DE68918537T2

DE68918537T2 - Mehrfach-Rückführungs-Regelungsverfahren und -system zur Steuerung von Radschlupf.

Info

Publication number: DE68918537T2
Application number: DE68918537T
Authority: DE
Inventors: Davorin David Hrovat
Original assignee: Ford Werke GmbH
Current assignee: Ford Werke GmbH
Priority date: 1988-08-17
Filing date: 1989-07-13
Publication date: 1995-01-26
Anticipated expiration: 2009-07-14
Also published as: DE68918537D1; EP0355975A2; EP0355975B1; US4936405A; EP0355975A3

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und ein System zur Steuerung des Radschlupfes eines mit einem Verbrennungsmotor gekoppelten, angetriebenen Rades.
Wenn ein Fahrzeug (wie ein Personenkraftfahrzeug, ein Lastkraftwagen oder ein Motorrad) über einer schlüpfrigen Oberfläche beschleunigt, kann das auf das Antriebsrad aufgebrachte Motordrehmoment eine plötzliche Beschleunigung oder ein Durchdrehen des Rades verursachen. Dies kann einen zeitweiligen Kontrollverlust über das Fahrzeug zur Folge haben.
Eine Annäherung zur Lösung des Radschlupfproblems wird in den Deutschen Patenten 2058819 und 2832739 offenbart, in welchen die Motordrossel in umgekehrtem Verhältnis zu einer gemessenen Rotationsdifferenz zwischen dem angetriebenen und dem nicht-angetriebenen Rad geregelt wird. Das an Kamiya und andere erteilte U.S. Patent Nr. 4,554,990 offenbart ein Regelsystem, in welchem die Rotationsdifferenz zwischen dem angetriebenen Rad und dem nicht-angetriebenen Rad als eine Rückkopplungsvariable verwendet wird. Die anderen Rükkopplungsvariablen sind ein Signal, das auf die tatsächliche Drosselposition bezogen ist und ein Signal, das auf die vom Fahrer des Fahrzeuges gesteuerte Drosselposition bezogen ist.
GB-A-2,178,781 beschreibt eine Anordnung zur Regelung des Radschlupfes eines Kraftfahrzeuges, die einen ersten Sensor, der ein erstes Signal erzeugt, das der Drehzahl eines Antriebsrades oder der Ausgangsdrehzahl eines Schaltgetriebes entspricht, und einen zweiten Sensor enthält, der ein zweites Signal erzeugt, das der Drehzahl f eines angetriebenen Rades entspricht. Die Reibkupplung des Kraftfahrzeuges ist über einen regelbaren Antrieb ein- und auskuppelbar, und ein Regelsystem regelt die Kupplung in Ausklinkrichtung, sobald das erste Signal, eine Drehzahl angibt, die mindestens um eine vorgegebene Differenz höher ist als das zweite Signal. Das Regelsystem regelt die Kupplung in der Einrückrichtung, wenn die vom ersten und zweiten Signal verkörperten Drehzahlen sich um weniger als die Vorgegebene Differenz unterscheiden.
Die Erfinder dieses Patentes haben zahlreiche Nachteile solcher früheren Annäherungen erkannt. Ein Nachteil ist der, daß das Drehmoment durch die Regelung einer Motoreingabe (Drossel) vom Antriebsrad weggenommen wird. Das Drehmoment wird also erst nach einer zeitlichen Verzögerung, durch den Motor von dem Antriebsrad genommen. Ein anderer Nachteil ist der, daß die Rückkopplungsvariable für die Drehmomentausgabe des Motors von der Raddrehzahl abgeleitet wird. Diese Rückkopplungsvariable wird daher durch Motor und Triebwerk zeitlich verzögert, was eine Rückkopplungsschleife mit schlechter Übergangsansprechzeit zur Folge hat.
Es ist eine Ziel der vorliegenden Erfindung, sowohl ein Rückkopplungsregelsystem als auch ein Verfahren zur Regelung des Radschlupfes mit einer schnelleren und beständigeren Übergangsansprechzeit als seither möglich war, zu schaffen.
Die obigen Probleme und Nachteile wurden durch die hierin beschriebene Vorrichtung und das Verfahren zur Regelung des Radschlupfes eines Rades, das von einem mit einer elektronisch gesteuerten, hydraulisch betriebenen Kupplung gekoppelten Drehmoment angetrieben wird, bewältigt, und das Ziel wurde erreicht.
Nach der Erfindung wurde ein Rückkopplungsregelverfahren zur Regelung des Radschlupfes eines Rades geschaffen, das von einem Drehmoment angetrieben wird, welches durch eine elektronisch gesteuerte, hydraulisch betriebene Kupplung gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren die folgenden Schritte beinhaltet: Erzeugung einer ersten, auf den Radschlupf bezogenen Rückkopplungsvariablen, Erzeugung einer zweiten Rückkopplungsvariablen, bezogen den auf die Kupplung aufgebrachten hydraulischen Druck, Summierung der genannten ersten und zweiten Rückkopplungsvariablen zur Erzeugung eines Rückkopplungsregelsignals und Regelung des auf die Kupplung aufgebrachten hydraulischen Drucks als Antwort auf das genannte Rückkopplungsregelsignal zur Verringerung des Radschlupfes.
