DE4408998A1

DE4408998A1 - Antriebsraddrehmoment-Steuersystem

Info

Publication number: DE4408998A1
Application number: DE4408998A
Authority: DE
Inventors: Shuji Shiraishi; Osamu Yamamoto; Toru Ikeda; Naoki Ohmomo
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1993-04-30
Filing date: 1994-03-16
Publication date: 1994-12-08
Anticipated expiration: 2014-03-17
Also published as: FR2704491B1; DE4408998B4; GB9405781D0; GB2277610B; JP3052031B2; US5472061A; FR2704491A1; JPH06317196A; GB2277610A

Description

Die Erfindung betrifft ein Antriebsraddrehmoment-Steuersystem, umfassend ein schlupfminderndes Ausgangsdrehmoment- Steuermittel zum Einstellen eines Ausgangsdrehmoments einer Antriebsmaschine eines Fahrzeugs gemäß dem Schlupfzustand von durch die Antriebsmaschine angetriebenen Antriebsrä dern, um übermäßiges Schlupfen der Antriebsräder zu min dern.

Es gibt ein herkömmlich bekanntes, sogenanntes Traktionssteuersystem, das den Fahrbetrieb auf schneebedeckter Straße oder vereister Straße mit geringem Fahrbahn-Rei bungskoeffizienten unterstützt, indem es die Ausgangslei stung von einem Motor, der eine Antriebsmaschine ist, der art steuert, daß diese Ausgangsleistung gemäß dem auf eine Beschleunigung des Fahrzeugs hin erzeugten Schlupfzustand der Antriebsräder ansteigt oder abnimmt (siehe bspw. japa nische Patentoffenlegungsschrift Nr. 8839/92).

Jedoch wird bei dem mit einem derartigen Traktionssteuer system ausgerüsteten Fahrzeug dann, wenn die Antriebsräder in einen Schlupfzustand gebracht werden, die Ausgangslei stung des Motors derart gesteuert, daß diese Ausgangslei stung ungeachtet des Wunsches bzw. des Willens des Fahrers vermindert wird. Daher ist es für den Fahrer schwierig, ein Schlupfen der Antriebsräder bewußt herbeizuführen, um für sportliches Fahren zu sorgen. Zusätzlich werden bei Fahrt auf einer Straße mit sehr geringem Fahrbahn-Reibungskoeffi zienten lediglich einige Prozent bis einige zehn Prozent der Ausgangsleistung von dem Motor übertragen. Aus diesem Grund spricht die Traktionssteuervorrichtung bereits auf leichtes Niederdrücken des Gaspedals an und daher wird die Ausgangsleistung des Motors derart gesteuert, daß sie ab nimmt. Folglich ist der Gaspedalbereich, über welchen der Fahrer die Ausgangsleistung von dem Motor bewußt steuern kann, auf einer Fahrbahn mit geringem Reibungskoeffizienten äußerst klein. Demgemäß ist es schwierig, das Gaspedal in einem derartigen kleinen Bereich so zu steuern, daß ein ge nauer Schlupfzustand bereitgestellt wird.

In Anbetracht der vorstehend beschriebenen Umstände ist es Aufgabe der Erfindung, es zu ermöglichen, den Schlupfzu stand der Antriebsräder eines mit einer Traktionssteuervor richtung ausgerüsteten Fahrzeugs gemäß dem Wunsch des Fah rers zu steuern.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß ein An triebsraddrehmoment-Steuersystem bereitgestellt, umfassend ein schlupfminderndes Ausgangsdrehmoment-Steuermittel zum Einstellen eines Ausgangsdrehmoments einer Antriebsmaschine eines Fahrzeugs gemäß dem Schlupfzustand von durch die An triebsmaschine angetriebenen Antriebsrädern, um übermäßiges Schlupfen der Antriebsräder zu mindern, ein Betriebsgrößen- Erfassungsmittel zum Erfassen der Betriebsgröße eines Betä tigungselements zum Einstellen des Ausgangsdrehmoments der Antriebsmaschine, ein Griffkraft-Erfassungsmittel zum Er fassen einer Griffkraft einer Fahrbahn, ein Verstärkungs grad-Änderungsmittel zum Ändern eines Ausgangsdrehmoment- Steuerverstärkungsgrads von der Antriebsmaschine relativ zu einem Ausgangssignal des Betriebsgrößen-Erfassungsmittels auf Grundlage eines Ausgangssignals des Griffkraft-Erfas sungsmittels, und ein Ausgangsdrehmoment-Steuermittel vari ablen Verstärkungsgrads zum Steuern des Ausgangsdrehmoments der Antriebsmaschine auf Grundlage des durch das Verstär kungsgrad-Änderungsmittel geänderten Ausgangsdrehmoment- Steuerverstärkungsgrads.

Bei der vorstehend angegebenen Anordnung wird der Ausgangs drehmoment-Steuerverstärkungsgrad von der Antriebsmaschine gemäß der Betriebsgröße des Betätigungselements, das das Ausgangsdrehmoment von der Antriebsmaschine einstellt, auf Grundlage der Griffkraft der Fahrbahn geändert. Daher wird bei einem Fahrbahnzustand geringen Reibungskoeffizienten selbst dann, wenn das Betätigungselement in großem Maß be tätigt wird, das Ausgangsdrehmoment von der Antriebsma schine nicht stark verändert. Dies ermöglicht eine genaue Steuerung des Schlupfzustands. Darüber hinaus spiegelt sich die Betriebsgröße des Betätigungselements selbst dann, wenn das Schlupfen der Antriebsräder durch das schlupfmindernde Ausgangsdrehmoment-Steuermittel gemindert wird, im Ausgangsdrehmoment der Antriebsmaschine gemäß dem Schlupf zustand wider. Daher ist es möglich, den Schlupfzustand nach dem Wunsch des Fahrers zu steuern.

