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Gebiet der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft eine Schlupfregelungsvorrichtung mit einer Antriebsmoment-Berechnungseinrichtung,
welche ein Antriebsmoment berechnet, einer Antriebsmoment-Anlegeeinrichtung,
welche das berechnete Antriebsmoment einzeln an den Antriebsrädern
anlegt, und einer Schlupfunterdrückungseinrichtung, welche
Radschlupf unterdrückt, wenn an den einzelnen Antriebsrädern
Schlupf auftritt. Ferner betrifft die Erfindung ein Schlupfregelungsverfahren,
welches das Antriebsmoment berechnet, das berechnete Antriebsmoment
einzeln an den Antriebsrädern anlegt und den Schlupf unterdrückt,
wenn Schlupf an den einzelnen Antriebsrädern auftritt.
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Stand der Technik
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Wenn
ein Fahrzeug mit einem Paar von linken und rechten Antriebsrädern
auf einer Straßenoberfläche mit niedrigem Reibungskoeffizienten
angetrieben wird oder wenn ein Fahrzeug mit einem Paar von linken
und rechten Antriebsrädern, von welches eines aufgrund
von Unebenheiten auf der Straßenoberfläche keine
Haftung auf der Straße hat, angetrieben wird, kann das
eine von dem Paar von linken und rechten Antriebsrädern
durchdrehen. In einem solchen Fall kann das Antriebsmoment nicht
an dem nicht durchdrehenden Antriebsrad angebracht werden, da eine
Differentialvorrichtung bewirkt, dass ein großes Antriebsmoment
an dem durchdrehenden Antriebsrad angebracht wird und das Rad durchdreht.
Somit unterdrückt eine Schlupfunterdrückungseinrichtung,
wenn der Schlupf an einem des linken und rechten Antriebsrades auftritt
den Schlupf an dem Antriebsrad.
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Eine
bekannte Schlupfregelungsvorrichtung stellt eine Sollfahrzeuggeschwindigkeit
ein, wenn der Fahrer das Fahrzeug nicht zu beschleunigen, zu bremsen
oder zu stoppen beabsichtigt. Die bekannte Schlupfregelungsvorrichtung
passt den Betrag des an den Antriebsrädern angebrachten
Antriebsmoments und den Betrag des an den einzelnen Rädern angebrachten
Bremsmoments an und steuert dadurch die Fahrzeuggeschwindigkeit
so, dass sie der Sollfahrzeuggeschwindigkeit entspricht. Diese Steuerung
erlaubt, dass das Fahrzeug mit einer konstanten Geschwindigkeit
angetrieben wird, wenn der Fahrer das Fahrzeug nicht zu beschleunigen,
zu bremsen oder zu stoppen beabsichtigt. Da die Fahrzeuggeschwindigkeit
auf der Basis der Raddrehzahlen der einzelnen Räder berechnet
wird, nimmt, wenn Schlupf an einem Antriebsrad auftritt, die Fahrzeuggeschwindigkeit
einhergehend mit einer Erhöhung in der Raddrehzahl des
durchdrehenden Antriebsrads zu. Somit wird, wenn Schlupf an dem
Antriebsrad auftritt, das Antriebsmoment so reduziert, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit
der Sollfahrzeuggeschwindigkeit entspricht (siehe z. B.
JP 2004-90679 A ).
In der in
JP-2004-90679
A offenbarten Schlupfregelungsvorrichtung unterdrückt
die Schlupfunterdrückungseinrichtung den Schlupf nämlich
durch Reduzierung des Antriebsmoments.
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Bei
einer anderen bekannten Schlupfregelungsvorrichtung wird, wenn eine
Beschleunigungsbetätigung und eine Bremsbetätigung
gleichzeitig durchgeführt werden und Schlupf an einem aus
dem Paar von linken und rechten Rädern auftritt, durch Betätigung
der Bremse ein Bremsmoment an dem nicht durchdrehenden Antriebsrad
angebracht und ein Bremsmoment, welches größer
ist als das durch die Bremsbetätigung erzeugte Bremsmoment,
ebenfalls an dem durchdrehenden Antriebsrad angebracht (siehe z.
B.
JP H8-164834 A ).
Somit unterdrückt die Schlupfunterdrückungseinrichtung
in der in
JP H8-164834
A offenbarten bekannten Schlupfregelungsvorrichtung den
Radschlupf durch Anlegen eines Bremsmoments an dem durchdrehenden
Antriebsrad.
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Ferner
wird in einer weiteren bekannten Schlupfregelungsvorrichtung, wenn
Schlupf an einem Antriebsrad auftritt, ein Bremsmoment an dem durchdrehenden
Antriebsrad angebracht und das Antriebsmoment reduziert (siehe z.
B.
JP S61-85248 A ).
Somit unterdrückt die Schlupfunterdrückungseinrichtung
in der in
JP S61-85248 A offenbarten
bekannten Schlupfregelungsvorrichtung den Radschlupf durch Anbringen
eines Bremsmoments an dem durchdrehenden Antriebsrad und durch Reduzierung
des Antriebsmoments.
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In
der in
JP 2004-90679
A offenbarten Schlupfregelungsvorrichtung reduziert die
Schlupfunterdrückungseinrichtung das Antriebsmoment. Somit
wird, wenn Schlupf an einem aus dem Paar von linken und rechten
Antriebsrädern auftritt, das Antriebsmoment des nicht durchdrehenden
Antriebsrades aufgrund der Reduzierung des Antriebsmoments reduziert,
um die Fahrzeuggeschwindigkeit zu verringern. Dementsprechend wird
die Fahrzeuggeschwindigkeit niedriger als die Sollfahrzeuggeschwindigkeit und
diese verhindert, dass das Fahrzeug mit der gewünschten
Sollfahrzeuggeschwindigkeit angetrieben wird.
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In
der Schlupfregelungsvorrichtung, welche in
JP H8-164834 A offenbart
ist, legt die Schlupfunterdrückungseinrichtung das Bremsmoment
an dem durchdrehenden Antriebsrad an und es wird mittels der Differentialvorrichtung
ein Zustand verhindert, bei welchem verhindert wird, dass das Antriebsmoment auf
das nicht durchdrehende Antriebsrad übertragen wird. Jedoch
wird das Antriebsmoment für das Anlegen des Bremsmoments
verbraucht und somit die Fahrzeuggeschwindigkeit verringert. Daher
kann der Fahrer durch Betätigung des Gaspedals das Fahrzeug
nicht mit einer gewünschten Fahrzeuggeschwindigkeit fahren.
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In
der Schlupfregelungsvorrichtung, welche in
JP S61-85248 A offenbart
ist, reduziert die Schlupfunterdrückungseinrichtung das
Antriebsmoment und legt an dem durchdrehenden Antriebsrad ein Bremsmoment
an. Die Reduzierung des Antriebsmoments wird auf die gleiche Weise
durchgeführt, wie es bei der in
JP 2004-90679 A offenbarten
Schlupfunterdrückungseinrichtung der Fall ist, und das
Bremsmoment wird an dem durchdrehenden Antriebsrad auf die gleiche
Weise angelegt, wie es bei der in
JP H8-164834 A offenbarten Schlupfunterdrückungseinrichtung
der Fall ist. Somit nimmt in der Schlupfregelungsvorrichtung, welche
in
JP S61-85248A offenbart ist,
wie in
JP 2004-90679
A und
JP H8-164834
A , wenn Schlupf an einem aus dem Paar von linken und rechten
Rädern auftritt, die Fahrzeuggeschwindigkeit ab und der
Fahrer kann das Fahrzeug durch Betätigung des Gaspedals
nicht mit der gewünschten Fahrzeuggeschwindigkeit fahren.