Ferner wird nach der vorliegenden Erfindung ein Rükkopplungsregelsystem zur Regelung des Radschlupfes eines Rades geschaffen, das durch ein mit einer elektronisch gesteuerten, hydraulisch betriebenen Kupplung gekoppeltes Drehmoment angetrieben wird direkt durch einen Verbrennungsmotor mit einer Quelle von unter Druck stehender Druckflüssigkeit, die mit einem Kolben zum Antrieb der Kupplung gekoppelt ist, mit einem elektronisch gesteuerten Ventil, das zwischen die genannte Flüssigkeitsquelle und den genannten Kolben gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Rückkopplungsregelsystem Mittel zur Erzeugung einer ersten, auf den Radschlupf bezogenen Rückkopplungsvariablen, Mittel, die mit dem genannten Kolben zur Erzeugung einer zweiten Rückkopplungsvariablen gekoppelt sind, die auf den auf die Kupplung aufgebrachten hydraulischen Druck bezogen ist, und Mittel zur Summierung der genannten ersten und zweiten Rückkopplungsvariablen zur Erzeugung eines Rückkopplungsregelsignals beinhaltet, das zur Regelung des hydraulischen Drucks zur Verringerung des Radschlupfes an das genannte Ventil übertragen wird.
Ein Vorteil des die Erfindung verkörpernden Verfahrens und Systems ist, daß das Drehmoment von dem angetriebenen Rad genommen wird, ohne daß der Motor eine zeitliche Verzögerung erfährt, die früheren Annäherungen innewohnte. Hiermit wird eine schnellere Ansprechzeit erreicht, als früher möglich war. Ein die Erfindung verkörperndes Verfahren und System hat ferner den Vorteil, daß ein Überdrehen des Motors verhindern wird, was anderenfalls geschähe, wenn die Kupplung als Antwort auf das Erkennen eines Radschlupfes verrutscht wird. Ein anderer Vorteil ist, daß ein gewunschtes vorgegebenes Drehmoment auf das angetriebene Rad aufrechterhalten wird, während die Motordrehzahl nach unten geregelt wird, wodurch ein Verriegeln der Kupplung und damit verbundene Fahrprobleme verhindert werden.
Ein die Erfindung verkörpendes Verfahren und System hat einen weiteren Vorteil, nämlich daß eine auf die Drehmomentausgabe des Motors bezogene Rückkopplungsvariable von einem Motoreingabeparameter (Druck im Ansaugstutzen) abgeleitet wird, und führt dadurch zu einer schnelleren Rückkopplungsregelung als früher möglich war. Anders ausgedrückt, basierten frühere Annäherungen auf einer Messung des Radschlupfes, um eine Rückkopplungsvariable zu schaffen, die für die Drehmomentausgabe des Motors kennzeichnend war, dadurch jedoch Motor, Triebwerk und Rad einer zeitlichen Verzögerung aussetzten. Andererseits verwendet das Verfahren und das System, die hierin beschrieben werden, den Ansaugdruck im Stutzen als eine die Drehmomentausgabe des Motors kennzeichnende Rückkopplungsvariable und vermeiden dadurch die Zeitverzögerung, die für frühere Annäherungen charakteristisch ist. Ein weiterer Vorteil ist, daß der Motor am Überdrehen gehindert wird, während die Kupplung verrutscht wird, während ein gewünschtes, vorgegebenes positives Drehmoment auf das angetriebene Rad aufrechterhalten wird, und dadurch ein Verriegeln der Kupplung verhindert wird.
Die Erfindung wird nunmehr anhand von Beispielen unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen näher beschrieben; dabei ist:
Figur 1 ein Schema, das ein herkömmliches Kraftfahrzeug zeigt, das von den hierin beschriebenen Rückkopplungsregelsystemen geregelt wird;
Figur 2 ein elektrisches Blockschaltbild eines Teiles des in Figur 1 abgebildeten Rückkopplungsregelsystems;
Figur 3 ein elektrisches Blockschaltbild eines Teiles des in Figur 1 abgebildeten Rückkopplungsregelsystems; und
Figur 4 eine graphische Darstellung der Ansprechzeit des hierin beschriebenen Rückkopplungsregelsystemes.
Zunächst ganz allgemein auf Figur 1 bezugnehmend, die im folgenden näher beschrieben wird, werden die Kupplungsrückkopplungssteuerung 12 und die Motorrückkopplungssteuerung 14 als Rückkopplungsregelsysteme gezeigt, die Eingaben von dem Kraftfahrzeug 16 erhalten und dieses regeln, wenn der erkannte Radschlupf einen gewünschten oder vorgewählten Wert übersteigt.
Das Kraftfahrzeug 16 ist in diesem speziellen Beispiel mit einem Verbrennungsmotor 18 dargestellt, welcher mit einem Antriebsrad 20 über eine Kupplung 22, ein Automatikgetriebe 26, eine Hinterachswelle 28 und ein Differential/eine Achse 32 gekoppelt ist. Wie im folgenden näher beschrieben wird, handelt es sich bei der Kupplung 22 um eine elektronisch gesteuerte, hydraulisch betätigte Kupplung, die direkt zwischen den Motor 18 und das Getriebe 26 gekoppelt ist, und die ohne einen herkömmlichen Drehmomentwandler auskommt.
