AT404112B

AT404112B - Verfahren zur regelung des antriebsschlupfs eines kraftfahrzeugs

Info

Publication number: AT404112B
Application number: AT0279586A
Authority: AT
Original assignee: Bosch Gmbh Robert
Priority date: 1985-10-22
Filing date: 1986-10-21
Publication date: 1998-08-25
Also published as: US4760893A; JPS6299251A; FR2598357A1; ATA279586A; JP2642336B2; DE3537452A1; DE3537452C2; FR2598357B1

Description

AT 404 112 B

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung des Antriebsschlupfs eines Kraftfahrzeugs, bei dem eine Durchdrehneigung der angetriebenen Räder überwacht wird und bei Auftreten einer Durchdrehneigung an zumindest einem angetriebenen Rad das/die Räder gebremst werden und/oder das Antriebsmoment des Motors reduziert wird, wobei zur Feststellung der Durchdrehneigung die Drehzahl der angetriebenen Räder mit der Drehzahl zumindest eines nicht angetriebenen Rades bzw. einer aus dieser Drehzahl gebildeten Bezugsgeschwindigkeit verglichen wird.

Ein derartiges Regelungssystem ist z.B. aus der DE 31 27 302 A1 bekannt. Dort wird, wenn ein Rad Durchdrehneigung zeigt, dieses Rad gebremst und zusätzlich wird bei Feststellen einer Durchdrehneigung an beiden Rädern ein Regelsignal erzeugt, das das Motormoment reduziert. Die Durchdrehneigung wird durch Bildung von Schlupfsignalen und Vergleich dieser Signale mit Grenzwerten ermittelt, wobei zur Bildung der Schlupfsignale, z.B. die Radgeschwindigkeiten der angetriebenen und nicht angetriebenen Räder je einer Fahrzeugseite verglichen werden. Äquivalent ist es, aus den Radgeschwindigkeiten der nicht angetriebenen Räder eine gemittelte Geschwindigkeit oder besser Geschwindigkeitssignal zu ermitteln und diese Geschwindigkeit als Bezugsgeschwindigkeit bzw. Bezugsgeschwindigkeitssignal zu benutzen.

Aus der DE 33 31 297 A1 ist ein Antriebsschlupfregelsystem bekannt, bei dem sowohl bei zu großem Antriebsschlupf der angetriebenen Räder als auch bei zu großer Beschleunigung und Verzögerung der angetriebenen Räder die Bremse betätigt und gegebenenfalls das Motormoment beeinflußt wird.

Ziel der Erfindung ist es, ein Fehlverhalten des Reglers bei Auftreten von Störungen, wie sie z.B. durch Schläge auf die nicht angetriebenen Räder entstehen können, zumindest reduzieren.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die positiven und/oder negativen Radbeschleunigungen des wenigstens einen nicht angetriebenen Rades überwacht werden, wobei bei Überschreitung eines Grenzwertes eine Störung angezeigt wird und daß bei Überschreiten dieses Grenzwertes die zuletzt vorhandene Bezugsgeschwindigkeit in einem vorgegebenen Maß geändert wird oder die zuletzt vorhandene Bezugsgeschwindigkeit beibehalten wird.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen und dem Ausführungsbeispiel hervor.

Anhand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert. Es zeigen Fig. 1 ein Blockschaltbild eines solchen Regelsystems, Fig. 2 eine detaillierte Ausbildung eines der Blocks der Fig. 1 und Fig. 3 eine Abwandlung der Fig. 2.

In Fig. 1 sind mit 1 und 2 die Meßwertgeber für die Drehzahl der angetriebenen Räder, mit 3 und 4 die der nicht angetriebenen Räder bezeichnet. Die den Raddrehzahlen entsprechenden Signale dieser Geber 1 bis 4 werden einer Auswerteschaltung zugeführt, die aus den Signalen jeder Fahrzeugseite Schlupfsignale bildet und bei Überschreiten von vorgegebenen Schlupfwellen Steuersignale zur Erhöhung und Erniedrigung des Bremsdrucks an den zugehörigen Bremsen der angetriebenen Räder mittels Stellgliedern 9 und 10 erzeugt. Außerdem erzeugt diese Auswerteschaltung 8 Regelsignale zur Variation des Motormoments mittels des Stellglieds 11, z.B. dann, wenn beide Räder Durchdrehneigung zeigen. ln die Leitungen zwischen die Meßwertgeber 3 und 4, die die Meßwerte als digitale Größen abgeben, und der Auswerteschaltung 8 sind Entstörblöcke 5 und 6 eingeschaltet, die Störungen in diesen Signalen ausfiltern sollen. In einem Block 7 wird außerdem noch die Differenz der beiden Raddrehzahlen festgestellt; ab Überschreiten einer vorgegebenen Differenz der Drehzahlen wird ein Ausgangssignal erzeugt, das den Blöcken 5 und 6 zugeführt wird.

