DE3812600C2 - Vorrichtung zum Detektieren einer schlechten Fahrbahn von einem sich bewegenden Fahrzeug aus - Google Patents
Vorrichtung zum Detektieren einer schlechten Fahrbahn von einem sich bewegenden Fahrzeug ausInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung in einem Kraftfahrzeug zum
Feststellen von Fahrbahnunebenheiten für eine Kontrolleinrichtung
für Fahrzeugbetriebszustände, insbesondere zur Antriebsschlupf
regelung.
Bei einer bekannten Vorrichtung zum Detektieren einer schlechten
oder einer holprigen Fahrbahn von einem Fahrzeug aus wird eine
Ultraschallwelle von einem Ultraschallwellensender ausgesandt, der
am Fahrzeug angebracht ist, und eine von der Fahrbahnoberfläche
reflektierte Welle wird von einem Empfänger empfangen, um zu
entscheiden, ob das Fahrzeug auf einer schlechten Fahrbahn fährt
oder nicht.
Aus der DE-OS 34 21 253 ist eine Vorrichtung zum Feststellen von
Fahrbahnunebenheiten bekannt, die einen Radgeschwindigkeits
detektor an einem Fahrzeuggrad und eine Auswerteschaltung in der
Form einer Steuereinheit umfaßt. Die Steuereinheit berechnet aus
dem aufgenommenen Radgeschwindigkeitssignal die Radbeschleunigung
bzw. Radverlangsamung. Auf Grundlage der Ergebnisse für die
Radbeschleunigung bzw. Radverlangsamung wird der Fahrbahnzustand
bewertet, wobei verschiedene, auf die Radbeschleunigungs- bzw.
Radverlangsamungsergebnisse anzuwendende Kriterien zum Einsatz
kommen können. Es können auch mehrere Radgeschwindigkeitsdetek
toren an unterschiedlichen Fahrzeugrädern vorgesehen sein; in
diesem Fall werden zur Beurteilung des Fahrbahnzustandes der
Mittelwert oder der Maximalwert des jeweiligen Beurteilungs
kriteriums herangezogen. In der DE-OS 34 21 253 wird
vorgeschlagen, die Vorrichtung zum Feststellen von
Fahrbahnunebenheiten mit einem Antiblockiersystem, mit einem
Niveauregelungssystem, mit einer Dämpfungsregelung oder mit einer
Servolenkung zu kombinieren.
Die DE-AS 19 37 123 offenbart eine Antiblockier-Bremskraftregelung
für Kraftfahrzeuge. Die Bremskraftregelung umfaßt je einen
Radgeschwindigkeitssensor für alle vier Räder des Kraftfahrzeugs.
Die Ansteuerung der Ventile der Bremszylinder erfolgt auf
Grundlage der Änderung der Raddrehzahl und auf Grundlage des
Schlupfes des jeweiligen Rades, wobei zur Ermittlung des Schlupfes
eine Geschwindigkeitsdifferenz zwischen der um einen Faktor
skalierten maximalen Radgeschwindigkeit der vier
Einzelradgeschwindigkeiten und der betreffenden Radgeschwindigkeit
gebildet wird. Fahrbahnunebenheiten werden bei der offenbarten
Bremskraftregelung nicht erfaßt.
In der DE-OS 36 25 945 ist eine Antriebsradschlupf-Steuervor
richtung für ein Kraftfahrzeug gezeigt. Die Antriebsradschlupf-
Steuervorrichtung umfaßt einen gemeinsamen Radgeschwindigkeits
detektor für die beiden Antriebsräder und je einen
Radgeschwindigkeitsdetektor für die beiden Laufräder des
Fahrzeugs. Die momentane Fahrzeuggeschwindigkeit wird aus dem
Mittelwert der beiden Radgeschwindigkeiten der Laufräder berechnet
zur Ermittlung zweier Bezugsgeschwindigkeiten. Aus dem Vergleich
einer der mittleren Radgeschwindigkeit der Antriebsräder
entsprechenden Geschwindigkeit mit den beiden Bezugsgeschwin
digkeiten ergibt sich, ob ein Beschleunigungsschlupf vorliegt oder
nicht. Alternativ kann der Momentanwert der Fahrzeuggeschwin
digkeit auch durch eine andere Einrichtung, z. B. ein Radar,
bestimmt werden oder es kann der Beschleunigungsschlupf auch aus
aufeinanderfolgenden Werten der Radgeschwindigkeit der
Antriebsräder ermittelt werden. Die Antriebsradschlupf-
Steuervorrichtung umfaßt ferner eine den Zustand der
Straßenoberfläche erfassende Einrichtung, die den momentanen
Reibungskoeffizienten zwischen den Antriebsrädern und der
Straßenoberfläche ermittelt. Der Reibungskoeffizient ergibt sich
auf Basis der mittleren Antriebsrad-Drehbeschleunigung und des aus
dem Übersetzungsverhältnis und der Drosselklappenöffnung
berechneten Drehmoments an den Abtriebsrädern. Die Bremskraft zum
Abbremsen der schlupfenden Antriebsräder ist von dem
Reibungskoeffizienten abhängig. Es kann ferner eine Einrichtung
vorgesehen sein, die während eines Beschleunigungsschlupfes den
Motor des Kraftfahrzeugs herunterdrosselt.
In der DE-OS 35 19 549 ist ein Antiblockier-System gezeigt,
dessen Steuereinrichtung eine Funktion zur Ermittlung des Zustands
einer Straßenoberfläche aufweist. Als Kriterium dafür, daß das
Fahrzeug auf einer unebenen Straße fährt, dient die Schwankung der
von einem Radgeschwindigkeitsdetektor aufgenommenen Radge
schwindigkeit. Überschreitet die der Schwankung der Radge
schwindigkeit zugeordnete Schwingungsfrequenz eine Grenzfrequenz,
so ist die Bedingung für eine unebene Straße erfüllt. In diesem
Fall wird der hydraulische Bremsdruck zur Verhinderung des
Blockierens eines Rades langsamer herabgesetzt.
In der DE-OS 35 37 452 ist ein Antriebsschlupf-Regelsystem
offenbart, bei dem für jedes Fahrzeugrad jeweils ein
Radgeschwindigkeitsdetektor vorgesehen ist. Zur Feststellung der
Durchdrehneigung wird ein Vergleich zwischen den
Radgeschwindigkeiten der angetriebenen Räder mit der
Radgeschwindigkeit wenigstens eines nicht angetriebenen Rads
durchgeführt. Die Signale der beiden Radgeschwindigkeitsdetektoren
der nicht angetriebenen Räder werden jeweils über ein dem
jeweiligen Radgeschwindigkeitsdetektor zugeordneten Entstörblock
an eine Auswerteschaltung weitergegeben. Zur Vermeidung eines
Fehlverhaltens beim Auftreten von Störungen wird mittels eines
Subtrahiergliedes die Differenz der beiden Radgeschwindigkeiten
der nicht angetriebenen Räder festgestellt; bei Überschreiten
einer vorgegebenen Differenz gibt das Subtrahierglied ein
Ausgangssignal ab, das den beiden Entstörblöcken zugeführt wird.