Falls das Griffkraft-Erfassungsmittel die Griffkraft einer Fahrbahn auf Grundlage einer Längsbeschleunigung oder/und einer Seitenbeschleunigung des Fahrzeugs abschätzt, kann die Griffkraft der Fahrbahn einfach und korrekt erfaßt wer den.

Ferner kann bei Änderung des Ausgangsdrehmoment-Steuerver stärkungsgrads von der Antriebsmaschine durch das Verstär kungsgrad-Änderungsmittel der Ausgangsdrehmoment-Steuerver stärkungsgrad auf Grundlage der geschätzten Griffkraft der Fahrbahn erhöht oder erniedrigt werden, wenn sich die An triebsräder in einem vorbestimmten Schlupfzustand befinden, und nur die Erhöhung des Ausgangsdrehmoment-Steuerverstär kungsgrads zugelassen werden, wenn sich die Antriebsräder in einem von dem vorbestimmten Schlupfzustand verschiedenen Zustand befinden. Bei dieser Anordnung ist es möglich, ein geeignetes, einem Fahrbahnzustand entsprechendes Ausgangs drehmoment von der Antriebsmaschine zu erhalten. Darüber hinaus kann in einem von dem vorbestimmten Schlupfzustand verschiedenen Zustand der Ausgangsdrehmoment-Steuerverstär kungsgrad von der Antriebsmaschine nur in Richtung einer Erhöhung desselben geändert werden. Daher wird die Größe eines durch den Fahrer betätigten Betätigungselements nicht übermäßig erhöht.

Die vorstehenden und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform in Verbindung mit den beigefüg ten Zeichnungen ersichtlich werden. Es stellt dar:

Fig. 1 ein schematisches Diagramm des Aufbaus eines mit einem Antriebsraddrehmoment-Steuersystem ausgerü steten Fahrzeugs;

Fig. 2 ein Blockdiagramm einer elektronischen Steuerein heit;

Fig. 3 ein Blockdiagramm des Antriebsraddrehmoment-Steuer systems;

Fig. 4 ein Schaltdiagramm eines Fahrbahnzustand-Beurtei lungsabschnitts;

Fig. 5 ein Diagramm zur Erläuterung eines Verfahrens zum Bestimmen eines Fahrbahnzustands durch Schlupfrate und Längsbeschleunigung;

Fig. 6 ein Diagramm, welches ein Datenfeld zum Bestimmen eines Ausgangsdrehmoment-Reduktionsfaktors zeigt;

Fig. 7 ein Diagramm, das ein Datenfeld zum Bestimmen eines Ausgangsdrehmoments von einem Motor zeigt; und

Fig. 8 ein Diagramm, das ein Datenfeld zum Bestimmen des Drosselklappenöffnungsgrads zeigt.

Im folgenden wird in Verbindung mit der beigefügten Zeich nung eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben.

Mit Bezug auf Fig. 1 umfaßt ein Vorderrad-getriebenes Fahrzeug V mit Frontmotor ein Paar linker und rechter An triebsräder W_FL und W_FR, die durch einen Motor bzw. eine Brennkraftmaschine E angetrieben sind, und ein Paar linker und rechter Nachlaufräder W_RL und W_RR. (Bei einem Hinter rad-getriebenen Fahrzeug sind entsprechend die Hinterräder die Antriebsräder und die Vorderräder die Nachlaufräder.) Ein Paar Antriebsraddrehzahl-Erfassungsmittel 1, 1 ist an den Antriebsrädern W_FL bzw. W_FR angebracht, um die Drehzah len der Antriebsräder zu erfassen. Ein Paar Nachlaufrad drehzahl-Erfassungsmittel 2, 2 ist an den Nachlaufrädern W_RL bzw. W_RR angebracht, um die Drehzahlen der Nachlaufrä der zu erfassen.

Ein Gaspedal 3 ist als Betätigungselement zum Einstellen der Ausgangsleistung von dem Motor E mit einem Beschleuni geröffnungsgrad-Erfassungsmittel 4 zum Erfassen des Öff nungsgrads einer Beschleunigervorrichtung versehen. Der Mo tor E ist mit einem Motordrehzahl-Erfassungsmittel 5 verse hen zum Erfassen der Drehzahl des Motors. Ein Seitenbe schleunigung-Erfassungsmittel 6 ist an einer Fahrzeugka rosserie angebracht, um eine Seitenbeschleunigung der Fahr zeugkarosserie zu erfassen. Eine Drosselklappe bzw. ein Drosselventil 9 ist an einem Ansaugkanal 7 des Motors E an gebracht und ist mit einem Schrittmotor bzw. Stellmotor 8 zum Öffnen und Schließen der Drosselklappe bzw. des Dros selventils 9 verbunden. Die Antriebsraddrehzahl-Erfassungs mittel 1, 1, die Nachlaufraddrehzahl-Erfassungsmittel 2, 2, das Beschleunigeröffnungsgrad-Erfassungsmittel 4, das Mo tordrehzahl-Erfassungsmittel 5, das Seitenbeschleunigung- Erfassungsmittel 6 und der Schrittmotor 8 sind mit einer elektronischen Steuereinheit U verbunden.