Der Motor 18 wird in diesem Beispiel einen Ansaugstutzen 36 zum Ansaugen einer Luft-/Kraftstoffmischung dahindurch über einen Luft-/Kraftstoffeinlaß enthaltend dargestellt. Das Kraftstoffeinspritzsystem 40, das in diesem Beispiel als ein Teil eines zentralen Kraftstoffeinspritzsystems gezeigt ist, spritzt Kraftstoff in den Luft-/Kraftstoffeinlaß 38, gesteuert von einer herkömmlichen Kraftstoffsteuerung 42. Die Drosselplatte 46 ist hier als von einem Servomotor 48 betätigt als Antwort auf die Drosselsteuerung 50 zur Einstellung des Durchflusses nach herkömmlicher Weise durch den Luft-/Kraftstoffeinlaß 38 gezeigt. Eine herkömmliche Zündsteuerung 54 ist abgebildet, die eine Verstellung des Zündzeitpunkts und die zugehörigen Zündfunken an die Zündkerzen 56, 58, 60 und 62 liefert.
Es ist davon auszugehen, daß die hierin beschriebenen Rückkopplungsregelsysteme zum Vorteil mit jeder Art von Verbrennungsmotoren eingesetzt werden können, nämlich zum Beispiel mit Vergasermotoren, mit Motoren mit Kraftstoffeinspritzung und Mehrkanalmotoren mit Kraftstoffeinspritzung und mit Motoren mit direkter Einspritzung. Darüberhinaus sind die Rückkopplungsregelsysteme nicht auf Automobile beschränkt, sondern können zum Vorteil eines jeden Mechanismus eingesetzt werden, der einen Motor hat, der über eine Kupplung mit einen Antriebsrad gekoppelt ist, zum Beispiel ein Motorrad.
Fortfahrend mit Figur 1, in welcher eine Kupplung gezeigt wird, die Kupplungsplatten 64 einschließt und mit der Getriebewelle 68 gekoppelt ist, und Reibelemente 65, die betriebsmäßig über das Kupplungsgehäuse 76 mit der Motorwelle 66 gekoppelt sind. Der Hydraulikkolben 70 ist mit den Reibelementen 65 gekoppelt gezeigt, zur Ein- und Auskupplung der Kupplungsplatten 64 an die Reibelemente 65, wodurch der Motor 18 mit dem Getriebe 26 ein- und ausgekuppelt wird. Die unter Druck stehende Druckflüssigkeit von einer (nicht abgebildeten) Getriebepumpe gelangt in den Hydraulikkolben 70, gesteuert von dem elektronisch gesteuerten Magnetventil 72. Der Mikroprozessor oder die Kupplungssteuerung 74 betätigt das Magnetventil 72 elektronisch durch das pulsbreitenmodulierte Signal CPW an die Steuerkupplung 22. Das Rutschen der Kupplung 22 steht mit dem Hydraulikdruck, der vom Hydraulikkolben 70 aufgebracht wird, in umgekehrtem Verhältnis und steht daher mit der Pulsbreite des Signals CPW in umgekehrtem Verhältnis. Der Druckwandler 78 liefert das elektronische Signal P, das dem vom Hydraulikkolben 70 aufgebrachten Hydraulikdruck proportional ist. Wie im folgenden näher erläutert wird, ist das Drucksignal P eine Rückkopplungsvariable an die Steuerung der Kupplungsrückkopplung 12. Die Kupplung 22 und die zugehörigen Steuerungen werden im U.S Patent Nr. 4,487,303, das an Boueri erteilt wurde und auf die Ford Motor Company übertragen wurde, und dessen Patentschrift hierin als Bezug eingearbeitet ist, abgebildet und detaillierter beschrieben.
Nun bezugnehmend auf Figur 2 und fortfahrend mit Figur 1, in denen eine Rückkopplungskupplungssteuerung 12 schematisch als Auflaufplan rechnerischer und entscheidungsfindender Schritte, die als Blöcke wiedergegeben sind, gezeigt sind. Jeder hierin gezeigte Block beschreibt einen von der Steuerung durchgeführten Arbeitsschritt. Es sei bemerkt, daß diese Arbeitsschritte auch von einzelnen Bestandteilen ausgeführt werden können, wobei jeder Block eine Reihe von Schaltkreisen aufweist, so wie zum Beispiel, IS-Addierer und IS-Multiplikatoren.
Der Radschlupferkennungsblock 80 ist als das Signal VD vom Sensor 82 empfangend dargestellt, das zur Drehzahl des angetriebenen Rades 20 proportional ist und das Signal VND vom Sensor 84, das zur Drehzahl des nicht-angetriebenen Rades 86 proportional ist. Das gewünschte Signal Sds ist von einer (nicht abgebildeten) Quelle kommend, wie ein Potentiometer oder ein geeigneter Speicher, zur vom Hersteller voreingestellten Anwahl des gewünschten Radschlupfes auch mit dem Block 80 gekoppelt. Die Signale VD, VND und Sds werden zu einem Abtastzeitpunkt k abgetastet und ihre Differenz wird berechnet, um in jedem Abtastzeitraum das Fehlersignal E(k) zu erzeugen. Das Fehlersignal E(k) wird in diesem Beispiel mit der folgenden Gleichung wiedergegeben:
E(k) = VD(k)-VND(k)-SdS(k)