In den Entstörblöcken bewirkt dieses Ausgangssignal ein Umschalten
zwischen einem höheren und einem niedrigeren Schwellenwert. So
lange dieser Schwellenwert nicht überschritten wird, wird das von
dem Radgeschwindigkeitsdetektor abgegebene Signal direkt an die
Auswerteschaltung weitergegeben. Wird der Schwellenwert
überschritten, so wird statt dessen ein in einem Speicher
gespeicherter, früherer Meßwert zur Auswerteschaltung geleitet.
Bekannte übliche Vorrichtungen zum Detektieren einer schlechten
Fahrbahn wurden bisher vor allem in Verbindung mit einem
Federsteuerungssystem verwendet, um ein komfortables Fahren auf
einer schlechten Fahrbahn zu ermöglichen. Die beiden US-
Patentschriften 4,432,430 und 4,589,511 zeigen Beispiele von
Traktions-Steuersystemen, bei denen eine Vorrichtung zum
Feststellen von Fahrbahnunebenheiten Verwendung finden kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung in
einem Kraftfahrzeug zum Feststellen von Fahrbahnunebenheiten für
eine Kontrolleinrichtung für Fahrzeugbetriebszustände,
insbesondere zur Antriebsschlupfregelung, bereitzustellen, die bei
geringem Schaltungsaufwand eine sichere Erkennung des
Fahrbahnzustandes ermöglicht. Diese Aufgabe wird durch die
Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Ausgehend von der Tatsache, daß die Radgeschwindigkeiten schwanken
bzw. sich ändern, wenn das Fahrzeug auf einer schlechten Fahrbahn
fährt, wobei die Radgeschwindigkeitsschwankungen bzw. -änderungen
in einem vorbestimmten Frequenzbereich auftreten, liegt der
Erfindung die Überlegung zugrunde, daß Fahrbahnunebenheiten sich
jeweils nur auf ein Fahrzeugrad zu einem Zeitpunkt auswirken, so
daß die auf Fahrbahnunebenheiten zurückzuführenden Radgeschwindig
keitsschwankungen der einzelnen Fahrzeugräder im wesentlichen
unkorreliert sein müssen. Verwendet man von den von zwei
Radgeschwindigkeitsdetektoren abgegebenen Signalen zum Feststellen
von Fahrbahnunebenheiten nur solche Signalanteile, die nicht
miteinander korreliert sind, so führt dies zu einer besonders
zuverlässigen Erkennung des Fahrbahnzustandes. Einflüsse auf die
Fahrzeugräder, die nicht auf Fahrbahnunebenheiten zurückzuführen
sind, betreffen primär die beiden Fahrzeugräder gleichzeitig und
führen somit in erster Linie nur zu miteinander korrelierten
Signalanteilen. Diese Einflüsse können somit nicht
fälschlicherweise zur Feststellung von Fahrbahnunebenheiten
führen.
Zur Ermittlung der unkorrelierten Signalanteile der von den
beiden Radgeschwindigkeitsdetektoren abgegebenen Signale wird ein
Subtrahierglied verwendet zur Ermittlung der Differenz zwischen
den Radgeschwindigkeiten. Durch die Differenzbildung werden die
miteinander korrelierten Signalanteile unterdrückt. Weitere,
nicht korrelierte Schwankungen der Radgeschwindigkeiten, z. B.
infolge der Seitenbewegung des Fahrzeugs, werden dadurch
eliminiert, daß das Ausgangssignal des Subtrahiergliedes über
einen für Resonanzfrequenzen der Fahrzeugfederung durchgängigen
Bandpaßfilter der Auswerteschaltung zugeführt wird. Es ist somit
gewährleistet, daß nur solche Signale, die auf eine schlechte
Fahrbahn zurückzuführen sind, für die Feststellung von
Fahrbahnunebenheiten herangezogen werden.
Bevorzugte Ausgestaltungen des Gegenstandes des Anspruchs 1 sind
in den Unteransprüchen angegeben und führen zu weiteren Vorteilen.
In der Auswerteschaltung kann eine Mittelwertbildungsschaltung zum
Ermitteln eines zeitlichen Mittelwerts der Ausgangssignale des
Bandpaßfilters vorgesehen sein, so daß das Vorliegen einer
schlechten Fahrbahn von dem sich bewegenden Fahrzeug aus
unabhängig von momentanen Schwankungen der Radgeschwindigkeiten
erfaßt werden kann. Bevorzugterweise wird die Empfindlichkeit der
Auswerteschaltung derart eingestellt, daß sie bei zunehmender
Fahrzeuggeschwindigkeit abnimmt, wodurch die Zuverlässigkeit des
Feststellens von Fahrbahnunebenheiten weiter zunimmt.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung
ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von bevor
zugten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die bei
gefügte Zeichnung. Darin zeigt
Fig. 1 ein Blockdiagramm einer ersten bevorzugten
Ausbildungsform der Erfindung, die bei einem
Fahrzeug mit einer Sechs-Zylinder-Brennkraft
maschine zur Anwendung kommt,
Fig. 2 ein Diagramm zur Verdeutlichung der Soll-An
zahl der Umdrehungen der Brennkraftmaschine,
Fig. 3 und 4 Flußdiagramme, die jeweils einen Steuerungs
ablauf während der Bewegung des Fahrzeuges
verdeutlichen, und
Fig. 5 ein Blockdiagramm zur Verdeutlichung einer
zweiten bevorzugten Ausbildungsform nach der
Erfindung.
Bevorzugte Ausbildungsformen nach der Erfindung werden nachstehend
unter Anwendung bei einem Fahrzeug mit einer Sechs-
Zylinder-Brennkraftmaschine unter Bezugnahme auf die beigefügte
Zeichnung erläutert.
Fig. 1 bis 4 zeigen eine erste bevorzugte Ausbildungsform.
Unter Bezugnahme auf Fig. 1 werden die Geschwindigkeiten
Wlf und Wrf der linken und rechten Antriebsräder bei einem
Fahrzeug, z. B. der linken und rechten Vorderräder bei einem
Fahrzeug mit Vorderradantrieb, durch einen linken Vorderradgeschwindigkeitsdetektor
Slf und einen rechten Vorderradgeschwindigkeitsdetektor
Srf jeweils detektiert. Die
Geschwindigkeiten Wlr und Wrr der linken und rechten nachlaufenden
Räder, z. B. der linken und rechten Hinterräder, werden
ebenfalls durch einen linken Hinterradgeschwindigkeitsdetektor
Slr und einen rechten Hinterradgeschwindigkeitsdetektor
Srr jeweils detektiert.