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Die
vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht der obigen Umstände
gemacht und stellt eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Schlupfregelung zur
Verfügung, die es ermöglichen, dass ein Fahrzeug
mit einer gewünschten Fahrzeuggeschwindigkeit angetrieben wird,
indem eine Fahrzeuggeschwindigkeitsreduzierung unterdrückt
wird, wenn Schlupf an dem/den Antriebsrad/Antriebsrädern
auftritt.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält eine Schlupfregelungsvorrichtung eine
Antriebsmoment-Berechnungseinrichtung zum Berechnen eines Antriebsmoments,
eine Antriebsmoment-Anlegeeinrichtung zum Anlegen des berechneten
Antriebsmoments an Antriebsrädern und eine Schlupfunterdrückungseinrichtung
zum Unterdrücken von Schlupf an jedem Antriebsrad, wenn
der Schlupf an jedem Antriebsrad auftritt, wobei, wenn Schlupf an
jedem Antriebsrad auftritt, die Antriebsmoment-Berechnungseinrichtung
den Drehmomentbedarf berechnet und das verbrauchte Antriebsmoment,
welches dem Antriebsmoment entspricht, welches durch die Schlupfunterdrückungseinrichtung
für die Unterdrückung des Schlupfs an jedem Antriebsrad
verbraucht wird, zu dem berechneten Drehmomentbedarf addiert, um
das Antriebsmoment zu berechnen.
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Gemäß einem
anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält ein Schlupfregelungsverfahren
folgende Schritte: Berechnen eines Antriebsmoments, Anlegen des
berechneten Antriebsmoments an Antriebsräder und Unterdrücken
von Schlupf an jedem Antriebsrad, wenn Schlupf an jedem Antriebsrad
auftritt, wobei, wenn Schlupf an jedem Antriebsrad auftritt, das
Antriebsmoment berechnet wird, indem das verbrauchte Antriebsmoment,
welches dem Antriebsmoment entspricht, welches für das
Unterdrücken des Schlupfs an jedem Antriebsrad verbraucht
wird, zu dem Antriebsmomentbedarf addiert wird.
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Gemäß der
obigen Beschreibung ist ein strukturelles Merkmal der Schlupfregelungsvorrichtung,
dass die Schlupfregelungsvorrichtung die Antriebsmoment-Berechnungseinrichtung,
welche das Antriebsmoment berechnet, die Antriebsmoment-Anlegeeinrichtung,
welche das berechnete Antriebsmoment an den Antriebsrädern
anbringt, und die Schlupfunterdrückungseinrichtung aufweist,
welche den Schlupf an jedem Antriebsrad unterdrückt, wenn Schlupf
an jedem Antriebsrad auftritt, wobei, wenn der Schlupf an jedem
Antriebsrad auftritt, die Antriebsmoment-Berechnungseinrichtung den
Drehmomentbedarf berechnet und das verbrauchte Antriebsmoment, welches
dem Antriebsmoment entspricht, welches für das Unterdrücken
des Schlupfs an jedem Antriebsrad durch die Schlupfunterdrückungseinrichtung
verbraucht wird, zu dem berechneten Drehmomentbedarf addiert wird,
um das Antriebsmoment zu berechnen.
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Wenn
an dem einen der beiden linken und rechten Räder Schlupf
auftritt, reduziert die Schlupfunterdrückungseinrichtung
das Antriebsmoment und bringt das Bremsmoment an dem durchdrehenden Antriebsrad
(den durchdrehenden Antriebsrädern) an und unterdrückt
dabei den Schlupf. Somit wird das Bremsmoment zum Unterdrücken
von Schlupf angelegt und das erforderliche Antriebsmoment, welches zum
Drehen des Rades (der Räder) verwendet wird, reduziert.
Das Antriebsmoment wird nämlich für das Unterdrücken
von Schlupf verbraucht. Daher addiert die Antriebsmoment-Berechnungseinrichtung,
wenn Schlupf an dem Antriebsrad (den Antriebsrädern) auftritt,
zur Berechnung des Antriebsmoments das verbrauchte Antriebsmoment
zu dem angeforderten Antriebsmoment hinzu und setzt nicht das angeforderte
Antriebsmoment als das Antriebsmoment fest. Wenn die Berechnung
des Antriebsmoments auf diese Weise durchgeführt wird,
bringt die Antriebsmoment-Anbringeinrichtung das Antriebsmoment,
welches durch Addition des verbrauchten Antriebsmoments zu dem angeforderten
Antriebsmoment berechnet wird, an dem Antriebsrad (den Antriebsrädern)
an. Daher wird, auch wenn Schlupf an dem Antriebsrad (den Antriebsrädern)
auftritt, eine Reduzierung der Fahrzeuggeschwindigkeit unterdrückt
und das Fahrzeug mit der gewünschten Fahrzeuggeschwindigkeit
angetrieben.
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Ein
strukturelles Merkmal der Schlupfregelungsvorrichtung liegt darin,
dass die Schlupfunterdrückungseinrichtung den Schlupf an
den Antriebsrädern unterdrückt, indem das Bremsmoment
einzeln an den Antriebsrädern angebracht wird, und die
Antriebsmoment-Berechnungseinrichtung zum Berechnen des Antriebsmoments
das verbrauchte Antriebsmoment auf der Basis des an den Antriebsrädern
angebrachten Bremsmoments berechnet. Dabei bedeutet in dieser Beschreibung
"auf der Basis des an den Antriebsrädern angebrachten Bremsmoments" "auf
der Basis des Bremsmoments, welches tatsächlich an den
Antriebsrädern angelegt wird" und "auf der Basis des Bremsmoments,
welches zum Anlegen an den Antriebsrädern berechnet wird".
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Wenn
die Schlupfunterdrückungseinrichtung das Bremsmoment an
dem durchdrehenden Antriebsrad (den durchdrehenden Antriebsrädern)
anbringt, wird das Antriebsmoment für das Anbringen des
Bremsmoments zum Unterdrücken des Schlupfs an dem Antriebsrad
(den Antriebsrädern) verbraucht. Somit wird in den Ausführungsformen
das verbrauchte Antriebsmoment genau auf der Basis des an den Antriebsrädern
angebrachten Bremsmoments berechnet, in der Annahme, dass das Bremsmoment dem
Antriebsmoment entspricht, welches zum Unterdrücken des
Radschlupfes durch die Schlupfunterdrückungseinrichtung
verbraucht wird.
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Ein
strukturelles Merkmal der Schlupfregelungsvorrichtung liegt darin,
dass die Antriebsmoment-Berechnungseinrichtung das verbrauchte Antriebsmoment
auf der Basis der Differenz zwischen der Drehzahl des durchdrehenden
Antriebsrads und der Drehzahl des nicht durchdrehenden Antriebsrads berechnet.
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Wenn
der Schlupf an dem Antriebsrad (den Antriebsrädern) auftritt,
besteht eine bestimmte Beziehung zwischen der Drehzahldifferenz,
welche zwischen dem nicht durchdrehenden Antriebsrad und dem durchdrehenden
Antriebsrad auftritt, und dem Antriebsmoment, welches durch die
Schlupfunterdrückungseinrichtung für das Unterdrücken
des Radschlupfes verbraucht wird. Somit wird in den Ausführungsformen
das verbrauchte Antriebsmoment auf der Basis der Drehzahldifferenz
zwischen dem nicht durchdrehenden Rad und dem durchdrehenden Rad genau
berechnet.
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Ein
weiteres strukturelles Merkmal der Schlupfregelungsvorrichtung liegt
darin, dass, wenn Schlupf an allen Antriebsrädern auftritt,
die Antriebsmoment-Berechnungseinrichtung das Antriebsmoment berechnet,
ohne dabei das verbrauchte Antriebsmoment dem angeforderten Antriebsmoment hinzuzuaddieren.
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Wenn
der Schlupf an allen Antriebsrädern auftritt und das Antriebsmoment
groß wird, wird das Fahren des Fahrzeugs instabil. Entsprechend
berechnet die Antriebsmoment-Berechnungseinrichtung, wenn der Schlupf
an allen Antriebsrädern auftritt, das Antriebsmoment durch
Setzen des angeforderten Antriebsmoments auf das Antriebsmoment, ohne
dabei das Antriebsmoment zu erhöhen. Wenn der Schlupf an
allen An triebsrädern auftritt, wird auf diese Weise eine
Verschlechterung der Fahrstabilität unterdrückt.
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Ein
weiteres strukturelles Merkmal der Schlupfregelungsvorrichtung liegt
darin, dass die Antriebsmoment-Berechnungseinrichtung das angeforderte
Antriebsmoment so berechnet, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit innerhalb
des konstanten Geschwindigkeitsbereichs liegt.