Das Fehlersignal E(k) wird in jedem Abtastzeitraum einmal mit der Verstärkungskonstante G&sub1; multipliziert, um die auf den Radschlupf bezogene Rückkopplungsvariable G&sub1;*E(k) zu erzeugen. Hierbei sei bemerkt, daß es zahlreiche andere Techniken gibt, die vorteilhaft zur Berechnung des Fehlersignals E(k) verwendet werden können. Beispielsweise kann der Differentialquotient von VD berechnet werden, um eine Messung der abrupten Beschleunigung, die mit Radschlupf verbunden ist, zu schaffen, und dadurch kann der Bedarf nach einem Sensor für das nicht angetriebene Rad vermieden werden. Dieses Schema kann für den besonderen Vorteil mit vierrädrigen Antriebsfahrzeugen verwendet werden. Als weiteres Beispiel kann der Radschlupf bestimmt werden, indem die Geschwindigkeit des angetriebenen Rades mit der tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit verglichen wird. Eine Messung der tatsächlichen Radgeschwindigkeit kann mit einer Radareinheit, wie der von der Dicky-John Corporation in Auburn, Illinois verkauften Doppelradareinheit II durchgeführt werden.
In Block 92 wird das Drucksignal P einmal in jedem Abtastzeitraum von der Verstärkungskonstante G&sub2; abgetastet und mit ihr multipliziert, um die auf den Kupplungsdruck bezogene Rückkopplungsvariable G&sub2; * P(k) zu erzeugen. Das abgetastete Drucksignal P(k) wird in Block 94 ebenfalls zeitlich verzögert gezeigt und dann mit der Verstärkungskonstanten G&sub3; in Block 96 multipliziert, um die Rückkopplungsvariable G&sub3;*P(k-1) zu bilden, bei der es sich um eine, auf den Kupplungsdruck bezogene Rückkopplungsvariable höherer Ordnung handelt.
Die Negative jeder Rückkopplungsvariablen wird im Summierblock 98 addiert gezeigt, um das Rückkopplungsregelsignal DC(k) = -G&sub1;*E(k)-G&sub2;*P(k)-G&sub3;*P(k-1) zu erzeugen. Als Antwort auf das Rückkopplungsregelsignai DC(k), reduziert die Kupplungssteuerung 12 proportional die Pulsbreite des Signals CPW, die auf das Magnetventil 72 aufgebracht wird. Demgemäß rutscht die Kupplung 22 im Verhältnis zur absoluten Größe des Rückkopplungsregelsignal DC(k) und reduziert dadurch proportional das Drehmoment, das über die Kupplung 22 übertragen wird und gegen das angetriebene Rad 20 aufgebracht wird.
Hierbei sei angemerkt, daß das Rückkopplungsregelsignal DC(k) andere, vom Fehlersignal E(k) abgeleitete Rückkopplungsvariablen enthalten kann. So kann beispielsweise ein Differentialquotient von E(k) oder ein Integral von E(k) oder eine Kombination aus beiden vorteilhaft benutzt werden.
Die Arbeitsschritte der Kupplungsrückkopplungssteuerung 12 und ihre Wirkung auf den Radschlupf sind in den Figuren 4A bis 4C schematisch dargestellt. Bezugnehmend auf Figur 4A, in der ein veranschaulichendes Beispiel dargelegt wird und in welcher das Kraftfahrzeug 16 während der Beschleunigung auf eine rutschige Oberfläche trifft. Zum Zeitpunkt t&sub1; ist die Geschwindigkeit des angetriebenen Rades VD abrupt beschleunigend dargestellt, da das angetriebene Rad 20 jenseits des gewünschten Radschlupfes zu rutschen beginnt. Als Antwort auf das Erkennen des Radschlupfes, verrutscht die Steuerung der Rückkopplungskupplung 12 die Kupplung 22 entsprechend und verringert dabei das dadurch übertragene Drehmoment, wie zum Zeitpunkt t&sub2; unter Bezugnahme auf Figur 4B veranschaulicht. Die Beschleunigung des angetriebenen Rades (Steilheit von VD gegenüber Zeit, in Figur 4A gezeigte Graphik) nimmt daher nach dem Zeitpunkt t&sub2; ab. Da das über die Kupplung 22 übertragene Drehmoment auf das angetriebene Rad 20 unter das von der Straßenoberfläche darauf aufgebrachte Drehmoment fällt, nimmt die Geschwindigkeit des Rades 20 ab (Zeit t&sub3;) und verringert dadurch den Radschlupf. Zum Zeitpunkt t&sub4; sind die Geschwindigkeit des angetriebenen Rades VD und die Kupplungsdrehmomentausgabe bei Betrieb in stabilem Zustand abgebildet.
Hierbei sei angemerkt, daß durch die Aktion der Steuerung der Kupplungsrückkopplung 12, das mit den angetriebenen Rad gekoppelte Drehmoment verringert wird, ohne daß eine Zeitverzögerung durch den Motor 12 auftritt, die für frühere Annäherungen kennzeichnend war. Anders ausgedrückt, in früheren Annäherungen, bei denen Radschlupf über die Motordrossel geregelt wurde, trat immer eine zusätzliche Verzögerung durch den Motor auf, bevor die Drehmomentausgabe verringert wurde. Demgemäß ist es ein Vorteil der hierin beschriebenen Erfindung, daß eine schnellere Ansprechzeit als mit diesen früheren Annäherungen möglich war erzielt wird.