Die linken und rechten Vorderradgeschwindigkeiten Wlf und Wrf,
die durch die linken und rechten Vorderradgeschwindigkeitsdetektoren
Slf und Srf detektiert wurden, werden einer Umschalt-
Wählschaltung 1 zugeleitet, die zwischen einer Hoch-
Wahlbetriebsart, welche eine höhere Geschwindigkeit der linken
und rechten Radgeschwindigkeiten Wlf und Wrf als eine
Vorderradgeschwindigkeit Wf wählt und einer Niedrig-Wahlbetriebsart
umschaltbar ist, in der eine niedrige Geschwindigkeit
der linken und rechten Radgeschwindigkeiten Wlf und Wrf
als eine Vorderradgeschwindigkeit Wf in Abhängigkeit von der
Fahrzeuggeschwindigkeit gewählt wird. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit
einen äußerst niedrigen Wert von beispielsweise
niedriger als 4 km/h annimmt, schaltet die Umschalt-Wählschaltung
1 auf die Niedrig-Wahlbetriebsart um.
Andererseits werden die linken und rechten Hinterrad-Geschwindigkeiten
Wlr und Wrr, die durch die linken und rechten Hinterrad-
Geschwindigkeitsdetektoren Slr und Srr detektiert wurden,
in eine Wählschaltung 2 eingegeben, die in Abhängigkeit
von der gewählten Betriebsart der Wählschaltung 1 arbeitet.
Somit wird die Geschwindigkeit des Hinterrads auf derselben
Seite als gewählt angenommen, die durch die Umschalt-Wählschaltung
1 durch die Wählschaltung 2 gewählt worden ist. Wenn
beispielsweise die linke Vorderrad-Geschwindigkeit Wlf als
die Vorderrad-Geschwindigkeit Wf in der Umschalt-Wählschaltung
1 gewählt wurde, wird die linke Hinterrad-Geschwindigkeit Wlr
als die Hinterrad-Geschwindigkeit Wr in der Wählschaltung 2
gewählt. Der Grund hierfür liegt darin, daß auf diese Weise
eine Längendifferenz zwischen den linken und rechten Bewegungswegen
bei einer Kurve eliminiert wird.
Die Werte, die durch die linken und rechten Hinterrad-Geschwindigkeitsdetektoren
Slr und Srr detektiert wurden, werden auch
an eine Fahrzeuggeschwindigkeits-Rechenschaltung 3 angelegt,
in der die Fahrzeuggeschwindigkeit nach Maßgabe der folgenden
Gleichung ermittelt wird.
Somit wird ein Mittelwert zwischen den linken und rechten Hinterrad-
Geschwindigkeiten Wlr und Wrr als eine Fahrzeuggeschwindigkeit
V von der Fahrzeuggeschwindigkeits-Rechenschaltung
3 ausgegeben, und ein derartiges Abgabesignal wird einem
invertierten Eingangsanschluß eines Komparators 4 zugeleitet.
Ein Bezugssignal entsprechend einem extrem niedrigen Geschwindigkeitswert
Vm, z. B. 4 km/h, wird von einem Bezugsanschluß 5
einem nicht-invertierten Eingangsanschluß des Komparators 4
zugeleitet, und wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V beispielsweise
eine extrem niedrige Geschwindigkeit von beispielsweise
kleiner als 4 km/h ist, dann wird ein Signal mit einem hohen
Pegel von dem Komparator 4 erzeugt und der Umschalt-Wählschaltung
1 zugeführt. Wenn daher der Ausgang von dem Komparator 4
einen hohen Pegel annimmt, wird die Umschalt-Wählschaltung 1
auf die Niedrigwahl-Betriebsart umgeschaltet.
Die Vorderrad-Geschwindigkeit Wf, die in der Umschalt-Wählschaltung
1 gewählt wird, und die Hinterrad-Geschwindigkeit Wr, die
in der Wählschaltung 2 gewählt wird, werden einer Schlupfraten-
Rechenschaltung 6 zugeführt, in der die Schlupfrate λ nach
Maßgabe der folgenden Gleichung ermittelt wird.
Die Schlupfrate λ, die in der Schlupfraten-Rechenschaltung
6 ermittelt wird, liegt an einer Differenzierschaltung 7 an,
in der ein differenzierter Wert = dλ/dt) ist, der
Schlupfrate λ errechnet.
Für einen charakteristischen Wert, der den Schlupfzustand entweder
des linken oder des rechten Antriebsrades, d. h. des
Vorderrades, angibt, werden Bezugswerte jeweils entsprechend
der Schlupfrate λ und der Differential-Schlupfrate in einer
Bezugswert-Bestimmungsschaltung 8 in Form einer Funktion der
Hinterrad-Geschwindigkeit Wr gesetzt, die die Fahrzeuggeschwindigkeit
wiedergibt. Ferner wird ein Satz dieser Bezugswerte
für jeden Fahrbahnzustand mit einem unterschiedlichen
Reibungskoeffizienten, beispielsweise einer ebenen Fahrbahn
und einer holprigen Fahrbahn (schlechten Fahrbahn) bereitgestellt.
Insbesondere werden für die Bezugswerte entsprechend der
Schlupfrate λ,
F₁ (Wr) = k₁ Wr + C₁ und F₂ (Wr) = k₂ Wr + C₂
für einen der Fahrbahnzustände bereitgestellt. Zusätzlich
werden für die Bezugswerte eine entsprechende differentielle
Schlupfrate ,
f₁ (Wr) = r₁ Wr + D₁ und f₂ (Wr) = r₂ Wr + D₂
entsprechend einem Fahrbahnzustand bereitgestellt, wobei
k₁, k₂, C₁, C₂, r₁, r₂, D₁ und D₂ Konstanten zur Bestimmung
der Bezugswerte F₁ (Wr), F₂ (Wr), f₁ (Wr) und f₂ (Wr) sind,
die für die jeweils unterschiedlichen Fahrbahnzustände bereitgestellt
werden. Diese Konstanten (die in der Konstantbezugswert-
Umschalteinrichtung 9 erzeugt werden) und die in der
Wählschaltung 2 ausgewählte Hinterrad-Geschwindigkeit Wr liegen
an der Bezugswert-Bestimmungsschaltung 8 an.