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Das
angeforderte Antriebsmoment wird wie oben beschrieben berechnet,
wobei das Antriebsmoment auf die Weise angebracht wird, dass die
Fahrzeuggeschwindigkeit innerhalb des konstanten Geschwindigkeitsbereichs
liegt, ohne eine Beschleunigungs- und Bremsbetätigung durch
den Fahrer. Daher wird das Fahrzeug ohne Betätigung durch
den Fahrer innerhalb des konstanten Geschwindigkeitsbereichs stabil
angetrieben. Wenn das Fahrzeug innerhalb des konstanten Geschwindigkeitsbereichs, wie
oben beschrieben, angetrieben wird, wird die Fahrzeuggeschwindigkeitsreduzierung
unterdrückt, auch wenn der Schlupf an dem Antriebsrad (den
Antriebsrädern) auftritt, und somit das Fahrzeug innerhalb
des konstanten Geschwindigkeitsbereichs gehalten.
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Ein
strukturelles Merkmal der Schlupfregelungsvorrichtung liegt darin,
dass die Antriebsmoment-Berechnungseinrichtung das angeforderte
Antriebsmoment auf der Basis der Beschleunigungsbetätigung
durch den Fahrer berechnet.
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Das
angeforderte Antriebsmoment wird wie oben beschrieben berechnet
und die Berechnung ermöglicht, dass das Fahrzeug mit der
vom Fahrer beabsichtigten Fahrzeuggeschwindigkeit fährt,
wobei der Beschleunigungsbetätigung durch den Fahrer Vorrang
gegeben wird. Ferner wird wie oben beschrieben, wenn der Schlupf
an dem Antriebsrad (den Antriebsrädern) auftritt, die Reduzierung
der Fahrzeuggeschwindigkeit unterdrückt und somit das Fahrzeug
so angetrieben, dass die von dem Fahrer angeforderte Fahrzeuggeschwindigkeit
beibehalten wird.
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Ein
strukturelles Merkmal des Schlupfregelungsverfahrens liegt darin,
dass das Schlupfregelungsverfahren folgende Schritte aufweist: Berechnen
des Antriebsmoments, Anlegen des berechneten Antriebsmoments an
den Antriebsrädern und Unterdrücken des Schlupfs
an jedem Antriebsrad, wenn der Schlupf an jedem Antriebsrad auftritt,
wobei das Antriebsmoment berechnet wird, indem das verbrauchte Antriebsmoment,
welches dem Antriebsmoment entspricht, welches für das
Unterdrücken des Schlupfs an den einzelnen Antriebsrädern
verbraucht wird, entspricht, dem angeforderten Antriebsmoment hinzuaddiert
wird.
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Wie
bei den Eigenschaften der Schlupfregelungsvorrichtung gemäß der
Ausführungsformen wird, wenn der Schlupf an dem Antriebsrad
(den Antriebsrädern) auftritt, das verbrauchte Antriebsmoment
dem angeforderten Antriebsmoment hinzugefügt, um das Antriebsmoment
zu berechnen, anstelle das angeforderte Antriebsmoment als das Antriebsmoment
zu verwenden. Entsprechend wird das verbrauchte Antriebsmoment dem
angeforderten Antriebsmoment hinzugefügt, um das an dem
nicht durchdrehenden Rad angelegte Antriebsmoment zu berechnen.
Infolge dessen wird die Reduzierung der Fahrzeuggeschwindigkeit,
auch wenn der Schlupf an dem Antriebsrad (den Antriebsrädern)
auftritt, unterdrückt und das Fahrzeug mit der angeforderten
Geschwindigkeit angetrieben.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die
vorangegangenen und zusätzliche Merkmale und Eigenschaften
der vorliegenden Erfindung werden aus der nun folgenden detaillierten
Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen
offensichtlicher. Es zeigen:
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1 eine
allgemeine Systemübersicht eines Fahrzeugs;
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2 ein
Blockdiagramm für ein Steuersystem;
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3 ein
Schaltbild einer Hydraulikbremsvorrichtung;
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4 ein
Zeitdiagramm, welches ein Bremsmoment, eine Fahrzeuggeschwindigkeit
und ein Antriebsmoment darstellt;
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5 ein
Ablaufdiagramm, welches einen Antriebsmoment-Berechnungsprozess
gemäß einer ersten Ausführungsform darstellt;
und
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6 ein
Ablaufdiagramm, welches einen Antriebsmoment-Berechnungsprozess
gemäß einer zweiten Ausführungsform darstellt.
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Detaillierte Beschreibung
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Eine
Schlupfregelungsvorrichtung gemäß einer ersten
Ausführungsform wird nun mit Bezug auf die Zeichnungen
beschrieben.
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[Erste Ausführungsform]
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Wie
in 1 gezeigt, überträgt ein Fahrzeug 1 eine
Ausgangsleistung eines Motors 2 auf jedes von einem rechten
Vorderrad FR, einem linken Vorderrad FL, einem rechten Hinterrad
RR und einem linken Hinterrad RL, und diese vier Räder
dienen als Antriebsräder. Genauer gesagt wird die Ausgangsleistung
des Motors 2 über ein Getriebe 3, eine
mittlere Differentialvorrichtung 4 und eine vordere Differentialvorrichtung 5 auf
das rechte Vorderrad FR und das linke Vorderrad FL übertragen.
Ferner wird die Ausgangsleistung des Motors 2 über
das Getriebe 3, die mittlere Differentialvorrichtung 4 und
eine hintere Differentialvorrichtung 6 auf das rechte Hinterrad
RR und das linke Hinterrad RL übertragen. Wie gerade beschrieben
besteht eine Antriebsmoment-Anlegeeinrichtung aus dem Motor 2 und
einem Antriebskraft-Übertragungsmechanismus, welcher die
Ausgangsleistung des Motors 2 auf die einzelnen Räder überträgt.
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In
dem Fahrzeug 1 sind eine elektronische Steuereinheit 7 und
eine Hydraulikbremsvorrichtung 8 vorgesehen. Die elektronische
Steuereinheit 7 besteht aus einer CPU, einem ROM, einem
RAM und einem Mikrocomputer mit Ein- und Ausgangsschnittstellen.
Raddrehzahlsensoren 11 sind zum Erfassen jeder Radgeschwindigkeit
vorgesehen und die Raddrehzahlsensoren 11 bestehen aus
den Raddrehzahlsensoren 11FR, 11FL, 11RR und 11RL.
Der Raddrehzahlsensor 11 FR entspricht dem rechten Vorderrad
FR und der Raddrehzahlsensor 11FL entspricht dem linken
Vorderrad FL. Ähnlich ent spricht der Raddrehzahlsensor 11 RR
dem rechten Hinterrad RR und der Raddrehzahlsensor 11RL dem
linken Hinterrad RL. Die Raddrehzahl wird in jedem Raddrehzahlsensor 11 erfasst
und die Erfassungssignale von jedem Raddrehzahlsensor 11 werden
in die elektronische Steuereinheit 7 eingegeben.
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Wie
in 2 gezeigt, hat die elektronische Steuereinheit 7 einen
Motorsteuerabschnitt 9 und einen Bremssteuerabschnitt 10.
Der Motorsteuerabschnitt 9 berechnet das Antriebsmoment
auf der Basis einer Beschleunigungsbetätigung und dergleichen
des Fahrers und steuert den Motor 2, um das berechnete
Antriebsmoment auszugeben. Der Motorsteuerabschnitt 9 entspricht
einer Antriebsmoment-Berechnungseinrichtung. Der Motor 2 hat
eine Drosselklappen-Steuervorrichtung 2a und eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung 2b.
Die Drosselklappen-Steuervorrichtung 2a steuert eine Drosselklappenposition
des Motors 2, um das in dem Motorsteuerabschnitt 9 berechnete
Antriebsmoment auszugeben. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 2b steuert
eine Kraftstoffeinspritzmenge des Motors 2 so, um das in dem
Motorsteuerabschnitt 9 berechnete Antriebsmoment auszugeben.
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Die
Hydraulikbremsvorrichtung 8 ist so konfiguriert, dass das
Bremsmoment auf der Basis der durch Drücken des Bremspedals
durchgeführten Bremsbetätigung des Fahrers an
den einzelnen Rädern angebracht wird. Der Bremssteuerabschnitt 10 steuert
die Hydraulikbremsvorrichtung 8 so, dass das Bremsmoment
an den einzelnen Rädern angebracht wird, wenn der Fahrer
keine Bremsbetätigung durchführt.
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Die
Hydraulikbremsvorrichtung 8 wird mit Bezug auf 3 beschrieben.