Fig. 2 stellt die elektronische Steuereinheit U dar, wel che das Ausgangsdrehmoment von dem Motor E durch Verarbei ten bzw. Berechnen jedes der Signale von den Erfassungsmit teln gemäß einem Steuerprogramm und durch Betreiben der Drosselklappe 9 vermittels des Schrittmotors 8 steuert. Die elektronische Steuereinheit U umfaßt eine zentrale Verar beitungseinheit (CPU) 11 zum Durchführen der Berechnungen, einen Nur-Lese-Speicher (ROM) 12, in welchem das Steuerpro gramm und Daten, bspw. verschiedene Datenfelder, gespei chert sind, einen Schreib-Lese-Speicher (RAM) 13 zum zeit weisen Speichern von Ausgangssignalen von den Erfassungs mitteln und von Berechnungsergebnissen, einen Eingangsab schnitt 14, mit welchem die Erfassungsmittel (d. h. die An triebsraddrehzahl-Erfassungsmittel 1, 1, die Nachlaufrad drehzahl-Erfassungsmittel 2, 2, das Beschleunigeröffnungs grad-Erfassungsmittel 4, das Motordrehzahl-Erfassungsmittel 5 und das Seitenbeschleunigung-Erfassungsmittel 6) verbun den sind, und einen Ausgangsabschnitt 15, mit welchem der Schrittmotor 8 verbunden ist. Demgemäß verarbeitet die elektronische Steuereinheit U vermittels der CPU 11 verschiedene darin aus dem Eingangsabschnitt 14 empfangene Signale und die im ROM 12 gespeicherten Daten gemäß dem Steuerprogramm und treibt schließlich den Schrittmotor 8 durch den Ausgangsabschnitt 15 an. Hierdurch wird die Dros selklappe 9 derart gesteuert, daß das Ausgangsdrehmoment von dem Motor E verändert wird und folglich die Größe eines Antriebsraddrehmoments gesteuert wird.

Der Inhalt der von der elektronischen Steuereinheit U durchgeführten Steuerung des Antriebsraddrehmoments wird nachfolgend mit Bezug auf die Fig. 3 und 4 beschrieben werden.

Zuerst wird, wie in Fig. 3 gezeigt, ein Fahrbahnzustand, d. h. die Größe eines Reibungskoeffizienten einer Fahrbahn, durch ein Fahrbahnzustand-Beurteilungsmittel 21 auf Grundlage der Ausgangssignale von den Antriebsraddrehzahl-Erfas sungsmitteln 1, 1, von den Nachlaufraddrehzahl-Erfassungs mitteln 2, 2, von dem Beschleunigeröffungsgrad-Erfassungs mittel 4 und von dem Seitenbeschleunigung-Erfassungsmittel 6 beurteilt.

Fig. 4 stellt eine Schaltungsanordnung des Fahrbahnzu stand-Beurteilungsmittels 21 dar. Zuerst wird eine Schlupfrate SLIPR (in %) der Antriebsräder W_FL, W_FR durch ein Schlupfraten-Berechnungsmittel 22 aus einer Antriebs raddrehzahl VW und einer Nachlaufraddrehzahl VV gemäß dem folgenden Ausdruck berechnet:

SLIPR = [(VW - VV) / VW] · 100

Die Schlupfrate SLIPR wird in einem Komparator 23 mit einem ersten Referenzwert (5%) verglichen. Ein Ausgangssignal des Komparators 23 nimmt einen hohen Pegel an, wenn die Schlupfrate SLIPR 5%, d. h. den ersten Referenzwert, über steigt.

Eine Längsbeschleunigung FG des Fahrzeugs wird in einem Längsbeschleunigung-Berechnungsmittel 24 aus einer zeitli chen Änderungsrate der Nachlaufraddrehzahl VV abgeschätzt, und in einem Längsbeschleunigungsbereich-Bestimmungsmittel 25 wird entsprechend der Längsbeschleunigung FG ein Längs beschleunigungsbereich µFG bestimmt (siehe Tabelle 1) . Der Längsbeschleunigungsbereich µFG wird gemäß dem in Einheiten der Erdbeschleunigung g angegebenen Wert der Längsbeschleu nigung FG in fünf Stufen bzw. Abschnitte von G0 bis G4
klassifiziert. Die Werte G0 bis G4 sind derart festgesetzt, daß G0 < G1 < G2 < G3 < G4 erfüllt ist.

Tabelle 1

Die Längsbeschleunigungsbereiche G0 bis G4 werden in eine Abtast-Halte-Schaltung 26 (sample holding circuit 26) ein gegeben und darin unter einer vorbestimmten Bedingung ge halten. Der gehaltene Längsbeschleunigungsbereich G0 bis G4 wird in einem Komparator 27 mit einem (gegenwärtig von dem Längsbeschleunigungsbereich-Bestimmungsmittel 25 be stimmten) Längsbeschleunigungsbereich G0 bis G4 verglichen. Ein Ausgangssignal des Komparators 27 wird auf hohen Pegel gebracht, wenn die aufeinanderfolgend bestimmten Längsbe schleunigungsbereiche G0 bis G4 die bereits in der Abtast- Halte-Schaltung 26 gehaltenen Längsbeschleunigungsbereiche G0 bis G4 überschreiten. Ausgangssignale der Komparatoren 23 und 27 werden einer ODER-Schaltung 28 eingegeben, deren Ausgangssignal in die Abtast-Halte-Schaltung 26 eingegeben wird.