Fortfahrend mit den Figuren 4A-4C, insbesondere bezugnehmend auf Figur 4C, worin ersichtlich ist, daß die tatsächliche Motorgeschwindigkeit Ne anfängt, sich abrupt zu erhöhen, wenn die Kupplung durch die Steuerung der Kupplungsrückkopplung 12 verrutscht wird. Diese abrupte Erhöhung der Motorgeschwindigkeit, oder das Überdrehen, ist eine Bedingung, auf die als Durchgehen des Motors Bezug genommen wird. Ohne die im folgenden beschriebene Motorregelung, würde sich das Durchgehen des Motors entlang der Linie 100 fortsetzen. Die Rückkopplungssteuerung des Motors 14 verhindert das Durchgehen und hat einen, mit Linie 102 dargestellten Motorbetrieb zur Folge.
Die Rückkopplungssteuerung des Motors 14 wird nun unter besonderer Bezugnahme auf das in Figur 3 dargestellte Elektroschema beschrieben. Die darin aufgezeigten Blöcke stehen stellvertretend für rechnerische und entscheidungsfindende Schritte, die in diesem Beispiel von einer Steuerung durchgeführt werden. Der Fachmann wird erkennen, daß diese Blöcke auch stellvertretend für eine Reihe einzelner Komponenten, wie IS-Multiplikatoren und IS-Addierer stehen können. Es ist auch erkennbar, daß obwohl drei Rückkopplungsregelsignale zur Separaten Steuerung der Motorzündung [SA(k)], des Motorkraftstoffes [pw(k)] und der Motordrossel [TA(k)] erzeugt werden, die Erfindung vorteilhaft mit irgendeiner der beliebigen Kombinationen daraus oder mit den anderen, den Betrieb des Motors steuernden Signalen eingesetzt werden kann.
Der gewünschte Motorgeschwindigkeitsblock 106 ist als das gewünschte Motorgeschwindigkeitssignal Ned liefernd gezeigt als Antwort auf: das Geschwindigkeitssignal des angetriebenen Rades VD; das Geschwindigkeitsverhältnissgnal SR, das für Getriebegeschwindigkeitsverhältnis zwischen der Kupplung 22 und dem angetriebenen Rad 20 kennzeichnend ist, welches von dem Zähnezahlverhältnis zwischen Getriebe 26 und Differential/Achse 32 abhängt; und ein gewünschtes Kupplungsschlupfsignal Scs zur Verhinderung des Verriegelns der Kupplung während der Steuerung durch die Rückkopplungskupplungssteuerung 12. Genauer gesagt; = VD * SR+Scs. Bei der gewünschten Motorgeschwindigkeit (Ned) wird ein gewünschtes, vorgegebenes Drehmoment vom Motor 18 zur Kupplung 22 übertragen, das in Bezug zum daran vom angetriebenen Rad 20 übertragenen Drehmoment positiv ist. Demgemäß wird, wenn die Motorrückkopplungssteuerung 14 die Motorgeschwindigkeit reduziert, um ein Durchgehen zu vermeiden, wird die Motorgeschwindigkeit durch die Wirkung der Steuerung der Motorrückkopplung 14 nicht unter Ned reduziert. Würde die Motorgeschwindigkeit unter Ned reduziert, könnte das auf die Kupplung 22 aufgebrachte Drehmoment zur Verriegelung oder zum Steckenbleiben der Kupplung und den damit verbundenen Fahrproblemen führen.
Wie in Block 110 gezeigt wird, werden das Signal für die tatsächliche Motorgeschwindigkeit Ne und das Signal für die gewünschte Motorgeschwindigkeit Ned abgetastet und ihre Differenz mit der Verstärkungskonstante G&sub4; einmal in jedem Abtastzeitraum multipliziert. Die Rückkopplungsvariable G&sub4; *[Ne(k)-Ned(k)] wird dadurch für die Summierung im Summierblock 114 der Steuerung für die Motorrückkopplung 14 erzeugt.
Bezugnehmend auf Block 112, in welchem das Signal für den Druck im Ansaugstutzen MAP (entsprechend vorgespannt) zur Erzeugung der Rückkopplungsvariablen G&sub5; *MAP(k) zur Summierung im Summierblock 114 abgetastet und einmal in jedem Abtastzeitraum mit der Verstärkungskonstante G&sub5; multipliziert dargestellt wird. Das abgetastete Signal MAP(k) wird im Verzögerungsblock 116 auch um eine vorgegebene Anzahl von Abtastzeiträumen (n) verzögert, um das auf die Drehzahlleistung des Motors 18 bezogene Signal MAP (k-n) zu erzeugen. Genauer ausgedrückt, ist die Verzögerung ungefähr gleich einer Ganzzahl von Zeitintervallen zwischen dem Saughub und dem Kompressionshub. Diese Zeitverzögerung wird von einem Kurbelwinkelsignal CA abgeleitet, das sich auf den Kurbelwinkel des Motor 18 bezieht. Demgemäß ist die verzögerte Messung des absoluten Drucks im Ansaugstutzen MAP(k-n) der Drehzahlleistung des Motors 18 zum Zeitpunkt der Erzeugung der Drehzahlleistung proportional. Das Signal MAP(k-n) wird dann in jedem Abtastzeitraum, wie in Block 118 gezeigt, einmal mit der Verstärkungskonstante G&sub6; multipliziert, um die Rückkopplungsvariable G&sub6;*MAP(k-n) zur Summierung im Summierblock 114 zu erzeugen.