Die Hydraulikbremsvorrichtung 8 hat einen Hauptzylinder 12,
welcher einen Hauptzylinderfluiddruck in Abhängigkeit einer Bremsbetätigungskraft
des Fahrers erzeugt, und einen Fluiddruckkreislauf 14,
welcher den Hauptzylinderfluiddruck an den Radzylindern 13,
welche aus 13FR, 13FL, 13RR und 13RL bestehen,
anlegt. Die Radzylinder 13FR, 13FL, 13RR und 13RL sind
an den Rädern FR, FL, RR bzw. RL vorgesehen.
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Der
Hauptzylinder 12 ist ein Tandemzylinder, bei welchem zwei
Fluiddruckkammern vorgesehen sind. Obwohl in den Zeichnungen weggelassen,
benutzt der Hauptzylinder 12 zum Erzeugen des Hauptzylinderfluiddrucks
eine Kraft, welche durch Verstärkung der Bremsbetätigungskraft
mittels eines Bremskraftverstärkers erzeugt wird. Ferner
ist der Hauptzylinder 12 mit einem Hauptspeicher versehen,
welcher das Bremsfluid dem Hauptzylinder 12 zuführt
und überschüssiges Bremsfluid des Hauptzylinders 12 speichert.
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Der
Fluiddruckkreislauf 14 besteht aus einem ersten Fluiddruckkreislauf 14a und
einem zweiten Fluiddruckkreislauf 14b. Eine der Fluiddruckkammern
des Hauptzylinders 12 steht über den ersten Fluiddruckkreislauf 14a mit
dem Radzylinder 13RR des rechten Hinterrads RR und mit
dem Radzylinder 13RL des linken Hinterrades RL in Verbindung.
Die andere Fluiddruckkammer des Hauptzylinders 12 steht über
den zweiten Fluiddruckkreislauf 14b mit dem Radzylinder 13FR des
rechten Vorderrads FR und mit dem Radzylinder 13FL des
linken Vorderrads FL in Verbindung.
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Ein
Hauptsperrventil 15a ist in dem ersten Fluiddruckkreislauf 14a vorgesehen
und das Hauptsperrventil 15a ist zwischen zwei Zuständen,
d. h. einem Verbindungs- und einem Sperrzustand, schaltbar. In dem
Verbindungszustand kann Bremsfluid in der Leitung vom Hauptzylinder 12 zu
den Radzylindern 13 strömen. In dem Sperrzustand
wird die oben genannte Leitung durch ein geeignetes Ventil gesperrt
und das Bremsfluid kann nicht strömen. Wenn ein Druck auf
einer Radzylinderseite größer als ein vorbestimmter
Druck wird, welcher erzeugt wird, indem eine Feder in den Sperrzustand
gedrückt wird, öffnet das Hauptsperrventil 15a,
um den Druck abzubauen. Ein Hauptrückschlagventil 16a ist
parallel zu dem Hauptsperrventil 15a vorgesehen. Das Hauptrückschlagventil 16a erlaubt,
dass das Bremsfluid von einer Hauptzylinderseite zu der Radzylinderseite strömt
und erlaubt jedoch nicht, dass das Bremsfluid in die umgekehrte
Richtung strömt. Auch wenn das Hauptsperrventil 15a in
dem Sperrzustand ist, erlaubt das Hauptrückschlagventil 16a,
dass Bremsfluid von der Seite des Hauptzylinders 12 zu
der Seite des Radzylinders 13 strömt, um den Hauptzylinderfluiddruck
an jedem Radzylinder 13 anzubringen.
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Der
erste Fluiddruckkreislauf 14a zweigt in einen ersten Zweig 17a und
einen zweiten Zweig 18a an einer Stelle ab, welche bezüglich
des Hauptsperrventils 15a näher zu den Radzylindern 13 liegt.
Der erste Zweig 17a und der zweite Zweig 18a verbinden den
Radzylinder 13RR bzw. den Radzylinder 13RL. Ein
erstes normalerweise offenes Steu erventil 19a ist in dem
ersten Zweig 17a vorgesehen und das erste normalerweise
offene Steuerventil 19a ist zwischen zwei Zuständen,
d. h. dem Verbindungszustand und dem Sperrzustand, schaltbar. Ein
erstes Rückschlagventil 20a ist parallel zu dem
ersten normalerweise offenen Steuerventil 19a vorgesehen.
Das erste Rückschlagventil 20a erlaubt, dass das
Bremsfluid von der Seite des Radzylinders 13 zur Seite
des Hauptzylinders 12 strömt und erlaubt nicht,
dass Bremsfluid in die umgekehrte Richtung strömt. Wie
in dem ersten Zweig 17a sind ein zweites normalerweise
offenes Steuerventil 21a und zweites Rückschlagventil 22a in
dem zweiten Zweig 18a vorgesehen, und das zweite normalerweise
offene Steuerventil 21a und das zweite Rückschlagventil 22a entsprechen
jeweils dem ersten normalerweise offenen Steuerventil 19a und
dem ersten Rückschlagventil 20a.
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Eine
Zweigverbindungsleitung 23a ist an einem Abschnitt vorgesehen,
wo eine Leitung, welche von dem ersten Zweig 17a an einer
Stelle abzweigt, welche bezüglich des ersten normalerweise
offenen Steuerventils 19a näher zu den Radzylindern 13 liegt, eine
weitere Leitung trifft, welche von dem zweiten Zweig 18a an
einer Stelle abzweigt, welche bezüglich des zweiten normalerweise
offenen Steuerventils 21a näher zu den Radzylindern 13 liegt.
Ein erstes normalerweise geschlossenes Steuerventil 24a ist
an einem Abschnitt der Zweigverbindungsleitung 23a vorgesehen,
welche von dem ersten Zweig 17a abzweigt. Das erste normalerweise
geschlossene Steuerventil 24a ist zwischen zwei Zuständen,
d. h. zwischen dem Verbindungszustand und dem Sperrzustand, schaltbar.
Ferner ist ein zweites normalerweise geschlossenes Ventil 25a an
einem Abschnitt der Zweigverbindungsleitung 23a vorgesehen,
welcher von dem zweiten Zweig 18a abzweigt, und das zweite
normalerweise geschlossene Steuerventil 25a ist zwischen
zwei Zuständen, d. h. dem Verbindungszustand und dem Sperrzustand,
schaltbar. Eine Fluiddruckpumpe 26a, ein drittes Rückschlagventil 27a und
ein Dämpfer 28a sind in dieser Reihenfolge in
einem Abschnitt der Zweigverbindungsleitung 23a, welche
die oben genannten zwei Leitungen verbindet, vorgesehen. Die Fiuiddruckpumpe 26a,
das dritte Rückschlagventil 27a und der Dämpfer 28a verbinden
einen Abschnitt des ersten Fluiddruckkreislaufs 14a, welcher
zwischen dem Hauptsperrventil 15a und dem ersten normalerweise
offenen Steuerventil 19a liegt oder verbindet einen anderen
Abschnitt des ersten Fluiddruckkreislaufs 14a, welcher
sich zwischen dem Hauptsperrventil 15a und dem zweiten normalerweise
offenen Steuerventil 21a befindet. Die Flu iddruckpumpe 26a wird
durch einen Motor 29 angetrieben, um das Bremsfluid unter
einen vorbestimmten Druck zu setzen und das Bremsfluid zuzuführen.
Ein Speicher 30a ist in der Zweigverbindungsleitung 23a vorgesehen.
Genauer gesagt ist der Speicher 30a zwischen dem ersten
und dem zweiten normalerweise offenen Steuerventil 24a und 25a und
der Fluiddruckpumpe 26a vorgesehen. Der Speicher 30a ist
mit einer Leitung des ersten Fluiddruckkreislaufs 14a verbunden,
welche sich zwischen dem Hauptzylinder 12 und dem Hauptsperrventil 15a befindet.
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Der
Aufbau des ersten Fluiddruckkreislaufs 14a in dem Fluiddruckkreislauf 14 ist
beschrieben worden. Der zweite Fluiddruckkreislauf 14b ist
auf eine ähnliche Weise wie der erste Fluiddruckkreislauf 14a aufgebaut
und in dem zweiten Fluiddruckkreislauf 14b sind Teile vorgesehen,
welche denen ähneln, die in dem ersten Fluiddruckkreislauf 14a vorgesehen
sind, nämlich ein Hauptsperrventil 15b, ein erstes
normalerweise offenes Steuerventil 19b, ein zweites normalerweise
offenes Steuerventil 21b, ein erstes normalerweise geschlossenes
Steuerventil 24b, ein zweites normalerweise geschlossenes
Steuerventil 25b, eine Fluiddruckpumpe 26b und
dergleichen sind in dem zweiten Fluiddruckkreislauf 14b vorgesehen.
