SE461717B - Foerfarande och anordning foer bestaeming av slirningstroeskelvaerden vid ett drivslirningsreglersystem foer ett motorfordon - Google Patents

Description

461 717 z Man fastställer alltså först att det förutbestämda slirnings- tröskelvärdet uppenbarligen är för lågt därför att fordonet trots fungerande drivslirningsreglering fortfarande accelererar och först därefter används ett förutbestämt högre slirnings- tröskelvärde. Detta kommer att motsvara de optimala förhållan- dena endast i mycket sällsynta fall då det ju icke tar någon hänsyn till det momentana väggreppet.

Hittills används konstanta slirningströskelvärden som måste vara avstämda efter det mest ogynnsamma fallet, nämligen blankis. .Dessa slirningströskelvärden är emellertid för låga för högre friktionskoefficienter, så att då endast möjliggörs låga acceleratíoner och drivslirningsregleringen måste inkopp- las onödigt ofta.

Föreliggande uppfinning avser därför att föreslå ett för- farande vilket kan förutbestämma slirningströskelvärden som bättre svarar mot det momentana väggreppet och därmed åstad- komma optimala betingelser beträffande traktionen och stabili- teten vid så kortvariga regleringsingrepp som möjligt (tröskel- värdena ligger högt, dvs. regleringen påbörjas först vid över- skridandet av tröskelvärdet och avslutas åter tidigt). Före- liggande uppfinning avser också att åstadkomma en anordning för utövande av detta förfarande.

Det för förfarandet enligt uppfinningen väsentligen ut- märkande är därvid att en för den respektive fordonstypen be- stämd kurva för den uppnåeliga accelerationen fastställs från stillastående tillstànd hos fordonet som funktion av frik- tionskoefficienten, att denna kurva under hänsynstagande till de av fordonshastigheten beroende körmotstånden utvidgas till ett karakteristikfält för friktionskoefficienten i beroende av fordonets hastighet och acceleration och att var och en av friktionskoeffioienterna tillordnas ett slirningströskelvärde.

Uppfinningen beskrivs närmare nedan under hänvisning till bifogade ritning, på vilken fig. 1 visar ett effektdiagram under körning, fig. 2 ett diagram över den uppnåeliga längs- accelerationen hos fordonet i beroende av friktionskoeffi- cienten, fig. 3 ett ur de bägge diagrammen i fig. 1 och 2 här- lett diagram över effekten i förhållande till friktionskoeffi- cienten, fig. 4 visar diagram med olika fríktionskoeffícíent- 3 461 717 -slirningskurvor och fig. 5 visar ett schematiskt utförings- exempel pá en anordning för utövande av fiäfanmflet enligt upp- finningen. _ Fig. 1 visar ett i och för sig känt köreffektdiagram för en bestämd typ av ett motorfordon, som bestämts empiriskt med- elst försök eller kan beräknas med hjälp av en fysikalisk mo- dell av en tippstabil stel tvàhjuling ur kända fordonspara- metrar med bestämda förenklingar. Av detta diagram framgår vilka längsaccelerationer hos fordonet, avsatta på ordinatan, som kan uppnås på de respektive växlarna med en bestämd for- donshastighet, avsatt på abskissan, vid fullast hos den drivan- de motorn.