Wenn das Ausgangssignal der ODER-Schaltung 28 auf hohen Pe gel gebracht worden ist, wird der in der Abtast-Halte- Schaltung 26 gehaltene Längsbeschleunigungsbereich erneu ert. Insbesondere wird dann, wenn die Schlupfrate SLIPR den ersten Referenzwert übersteigt, der gegenwärtige Längsbe schleunigungsbereich in der Abtast-Halte-Schaltung 26 ge halten, und dann, wenn ein neuer Längsbeschleunigungsbe reich den bereits in der Abtast-Halte-Schaltung 26 gehalte nen Längsbeschleunigungsbereich übersteigt, wird dieser neue Längsbeschleunigungsbereich in der Abtast-Halte-Schal tung 26 gehalten.

Dies wird in Verbindung mit einem in Fig. 5 dargestellten Diagramm näher beschrieben werden. Der Längsbeschleuni gungsbereich ist auf den Anfangswert G4 festgesetzt worden und dieser Anfangswert G4 in der Abtast-Halte-Schaltung 26 gehalten worden. Wenn die Schlupfrate SLIPR den ersten Re ferenzwert (5%) zum Zeitpunkt T1 übersteigt, wird der ge haltene Wert durch den Längsbeschleunigungsbereich G2 zu diesem Zeitpunkt von G4 auf G2 erneuert. Wenn der Längsbe schleunigungsbereich sich zu einem Zeitpunkt T2 auf G3 er höht, wird der gehaltene Wert durch diesen Längsbe schleunigungsbereich G3 von G2 auf G3 erneuert: Selbst wenn sich der Längsbeschleunigungsbereich zwischen den Zeitpunk ten T2 und T3 ändert, werden jegliche Änderungen auf einen Längsbeschleunigungsbereich, der tiefer als der gegenwärtig gehaltene Längsbeschleunigungsbereich G3 liegt, (d. h. Ände rungen auf einen der Längsbeschleunigungsbereiche G0, G1 und G2) ignoriert, und der gehaltene Wert G3 wird beibehal ten.

Wenn sich der Längsbeschleunigungsbereich zum Zeitpunkt T3 nach G4 ändert und somit den gegenwärtig gehaltenen Wert G3 übersteigt, so wird der gehaltene Wert von G3 auf G4 erneu ert. Hierauf werden, selbst wenn sich der Längsbeschleuni gungsbereich zwischen den Zeitpunkten T3 und T4 ändert, jegliche Änderungen auf einen Längsbeschleunigungsbereich, der tiefer als der gegenwärtig gehaltene Längsbeschleuni gungsbereich G4 liegt, (d. h. Änderungen auf einen der Längsbeschleunigungsbereiche G0, G1, G2 und G3) ignoriert, und der gehaltene Wert G4 wird beibehalten.

Wenn die Schlupfrate SLIPR den ersten Referenzwert zum Zeitpunkt T4 wiederum übersteigt, wird der gehaltene Wert durch den gegenwärtigen Längsbeschleunigungsbereich G2 von G4 auf G2 erneuert. Hierauf werden, selbst wenn sich der Längsbeschleunigungsbereich zwischen den Zeitpunkten T4 und T5 ändert, jegliche Änderungen auf einen Längsbeschleuni gungsbereich, der tiefer als der gegenwärtig gehaltene Längsbeschleunigungsbereich G2 liegt, (d. h. Änderungen auf einen der Längsbeschleunigungsbereiche G0 und G1) igno riert, und der gehaltene Wert G2 wird beibehalten.

Wenn die Schlupfrate SLIPR den ersten Referenzwert zum Zeitpunkt T5 wiederum übersteigt, wird der gehaltene Wert durch den gegenwärtigen Längsbeschleunigungsbereich G1 von G2 auf G1 erneuert. Hierauf wird, wenn der Längsbeschleuni gungsbereich zum Zeitpunkt T6 auf G2 ansteigt, der gehal tene Wert durch diesen Längsbeschleunigungsbereich G2 von G auf G2 erneuert.

Die in der Schlupfraten-Berechnungsschaltung 22 berechnete Schlupfrate SLIPR wird ferner in einem Komparator 29 mit einem zweiten Referenzwert (10%) verglichen. Ein Ausgangs signal des Komparators 29 wird auf einen hohen Pegel ge bracht, wenn die Schlupfrate SLIPR 10%, d. h. den zweiten Referenzwert, überschreitet.

Wenn ein Seitenbeschleunigung-Berechnungsmittel 30 eine Seitenbeschleunigung LG des Fahrzeugs auf Grundlage des Ausgangssignals des Seitenbeschleunigung-Erfassungsmittels 6 abschätzt, so wird in einem Gesamtbeschleunigung-Berech nungsmittel 31 eine Gesamtbeschleunigung TG als Vektorsumme der Vektoren von Seitenbeschleunigung LG und Längsbeschleu nigung FG abgeschätzt. Sowohl die Seitenbeschleunigung LG als auch die Gesamtbeschleunigung TG sind hierbei in Ein heiten der Erdbeschleunigung g angegeben. Dann wird in einem Gesamtbeschleunigungsbereich-Bestimmungsmittel 32 entsprechend der Gesamtbeschleunigung TG ein Gesamtbe schleunigungsbereich µTG bestimmt (siehe Tabelle 2). Wie bei dem vorstehend beschriebenen Längsbeschleunigungsbe reich, wird auch der Gesamtbeschleunigungsbereich gemäß der Größe der Gesamtbeschleunigung TG in fünf Stufen von G0 bis G4 klassifiziert.