Um identische Teile voneinander zu unterscheiden, ist jedem Bezugszeichen
der in dem ersten Fluiddruckkreislauf 14a vorgesehenen
Teile ein "a" hinzugefügt und jedem Bezugszeichen der in dem
zweiten Fluiddruckkreislauf 14b vorgesehenen Teile ein
"b" hinzugefügt. Nachfolgend werden die Buchstaben "a"
und "b" nach dem Bezugszeichen in der Beschreibung weggelassen,
wenn damit beide Teile, die sowohl in dem ersten Fluiddruckkreislauf 14a als
auch dem zweiten Fluiddruckkreislauf 14b vorgesehen sind,
bezeichnet werden sollen.
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Der
Motor 29 treibt die Fluiddruckpumpe 26a, welche
in dem ersten Fluiddruckkreislauf 14a vorgesehen ist, und
die Fluiddruckpumpe 26 an, welche in dem zweiten Fluiddruckkreislauf 14b vorgesehen
ist, so dass diese sich drehen. Ein Fluiddrucksensor 21 ist
zum Erfassen des Hauptzylinderfluiddrucks vorgesehen und Radzylinderdrucksensoren 32 sind
zum Erfassen eines Drucks von jedem Radzylinder 13 vorgesehen.
Die Radzylinderdrucksensoren 32 bestehen aus den Radzylinderdrucksensoren 32FR, 32FL, 32RR und 32RL und
der Druck jedes Radzylinders 13 wird in jedem Radzylinderdrucksensor 32 erfasst.
Genauer gesagt entspricht der Radzylinderdrucksensor 32FR dem
rechten Vorderrad FR und der Radzylinderdrucksensor 32FL dem
linken Vorderrad FL. Auf ähnliche Weise entspricht der
Radzylinderdrucksensor 32RR dem rechten Hinterrad RR und
der Radzylinderdrucksensor 32RL dem linken Hinterrad RL.
In dieser Ausführungsform ist der Fluiddrucksensor 31 in
dem ersten Fluiddruckkreislauf 14a vorgesehen. Jedoch kann
der Fluiddrucksensor 31 auch in dem zweiten Fluiddruckkreislauf 14b vorgesehen
sein.
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Wieder
Bezug nehmend auf 2 werden Erfassungssignale von
dem Fluiddrucksensor 31 und jedes Radzylinderdrucksensors 32 in
die elektronische Steuereinheit 7 eingegeben. Der Bremssteuerabschnitt 10 steuert
das Hauptsperrventil 15, das erste normalerweise offene
Steuerventil 19, das zweite normalerweise offene Steuerventil 21,
das erste normalerweise geschlossene Steuerventil 24, das
zweite normalerweise geschlossene Steuerventil 25 und den
Motor 29 auf der Basis der Erfassungssignale von jedem
Raddrehzahlsensor 11, des Fluiddrucksensors 31,
jedes Radzylinderdrucksensors 32 und legt dadurch das Bremsmoment
an den einzelnen Rädern an. In anderen Worten steuert der
Bremssteuerabschnitt 10 einzeln das normalerweise offene Steuerventil
und das normalerweise geschlossene Steuerventil entsprechend jedem
Radzylinder 13 und legt dadurch den Radzylinderdruck, welcher
dem Bremsmoment entspricht, an jedem Radzylinder 13 an.
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Im
Folgenden wird beispielsweise ein Fall beschrieben, bei welchem
das Bremsmoment an dem rechten Hinterrad RR angebracht wird. Beim
Erhöhen des Radzylinderdrucks betätigt der Bremssteuerabschnitt 10 den
Motor 29 und bringt das Hauptsperrventil 15a in
den Sperrzustand. Ferner wird das erste normalerweise offene Steuerventil 19a in
den Verbindungszustand und das erste normalerweise geschlossene
Steuerventil 24a in den Sperrzustand gebracht. Beim Verringern
des Radzylinderdrucks bringt der Bremssteuerabschnitt 10 das Hauptsperrventil 15a in
den Sperrzustand. Ferner werden das erste normalerweise offene Steuerventil 19a in
den Sperrzustand und das erste normalerweise geschlossene Steuerventil 24a in
den Verbindungszustand geschaltet.
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Normalerweise
wird das Fahrzeug 1 durch eine Beschleunigungs- oder Bremsbetätigung
des Fahrers angetrieben. Jedoch ist das Fahrzeug 1 so konfiguriert,
dass es eine konstante Fahrzeuggeschwindigkeitssteuerung durchführen
kann, welche die Fahrzeuggeschwindigkeit ohne eine Beschleunigungs-
oder Bremsbetätigung des Fahrers bei einer konstanten Geschwindigkeit
hält. Die konstante Fahrzeuggeschwindigkeitssteuerung wird
aktiviert, wenn der Fahrer einen konstanten Geschwindigkeitsschalter
(Tempomat) 33 einschaltet, und wird beendet, wenn der Fahrer
den konstanten Geschwindigkeitsschalter 33 ausschaltet.
-
Nachfolgend
wird die konstante Fahrzeuggeschwindigkeitsregelung beschrieben.
Der Motorsteuerabschnitt 9 berechnet ein angefordertes
Antriebsmoment, so dass die Fahrzeuggeschwindigkeit innerhalb eines
konstanten Geschwindigkeitsbereichs liegt und setzt das angeforderte
Antriebsmoment als das Antriebsmoment fest. Anschließend
wird der Motor 2 gesteuert, um das Antriebsmoment, welches wie
oben beschrieben berechnet worden ist, auszugeben. Die Drosselklappen-Steuervorrichtung 2a steuert
die Drosselklappenposition und die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 2b steuert
die Kraftstoffeinspritzmenge. Die Steuerung erlaubt dem Motor 2, das
in den Motorsteuerabschnitt 9 berechnete Antriebsmoment
auszugeben. Die Ausgabe des Motors 2 wird auf die einzelnen
Antriebsräder übertragen und das Antriebsmoment,
welches in dem Motorsteuerabschnitt 9 berechnet worden
ist, wird an den einzelnen Antriebsrädern angelegt.
-
Der
Bereich konstanter Geschwindigkeit wird mit einer Sollfahrzeuggeschwindigkeit
als ein Referenzpunkt, z. B. 10 km/h, festgelegt. Der Bereich konstanter
Geschwindigkeit wird z. B. auf einen Bereich festgelegt, welcher
die Sollfahrzeuggeschwindigkeit (z. B. 10 km/h) ± eine
vorbestimmte Geschwindigkeit abdeckt. Der Motorsteuerabschnitt 9 berechnet
die Fahrzeuggeschwindigkeit aus den Erfassungssignalen von jedem
Raddrehzahlsensor 11. Z. B. wird eine Fahrzeuggeschwindigkeit
bestimmt, indem eine Durchschnittsdrehzahl der durch die vier Raddrehzahlsensoren 11 erfassten
Raddrehzahlen berechnet wird. Ein Motorsteuerabschnitt 9 berechnet
das angeforderte Antriebsmoment auf der Basis einer Differenz zwischen
der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Solifahrzeuggeschwindigkeit,
um die Fahrzeuggeschwindigkeit so zu steuern, dass sie der Sollfahrzeuggeschwindigkeit
entspricht.
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Wenn
ein Fahrzeug mit einem der linken und rechten Antriebsräder
auf einer Straßenoberfläche mit einem niedrigen
Reibungskoeffizienten angetrieben wird oder wenn ein Fahrzeug angetrieben
wird und eines der beiden linken und rechten Antriebsräder
auf grund von Unebenheiten auf der Straße keinen Kontakt
mit der Straßenoberfläche hat, kann eines der
vier Antriebsräder durchdrehen. In einem solchen Fall bestimmt
der Bremssteuerabschnitt 10, ob ein Schlupf an jedem Antriebsrad
auftritt oder nicht, indem die Fahrzeuggeschwindigkeit und das Erfassungssignal
des Raddrehzahlsensors 11, welches jedem Antriebsrad entspricht,
vergleicht. Z. B. bestimmt der Bremssteuerabschnitt 10,
dass an dem Antriebsrad Schlupf auftritt, wenn die Raddrehzahl, welche
durch den entsprechenden Raddrehzahlsensor 11 erfasst wird,
größer ist als die Fahrzeuggeschwindigkeit und
eine Geschwindigkeitsdifferenz darin einen Schwellwert übersteigt.