Es ist noch zu erwähnen, daß die Bezugswerte F₁ (Wr) und f₁
(Wr), die den tiefgestellten Index 1 haben, für eine vorläufige
Steuerung und auf Pegel gesetzt werden, die kleiner als die
Bezugswerte F₂ (Wr) und f₂ (Wr) sind, die den tiefgestellten
Index 2 haben. Alle Bezugsgrößen für holprige (schlechte)
Fahrbahnen werden auf größere Werte als die Bezugswerte für
eine ebene Fahrbahn gesetzt.
Die Werte, die in den linken und rechten Vorderrad-Geschwindigkeitsdetektoren
Slf und Srf detektiert wurden, werden an
eine Subtraktionsschaltung 10 angelegt, die einen Absolutwert
| Wlf-Wrf | = | ΔWf | einer Differenz zwischen den beiden
Vorderrad-Geschwindigkeiten Wlf und Wrf liefert. Die Subtraktionsschaltung
10 ist mit einem nicht-invertierten Eingangsanschluß
eines Komparators 11 verbunden. Ein Signal entsprechend
einer Differenz ΔW₀ zwischen den Bezugsrad-Geschwindigkeiten
wird von einem Bezugsanschluß 18 an einen invertierten
Eingangsanschluß des Komparators 11 angelegt. Hierdurch wird
ermöglicht, daß der Komparator 11 ein Signal mit einem hohen
Pegel erzeugt, wenn der Absolutwert | ΔWf | der Differenz zwischen
den Vorderrad-Geschwindigkeiten die Differenz ΔW₀ zwischen
den Bezugsrad-Geschwindigkeiten überschreitet. Wenn
in anderen Worten ausgedrückt entschieden wird, daß eines
der Vorderräder mit übermäßigem Schlupf arbeitet und durchdreht,
erzeugt der Komparator 11 ein Signal mit einem hohen
Pegel.
Die differentielle Schlupfrate , die in der Differenzier-
Schaltung 7 ermittelt wurde, wird an nicht-invertierte Eingangsanschlüsse
der Komparatoren 12 und 13 angelegt. Der
Bezugswert f₂ (Wr), der der differentiellen Schlupfrate entspricht,
wird von der Bezugswert-Bestimmungsschaltung 8
einem invertierten Eingangsanschluß des Komparators 12 zugeleitet,
während der Bezugswert f₁ (Wr) einem invertierten
Eingangsanschluß des Komparators 13 zugeleitet wird. Andererseits
wird die Vorderrad-Geschwindigkeit Wf, die in der
Umschalt-Wählschaltung 1 gewählt wurde, den nicht-invertierten
Eingangsanschlüssen der Komparatoren 14 und 15 zugeleitet.
Ferner wird der Bezugswert F₁ (Wr), der der Schlupfrate λ
entspricht, von der Bezugswert-Bestimmungsschaltung 8 einem
invertierten Eingangsanschluß des Komparators 14 zugeleitet,
während der Bezugswert F₂ (Wr) einem invertierten Eingangsanschluß
des Komparators 15 zugeleitet wird.
Der Komparator 12 entscheidet, ob die differentielle Schlupfrate
zu groß ist oder nicht. Der Komparator 15 entscheidet,
ob die Schlupfrate λ zu groß ist oder nicht. Die Komparatoren
13 und 14 entscheiden auch, ob die differentielle Schlupfrate
und die Schlupfrate λ zu groß sind oder nicht. Wenn
diese Werte zu groß sind, dann liefern die Komparatoren 13
und 14 Ausgänge mit hohen Pegeln.
Ein Ausgang von dem Komparator 11 liegt an einem Eingangsanschluß
eines UND-Verknüpfungsgliedes 17 an, während ein
Ausgang von dem Komparator 4 an dem anderen Eingangsanschluß
des UND-Verknüpfungsgliedes 17 anliegt. Wenn insbesondere
die Fahrzeuggeschwindigkeit extrem niedrig ist und eines der
Vorderräder durchdreht oder sehr schnell läuft, nimmt der
Ausgang von dem UND-Verknüpfungsglied 17 einen hohen Pegel
an. Das UND-Verknüpfungsglied 17 ist mit einem ODER-Verknüpfungsglied
18 verbunden.
Zusätzlich zu dem UND-Verknüpfungsglied 17 werden die Ausgänge
von dem Komparator 12, einem UND-Verknüpfungsglied 19
und dem Komparator 15 an das ODER-Verknüpfungsglied 18 angelegt.
Ausgänge von den Komparatoren 13 und 14 werden an die
beiden Eingangsanschlüsse des UND-Verknüpfungsgliedes 19 angelegt.
Somit nimmt ein Ausgang von dem ODER-Verknüpfungsglied
18 einen hohen Pegel ein, in dem sich wenigstens einer
der folgenden Fälle einstellt:
Wenn der Ausgang von dem UND-Verknüpfungsglied 17 einen hohen
Pegel einnimmt, d. h. die Fahrzeuggeschwindigkeit extrem niedrig
ist und eines der Vorderräder durchdreht; wenn die
differentielle Schlupfrate zu groß ist; wenn die Schlupfrate
λ zu groß ist; und wenn der Ausgang von dem UND-Verknüpfungsglied
19 einen hohen Pegel einnimmt, d. h., daß für
vorläufige Steuerungszwecke entschieden wird, daß das Rad
etwa mit übermäßigem Schlupf zu arbeiten beginnt.
Das ODER-Verknüpfungsglied 18 ist mit einem der Eingangsanschlüsse
eines ODER-Verknüpfungsgliedes 26 verbunden. Die
Ausgangsanschlüsse der Komparatoren 13 und 14 sind jeweils
mit den Eingangsanschlüssen eines ODER-Verknüpfungsgliedes
20 verbunden, das mit einem der Eingangsanschlüsse eines
UND-Verknüpfungsgliedes 25 verbunden ist. Ferner wird der Ausgang
von dem Komparator 4 an den anderen Eingangsanschluß
des UND-Verknüpfungsgliedes 25 angelegt. Somit nimmt ein
Ausgang von dem UND-Verknüpfungsglied 25 einen hohen Pegel
ein, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit extrem niedrig ist und
entweder die Schlupfrate λ oder die differentielle Schlupfrate
eine der Entscheidungsbedingungen für die Entscheidung
erfüllt, daß das Rad etwa mit übermäßigem Schlupf zu arbeiten
beginnt. Der Ausgang des UND-Verknüpfungsgliedes 25 ist
mit einem der Eingangsanschlüsse des UND-Verknüpfungsgliedes
24 verbunden.