Tabelle 2

Die Gesamtbeschleunigungsbereiche G0 bis G4 werden einer Abtast-Halte-Schaltung 33 eingegeben, und der bereits in der Abtast-Halte-Schaltung 33 gehaltene Gesamtbeschleuni gungsbereich wird in einem Komparator 34 mit einem nachfol gend erzeugten Gesamtbeschleunigungsbereich verglichen. Ein Ausgangssignal des Komparators 34 wird auf hohen Pegel ge bracht, wenn der nachfolgend bestimmte Gesamtbeschleuni gungsbereich den in der Abtast-Halte-Schaltung 33 bereits gehaltenen Gesamtbeschleunigungsbereich übersteigt. Aus gangssignale der Komparatoren 29 und 34 werden durch eine ODER-Schaltung 35 der Abtast-Halte-Schaltung 33 zugeführt.

Wie bei dem vorstehend beschriebenen Längsbeschleunigungs bereich wird dann, wenn die Schlupfrate SLIPR den zweiten Referenzwert (10%) übersteigt, ein zu diesem Zeitpunkt vorliegender Gesamtbeschleunigungsbereich in der Abtast- Halte-Schaltung 33 gehalten, und dann, wenn ein neuer Ge samtbeschleunigungsbereich den bereits in der Abtast-Halte- Schaltung 33 gehaltenen Gesamtbeschleunigungsbereich über steigt, dieser neue Gesamtbeschleunigungsbereich in der Ab tast-Halte-Schaltung 33 gehalten.

Das Erneuern der in der Abtast-Halte-Schaltung 26 gehalte nen Längsbeschleunigungsbereiche G0 bis G4 und das Erneuern der in der Abstast-Halte-Schaltung 33 gehaltenen Gesamtbe schleunigungsbereiche G0 bis G4 werden dann verhindert, wenn eine Bremsung durchgeführt wird, und dann, wenn der Lenkwinkel einen vorbestimmten Wert übersteigt.

In einer Maximalwert-Auswahlschaltung 36 wird der größere der beiden Beschleunigungsbereiche, nämlich entweder der in der Abtast-Halte-Schaltung 26 gehaltene Längsbeschleunigungsbereich oder der in der Abtast-Halte- Schaltung 33 gehaltene Gesamtbeschleunigungsbereich, ausge wählt und als Steuerbeschleunigungsbereich µcon = G0 bis G4 bestimmt.

Wie in Fig. 6 dargestellt, werden entsprechend den Steuer beschleunigungsbereichen G0 bis G4 fünf Funktionen F0 bis F4 in einem im ROM 12 gespeicherten Kc1-Datenfeld bereitge stellt. Auf Grundlage eines durch das Beschleunigeröff nungsgrad-Erfassungsmittel 4 erfaßten Beschleunigeröff nungsgrad ACP und dem in der Maximalwert-Auswahlschaltung 36 ausgewählten Steuerbeschleunigungsbereich G0 bis G4 wird in einem in Fig. 4 dargestellten Ausgangsdrehmomentsteuer verstärkungsgrad-Änderungsmittel 37 (output torque control gain changing means) (im folgenden als Steuerverstärkungs grad-Änderungsmittel 37 bezeichnet) aus dem Kc1-Datenfeld ein Ausgangsdrehmoment-Reduktionsfaktor Kc1 bestimmt. Der Ausgangsdrehmoment-Reduktionsfaktor Kc1 nimmt einen Maxi malwert von 1 an, wenn der von dem Fahrbahnzustand-Beurtei lungsmittel 21 beurteilte Fahrbahn-Reibungskoeffizient groß ist, und der Wert des Ausgangsdrehmoment-Reduktionsfaktors Kc1 nimmt mit abnehmendem Fahrbahn-Reibungskoeffizienten allmählich ab. Dies stellt sicher, daß ein Anstieg des Aus gangsdrehmoments des Motors dann stärker gemindert wird, wenn der Fahrbahnzustand die Erzeugung von Schlupf wahrscheinlicher macht.

Dann wird in einem Grenzseitenbeschleunigung-Bestimmungs mittel 38 aus einem in Tabelle 3 dargestellten Datenfeld auf Grundlage des in dem Maximalwertauswahlmittel 36 ausge wählten Steuerbeschleunigungsbereichs µcon = G0 bis G4 eine Grenzseitenbeschleunigung LGcon bestimmt. Der in Einheiten der Erdbeschleunigung g angegebene Wert der Grenzseitenbe schleunigung LGcon ist dem Wert des Steuerbeschleunigungs bereichs G0 bis G4 proportional und wird mit ansteigendem Steuerbeschleunigungsbereich G0 bis G4 größer.

Tabelle 3

Dann wird in einem Seitenbeschleunigungsverhältnis-Berech nungsmittel 39 ein Seitenbeschleunigungsverhältnis LGK auf Grundlage der tatsächlichen Seitenbeschleunigung LG relativ zur Grenzseitenbeschleunigung LGcon gemäß dem folgenden Ausdruck berechnet:

LGK = LG / LGcon

Wenn das Seitenbeschleunigungsverhältnis einen großen Wert annimmt, nimmt die tatsächliche Seitenbeschleunigung LG einen Wert in der Nähe der Grenzseitenbeschleunigung LGcon an, was einem Zustand entspricht, in dem sich das Fahrzeug Kurvenfahrt bzw. stärkeres Einschlagen der Lenkung nicht leisten kann. Wenn das Seitenbeschleunigungsverhältnis an dererseits einen kleinen Wert annimmt, so ist die tatsäch liche Seitenbeschleunigung LG kleiner als die Grenzseiten beschleunigung LGcon, was einem Zustand entspricht, in dem sich das Fahrzeug Kurvenfahrt bzw. stärkeres Einschlagen der Lenkung leisten kann.