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Wenn
der Bremssteuerabschnitt 10 bestimmt, dass an dem Antriebsrad
(den Antriebsrädern) Schlupf auftritt, steuert der Bremssteuerabschnitt 10 die
Hydraulikbremsvorrichtung 8 so, dass das berechnete anzulegende
Bremsmoment einzeln an dem durchdrehenden Antriebsrad (den durchdrehenden
Antriebsrädern) angebracht wird. Die Hydraulikbremsvorrichtung 8 betätigt
den Motor 29 und bringt das Hauptsperrventil 15 in
den Sperrzustand. Ferner wird das erste normalerweise offene Steuerventil 19 oder
das zweite normalerweise offene Steuerventil 21 in den
Verbindungszustand gebracht. Ferner wird das erste normalerweise
geschlossene Steuerventil 24 oder das zweite normalerweise
geschlossene Steuerventil 25 in den Sperrzustand gebracht.
Daher wird der Druck jedes Radzylinders 13 in dem durchdrehenden
Antriebsrad (den durchdrehenden Antriebsrädern) erhöht
und das berechnete anzulegende Bremsmoment einzeln an dem durchdrehenden
Antriebsrad (den durchdrehenden Antriebsrädern) angebracht.
Der Bremssteuerabschnitt 10 steuert die Hydraulikbremsvorrichtung 8 zum Steuern
des Bremsmoments und das Bremsmoment wird so gesteuert, dass die
Raddrehzahl jedes durchdrehenden Antriebsrads auf eine Schlupfunterdrückungssolldrehzahl
verringert wird. Die Hydraulikbremsvorrichtung 8 steuert
das Bremsmoment, indem es den Radzylinderdruck steuert. Z. B. wird
der Radzylinderdruck gesteuert, indem eine Zeitspanne für
das Halten des ersten normalerweise offenen Steuerventils 19 oder
des zweiten normalerweise Steuerventils 21 in jedem Zustand,
d. h. dem Verbindungszustand oder dem Sperrzustand, eingestellt wird.
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Wie
soeben beschrieben bringen der Bremssteuerabschnitt 10 und
die Hydraulikbremsvorrichtung 8, wenn Schlupf an dem Antriebsrad
(den Antriebsrädern) auftritt, das be rechnete anzubringende Bremsmoment
an dem durchdrehenden Antriebsrad (den durchdrehenden Antriebsrädern)
an. In dieser Ausführungsform besteht die Schlupfunterdrückungseinrichtung
S aus dem Bremssteuerabschnitt 10 und der Hydraulikbremsvorrichtung 8.
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Wenn
die Schlupfunterdrückungseinrichtung S in Betrieb ist,
d. h., wenn Schlupf an dem Antriebsrad (den Antriebsrädern)
auftritt, addiert der Motorsteuerabschnitt 9 zum Berechnen
des Antriebsmomentes ein verbrauchtes Antriebsmoment zu dem angeforderten
Antriebsmoment, welches in einem vorherigen Prozess berechnet worden
ist. Das verbrauchte Antriebsmoment entspricht einem Antriebsmoment,
welches durch den Bremssteuerabschnitt 10 und die Hydraulikbremsvorrichtung 8 zum
Unterdrücken des Schlupfs an dem Antriebsrad (den Antriebsrädern)
verbraucht wird. Wenn der Schlupf an allen Antriebsrädern
auftritt, berechnet der Motorsteuerabschnitt 9 das Antriebsmoment,
indem das angeforderte Antriebsmoment als das Antriebsmoment festgesetzt
wird, ohne das verbrauchte Antriebsmoment dem angeforderten Antriebsmoment hinzuzuaddieren.
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Der
Motorsteuerabschnitt 9 berechnet das verbrauchte Antriebsmoment
auf der Basis des an dem durchdrehenden Antriebsrad (den durchdrehenden
Antriebsrädern) angebrachten Bremsmoments, in der Annahme,
dass der Betrag des an dem durchdrehenden Antriebsrad (den durchdrehenden
Antriebsrädern) angebrachten Bremsmoment dem Antriebsmoment
entspricht, welches für das Unterdrücken des Schlupfs
an dem Antriebsrad (den Antriebsrädern) durch die Schlupfunterdrückungseinrichtung S
verbraucht wird. Der Motorsteuerabschnitt 9 berechnet das
Bremsmoment auf der Basis einer unten beschriebenen Gleichung 1.
Wenn Schlupf an einem Antriebsrad auftritt, legt der Motorsteuerabschnitt 9 in dem
Berechnungsprozess das berechnete Bremsmoment als das verbrauchte
Antriebsmoment fest. Ferner berechnet der Motorsteuerabschnitt,
wenn Schlupf an mehreren Antriebsrädern auftritt, das an den
einzelnen durchdrehenden Antriebsrädern angelegte Bremsmoment
auf der Basis der Gleichung 1 und legt die Summe jedes Bremsmoments
als das verbrauchte Antriebsmoment fest. Trq1 = μ × PWC × A × C × R [Gleichung 1]
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Trq1
ist ein Bremsmoment, μ ist ein Reibungskoeffizient eines
Bremsbelags, PWC ist ein Radzylinderdruck, A ist eine Fläche
eines Radzylinderkolbens, C ist die Anzahl der Radzylinderkolben und
R ist ein effektiver Bremsradius. Wenn das Auftreten von Schlupf
erfasst wird, wird der Radzylinderdruck PWC so erhöht,
dass ein Schlupfbetrag, d. h. die Geschwindigkeitsdifferenz zwischen
der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Radgeschwindigkeit, kleiner
wird.
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In
der oben beschriebenen Gleichung 1 werden der Bremsbelagreibungskoeffizient μ,
die Radzylinderkolbenfläche A, die Radzylinderkolbenanzahl
C und der effektive Bremsradius R durch das Fahrzeug 1 auf
einen spezifischen vorbestimmten Wert gesetzt. Somit ermittelt der
Motorsteuerabschnitt 9 einen Radzylinderdruck PWC aus dem
Erfassungssignal von jedem Radzylindersensor 32 entsprechend dem
Radzylinder 13 jedes durchdrehenden Antriebsrads und berechnet
unter Verwendung der Gleichung 1 das Bremsmoment.
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Änderungen
des Bremsmoments, der Raddrehzahl des nicht durchdrehenden Antriebsrads (der
nicht durchdrehenden Antriebsräder) und des Antriebsmoments,
welche beobachtet werden, wenn Schlupf an dem Antriebsrad (den Antriebsrädern) auftritt,
werden mit Bezug auf das Zeitdiagramm der 4 beschrieben.
Wenn Schlupf an dem Antriebsrad (den Antriebsrädern) auftritt,
wird das an dem durchdrehenden Antriebsrad (den durchdrehenden Antriebsrädern)
anzubringende Bremsmoment erzeugt (Abschnitt G in 4).
Zu diesem Zeitpunkt addiert der Motorsteuerabschnitt 9 zur
Berechnung des Antriebsmoments das verbrauchte Antriebsmoment (Abschnitt
H in 4) zu dem angeforderten Antriebsmoment. Daher
wird das Antriebsmoment, zu welchem das verbrauchte Antriebsmoment
hinzuaddiert wird, an dem nicht durchdrehenden Antriebsrad (den
nicht durchdrehenden Antriebsrädern) angebracht und somit
die Raddrehzahlverringerung in dem nicht durchdrehenden Rad (den
nicht durchdrehenden Rädern) unterdrückt. Daher
wird die Fahrzeuggeschwindigkeitsreduzierung unterdrückt
und das Fahrzeug unter Beibehaltung der Fahrzeuggeschwindigkeit
innerhalb des konstanten Geschwindigkeitsbereichs angetrieben. Wenn
andererseits der Motorsteuerabschnitt 9, wenn Schlupf an
dem Antriebsrad (den Antriebsrädern) auftritt, das Antriebsmoment
berechnet, ohne das verbrauchte Antriebsmoment dem angeforderten
Antriebsmoment hinzuzuaddieren, wie in 4 durch
Punkte angedeutet, verringert sich die Drehzahl des nicht durchdrehenden
Rads, was zu einer Fahrzeuggeschwindigkeitsreduzierung führt.