Ein Ausgang eines Komparators 22 wird an den anderen Eingangsanschluß
des UND-Verknüpfungsgliedes 24 angelegt, und ein
invertierender Eingangsanschluß des Komparators 22 ist mit
einem Ausgangsanschluß einer Brennkraftmaschinendrehzahl-
Einstellschaltung 21 verbunden. Die Anzahl der Umdrehung der
Brennkraftmaschine relativ zur Hinterrad-Geschwindigkeit Wr,
die die Fahrzeuggeschwindigkeit darstellt, wird in der Brennkraftmaschinendrehzahl-
Einstellschaltung 21 gesetzt, wie
dies in Fig. 2 gezeigt ist, und die Hinterrad-Geschwindigkeit
Wr, die in der Wählschaltung 2 gewählt wird, wird an die
Brennkraftmaschinendrehzahl-Einstellschaltung 21 angelegt.
Dies bedeutet, daß die Brennkraftmaschinendrehzahl-Einstellschaltung
21 ein Signal erzeugt, das die Soll-Anzahl NFC der
Umdrehungen der Brennkraftmaschine nach Maßgabe der eingegebenen
Hinterrad-Geschwindigkeit Wr erzeugt und dieses an den
invertierten Eingangsanschluß des Komparators 22 anlegt.
Ferner wird der Wert, der durch den Brennkraftmaschinen-Drehzahldetektor
Sn detektiert wird, an einen nicht-invertierten
Eingangsanschluß des Komparators 22 angelegt. Somit führt
der Komparator 22 ein Signal mit einem hohen Pegel dem UND-
Verknüpfungsglied 24 zu, wenn die momentane Anzahl Ne der
Umdrehungen der Brennkraftmaschine, die mittels des Brennkraftmaschinen-
Drehzahldetektors Sn detektiert wurde, die
Anzahl NFC der Umdrehungen der Brennkraftmaschine überschritten
hat, die in der Brennkraftmaschinendrehzahl-Einstellschaltung
21 gesetzt wurde. Dies bedeutet, daß das UND-
Verknüpfungsglied ein Signal mit einem hohen Pegel liefert,
wenn die Anzahl der Umdrehungen der Brennkraftmaschine einen
Soll-Wert unterschreitet, wenn das Fahrzeug bei einer extrem
niedrigen Geschwindigkeit fährt und das Vorderrad etwa mit
übermäßigem Schlupf zu arbeiten beginnt.
Der Ausgang von dem UND-Verknüpfungsglied 24 wird dem anderen
Eingangsanschluß des ODER-Verknüpfungsgliedes 26
zugeleitet. Der Ausgang von dem ODER-Verknüpfungsglied 18
wurde an einen Eingangsanschluß des ODER-Verknüpfungsgliedes
26 angelegt, wie dies voranstehend beschrieben ist,
und daher nimmt ein Ausgang von dem ODER-Verknüpfungsglied
26 einen hohen Pegel in Abhängigkeit davon ein, daß sich
wenigstens einer der folgenden Fälle einstellt: Wenn das
Antriebsrad oder Vorderrad mit übermäßigem Schlupf arbeitet;
wenn das Antriebsrad etwa mit übermäßigem Schlupf arbeitet;
und wenn die Anzahl der Umdrehungen der Brennkraftmaschine
den Soll-Wert überschritten hat, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit
extrem niedrig ist und das Antriebsrad etwa mit übermäßigem
Schlupf zu arbeiten beginnt.
Der Ausgang von dem ODER-Verknüpfungsglied 26 wird in eine
Brennkraftmaschinenabgabeleistungs-Steuereinrichtung 27 eingegeben,
welche den Verbrennungshub einer Brennkraftmaschine
desaktiviert, um die Antriebskraft zu steuern, wodurch ein
übermäßiger Schlupf des Antriebsrades verhindert wird. Wenn
der Ausgang von dem ODER-Verknüpfungsglied 26 den hohen Pegel
eingenommen hat, desaktiviert die Brennkraftmaschinenabgabeleistungs-
Steuereinrichtung 27 den Verbrennungshub der
Brennkraftmaschine. Darüber hinaus desaktiviert die Brennkraftmaschinenabgabeleistungs-
Steuereinrichtung 27 die
Kompressionshübe der Zylinder in der Anzahl, die in einer
Zylinderanzahl-Bestimmungsschaltung 28 vorgegeben wird, die
gleichzeitig mit einer Änderung der Konstanten k1, k2, C1 und C2
arbeitet, die von der Bezugswert-Umschalteinrichtung 9 in
Abhängigkeit von der Detektion ausgegeben werden, wobei eine
Detektiereinrichtung 29 für eine schlechte Fahrbahn vorhanden
ist, welche angibt, daß ein Fahrzeug auf einer schlechten
Fahrbahn fährt. Wenn daher das Fahrzeug auf einer schlechten
Fahrbahn fährt, ist ein übermäßiger Schlupf in gewissem
Maße zulässig, und die Kraftstoffzufuhr zu den Zylindern
der entsprechend der Hinterrad-Geschwindigkeit Wr gewählten
Anzahl, die die Fahrzeuggeschwindigkeit darstellt, wird mit
Hilfe der Brennkraftmaschinenabgabeleistungs-Steuereinrichtung
27 unterbrochen.
Die Hinterrad-Geschwindigkeit Wr wird von der Wählschaltung 2
der Zylinder-Anzahl-Bestimmungsschaltung 28 zugeleitet. Die
Anzahl, die die Anzahl der Zylinder angibt, wird in der Zylinder-
Anzahl-Bestimmungsschaltung 28 vorgegeben, wie z. B.
die Anzahl 3, wenn die Hinterrad-Geschwindigkeit Wr kleiner
als ein Soll-Wert α, z. B. 12 km/h (Wr<α) ist, die beispielsweise
die Anzahl 4 beträgt, wenn die Hinterrad-Geschwindigkeit
Wr größer als der Soll-Wert α und kleiner als ein
Soll-Wert β, z. B. 20 km/h (αWr <β) ist, und die beispielsweise
die Anzahl 6 beträgt, wenn die Hinterrad-Geschwindigkeit
Wr größer als der Soll-Wert (β Wr) ist. Ein Signal, das
der jeweiligen Anzahl von Zylindern entspricht, wird der
Brennkraftmaschinenabgabeleistungs-Steuereinrichtung 27 zugeleitet.
Wenn daher die Fahrzeuggeschwindigkeit, die durch
die Hinterrad-Geschwindigkeit Wr dargestellt wird, reduziert
wird, wird die Anzahl der Zylinder, deren Verbrennungshub
desaktiviert wird, reduziert.
Eine Vorrichtung 29 zum Feststellen von Fahrbahnunebenheiten, kurz
auch als Detektiereinrichtung 29 bezeichnet, weist
Hinterrad-Geschwindigkeitsdetektoren Slr und Srr, eine Rechenschaltung
in der Form eines Subtrahiergliedes 30, ein Filter 31, eine auch Bestimmungsschaltung genannte
Auswerteschaltung 36 und eine Hoch-Wahlschaltung 35 auf. Die Hinterrad-Geschwindigkeitsdetektoren
Slr und Srr sind mit der Rechenschaltung
30 und der Hoch-Wählschaltung 35 jeweils verbunden.