In Fig. 2 ist der Block 5 herausgezeichnet und sein innerer Aufbau dargestellt. Ein vom Meßwertgeber 3 kommender Digitalwert wird einem Vergleicher 20 zugeführt, der diesen Digitalwert mit dem von der vorhergehenden Messung herrührenden und in einem Speicher 21 gespeicherten Digitalwert vergleicht. Ist die Differenz unter einem Grenzwert, der einer Verzögerung von - 0,3 g und einer Beschleunigung von + 0,6 g entspricht, so gibt der Vergleicher 20 ein Signal auf einer Leitung 20a ab und bewirkt dadurch mittels eines Tors 23, daß der anstehende Digitalwert über ein ODER-Gatter 24 an die Auswerteschaltung 8 zur Schlupfmessung weitergegeben und in den Speicher 21 eingespeichert wird.

Werden dagegen die oben angegebenen Grenzwerte überschritten, so erscheint ein Signal auf der Ausgangsleitung 20b und über ein Tor 25 wird der im Speicher 21 gespeicherte frühere Meßwert zur Auswerteschaltung 8 geleitet. Dieser Wert bleibt auch im Speicher 21 abgespeichert.

Wird eine vorgegebene Differenzdrehzahl im Block 7 festgestellt, so gelangt das dann erzeugte Signal zum Vergleicher 20 und schaltet dessen Schwellenwerte auf kleinere Werte um, z.B. auf Werte, die ± 0,15g entsprechen.

In Fig. 3 wird in gleicher Weise wie in Fig. 2 mittels des Vergleichers 30, des Speichers 31 und dem Tor 33 die Überwachung auf Störungen vorgenommen und, wenn keine Störung vorliegt, der augenblickliche Digitalwert an die Auswerteschaltung weitergegeben. 2

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Wird dagegen eine Störung durch den Vergleicher 30 ermittelt, so wird über Leitung 30b ein Zeitglied 36 gesetzt, das erst nach einer vorgegebenen Zeit von z.B. 300 msec ein Tor 37 öffnet, also erst verzögert das Meßsignal an die Auswerteschaltung 8 weiterleitet. Die Einspeicherung erfolgt unverzögert.

Eine Alternative zu Figur 2 bzw. 3 zeigt Figur 4. Dort wird das vom Sensor 3 kommende Signal in einem Block 40 differenziert und die differenzierte Größe einem Vergleicher 41 zugeführt. Dieser erhält aus dem Speicher 42 vorgegebene Vergleichswerte, z.B. + 1 g und -1 g bei gebremstem Rad (was durch ein Signal von der Auswerteschaltung 8 bei Bremsung des Rads bewirkt wird) und einen Verzögerungsvergleichswert von - 0,3 g bei ungebremstem Rad. Ist die gemessene positive bzw. negative Beschleunigung unter diesen Grenzwerten, so wird über die Leitung 43 das Tor 44 geöffnet und das gewonnene Raddrehzahlsignal gelangt zur Auswerteschaltung 8. Werden dagegen die Werte überschritten, so wird eine Störung angenommen und die in einem Speicher 45 abgespeicherte Bezugsgröße des vorhergehenden Zyklus mit einem durch einen Block 46 bewirkten prozentualen Zu- oder Abschlag (je nachdem, ob eine Verzögerung oder eine Beschleunigung vorliegt) als Bezugsgröße weitergegeben.

In den folgenden Absätzen werden weitere Möglichkeiten der Bezugssignalbeeinflussung erörtert: Da eine Fahrzeugverzögerung während ASR im Normalfall nicht auftritt, ist ein Sperren des Geschwindigkeits-gleichers nach unten für eine kurze Zeit für die Stabilität nicht schädlich, bringt aber für die Traktion bei ASR Vorteile. Von Vorteil ist diese Sperre bei Tiefschnee und Sandfahrten, wenn sich ein Keil vor den nicht angetriebenen Rädern bilden kann und sie dadurch für eine begrenzte Zeit verlangsamen.

Der negative Angleich des Drehzahisignals oder der nicht angetriebenen Räder während ASR wird deshalb für eine Zeit T mit -a, gefiltert. Nach Ablauf von der Zeit T wird dann mit -a2 gefiltert, wobei diese Größen z.B. folgende Werte aufweisen können: T = 2,4 sec; -ai =0,08 g; -a2 =0,34 g.