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Wie
gerade beschrieben wird in dem Schlupfregelungsverfahren gemäß der
Ausführungsform das Antriebsmoment berechnet und das berechnete
Antriebsmoment an den Antriebsrädern angebracht. Wenn an
dem Antriebsrad (den Antriebsrädern) Schlupf auftritt,
wird der Schlupf des Antriebsrads (der Antriebsräder) unterdrückt.
Wenn Schlupf an dem Antriebsrad (den Antriebsrädern) auftritt,
wird das verbrauchte Antriebsmoment, welches dem Antriebsmoment
entspricht, welches für die Unterdrückung des
Antriebsrads verbraucht wird, zu dem angeforderten Antriebsmoment
hinzuaddiert, um das Antriebsmoment zu berechnen. Dieser Vorgang
unterdrückt die Fahrzeuggeschwindigkeitsreduzierung, um
das Fahrzeug 1 bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit innerhalb
des konstanten Geschwindigkeitsbereichs halten zu können.
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Die
durch den Motorsteuerabschnitt 9 durchgeführte
Berechnung des Antriebsmoments wird mit Bezug auf das Ablaufdiagramm
der 5 beschrieben. Der Motorsteuerabschnitt 9 führt
den in dem Ablaufdiagramm der 5 gezeigten
Vorgang zu einem vorbestimmten Zyklus wiederholt durch. Der Motorsteuerabschnitt 9 setzt
ein verbrauchtes Antriebsmoment Trq2 auf 0, wenn der Schlupf nicht
an allen Antriebsrädern auftritt oder wenn Schlupf an allen
Antriebsrädern auftritt (Schritte 1 bis 3).
Wenn der Schlupf an einem, zwei oder drei Antriebsrädern
auftritt, berechnet der Motorsteuerabschnitt 9 ein Bremsmoment
Trq1, welches an dem einzelnen durchdrehenden Antriebsrad (den durchdrehenden Antriebsrädern)
anzubringen ist, und setzt einen Gesamtwert jedes Bremsmoments Trq1
als das verbrauchte Antriebsmoment Trq2 fest (Schritt 4).
Der Motorsteuerabschnitt 9 berechnet ein angefordertes Antriebsmoment
Trq3 auf der Basis einer Differenz zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit
und der Sollfahrzeuggeschwindigkeit und addiert das verbrauchte
Antriebsmoment Trq2 zu dem angeforderten Antriebsmoment Trq3, um
das Antriebsmoment Trq4 zu berechnen und auszugeben (Schritte 5 und 6).
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[Zweite Ausführungsform]
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In
der ersten Ausführungsform wurde ein Fall beschrieben,
bei welchem Schlupf an dem Antriebsrad (den Antriebsrädern)
auftritt, während die konstante Fahrzeuggeschwindigkeitssteuerung
ausgeführt wird. In einer zweiten Ausführungsform
wird ein Fall beschrieben, bei welchem Schlupf an dem Antriebsrad
(den Antriebsrädern) auftritt, während das Fahrzeug
auf der Basis einer Beschleunigungsbetätigung des Fahrers
angetrieben wird.
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Der
Motorsteuerabschnitt 9 berechnet ein angefordertes Antriebsmoment
auf der Basis der Beschleunigungsbetätigung des Fahrers
und steuert den Motor 2, um das wie oben beschrieben bestimmte
Antriebsmoment auszugeben. Wenn Schlupf an dem Antriebsrad (den
Antriebsrädern) auftritt, führt der Motorsteuerabschnitt 9 und
der Bremssteuerabschnitt 10 die Traktionssteuerung durch
und unterdrückt dabei den Schlupf an dem Antriebsrad (den Antriebsrädern).
Unterdessen kann die Traktionssteuerung auf einer gleichförmigen
Basis durchgeführt werden oder so eingestellt werden, dass
sie durch eine Schalterbetätigung des Fahrers aktiviert wird.
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Bei
der Traktionssteuerung steuert der Bremssteuerabschnitt 10 wie
in der ersten Ausführungsform, wenn der Bremssteuerabschnitt 10 bestimmt,
dass Schlupf an dem Antriebsrad (den Antriebsrädern) auftritt,
die Hydraulikbremsvorrichtung 8 so, dass das Bremsmoment
an dem durchdrehenden Antriebsrad (den durchdrehenden Antriebsrädern)
angebracht wird. Ferner zieht bei der Traktionssteuerung der Motorsteuerabschnitt 9 einen
Antriebsmoment-Absenkungsbetrag, d. h. einen Betrag des zu reduzierenden
Antriebsmoments, zur Berechnung des Antriebsmoments von dem angeforderten Antriebsmoment
ab (Antriebsmoment-Reduzierungsberechnung) und steuert den Motor 2,
um das in der Antriebsmoment-Reduzierungsberechnung berechnete Antriebsmoment
auszugeben. Der Motorsteuerabschnitt 9 berechnet den Antriebsmoment-Absenkungsbetrag
in Abhängigkeit einer Differenz zwischen der Raddrehzahl
des durchdrehenden Antriebsrades und einer Traktionssteuerungssolldrehzahl,
so dass die Raddrehzahl des durchdrehenden Antriebsrads auf die
Traktionssteuerungssolldrehzahl absinkt.
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Wie
oben beschrieben führen der Motorsteuerabschnitt 9 und
der Bremssteuerabschnitt 10 die Traktionssteuerung durch,
wenn Schlupf an dem Antriebsrad (den Antriebsrädern) auftritt.
In dieser Ausführungsform besteht die Schlupfunterdrückungseinrichtung
S aus dem Motorsteuerabschnitt 9, dem Bremssteuerabschnitt 10 und
der Hydraulikbremsvorrichtung 8. Wenn die Schlupfunterdrückungseinrichtung
S in Betrieb ist, d. h., wenn Schlupf an dem Antriebsrad (den Antriebsrädern)
auftritt, führt der Motorsteuerabschnitt 9 nicht
die Antriebsmoment-Reduzierungsberechnung in der Traktionssteuerung
durch und addiert zur Berechnung des Antriebsmoments das verbrauchte
Antriebsmoment zu dem angeforderten Antriebsmoment. Wenn Schlupf an
allen Antriebsrädern auftritt, führt der Motorsteuerabschnitt 9 die
Antriebsmoment-Reduzierungsberechnung in der Traktionssteuerung
durch.
-
In
der Traktionssteuerung bringt der Bremssteuerabschnitt 10 und
die Hydraulikbremsvorrichtung 8 das Bremsmoment an dem
durchdrehenden Antriebsrad (den durchdrehenden Antriebsrädern)
an und unterdrückt dabei den Schlupf. Bei der bekannten
Schlupfsteuervorrichtung führt jedoch das Anbringen des
Bremsmoments, wenn das Fahrzeug bei niedriger Geschwindigkeit gefahren
wird, eine Fahrzeuggeschwindigkeitsreduzierung durch und das Fahrzeug
wird nicht mit der vom Fahrer beabsichtigten Geschwindigkeit angetrieben.
In der zweiten Ausführungsform berechnet wie in der ersten
Ausführungsform der Motorsteuerabschnitt 9 das
verbrauchte Antriebsmoment auf der Basis des an dem durchdrehenden
Antriebsrad (den durchdrehenden Antriebsrädern) angebrachten
Bremsmoments.
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In
der zweiten Ausführungsform wird wie in der ersten Ausführungsform,
wenn Schlupf an einem Antriebsrad (oder Antriebsrädern)
A auftritt, das Antriebsmoment, zu welchem das verbrauchte Antriebsmoment
addiert wird, an einem nicht durchdrehenden Rad (oder nicht durchdrehenden
Rädern) B angebracht. Das Antriebsrad (die Antriebsräder)
A dreht (drehen) aufgrund des angebrachten Antriebsmoments wieder
durch, aber das Fahrzeug ist bis zu einer Stelle fahrbar, bei welcher
das Antriebsrad A Haftvermögen erzielt, während
Schlupf mit der durch die Traktionssteuerung angebrachten Bremskraft der Schlupf
unterdrückt wird. Ferner wird die Fahrzeuggeschwindigkeitsreduzierung
durch das angebrachte Antriebsmoment unterdrückt. Deshalb
wird das Fahrzeug 1 mit einer Geschwindigkeit angetrieben,
welche durch die Beschleunigungsbetätigung des Fahrers
angefordert wird.