Nachfolgend wird in einem Handhabungsfaktor-Bestimmungsmit tel 40 aus einem in Tabelle 4 dargestellten Datenfeld auf Grundlage des Seitenbeschleunigungsverhältnisses LGK ein Handhabungsfaktor Kch bestimmt. Der Handhabungsfaktor Kch ist derart festgesetzt, daß er den Wert 1 annimmt, wenn das Seitenbeschleunigungsverhältnis LGK einen kleinen Wert an nimmt, d. h. wenn sich das Fahrzeug Kurvenfahrt bzw. stärke res Einschlagen der Lenkung leisten kann, und der Faktor Kch einen Wert von kleiner als 1 annimmt, wenn der Wert des Seitenbeschleunigungsverhältnisses LGK zunimmt, d. h. das Fahrzeug sich Kurvenfahrt bzw. stärkeres Einschlagen der Lenkung zunehmend nicht leisten kann. Somit wird in einem Zustand, in dem sich das Fahrzeug Kurvenfahrt bzw. stärke res Einschlagen der Lenkung nicht leisten kann, ein Anstieg des Ausgangsdrehmoments des Motors E gemäß einem Anstieg des Beschleunigeröffnungsgrads gemindert.

Tabelle 4

Wiederum mit Bezug auf Fig. 3 wird in einem Steuerverstär kungsgrad-Berechnungsmittel 41 (output torque control gain calculating means) ein Ausgangsdrehmoment-Reduktionsfaktor Kc2 berechnet, indem der Ausgangsdrehmoment-Reduktionsfak tor Kc1 mit einem Getriebefaktor Kcg und dem Handhabungs faktor Kch multipliziert wird. Der Getriebefaktor Kcg ist ein Faktor, der entsprechend der Schaltstellung eines Hand schaltgetriebes oder eines Automatikgetriebes festgesetzt ist. Der in dem Steuerverstärkungsgrad-Berechnungsmittel 41 berechnete Ausgangsdrehmoment-Reduktionsfaktor Kc2 wird ei ner Grenzwertbearbeitung unterworfen, so daß sein oberer Grenzwert auf 1 festgesetzt wird.

Wenn der durch den Getriebefaktor Kcg und den Handhabungs faktor Kch korrigierte Ausgangsdrehmoment-Reduktionsfaktor Kc2 auf die vorstehend beschriebene Weise bestimmt ist, wird dieser Ausgangsdrehmoment-Reduktionsfaktor Kc2 einem primären Tiefpaßfilter 42 unterworfen, wodurch Änderungen des Ausgangsdrehmoment-Reduktionsfaktors Kc2 aufgrund von Änderungen in verschiedenen Parametern sowie aufgrund von Rauschen eliminiert werden und schließlich dazu führt, daß sein Wert ein Endausgangsdrehmoment-Reduktionsfaktor Kcon wird.

In einem Ausgangsdrehmomentschätzwert-Berechnungsmittel 43 wird ein Ausgangsdrehmoment-Schätzwert TQeng, der durch den Motor zu diesem Zeitpunkt erzeugt werden kann, aus einem in Fig. 7 gezeigten Drehmoment-Datenfeld auf Grundlage des von dem Beschleunigeröffnungsgrad-Erfassungsmittel 4 erfaß ten Beschleunigeröffnungsgrad ACP und der von dem Motor drehzahl-Erfassungsmittel 5 erfaßten Drehzahl NE des Motors herausgesucht.

Hierauf wird, wenn in einem Ausgangsdrehmoment-Steuermittel 44 variablen Verstärkungsgrads durch Multiplikation des Ausgangsdrehmoment-Schätzwerts TQeng mit dem Ausgangsdreh moment-Reduktionsfaktor Kcon ein Zielausgangsdrehmoment TQ- con des Motors E berechnet wurde, in einem Drosselklappen öffnungsgrad-Berechnungsmittel 45 aus einem in Fig. 8 dar gestellten Drosselklappenöffnungsgrad-Datenfeld auf Grund lage des Zielausgangsdrehmoments TQcon und der Motordreh zahl NE ein Drosselklappenöffnungsgrad THPc1 bestimmt. Dann wird der Drosselklappenöffnungsgrad THPc1 einem primären Tiefpaßfilter unterworfen, wodurch Änderungen des Drossel klappenöffnungsgrads THPc1 aufgrund von Änderungen in ver schiedenen Parametern und aufgrund von Rauschen ausge schlossen werden und dieser Wert als Drosselklappenöff nungsgrad THPcon bestimmt wird.

In einem schlupfmindernden Ausgangsdrehmoment-Steuermittel 47, das als Traktionssteuervorrichtung wohlbekannt ist, wird ein Drosselklappenöffnungsgrad THPtcs zum Reduzieren des Ausgangsdrehmoments des Motors E berechnet, um übermäßigen Schlupf der Antriebsräder W_FL und W_FR zu mindern. In einem Zieldrosselklappenöffnungsgrad-Berechnungsmittel 48 wird ein Zieldrosselklappenöffnungsgrad THP auf Grundlage des Drosselklappenöffnungsgrads THPtcs und des Drosselklap penöffnungsgrads THPcon gemäß dem folgenden Ausdruck be rechnet:

THP = w· THPcon + (1 - w)·THPtcs

wobei w eine Konstante ist, die vor dem Betrieb des schlupfmindernden Ausgangsdrehmoment-Steuermittels 47 auf 1 festgesetzt ist und nach Betrieb des schlupfmindernden Aus gangsdrehmoment-Steuermittels 47 auf einen Wert in einem Bereich von 0 bis 0,2 festgesetzt ist.