Jede Rückkopplungsvariable, die wie vorstehend beschrieben, erzeugt wurde, wird dann im Summierblock 114 summiert, um das Rückkopplungsregelsignai SA(k) wie in der folgenden Gleichung gezeigt, zu erzeugen:
SA(k) = - G&sub4; *[Ne(k)-Ned (k)] G&sub5;*MAP(k)-G&sub6;*MAP(k-n).
Bezugnehmend auf die Blöcke 120, 122, 124, 126 und 128, in denen dieselben Eingangssignale (Ned, Ne, MAP) mit anderen Verstärkungskonstanten (G&sub7;, G&sub8; und G&sub9;) das Rückkopplungsregelsignal pw(k) erzeugen, wie aus der folgenden Gleichung hervorgeht:
pw(k) = - G&sub7; *[Ne(k)-Ned (k)] -G&sub8;*MAP(k)-G&sub9;*MAP(k-n).
Gleichermaßen, unter Bezugnahme auf die Blöcke 130, 132, 134, 136 und 138 erzeugen die Eingangssignale Med, Ne, MAP und die entsprechenden Verstärkungskonstanten G&sub1;&sub0;, G&sub1;&sub1; und G&sub1;&sub2; das Rückkopplungsregelsignal TA(k) gemäß der folgenden Gleichung:
TA(k) = -G&sub1;&sub0; *[Ne(k)-Ned(k)] -G&sub1;&sub1;*MAP(k)-G&sub1;&sub2;*MAP(k-n).
Als Antwort auf das Rückkopplungsregelsignal SA(k) verzögert die Steuerung für die Motorzündung 54 (Figur 1) die normale Motorzündung, um die Drehmomentausgabe und die Geschwindigkeit des Motors 18 zu reduzieren. Gleichermaßen reduziert die Kraftstoffsteuerung 42, den vom Kraftstoffeinspritzsystem 40 gelieferten Kraftstoff und reduziert dadurch die Drehzahlleistung des Motors als Antwort auf das Rückkopplungsregelsignal pw(k). Die Drehmomentausgabe des Motors wird, als Antwort auf das Rückkopplungsregelsignal TA(k) und die entsprechende Betätigung der Drosselklappe 46 durch den Servomotor 48, auch von der Drosselsteuerung 50 gesteuert.
Hierbei sei bemerkt, daß die Steuerung der Motorrückkopplung 14 vorteilhaft mit einer beliebigen, oder jeder beliebigen Kombination der Rückkopplungsregelsignale eingesetzt werden kann. In diesem Beispiel werden alle drei Rückkopplungsregelsignale [SA(k), TA(k) und pw(k)] für ein stabileres Motorrückkopplungsregelsystem gezeigt. Es sei auch bemerkt, daß die Steuerung der Motorrückkopplung 14 auch ohne die Rückkopplungsvariablen MAP(k) und MAP(k-n) vorteilhaft arbeiten kann. Würde man sich jedoch nur auf die von Med (k) abgeleiteten Rückkopplungsvariablen verlassen, würde dies eine langsamere Übergangsansprechzeit zu Folge haben, da die Steuerung der Motortätigkeit als Antwort auf Schwankungen der Eingabebedingungen erst nach einer zeitlichen Verzögerung durch den Motor 18 erkannt werden würde. Andererseits wird durch die Verwendung von von MAP abgeleiteten Rückkopplungsvariablen eine Anzeige der Drehmomentausgabe des Motors erreicht, indem MAP bei der Motoreingabe gemessen wird, und dadurch die zeitliche Verzögerung durch den Motor 18 wegfällt. Demgemäß wird eine Rückkopplungssteuerung mit einer schnelleren Ansprechzeit und einem beständigeren Betrieb durch die Verwendung von von MAP abgeleiteten Rückkopplungsregelsignalen erzielt. Ein Beispiel für die durch von MAP abgeleiteten Rückkopplungsvariablen erzielten Vorteile ist, unter besonderer Bezugnahme der Linien 140 und 102, in Figur 4C graphisch dargestellt. Es ist ersichtlich, daß die Übergangsansprechzeit schneller und die Beständigkeit durch den Betrieb des mit der Linie 102 der Figur 4C veranschaulichten Rückkopplungsregelsystems größer ist.
Es sei ebenfalls angemerkt, daß eine robustere Rückkopplungsregelung und eine bessere Wechselwirkung zwischen der Steuerung der Kupplungsrückkopplung 12 und der Steuerung der Motorrückkopplung 14 durch den Einsatz von Rückkopplungsvariablen des Motors mit der Steuerung der Kupplungsrückkopplung 12 und der Rückkopplungsvariablen der Kupplung mit der Steuerung der Motorrückkopplung 14 erzielt werden können. Beispielsweise bezugnehmend auf die in Figur 1 gezeigten gestrichelten Linien, sind die Rückkopplungsvariablen des Motors MAP, Ne und Med als mit der Steuerung der Kupplungsrückkopplung 12 gekoppelt abgebildet und die Kupplungsvariable P ist als mit der Steuerung der Motorrückkopplung 14 gekoppelt abgebildet. Die Rückkopplungsregelsignale, die aus diesen Variablen entwickelt wurden, werden wie folgt definiert:
DC(k) = G&sub1; *E(k)+G&sub2;*P(k)+G&sub3;*P(k-1)+G&sub1;&sub3; *[Ne(k)-Ned 4(k)] G&sub1;&sub4;*MAP(k)+G&sub1;&sub5;*MAP(k-1)
TA(k) = G&sub1;&sub0;*[Ne(k)-Ned(k)]+G&sub1;&sub1;*MAP(k) +G&sub1;&sub2;*MAP(k-n)+G&sub1;&sub6;*P(k)+G&sub1;&sub7;*P(k-1)
Die anderen Rückkopplungsvariablen, die der Steuerung der Motorrückkopplung 14 zugehören [SA(k) und pw(k)] werden auf ähnliche Art erzeugt wie die Rückkopplungsvariable TA(k).