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Die
Antriebsmomentberechnung, welche durch den Motorsteuerabschnitt 9 in
der Traktionssteuerung durchgeführt wird, wird mit Bezug
auf ein Ablaufdiagramm der 6 beschrieben.
Der Motorsteuerabschnitt 9 führt den in dem Ablaufdiagramm der 6 gezeigten
Vorgang zu einem vorbestimmten Zyklus wiederholt durch. Der Motorsteuerabschnitt 9 führt
die Antriebsmomentberechnung in der Traktionssteuerung nicht durch,
sofern nicht Schlupf an dem Antriebsrad (den Antriebsrädern)
auftritt. In einem solchen Fall berechnet der Motorsteuerabschnitt 9 das
angeforderte Antriebsmoment auf der Basis der Beschleunigungsbetätigung
des Fahrers und setzt das angeforderte Antriebsmoment als das Antriebsmoment
fest.
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Wenn
Schlupf an dem Antriebsrad (den Antriebsrädern) auftritt,
bestimmt der Motorsteuerabschnitt 9, ob der Schlupf an
allen Antriebsrädern auftritt oder nicht (Schritte 11 und 12).
Wenn Schlupf an allen Antriebsrädern auftritt, führt
der Motorsteuerabschnitt 9 die Antriebsmoment-Reduzierungsberechnung
in der Traktionssteuerung aus, um das durch die Antriebsmoment-Reduzierungsberechnung
bestimmte Antriebsmoment auszugeben (Schritt 13).
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Wenn
Schlupf an einem, zwei oder drei Rädern auftritt, berechnet
der Motorsteuerabschnitt 9 jedes Bremsmoment Trq1, welches
an dem einzelnen durchdrehenden Rad (den einzelnen durchdrehenden
Rädern) angebracht wird, und berechnet den Gesamtwert des
Bremsmoments Trq1 als das verbrauchte Antriebsmoment Trq2 (Schritt 14).
Der Motorsteuerabschnitt 9 addiert das verbrauchte Antriebsmoment
Trq2 zu dem angeforderten Antriebsmoment Trq5, welches auf der Basis
der Beschleunigungsbetätigung des Fahrers betätigt
wird, um das Antriebsmoment Trq4 zu berechnen und auszugeben (Schritt 15).
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[Weitere Ausführungsform]
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- (1) In der ersten und zweiten Ausführungsform berechnet
der Motorsteuerabschnitt 9 das verbrauchte Antriebsmoment
auf der Basis des Bremsmoments, welches an dem einzelnen durchdrehenden
Antriebsrad (den einzelnen durchdrehenden Antriebsrädern)
angebracht wird. Anstelle des oben beschriebenen Berechnungsverfahrens
berechnet der Motorsteuerabschnitt 9 jedoch das verbrauchte
Antriebsmoment auf der Basis einer Differenz zwischen einer Drehzahl
des durchdrehenden Rads und einer Drehzahl des nicht durchdrehenden
Rads. In diesem Fall berechnet der Motorsteuerabschnitt 9 die Drehzahlen
der durchdrehenden und nicht durchdrehenden Antriebsräder
aus den Erfassungssignalen jedes Raddrehzahlsensors 11.
Anschließend wird das verbrauchte Antriebsmoment unter Verwendung
der Gleichung 2 berechnet. Trq6 =
(F1 – F2) × α [Gleichung 2]
- Trq6 ist ein verbrauchtes Antriebsmoment, F1 ist eine Drehzahl
eines durchdrehenden Antriebsrads, F2 ist eine Drehzahl eines nicht
durchdrehenden Antriebsrads und α ist ein anhand von experimentellen
Ergebnissen bestimmter Koeffizient.
- (2) In der ersten und zweiten Ausführungsform kann
der Motorsteuerabschnitt 9, wenn Schlupf an einem, zwei
oder drei Antriebsrädern auftritt, das verbrauchte Antriebsmoment
berechnen, indem ein Gesamtwert des Bremsmoments, welches an den
einzelnen Antriebsrädern angebracht wird, mit einem Koeffizienten β multipliziert
wird. In diesem Fall kann der Koeffizient β als ein konstanter
Wert festgelegt werden, oder als eine Variable, welche von einer
Bedingung des Fahrzeugs, wie z. B. der Fahrzeuggeschwindigkeit, abhängt.
- (3) In der ersten und zweiten Ausführungsform kann
der Fluiddruckkreislauf 4 auf andere Weise ausgestaltet
sein. Z. B. wird in dem ersten Fluiddruckkreislauf 14a der
Hauptzylinderfluiddruck an dem Radzylinder 13FR angelegt,
welcher an dem rechten Vorderrad FR vorgesehen ist, und an dem Radzylinder 13RL angelegt,
welcher an dem linken Hinterrad RL vorgesehen ist. In dem zweiten Fluiddruckkreislauf 14b wird
der Hauptzylinderfluiddruck an dem Radzylinder 13FL angelegt,
welcher an dem linken Vorderrad FL vorgesehen ist, und an dem Radzylinder 13RR angelegt,
welcher an dem rechten Hinterrad RR vorgesehen ist. Der Fluiddruckkreislauf 4 kann
auf diese Weise ausgestaltet sein. Der Aufbau des Fluiddruckkreislaufs,
d. h. wie der Hauptzylinderfluiddruck an den einzelnen Radzylindern
angelegt wird, kann nämlich auf eine geeignete Weise modifiziert
werden.
- (4) In der ersten und zweiten Ausführungsform wird
die Ausgangsleistung des Motors 2 dem rechten Vorderrad
FR und dem linken Vorderrad FL übertragen und werden das
rechte Vorderrad FR und das linke Vorderrad FL als Antriebsräder verwendet.
Alternativ kann die Ausgangsleistung des Motors 2 an das
rechte Hinterrad RR und das linke Hinterrad RL übertragen
werden und das rechte Hinterrad RR und das linke Hinterrad RL als
Antriebsräder verwendet werden.
- (5) In der ersten und zweiten Ausführungsform besteht
die Antriebsmoment-Anlegeeinrichtung aus dem Motor 2 und
dem Antriebskraft-Übertragungsmechanismus, welcher die
Ausgangsleistung des Motors 2 an die einzelnen Räder überträgt.
Jedoch kann in einem Hybridfahrzeug die Antriebsmoment-Anlegeeinrichtung
aus einem Motor 2, einem Elektromotor, dem Antriebskraft-Übertragungsmechanismus,
welcher die Ausgangsleistung des Motors 2 und des Elektromotors
an die einzelnen Räder überträgt, bestehen.
- (6) In der ersten und zweiten Ausführungsform wird
das an dem durchdrehenden Antriebsrad (den durchdrehenden Antriebsrädern)
anzubringende Bremsmoment unter Verwendung von Gleichungen berechnet.
Jedoch kann das Bremsmoment, welches tatsächlich an dem
Antriebsrad (den Antriebsrädern) angebracht wird, erfasst werden,
um den Betrag des an dem nicht durchdrehenden Rad (den nicht durchdrehenden
Rädern) anzubringenden Antriebsmoments zu bestimmen.
-
Die
Erfindung ist auf verschiedene Arten von Schlupfregelungsvorrichtungen
anwendbar, welche mit dem Motorsteuerabschnitt 9 zum Berechnen
des Antriebsmoments, dem Motor 2 und dem Antriebskraft-Übertragungsmechanismus,
zum Anlegen des be rechneten Antriebsmoments an den Antriebsrädern
und dem Bremssteuerabschnitt 10 und der Hydraulikbremsvorrichtung 8 zum
Unterdrücken des Antriebsradschlupfes, wenn Schlupf an
dem Antriebsrad (den Antriebsrädern) auftritt, versehen
sind. Die Schlupfregelungsvorrichtungen unterdrücken den
Antriebsradschlupf und ermöglichen, dass die Fahrzeuge
mit der angeforderten Fahrzeuggeschwindigkeit fahren.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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-
Zitierte Patentliteratur
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- - JP 2004-90679
A [0003, 0003, 0006, 0008, 0008]
- - JP 8-164834 A [0004, 0004, 0007, 0008]
- - JP 61-85248 A [0005, 0008, 0008]
- - JP 61-85248 [0005]
- - JP 164834 A [0008]