Medelst samma fysikaliska modell av en tippstabil stel tvàhjuling kan också beräknas den i beroende av friktions- koefficienten mellan fordon och körbana uppnàeliga längsaccele- rationen hos fordonet från stillastående. Resultatet av denna beräkning utgörs av den i fig. 2 visade kurvan 1. Dä den en- dast är giltig för fordonshastigheten VF = 0 km/tim går den genom origo för koordinatsystemet. Därvid uppträder inga kör- motstánd. Om man skall ta hänsyn till körmotstánd (rullnings-, luftmotstánd etc) vid beräkningen så erhålls de i fig. 2 in- ritade linjerna 2 som här endast visas för några bestämda has- tigheter upp till den maximala fordonshastigheten VF max. Ökningen av hastigheten förtydligas medelst en pil. Denna kurv- skara begränsas av en streckad kurva 3, som är härledd ur kör- effektdiagrammet i fig. 1 och anger den maximala längsaccele- rationen hos fordonet, vilken kan uppnås med den aktuella for- donshastigheten. Därav framgår att den maximala accelerationen endast kan uppnås från stillastående hos fordonet vid optimal friktionskoefficient (punkt 4) och att vid högsta hastighet VFmaX hos fordonet blir . ingen acceleration längre möjlig (punkt 5). Ur detta diagram kan emellertid också utläsas det minsta värdet på friktionskoefficienten som erfordras för upp- nàende av en bestämd fordonshastighet. Detta värde kan avläsas på abskissan där den till den önskade fordonshastigheten höran- de kurvan 2 skär eller berör denna. De bägge diagrammen i fig. 1 och 2 kan nu förbindas med varandra till ett effekt/frik- tionskoefficientdiagram, såsom visas i fig. 3. 461 717 I fig. 2 kan avläsas två olika punkter med samma frik- 'tionskoefficient, nämligen t.ex. för en bestämd konstant for- donshastighet och för stillastående hos fordonet. Sålunda t.ex: I punkt 5, vid fordonets högsta hastighet, uppgår det minsta värdet för friktionskoefficienten till omkring u = 0,3. Vid denna friktionskoefficient kan fordonet från stillastående upp- nä en maximal längsacceleration av omkring ax = 1,4 m/sz (lin- jerna 6, 7 och punkten 8). Om dessa bägge punkter överförs till effektdiagrammet (i fig. 1) och förbinds med varandra, fig. 3, punkterna 5 och 8 och den streckade linjen 9, så ger denna lin- je 9 ungefärligen en kurva för konstanta friktionskoeffícienter eller konstant väggrepp och diagrammet blir ett effekt-/frik- tionskoefficientdiagram. Kurvorna för konstant väggrepp är en- dast i förenklad form räta linjer, men i praktiken krökta lin- jer 10. Dessa kan bestämmas för hela karakterístikfältet och visas i fig. 3. Sålunda hör till varje punkt i detta karak- terikstikfält, vars koordinater bildas av ett bestämt värde för fordonens hastighet VF och ett bestämt värde för fordonets längsacceleration ax ett entydigt värde för friktionskoeffi- cienten. Fig. 4 visar ett i och för sig känt diagram med två kurvor över friktionskoefficient och slirning, varvid kurvan 11 skall motsvara en torr körbana med gott väggrepp och kurvan 12 en våt körbana. Ur detta något idealiserat àtergivna kurvför- lopp kan vad gäller de stigande grenarna av kurvorna antas ett linjärt samband mellan friktionskoefficienten och slir- ningen sà att varje medelst effekt-/friktionskoefficientdia- grammet i fig. 3 bestämd friktionskoefficient under detta an- tagande kan tillordnas ett slirningsvärde (uï + A1; u2-+ X2)- Detta eller ett därtill hörande, något högre värde kan istället för det motsvarande friktionskoefficientvärdet införas som slirningströskelvärde i effekt-/fríktionskoefficientdia- Ås grammet (fig. 3).

Detta karakteristikfält kan nu under tilläggande av ytterligare ingàngsparametrar såsom styrvinkel, fordonsviktl gasspjälläge, gaspedalläge, växelläge, momentomvandlarkarak- terikstik etc utvidgas till ett allmänt körkarakterikstikfält via vilket kan möjliggöras en ännu bättre anpassning av reg- leringen till körbetingelserna såsom stigningar, Hedföfs' 461 717 backar, färd i djup snö, färd med snökedjor, lasttillstând, eventuell släpvagnsbogsering osv.

Ett schematiskt utföringsexempel på en anordning för ut- övande av förfarande enligt uppfinningen visas i fig. 5.

I figuren visas varvtalsgivare 13 för de fyra fordonshjulen, vilka avger mot hjulvarvtalen eller hjulperiferihastigheterna VVL, VVR, VHL, VÉR för de vänstra och högra fram- respektive bakhjulen sæmande signaler till en elektronikkrets 14, som där- ur framräknar fordonets hastighet VF, för de drivna hjulen. längsacceleration ax samt slirningsvärdena ÄR, Å L Ett lagrat karakteristikfält 15, till vilket som ingångs- parametrar förs fordonets hastighet VF och dess längsaccelera- tion ax avger ett till dessa ingångsparametrar hörande slir- ningströskelvärde ÅS till en drivsliringsregleranordning 16.

Från elektronikkretsen 14 förs till drivslirningsregleringen 16 via en ledning 19 slirningsvärdena och ÄR för de drivna Ä hjulen, sområ ioch för sig känt settLjämförs med slirnings- tröskelvärdet ÅS varefter styrimpulser A och B avges för driv- momentet 17 respektive för bromsarna 18 till de drivna hjulen om dessa är ASR-reglerade (antispinnreglering).