Claims

1. Rückkopplungsregelverfahren zur Regelung des Radschlupfes eines Rades, das durch ein mit einer elektronisch gesteuerten, hydraulisch betriebenen Kupplung (22) gekoppeltes Drehmoment angetrieben wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren die folgenden Schritte beinhaltet: Erzeugung (80,82,84) einer ersten, auf den Radschlupf bezogenen Rückkopplungsvariablen, Erzeugung (78) einer zweiten Rückkopplungsvariablen, bezogen auf den auf die Kupplung aufgebrachten hydraulischen Druck, Summierung (12) der genannten ersten und zweiten Rückkopplungsvariablen zur Erzeugung eines Rückkopplungsregelsignals und Regelung (14) des auf die Kupplung (22) aufgebrachten hydraulischen Drucks als Antwort auf das genannte Rückkopplungsregelsignal zur Verringerung des Radschlupfes.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem die genannte erste Rückkopplungsvariable durch Vergleichen der Differenz zwischen der Geschwindigkeit des angetriebenen Rades und der Geschwindigkeit des nicht angetriebenen Rades mit einem Schwellenwert erzeugt wird.

3. Rückkopplungsregelverfahren nach Anspruch 1, zur Regelung des Radschlupfes eines Rades, das durch ein von einem Verbrennungsmotor (18) aus und mit einer elektronisch gesteuerten, hydraulisch betriebenen Kupplung (22) übertragenes Drehmoment angetrieben wird, bei welchem der genannte Regulierungsschritt das Rutschen der Kupplung (22) durch Regulieren des hydraulischen Drucks, der auf die Kupplung als Antwort auf das genannte Rückkopplungsregelsignal zur Verringerung des Radschlupfes aufgebracht wird, und die Verringerung der Motorgeschwindigkeit beinhaltet, um ein Überdrehen zu vermeiden, während die Kupplung (22) in dem genannten Regulierungsschritt verrutscht wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, bei welchem der genannte Schritt zur Verringerung der Motorgeschwindigkeit den Schritt zur Reduzierung der Motordrosselklappe (46) einschließt.

5. Rückkopplungsregelverfahren nach Anspruch 1, zur Regelung des Radschlupfes eines Rades, das durch ein von einen Verbrennungsmotor (18) aus und mit einer elektronisch gesteuerten, hydraulisch betriebenen Kupplung (22) übertragenes Drehmoment angetrieben wird, bei welchem der genannte Regulierungsschritt das Rutschen der Kupplung (22) durch Regulieren des hydraulischen Drucks, der auf die Kupplung (22) als Antwort auf das genannte Rückkopplungsregelsignal zur Verringerung der Geschwindigkeit des angetriebenen Rades aufgebracht wird, und das Einstellen der Motorgeschwindigkeit als Antwort auf die genannte Messung der Geschwindigkeit des angetriebenen Rades beinhaltet, um das Überdrehen des Motors (18) zu verhindern und ein gewünschtes, vorgegebenes positives Drehmoment auf die genannte Kupplung (22) in Bezug zum mit der genannten Kupplung zum angetriebenen Rad übertragenen Drehmoment aufrecht zu erhalten, um dadurch ein Verriegeln der Kupplung zu verhindern, während die genannte Kupplung verrutscht wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, bei welchem der genannte Schritt zur Einstellung der Motorgeschwindigkeit auf die genannte Messung der Geschwindigkeit des angetriebenen Rades anspricht.