Eine Differenz ΔWr (Wlr-Wrr) zwischen den beiden Hinterrad-
Geschwindigkeiten sind in dem Subtrahierglied 30 ermittelt,
während die größere der beiden Hinterrad-Geschwindigkeiten
Wlr und Wrr als eine repräsentative Fahrzeuggeschwindigkeit
in der Hoch-Wählschaltung 35 gewählt wird. Die Bestimmungsschaltung
36 weist eine Mittelwertbildungsschaltung 32,
einen Komparator 33 und eine Empfindlichkeitseinstellschaltung
34 auf.
Der als Bandpaßfilter ausgebildete Filter 31 ist von einer Rekursiv-Bauart, welche nur jene
Komponenten von sich ändernden Werten der Differenz ΔWr durchläßt,
die in einem gegebenen Frequenzband um etwa vorbestimmte
Resonanzfrequenzen, z. B. 10 bis 15 Hz einer Fahrzeugfederung
in einer Bewegungsrichtung des Fahrzeuges oder in
einer vertikalen Richtung liegen, und in dem Filter 31 werden
Berechnungen entsprechend der nachstehenden Gleichung
durchgeführt:
Yn = A₁ · Yn-1 + A₂ · Yn-2 + A₃ · Yn-3 . . . + B₁ · Xn + B₂ · Xn-1 + B₃ · Xn-2 (3)
wobei A₁, A₂, A₃ . . . B₁, B₂, B₃ . . . Konstanten sind, deren
Bestimmung das Bandpaßfilter bildet:
Yn, Yn-1, . . . sind von dem Filter 31 ausgegebene Werte; und
Xn, Xn-1, . . . sind Rückkopplungswerte, wobei die tiefgestellten Indizes n,
n-1, n-2, . . . einen Momentanwert, den vorangehenden Wert, den nächst-vorangehenden Wert usw. darstellen.
Xn, Xn-1, . . . sind Rückkopplungswerte, wobei die tiefgestellten Indizes n,
n-1, n-2, . . . einen Momentanwert, den vorangehenden Wert, den nächst-vorangehenden Wert usw. darstellen.
Ein zeitgemittelter Wert der Ausgänge von dem Filter 31 wird
in der Mittelwertbildungsschaltung 32 (wobei der "zeitlichgemittelte
Wert" einen Wert angibt, den man durch die Mittelung
der Ausgänge innerhalb einer vorbestimmten Zeit erhält)
ermittelt und ein Ausgang Y von der Mittelwertbildungsschaltung
32 wird an einen nicht-invertierten Eingangsanschluß
des Komparators 33 angelegt. Andererseits wird die
Hinterrad-Geschwindigkeit Wlr oder Wrr, die in der Hoch-Wählschaltung
35 gewählt wurde, an die Empfindlichkeitseinstelleinrichtung
34 als eine Geschwindigkeit angelegt, die die
Fahrzeuggeschwindigkeit darstellt. Darüber hinaus wird ein
auch als Bezugswert G bezeichneter Schwellwert G in der Empfindlichkeits
einstelleinrichtung 34 gesetzt, der größer wird, wenn die
Fahrzeuggeschwindigkeit größer wird, und ein Ausgabe-Signal entsprechend
dem Bezugswert G der Empfindlichkeitseinstelleinrichtung
34 wird an einem invertierenden Eingangsanschluß
des Komparators 33 angelegt. Wenn daher der
zeitlich gemittelte Wert der Differenzwerte zwischen den
Hinterrad-Geschwindigkeiten in dem vorgegebenen Frequenzband
den Bezugswert G überschritten hat, liefert der Komparator
33 der Brennkraftmaschinenabgabeleistungs-Steuereinrichtung
27 auf der Basis einer Entscheidung, daß das Fahrzeug
auf einer schlechten Fahrbahn fährt, ein Signal mit
einem hohen Pegel. Darüber hinaus wird die Detektionsempfindlichkeit
reduziert, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit
ansteigt.
Wenn das Fahrzeug auf einer schlechten Fahrbahn fährt, verifiziert
die Detektiereinrichtung 29 für die schlechte Fahrbahn
den Zustand, daß das Fahrzeug auf einer schlechten Fahrbahn
fährt, auf einfache Weise und ermittelt diesen Zustand
genau auf Basis der Tatsache, daß die Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit
in Verbindung mit der Resonanzfrequenz
der Fahrzeugfederung steht. Da die Entscheidung von dem zeitlich
gemittelten Wert abgeleitet wird, kann der Zustand, daß
das Fahrzeug auf einer schlechten Fahrbahn fährt, unabhängig
von momentanen Schwankungen detektiert werden.
Nachstehend wird die Arbeitsweise dieser bevorzugten Ausbildungsform
näher erläutert. Unter Bezugnahme auf Fig. 3
ist ein Steuerungsablauf dargestellt. Die einzelnen Artgeschwindigkeiten
Wlf, Wrf, Wlr und Wrr werden in einem ersten
Schritt S1 gelesen und die Radgeschwindigkeiten Wlr und Wrr
der nachlaufenden Räder werden gemittelt, um eine Fahrzeuggeschwindigkeit
V in einem zweiten Schritt S2 zu erhalten.
Dann wird in einem dritten Schritt S3 entschieden, ob die
Fahrzeuggeschwindigkeit V niedriger als der Soll-Wert Vm ist
oder nicht, d. h. ob die Fahrzeuggeschwindigkeit V sich auf
einem extrem niedrigen Wert befindet oder nicht. Wenn in dem
dritten Schritt S3 entschieden wird, daß die Fahrzeuggeschwindigkeit
V einen extrem niedrigen Wert hat, wird ein
Merker FL in einem Schritt S4 auf "1" gesetzt, und der Programmablauf
wird mit einem fünften Schritt S5 fortgesetzt.
Im fünften Schritt S5 wird entschieden, ob der Absolutwert
| ΔWf | einer Differenz zwischen den Antriebsradgeschwindigkeiten
den Sollwert ΔW₀ überschreitet oder nicht. Dies bedeutet,
daß entschieden wird, ob eines der Vorderräder durchdreht
oder nicht, und wenn entschieden wird, daß eines der
Vorderräder nicht durchdreht, d. h. | ΔWf |ΔW₀ ist, wird der
Programmablauf mit einem achten Schritt S8 fortgesetzt.