En utvidgning av karakteristikfältet till ett allmänt körkarakterikstikfält såsom beskrivits ovan har antytts för ytterligare ingångsparametrar medelst streckade pilar 20. Pâ detta sätt kan det av karaktèrístikfältet 15 angivna slirnings- tröskelvärdet ÅS bättre anpassas till dessa ingångsparametrar.

Den ur karakterístikfältetbestämda friktionskoefficien- ten u tjänar huvudsakligen till regleringen av drivslirningen genom ingrepp i drivmomementet via gasspjälläget. Vid en ASR-reglering (antispinnreglering) efter överskridande av det förutbestämda slirningströskelvärdet ÅS av ett drivet hjul sker en språngvis återföring av gasspjället. Det efterföljande för- nyade öppnandet av spjället eller dettas hastighet kan utöver andra parametrar också påverkas med hjälp av den bestämda frik- tionskoefficienten, nämligen så att ju större den bestämda friktionskoefficienten är, desto snabbare öppnas åter gas- spjället och/eller avlägsnas bromsmomentet och omvänt. Detta kan ske kontinuerligt eller stegvis.

Claims (4)

461 717 6 En enligt det beskrivna förfarandet arbetande anordning har provats vid körförsök och utvisade betydande förbätt- ringar beträffande traktion och stabilitet gentemot en känd drivslirningsreglering icke endast vid färd rakt framåt utan också vid kurvtagning. Under en kurvtagning med gränshastig- heter för kurvan nedregleras gasspjället p.g.a. den minskande längsaccelerationen hos fordonet i. det att slirningströskel- värdena sänks. Fordonet kör därför genom kurvan med liten driv- slirning och blir därigenom stabilare. Då man för varje fordonstyp kan falla tillbaka pâ före- fintliga köreffektdiagram finns med det beskrivna förfarandet också en möjlighet att rationalisera kördynamiska under- sökningar och utvärdera logikinterna parametrar beträffande dessas tendens. P a t e n t k r a v

1. Förfarande för bestämning av slirningströskelvärden vid ett drivslirningsreglersystem för att förhindra oönskad losspinning av drivna hjul pà ett motorfordon, vid vilket för- farande periferihastigheten hos fordonshjulen uppmäts_ och fordonets hastighet och acceleration samt slirningen hos de drivna hjulen fastställs därur, varefter slirningen hos vart och ett av de drivna hjulen jämförs med ett i förväg bestämbart tröskelvärde och drivslirningen regleras på grundval av jäm- förelseresultatet genom inverkan på drivmomentet och/eller på bromsarna till de drivna hjulen, k ä n n e t e c k n a t a v att en för den respektive fordonstypen bestämd kurva (1) för den uppnáeliga accelerationen (ax) fastställs från stilla- stäende tillstànd (VF = 0) hos fordonet som funktion av frik- tionskoefficienten (u), att denna kurva (1) under hänsynsta- gande till de av fordonshastigheten (VF) beroende körmotstånden utvidgas till ett'karäkteristikfä1t (10) för friktionskoeffi- cienten (u) i beroende av fordonets hastighet (VF) och accele- ration (ax), och att var och en av friktionskoefficienterna (U) tillordnas ett slirningströskelvärde (ÅS). 461 717

2. Förfarande enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a t a v att slirningströskelvärdet (ÅS) är beroende av den be- stämda friktionskoefficienten hu).

3. Förfarande enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a t a v att karakteristikfältet är utvidgat till ett allmänt kör- karakteristikfält under tilläggande av ytterligare íngångspara- metrar såsom styrvinkel, fordonsvikt, gasspjällvinkel, gas- pedalläge, växelläge och omvandlarkarakteristik.

4. Anordning för utövande av förfarande enligt patentkravet 1 för drivkraftreglering vid ett motorfordon och med givare för bestämning av fordonshjulens periferíhastighet, en anordning för att ur signaler från dessa givare bestämma fordonets hastighet och längsacceleratíon samt slirningen hos de drivna hjulen och en vid ett förutbestämbart tröskelvärde pàverkbar slirkomparator för vart och ett av de drivna fordonshjulen, k ä n n e t e c k n a d a v en anordning (15), till vilken är anordnat att periodiskt föras àtminstone parametrarna hastighet (VF) och längsacceleration (ax) för fordonet och vilken avger en till dessa parametrar hörande friktionskoefficient (u) från ett inlagrat karakteristikfält, och att ett till den angivna friktionskoefficienten (ul) hörande slirningsvärde är anordnat att förutbestämmas som tröskelvärde (ÅS) för slirningskompara- torerna.