7. Verfahren nach Anspruch 5, bei welchem der genannte Schritt zur Einstellung der Motorgeschwindigkeit auf eine gewünschte Berechnung der Motorgeschwindigkeit anspricht, einschließlich der Schritte der Multiplizierung der genannten Geschwindigkeit des angetriebenen Rades mit einem Geschwindigkeitsverhältnis zwischen der genannten Kupplung und dem angetriebenen Rad, um die gewünschte Kupplungsgeschwindigkeit zu erzeugen und dann einen gewünschten Kupplungsrutschwert zu der genannten Kupplungsgeschwindigkeit zu addieren.

8. Rückkopplungsregelverfahren nach Anspruch 1, zur Regelung des Radschlupfes eines Rades (20), das durch ein von einem Verbrennungsmotor (18) aus und mit einer elektronisch gesteuerten, hydraulisch betriebenen Kupplung übertragenes Drehmoment angetrieben wird, wobei genannter Verbrennungsmotor mit einem Ansaugstutzen (36) zum Ansaugen der Luft dahindurch ausgestattet ist, wobei das genannte Rückkopplungsregelverfahren ferner die folgenden Schritte beinhaltet: Erzeugung einer dritten, die gewünschte Motorgeschwindigkeit kennzeichnenden Rückkopplungsvariablen durch Berechnung einer Motorgeschwindigkeit, die zur Messung der Geschwindigkeit des angetriebenen Rades proportional ist und Addition eines vorgewählten Geschwindigkeitsdifferenz, um ein gewünschtes positives Drehmoment auf das genannte angetriebene Rad (20) zu schaffen, Erzeugung einer vierten, die Drehmomentausgabe des Motors kennzeichnenden Rückkopplungsvariablen durch Messung des Druckes im Ansaugstutzen (36), Summierung der genannten dritten und vierten Rückkopplungsvariablen zur Erzeugung eines anderen Rückkopplungsregelsignals und Einstellung der Drehmomentausgabe des Motors als Antwort auf das genannte andere Rückkopplungsregelsignal.

9. Verfahren nach Anspruch 8, bei welchem der genannte Schritt zur Einstellung des Motordrehmomentes den Schritt zur Einstellung der in den genannten Motor angesaugten Luft beinhaltet.

10. Verfahren nach Anspruch 9, welches ferner die Anwendung einer Verstellung des Zündzeitpunktes auf den Motor beinhaltet und in welchem der genannte Schritt zur Einstellung des Motordrehmomentes die Einstellung der genannten Verstellung des Zündzeitpunktes beinhaltet.

11. Verfahren nach Anspruch 8, welches ferner die Kraftstoffeinspritzung in den Ansaugstutzen (36) beinhaltet und in welchem der genannte Schritt zur Einstellung des Motordrehmomentes die Einstellung des eingespritzten Kraftstoffes beinhaltet.

12. Rückkopplungsregelsystem zur Regelung des Radschlupfes eines Rades (20), das durch ein mit einer elektronisch gesteuerten, hydraulisch betriebenen Kupplung (22) gekoppeltes Drehmoment angetrieben wird direkt durch einen Verbrennungsmotor mit einer Quelle von unter Druck stehender Druckflüssigkeit, die mit einem Kolben (70) zum Antrieb der Kupplung gekoppelt ist, mit einem elektronisch gesteuerten Ventil (72), das zwischen die genannte Flüssige keitsguelle und den genannten Kolben gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Rückkopplungsregelsystem Mittel (80,82,84) zur Erzeugung einer ersten, auf den Radschlupf bezogenen Rückkopplungsvariablen, Mittel (78), die mit dem genannten Kolben zur Erzeugung einer zweiten Rückkopplungsvariablen gekoppelt sind, die auf den auf die Kupplung aufgebrachten hydraulischen Druck bezogen ist und Mittel (12) zur Summierung der genannten ersten und zweiten Rückkopplungsvariablen zur Erzeugung eines Rückkopplungsregelsignals beinhaltet, das zur Regelung des hydraulischen Drucks zur Verringerung des Radschlupfes an das genannte Ventil übertragen wird.

13. System nach Anspruch 12, bei welchem das genannte Summiermittel (12) das genannte Rückkopplungsregel-Signal mit einer variierenden Pulsbreite erzeugt, so daß der hydraulische Druck von dem genannten Ventil (72) direkt auf die genannte Pulsbreite bezogen ist.

14. Rückkopplungsregelsystem nach Anspruch 12 zur Regelung des Radschlupfes eines Rades, das durch ein mit einer elektronisch gesteuerten, hydraulisch betriebenen Kupplung (22) gekoppeltes Drehmoment direkt durch einen Verbrennungsmotor (18) angetrieben wird, der einen Ansaugstutzen (36) zum Ansaugen der Luft dahindurch hat, wobei das genannte Rückkopplungsregelsystem ferner Mittel (14) zur Einstellung der Motorgeschwindigkeit als Antwort auf die Messung der Geschwindigkeit des angetriebenen Rades beinhaltet, um ein Überdrehen des Motors zu verhindern und ein gewünschtes vorgegebenes positives Drehmoment auf das genannte angetriebene Rad (20) aufrechtzuerhalten, während die genannte Kupplung (22) durch das genannte Rückkopplungsregelsignal reguliert wird.