Wenn auch entschieden wird, daß die Fahrzeuggeschwindigkeit V
nicht einen extrem niedrigen Wert hat, wird der Merker FL
in einem siebten Schritt S7 auf "0" gesetzt, und der Programmablauf
wird mit dem achten Schritt S8 fortgesetzt. Wenn ferner
entschieden wird, daß eines der Antriebsräder durchdreht,
wird der Programmablauf in einem neunundzwanzigsten Schritt
S29 fortgesetzt.
Bei dem achten Schritt S8 wird entschieden, ob die rechte
Vorderrad-Geschwindigkeit Wrf größer als die linke Vorderrad-
Geschwindigkeit Wlf ist oder nicht. Hierbei werden die Größen
der beiden Vorderrad-Geschwindigkeiten im achten Schritt S8
verglichen, da eine der Vorderrad-Geschwindigkeiten als eine
Vorderrad-Geschwindigkeit in der Umschalt-Wählschaltung 1
in Abhängigkeit entweder von der Hoch-Wahlbetriebsart oder
der Niedrig-Wahlbetriebsart gewählt ist. Wenn Wrf Wlf in dem
achten Schritt S8 entschieden wird, wird ein Merker FF "0",
und es schließt sich der elfte Schritt S11 an. Wenn Wrf < Wlf
in dem achten Schritt S8 entschieden wird, wird der Merker FF
in einem Schritt S10 zu "1" geändert, und es schließt sich
hieran der elfte Schritt S11 an.
Im elften Schritt S11 wird entschieden, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit
extrem niedrig ist, d. h. FL = 1 ist oder nicht.
Wenn FL = 1 ist, d. h., wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit extrem
niedrig ist, wird in einem zwölften Schritt S12 entschieden,
ob die rechte Vorderrad-Geschwindigkeit Wrf größer als die
linke Vorderrad-Geschwindigkeit Wlf ist oder nicht, d. h. ob
FF "1" ist oder nicht. Wenn FF = 1 ist, wird in einem dreizehnten
Schritt S13 Wf = Wlf angegeben und dann in einem vierzehnten
Schritt S14 Wr = Wlr angegeben, und der Programmablauf
wird mit einem zweiundzwanzigsten Schritt S22 fortgesetzt.
Wenn andererseits FF = 0 im zwölften Schritt S12 ist, wird
im fünfzehnten Schritt S15 Wf = Wrf angegeben, und dann wird
in einem sechzehnten Schritt S16 Wr = Wrr angegeben, und das
Programm wird mit einem zweiundzwanzigsten Schritt S22 fortgesetzt.
Wenn FL = 0 im elften Schritt S11 ist, d. h., wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit
nicht einen extrem niedrigen Wert hat, wird
in einem siebzehnten Schritt S17 beurteilt, ob FF "1" ist
oder nicht. Wenn FF = 1 ist, wird schrittweise von dem siebzehnten
Schritt S17 sukzessiv mit den achtzehnten und neunzehnten
Schritten S18 und S19 fortgefahren, mit denen Wf =
Wrf und Wr = Wrr gesetzt werden, und der Programmablauf wird
mit dem zweiundzwanzigsten Schritt S22 fortgesetzt. Wenn alternativ
FF = 0 im siebzehnten Schritt S17 ist, wird schrittweise
mit dem zwanzigsten Schritt und dem einundzwanzigsten
Schritt S20 und S21 aufeinanderfolgend fortgefahren, in denen
Wf = Wlf und Wr = Wlr angegeben werden, und der Programmablauf
wird im zweiundzwanzigsten Schritt S22 fortgesetzt.
Im zweiundzwanzigsten Schritt S22 wird die Schlupfrate λ ermittelt,
und dann wird in einem dreiundzwanzigsten Schritt S23
die differentielle Schlupfrate ermittelt. In einem vierundzwanzigsten
Schritt S24 wird beurteilt, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit
extrem niedrig ist oder nicht, d. h. ob FL = 1
ist oder nicht. Wenn FL = 1 ist, d. h., wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit
extrem niedrig ist, wird schrittweise mit
einem fünfundzwanzigsten Schritt S25 fortgefahren, während,
wenn FL = 0 ist, d. h., wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit nicht
extrem niedrig ist, wird mit einem dreißigsten Schritt S30
fortgefahren. Im fünfundzwanzigsten Schritt S25 wird beurteilt,
ob Wf <F₁ (Wr) ist oder nicht. Wenn Wf <F₁ (Wr) ist,
wird mit einem siebenundzwanzigsten Schritt S27 fortgefahren,
während, wenn Wf F₁ (Wr) ist, der Programmablauf mit einem
sechsundzwanzigsten Schritt S26 fortgesetzt wird. Im Schritt
S26 wird entschieden, ob <f₁ (Wr) ist oder nicht. Wenn
<f₁ (Wr) ist, wird das Programm mit einem siebenundzwanzigsten
Schritt S27 einerseits fortgesetzt und wenn f₁ (Wr)
ist, wird der Programmablauf mit einem vierunddreißigsten
Schritt S34 andererseits fortgesetzt. Im Schritt S27 wird die
Vorgabeanzahl NFC der Umdrehungen der Brennkraftmaschine entsprechend
der Hinterrad-Geschwindigkeit Wr aus einer Tabelle
nach Fig. 2 ausgesucht, und im Schritt S28 wird die aufgefundene
vorgegebene Anzahl NFC der Umdrehungen der Brennkraftmaschine
mit der momentanen Drehzahl Ne der Brennkraftmaschine
verglichen. Wenn Ne <NFC ist, wird ein neunundzwanzigster
Schritt S29 ausgeführt, während, wenn Ne NFC ist, ein
dreißigster Schritt S30 ausgeführt wird.
Im dreißigsten Schritt S30 wird die vorstehend genannte differentielle
Schlupfrate mit dem Bezugswert f₂ (Wr) verglichen.
Wenn <f₂ (Wr) ist, wird der neunundzwanzigste Schritt
S29 ausgeführt. Wenn andererseits f₂ (Wr) ist, wird das
Programm mit einem einunddreißigsten Schritt S31 fortgesetzt.
Im Schritt S31 wird entschieden, ob Wf <F₁ (Wr) ist oder
nicht. Wenn Wf <F₁ (Wr) ist, wird das Programm mit einem
zweiunddreißigsten Schritt S32 fortgesetzt, während, wenn
Wf F₁ (Wr) ist, das Programm mit einem vierunddreißigsten
Schritt S34 fortgesetzt wird. Im Schritt S32 wird entschieden,
ob -<f₁ (Wr) ist oder nicht. Wenn die Antwort JA ist,
erfolgt ein Spruch zum neunundzwanzigsten Schritt S29, während,
wenn f₁ (Wr) ist, ein dreiunddreißigster Schritt S33 ausgeführt
wird. Im Schritt S33 wird entschieden, ob Wf <F₂ (Wr)
ist oder nicht. Wenn Wf <F₂ (Wr) ist, erfolgt ein Sprung
zum neunundzwanzigsten Schritt S29, während, wenn Wf F₂ (Wr)
ist, ein Sprung zu dem vierunddreißigsten Schritt S34 erfolgt.