Wenn der Zieldrosselklappenöffnungsgrad THP auf die vorste hend beschriebene Weise bestimmt ist, wird der Schrittmotor 8 durch einen Befehl von der elektronischen Steuereinheit U angetrieben, um den Öffnungsgrad der Drosselklappe 9 zu än dern und hierdurch eine Einstellung des Ausgangsdrehmoments des Motors E zu bewirken.

In einem Zustand, in dem die Schlupfrate der Antriebsräder W_FL und W_FR relativ klein ist und das schlupfmindernde Aus gangsdrehmoment-Steuermittel 47 nicht betätigt ist, wird, falls die Schlupfrate einen vorbestimmten Wert übersteigt, der Ausgangsdrehmoment-Steuerverstärkungsgrad von dem Motor E bezüglich des Beschleunigeröffnungsgrads gemäß dem Rei bungskoeffizienten einer Fahrbahn vermindert. Daher wird ein Anstieg des Ausgangsdrehmoments des Motors E relativ zu dem Maß, um das das Gaspedal 3 niedergedrückt ist, gemin dert. Als Folge hiervon kann das Gaspedal 3 in einem wei ten Bereich betätigt werden, um das Ausgangsdrehmoment des Motors E genau zu steuern, wodurch eine Steuerung des Schlupfzustands der Antriebsräder W_FL und W_FR auf Grundlage des Wunsches des Fahrers ermöglicht wird. Darüber hinaus wird, falls die Schlupfrate den vorbestimmten Wert übersteigt, um den Ausgangsdrehmoment-Steuerverstärkungsgrad von dem Motor E zu vermindern, dieser Ausgangsdrehmoment- Steuerverstärkungsgrad nur in einer Zunahmerichtung geän dert und daher kann die Betriebsgröße des Gaspedals 3 nicht übermäßig werden bzw. übermäßig ansteigen.

In einem Zustand, in dem die Schlupfrate der Antriebsräder W_FL und W_FR relativ groß ist und das schlupfmindernde Aus gangsdrehmoment-Steuermittel 47 betätigt wird, ist es mög lich, den Schlupfzustand der Antriebsräder W_FL und W_FR auf Grundlage des Wunsches des Fahrers zu steuern, während übermäßiges Schlupfen der Antriebsräder W_FL und W_FR gemin dert wird, indem eine Kombination der Steuerung des Ausgangsdrehmoments des Motors E durch das schlupfmindernde Ausgangsdrehmoment-Steuermittel 47 einerseits und der Steuerung des Ausgangsdrehmoments von dem Motor E durch das Ausgangsdrehmoment-Steuermittel 44 variablen Verstärkungs grads andererseits verwendet wird.

Obgleich eine erfindungsgemäße Ausführungsform detailliert beschrieben wurde, versteht es sich, daß die Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebene Ausführungsform be schränkt ist, und verschiedene Abwandlungen vorgenommen werden können, ohne von der Idee und dem Umfang der in den Ansprüchen festgelegten Erfindung abzuweichen.

Bspw. kann die Antriebsmaschine ein Elektromotor sein. In diesem Fall ist das schlupfmindernde Ausgangsdrehmoment steuermittel derart aufgebaut, daß der Ankerstromwert, der das Ausgangsdrehmoment des Motors bestimmt, relativ zum Be tätigungselement veränderbar ist.

Vorstehend wurde ein Antriebsraddrehmoment-Steuersystem vorgeschlagen, umfassend eine schlupfmindernde Ausgangsdrehmoment-Steuervorrichtung zum Einstellen eines Ausgangsdrehmoments einer an einem Fahrzeug befestigten Antriebsmaschine gemäß dem Schlupfzustand von durch die Antriebsmaschine angetriebenen Antriebsrädern, um übermäßi ges Schlupfen der Antriebsräder zu mindern, eine Betriebs größen-Erfassungsvorrichtung zum Erfassen der Betriebsgröße eines Betätigungselements zum Einstellen des Aus gangsdrehmoments der Antriebsmaschine, eine Griffkraft-Er fassungsvorrichtung zum Erfassen einer Griffkraft einer Fahrbahn, eine Verstärkungsgrad-Änderungsvorrichtung zum Ändern eines Ausgangsdrehmoment-Steuerverstärkungsgrads von der Antriebsmaschine relativ zu einem Ausgangssignal der Betriebsgrößen-Erfassungsvorrichtung auf Grundlage des Aus gangssignals der Griffkraft-Erfassungsvorrichtung, und eine Ausgangsdrehmoment-Steuervorrichtung variablen Verstär kungsgrads zum Einstellen des Ausgangsdrehmoments der An triebsmaschine auf Grundlage des durch die Verstärkungs grad-Änderungsvorrichtung geänderten Ausgangsdrehmoment- Steuerverstärkungsgrads. Somit ist es möglich, den Schlupf zustand der Antriebsräder auf Grundlage des Wunsches des Fahrers zu steuern.