Ein entsprechendes Ausführungsbeispiel zeigt Figur 5. Dort wird die durch den Sensor 3 ermittelte Raddrehzahl bei wirksamen ASR (Signal auf Klemme 52) über das UND-Gatter 53 in einem Vergleicher 50 mit der in einem Speicher 51 eingespeicherten Bezugsdrehzahl verglichen. Stellt der Vergleicher fest, daß eine Verringerung der verglichenen Drehzahlen vorliegt (also eine Fahrzeugverzögerung), so gibt er ein Signal ab, das durch Ansteuerung eines Verminderungsblocks 54 die in 51 gespeicherte Bezugsdrehzahl des vorhergehenden Zyklus nur zu einem solchen Prozentsatz zur Auswerteschaltung 8 durchläßt, daß die Abnahme der Verzögerung -ai entspricht. Diese neue Bezugsdrehzahl wird wieder in den Speicher 51 eingespeichert. Nur, wenn das Ausgangssignal des Vergleichers 50 länger als T andauert, gibt ein Zeitglied 55 ein Signal auf den Verminderungsblock 54, das diesen veranlaßt, die Verminderung in einem solchen Maße vorzunehmen, daß die Verminderung einer Verzögerung -aa entspricht.

Eine weitere Verbesserung der Traktion bei Tiefschnee (bzw. Schneeketten) wird durch folgende Verfahrensweise erreicht: Der negative Angleich wird zeitlich unbegrenzt gesperrt, bis eine Differenz AV von z.B. 5 km/h zwischen der gefilterten (nicht nach unten angepaßten) und der ungefilterten (gemessenen) Drehzahl des oder der nicht angetriebenen Räder aufläuft. Danach wird verfahren wie im vorherigen Absatz erläutert. Diese Verfahrensweise wird z.B. im Geschwindigkeitsbereich 0-20 km/h angewandt. Oberhalb 20 km/h würde sie die Stabilität stark beeinträchtigen.

Beim Anfahren bzw. Fahren im Tiefschnee stellt sich durch obigen Algorithmus automatisch ein bis zu AV angehobenes Schlupfband ein, die gefilterte Bezugsdrehzahl liegt z.T. oberhalb der Fahrzeuggeschwindigkeit VF.

Gemäß weiteren Optimierungsschritten kann man die AV-Schwelle abhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit Vp machen, so z.B. von AV = 8 km/h bei VF = 0 km/h bis AV = 0 km/h bei VF = 75 km/h linear abfallen lassen, und/oder oberhalb der AV-Schwelle für z.B. 0,5 s einen negativen Angleich von 0,08 g zulassen und danach die oben geschilderte Angleichsperre entsprechend wirksam machen. (Damit kann ein geringfügiger aber notwendiger Angleich bei Kurvenfahrt stattfinden.) und oder bei dem Erkennen einer Kurvenfahrt (z.B. aus der Differenz der ungefilterten Raddrehzahlen) den negativen Drehzahlangleich nicht sperren, sondern z.B. mit einer kleinen negativen Steigung von z.B. 0,08 g abfallen lassen.

Ein Ausführungsbeispiel hierzu zeigt Fig. 6.

Dort gelangt das Raddrehzahlsignal des Meßwertgebers 3 über ein UND-Gatter 62 zu einem Vergleicher 60, wenn ASR wirksam ist (Signal an Klemme 61) und die Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner, z.B. 20 km/h, ist (Signal an Klemme 63). Die Raddrehzahl wird im Vergleicher 60 mit der zuletzt ermittelten und im Speicher 64 eingespeicherten Bezugsdrehzahl verglichen. Solange die Raddrehzahl nicht um AV von z.B. 5 km/h kleiner als die Bezugsdrehzahl ist, wird ein Signal zu einem Sperrgatter 65 gegeben und dieses gesperrt, d.h., an der Auswerteschaltung wird weiter die zuletzt ermittelte und in 64 gespeicherte Bezugsdrehzahl über das UND-Gatter 71 gegeben. Wird AV erreicht, so wird durch das Signal des Vergleichers 60 auf Leitung 67 das Sperrgatter 65 zu einem Verminderungsblock umgeschaltet, der das gespeicherte Signal nur in einem solchen verminderten Maß durchläßt, daß dies einer Verzögerung von z.B. -0,3g entspricht. Die Schwelle AV kann von der Fahrzeuggeschwindigkeit abhängig sein, was durch die Leitung 66 3

