt wird, damit verhindert wird, daß die Temperatur des Katalysators zu hoch wird, und um die Leistung des Motors zu reduzieren.
Schlupfregelsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abgassystem des Motors einen Katalysator zur Reinigung der von dem Motor abzuleitenden Abgase aufweist, daß die Zündzeitpunkteinstelleinrichtung so ausgelegt ist, daß sie einen Faktor einstellen kann, der einen Einfluß auf die Verbrennungsfähigkeit des Motors ausübt, um so nicht verbrannte Inhaltsstoffe in den aus dem Motor entzogenen Abgasen zu steigern, oder um eine Sauerstoffkonzentration in den Abgasen übermäßig groß zu machen, wenn die Regelung durch die Zündzeitpunkt-Steuereinrichtung durchgeführt wird, und daß die Sperreinrichtung so ausgelegt ist, daß sie zumindest die Regelung durch die Zündzeitpunkt-Steuereinrichtung verhindern und eine spezielle Regelung durchführen kann, um zu verhindern, daß die Temperatur des Katalysators zu hoch wird, indem sie die Leistung des Motors reduziert.
Schlupfregelsystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündzeitpunkteinstelleinrichtung eine erste Einstelleinrichtung zum Einstellen des Zündzeitpunkts und eine zweite Einstelleinrichtung zum Einstellen der diskreten Kraftstoffzufuhr zu jedem der Zylinder umfaßt, und daß die Zündzeitpunkt-Steuereinrichtung eine erste Regelungseinrichtung und eine zweite Regelungseinrichtung umfaßt, wobei die erste Regelungseinrichtung so ausgelegt ist, daß sie den Zündzeitpunkt verzögern kann, indem sie die erste Einstelleinrichtung ansteuert, und wobei die zweite Regelungseinrichtung so ausgelegt ist, daß sie die Kraftstoffzufuhr zu einer Teilanzahl der Zylinder unterbrechen kann, indem sie die zweite Einstelleinrichtung ansteuert.
Schlupfregelsystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Regelungsänderungseinrichtung zum Ändern eines Ausmaßes der Regelung durch die Zündzeitpunkt-Steuereinrichtung in Abhängigkeit von der Seitenbeschleunigung, die auf eine Karosserie des Kraftfahrzeugs einwirkt.
Schlupfregelsystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelungsänderungseinrichtung so ausgelegt ist, daß sie zumindest einen von einem Vorgang zur Erleichterung einer Bedingung zum Starten der Regelung durch die Zündzeitpunkt-Steuereinrichtung auf ein niedrigeres Ausmaß und von einem Vorgang zur Änderung eines Betrags der Regelung durch die Zündzeitpunkt-Steuereinrichtung durchführen kann, um so eine Größe zu vergrößern, auf die die Motorleistung verringert wird, wenn die Seitenbeschleunigung größer wird.
Schlupfregelsystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einer eines ersten Schwellenwerts zur Entscheidung des Startens der Regelung durch die Zündzeitpunkt-Steuereinrichtung, eines zweiten Schwellenwertes zur Entscheidung der Fortsetzung der Regelung durch die Zündzeitpunkt-Steuereinrichtung, und eines Sollschwellenwert festgesetzt wird im Vergleich zu einem von der Schlupfbetragerfassungseinrichtung zu erfassenden Schlupfbetrags, und daß die Regelungsänderungseinrichtung so ausgelegt ist, daß sie zumindest einen des ersten Schwellenwertes, des zweiten Schwellenwertes und des Sollschwellenwertes ändern kann.
Schlupfregelsystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Anfangsberichtigungseinrichtung, um eine Verringerung der Motorleistung zeitweise zu dem Zeitpunkt größer zu machen, an dem die Regelung durch die Zündzeitpunkt-Steuereinrichtung startet.