Claims

1. Antriebsraddrehmoment-Steuersystem umfassend ein schlupfminderndes Ausgangsdrehmoment-Steuermittel (47) zum Einstellen eines Ausgangsdrehmoments einer Antriebs maschine (E) eines Fahrzeugs (V) gemäß dem Schlupfzu stand von durch die Antriebsmaschine (E) angetriebenen Antriebsrädern (W_FL, W_FR), um übermäßiges Schlupfen der Antriebsräder (W_FL, W_FR) zu mindern,
ein Betriebsgrößen-Erfassungsmittel (4) zum Erfassen der Betriebsgröße eines Betätigungselements (3) zum Einstel len des Ausgangsdrehmoments der Antriebsmaschine (E),
ein Griffkraft-Erfassungsmittel (21) zum Erfassen einer Griffkraft einer Fahrbahn,
ein Verstärkungsgrad-Änderungsmittel (37) zum Ändern ei nes Ausgangsdrehmoment-Steuerverstärkungsgrads von der Antriebsmaschine (E) relativ zu einem Ausgangssignal des Betriebsgrößen-Erfassungsmittels (4) auf Grundlage eines Ausgangssignals des Griffkraft-Erfassungsmittels (21) und
ein Ausgangsdrehmoment-Steuermittel variablen Verstär kungsgrads (44) zum Einstellen des Ausgangsdrehmoments der Antriebsmaschine (E) auf Grundlage des durch das Verstärkungsgrad-Änderungsmittel (37) geänderten Aus gangsdrehmoment-Steuerverstärkungsgrads.

2. Antriebsraddrehmoment-Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Griffkraft-Erfassungs mittel (21) die Griffkraft einer Fahrbahn auf Grundlage einer Längsbeschleunigung (FG) oder/und einer Seitenbe schleunigung (LG) des Fahrzeugs (V) abschätzt.

3. Antriebsraddrehmoment-Steuersystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Änderung des Aus gangsdrehmoment-Steuerverstärkungsgrads von der An triebsmaschine (E) durch das Verstärkungsgrad-Änderungs mittel der Ausgangsdrehmoment-Steuerverstärkungsgrad auf Grundlage der geschätzten Griffkraft der Fahrbahn erhöht oder erniedrigt wird, wenn sich die Antriebsräder (W_FL, W_FR) in einem vorbestimmten Schlupfzustand befinden, und nur die Erhöhung des Ausgangsdrehmoment-Steuerverstär kungsgrads zugelassen wird, wenn sich die Antriebsräder (W_FL, W_FR) in einem von dem vorbestimmten Schlupfzustand verschiedenen Zustand befinden.

4. Antriebsraddrehmoment-Steuersystem nach Anspruch einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmaschine eine Brennkraftmaschine (E) ist und eine Ansaugdrosselklappe (9) als das Ausgangsdrehmoment- Steuermittel relativ zu einem Öffnungsgrad eines Gaspe dals (3), das das Betätigungselement ist, auf Grundlage des Ausgangsdrehmoment-Steuerverstärkungsgrads gesteuert wird.

5. Antriebsraddrehmoment-Steuersystem umfassend
ein Schlupfzustand-Erfassungsmittel (22) zum Erfassen eines Schlupfzustands eines Antriebsrads (W_FL, W_FR) eines Fahrzeugs (V) während eines Beschleunigungszu stands des Fahrzeugs (V),
ein Betriebsgrößen-Erfassungsmittel (4) zum Erfassen der Betriebsgröße eines Betätigungselements (3) zum Einstel len des Ausgangsdrehmoments einer Antriebsmaschine (E),
ein Griffkraft-Erfassungsmittel (21) zum Erfassen einer Griffkraft einer Fahrbahn gemäß einem Beschleunigungs wert des Fahrzeugs (V) und dem Schlupfzustand,
ein Verstärkungsgrad-Änderungsmittel (37) zum Ändern ei nes Ausgangsdrehmoment-Steuerverstärkungsgrads von der Antriebsmaschine (E) relativ zu einem Ausgangssignal des Betriebsgrößen-Erfassungsmittels (4) auf Grundlage eines Ausgangssignals des Griffkraft-Erfassungsmittels (21), und
ein Ausgangsdrehmoment-Steuermittel variablen Verstär kungsgrads (44) zum Einstellen des Ausgangsdrehmoments der Antriebsmaschine (E) auf Grundlage des durch das Verstärkungsgrad-Änderungsmittel (37) geänderten Aus gangsdrehmoment-Steuerverstärkungsgrads.

6. Antriebsraddrehmoment-Steuersystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Griffkraft-Erfassungs mittel (21) die Griffkraft einer Fahrbahn auf Grundlage einer Längsbeschleunigung (FG) oder/und einer Seitenbe schleunigung (LG) des Fahrzeugs (V) abschätzt.

7. Antriebsraddrehmoment-Steuersystem nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei Änderung des Aus gangsdrehmoment-Steuerverstärkungsgrads von der An triebsmaschine (E) durch das Verstärkungsgrad-Änderungs mittel der Ausgangsdrehmoment-Steuerverstärkungsgrad auf Grundlage der geschätzten Griffkraft der Fahrbahn erhöht oder erniedrigt wird, wenn sich die Antriebsräder (W_FL, W_FR) in einem vorbestimmten Schlupfzustand befinden, und nur die Erhöhung des Ausgangsdrehmoment-Steuerverstär kungsgrads zugelassen wird, wenn sich die Antriebsräder (W_FL, W_FR) in einem von dem vorbestimmten Schlupfzustand verschiedenen Zustand befinden.

8. Antriebsraddrehmoment-Steuersystem nach Anspruch einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmaschine eine Brennkraftmaschine (E) ist und eine Ansaugdrosselklappe (9) als das Ausgangsdrehmoment- Steuermittel relativ zu einem Öffnungsgrad eines Gaspe dals (3), das das Betätigungselement ist, auf Grundlage des Ausgangsdrehmoment-Steuerverstärkungsgrads gesteuert wird.