Claims

AT 404 112 B angedeutet ist. Man kann in die Leitung 67, die ein Signal führt, wenn die Schwelle AV überschritten ist, ein Zeitglied 68 einschalten, das das Signal, das das Sperrgatter 65 zum Verminderungsblock umschaltet, auf eine Zeit T begrenzt. Auch kann man bei Erkennen einer Kurvenfahrt (Signal an Klemme 69) mittels eines UND-5 Gatters 70 die Sperrung des Sperrgatters 65 unterbinden und über das Glied 65 dann einen langsamen Angleich (geringe negative Steigung) zutassen. Patentansprüche io 1. Verfahren zur Regelung des Antriebsschlupfs eines Kraftfahrzeugs, bei dem eine Durchdrehneigung der angetriebenen Räder überwacht wird und bei Auftreten einer Durchdrehneigung an zumindest einem angetriebenen Rad das/die Räder gebremst werden und/oder das Antriebsmoment des Motors reduziert wird, wobei zur Feststellung der Durchdrehneigung die Drehzahl der angetriebenen Räder mit der Drehzahl zumindest eines nicht angetriebenen Rades bzw. einer aus dieser Drehzahl gebildeten is ' Bezugsgeschwindigkeit verglichen wird, dadurch gekennzeichnet daß die positiven und/oder negativen Radbeschleunigungen des wenigstens einen nicht angetriebenen Rades überwacht werden, wobei bei Überschreitung eines Grenzwertes eine Störung angezeigt wird und daß bei Überschreiten dieses Grenzwertes die zuletzt vorhandene Bezugsgeschwindigkeit in einem vorgegebenen Maß geändert wird oder die zuletzt vorhandene Bezugsgeschwindigkeit beibehalten wird. 20
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß eine Änderung der Raddrehzahl durch Vergleich von zeitlich aufeinanderfolgenden Drehzahlmeßwerten erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß für die Radbeschleunigung und die 25 Radverzögerung bei gebremstem Rad ein Grenzwert von ca. ± 1 g gewählt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet daß für die Radverzögerung mit ungebremstem Rad ein Grenzwert von etwa - 0,3 g gewählt wird. 3o
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei Überschreiten des Grenzwerts die zuletzt vorhandene Bezugsgeschwindigkeit beibehalten wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet daß bei Überschreiten des Grenzwerts die zuletzt vorhandene Bezugsgeschwindigkeit in einem vorgegebenen Maße geändert 35 wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet daß bei Überschreitung des Grenzwerts die Berücksichtigung der Änderungen der Drehzahl bei der Bildung der Bezugsgeschwindigkeit für eine vorgegebene Zeit gesperrt wird. 40
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ab einer vorgegebenen Differenz der Drehzahl der nicht angetriebenen Räder die Grenzwerte verkleinert werden.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet daß die verkleinerten Grenzwerte einer 4s Radbeschleunigung von etwa 0,15 g entsprechen.
10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Überschreiten des Grenzwerts während der Funktion des Antriebsschlupfregelsystems eine Anpassung der Bezugsgeschwindigkeit nach unten entsprechend einer Fahrzeugverzögerung für eine vorgegebene Zeit nur mit einer sehr so geringen negativen Steigung entsprechend einer sehr geringen Fahrzeugverzögerung erfolgt und danach eine negative Steigung entsprechend einer Fahrzeugverzögerung von ca. - 0,3 g als maximale negative Steigung wirksam ist.
11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß bei Überschreiten des Grenzwerts 55 während der Funktion der Antriebsschlupfregelung eine Anpassung der Bezugsgeschwindigkeit nach unten entsprechend einer Fahrzeugverzögerung solange völlig gesperrt ist oder mit nur einer sehr geringen negativen Steigung möglich ist, bis eine vorgegebene Differenz zwischen der so beeinflußten und der gerade ermittelten Bezugsgeschwindigkeit besteht und daß bei Erreichen dieser Differenz eine 4 AT 404 112 B vergrößerte negative Steigung zugelassen wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß nach Erreichen dieser Differenz die Anpassung der Bezugsgeschwindigkeit entsprechend einer Fahrzeugverzögerung für eine vorgegebene Zeit nur mit einer sehr geringen negativen Steigung entsprechend einer sehr geringen Fahrzeugverzögerung erfolgt und danach eine negative Steigung entsprechend einer Fahrzeugverzögerung von ca. -0,3 g als maximale negative Steigung wirksam ist.
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Anpassung der Bezugsgeschwindigkeit nur unterhalb einer vorgegebenen Fahrzeuggeschwindigkeit vorgenommen wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet daß die Differenzschwelle mit Anwachsen der Fahrzeuggeschwindigkeit abnimmt.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß nach Erreichen der Differenzschwelle für eine vorgegebene Zeit eine Anpassung mit geringerer negativer Steigung zugelassen wird und danach die Anpassung mit negativer Steigung wieder gesperrt wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet daß bei Erkennen einer Kurvenfahrt die Sperrung der Anpassung nicht erfolgt und eine Anpassung mit kleiner negativer Steigung zugelassen wird. Hiezu 3 Blatt Zeichnungen 5