Im neunundzwanzigsten Schritt und im vierunddreißigsten
Schritt S29 und S34 wird ein Merker FS auf "1" und "0" jeweils
gesetzt. Wenn der Merker FS auf "1" im Schritt S29 gesetzt
ist, erfolgt ein Sprung zu einem fünfunddreißigsten
Schritt S35.
Wenn die Schritte S25 und S26 JA ergeben, bedeutet dies, daß
das Fahrzeug mit einer extrem niedrigen Geschwindigkeit fährt
und bei etwa übermäßigem Schlupf arbeitet. Zusätzlich stellt
der Merker FS den Zustand dar, wenn das Fahrzeug mit übermäßigem
Schlupf arbeitet oder etwa mit übermäßigem Schlupf
arbeitet. Somit zeigt FS = 1 an, daß das Fahrzeug mit übermäßigem
Schlupf arbeitet oder etwa mit übermäßigem Schlupf
arbeitet, und daher wird die Kraftstoffzufuhr zu der Brennkraftmaschine
entsprechend der vorstehend beschriebenen Weise
unterbrochen.
Der fünfunddreißigste Schritt S35 und die darauffolgenden
Schritte geben einen Verfahrensablauf zur Detektion einer
schlechten Fahrbahn mit Hilfe der Detektiereinrichtung 29
an. Beim fünfunddreißigsten Schritt S35 wird die Differenz
ΔWr zwischen den beiden Hinterrad-Geschwindigkeiten Wlr und
Wrr ermittelt, und beim sechsunddreißigsten Schritt S36 erfolgt
die Filterung. Die vorstehend angegebenen Komponenten
der Differenz ΔWr, die der Filterung unterworfen werden,
werden im siebenunddreißigsten Schritt S37 zeitlich gemittelt,
und der erhaltene zeitlich gemittelte Wert Y wird im achtunddreißigsten
Schritt S38 dahingehend beurteilt, ob er
kleiner als der Bezugswert G ist oder nicht. Wenn Y G im
achtunddreißigsten Schritt S38 ist, d. h., wenn das Fahrzeug
nicht auf einer schlechten Fahrbahn fährt, wird ein Merker
FD auf "0" gesetzt. Wenn andererseits Y <G ist, d. h., wenn
entschieden wird, daß das Fahrzeug auf einer schlechten
Fahrbahn fährt, wird der Merker FC auf "1" gesetzt.
Nach der Beendigung des Verfahrensablaufs zur Entscheidung
ob das Fahrzeug mit übermäßigem Schlupf
oder nicht, d. h. ob der Merker
FS auf "1" ist oder nicht und ob das Fahrzeug auf der schlechten
Fahrbahn fährt oder nicht, d. h. der Merker FD auf "1"
gesetzt ist, wie dies voranstehend beschrieben worden ist,
wird die Steuerung der Brennkraftmaschinenabgabeleistung
nach Maßgabe einer Verfahrensweise durchgeführt, die in Fig. 4
dargestellt ist.
Unter Bezugnahme auf Fig. 4 wird in einem ersten Schritt L1
entschieden, ob der Merker FS sich auf "1" befindet oder
nicht, d. h. ob das Fahrzeug mit übermäßigem Schlupf
arbeitet oder nicht. Wenn FS =
0 ist, wird der Programmablauf mit einem zweiten Schritt
L2 fortgesetzt, in dem ein Merker FC auf "0" gesetzt wird.
Dieser Merker FC stellt dar, ob der Kraftstoffunterbrechungsschritt
zur Steuerung der Anzahl der Zylinder in dem
unmittelbar vorangehenden Steuerzyklus ausgeführt worden
ist oder nicht und FC = 1 gibt an, daß der Kraftstoffunterbrechungsschritt
zur Steuerung der Anzahl der Zylinder durchgeführt
worden ist. Im nächsten dritten Schritt L3 wird der
Kraftstoffzufuhrunterbrechungsbefehl aufgehoben, und die
Brennkraftmaschine arbeitet unter normalen Bedingungen.
Wenn FS = 1 im ersten Schritt L1 ist, wird mit einem vierten
Schritt L4 fortgesetzt, in dem entschieden wird, ob das
Fahrzeug auf einer schlechten Fahrbahn fährt oder nicht,
d. h. ob FD = 1 ist oder nicht. Wenn FC = 0 in einem fünften
Schritt L5 sich ergibt, wird die Kraftstoffzufuhr in
einem sechsten Schritt L6 unterbrochen. Insbesondere wenn
das Fahrzeug unter übermäßigem Schlupf arbeitet
während es auf einer Fahrbahn
fährt, die keine schlechte Fahrbahn darstellt, wird
die Steuerung der Anzahl der Zylinder nicht durchgeführt,
und der Verbrennungshub jedes Zylinders wird unwirksam gemacht,
bis kein übermäßiger Schlupf mehr auftritt.
Wenn FD = 1 im vierten Schritt L4 ist, wird der Programmablauf
mit einem siebten Schritt L7 fortgesetzt, in dem entschieden
wird, ob die Hinterrad-Geschwindigkeit Wr, die
die Fahrzeuggeschwindigkeit darstellt, niedriger als α, z. B.
12 km/h ist oder nicht. Wenn Wr <α ist, wird in einem achten
Schritt L8 N = 1 angegeben, und es wird in einem neunten
Schritt L9 entschieden, ob FC = 0 ist oder nicht. Wenn FC = 0
ist, wird ein Zählwert CC auf N in einem zehnten Schritt L10
gesetzt, und hieran schließt sich ein vierzehnter Schritt L14
an. Wenn FC = 1 ist, wird der zehnte Schritt L10 übersprungen,
und mit dem Programmablauf wird mit dem vierzehnten
Schritt L14 fortgefahren.
Wenn Wr α im siebten Schritt L7 ist, wird in einem elften
Schritt L11 entschieden, ob Wr <β (z. B. 20 km/h) ist oder
nicht. Wenn α Wr <β ist, wird in einem zwölften Schritt L12
N = 2 angegeben, und dann wird in einem dreizehnten Schritt
L13 entschieden, ob FC = 0 ist oder nicht. Wenn FC = 0 ist,
erfolgt ein Sprung zum zehnten Schritt L10. Wenn FC = 1 ist,
erfolgt ein Sprung zum vierzehnten Schritt L14. Wenn alternativ
Wr β ist, erfolgt ein Sprung vom elften Schritt L11
zu dem fünften Schritt L5.
Im vierzehnten Schritt L14 wird beurteilt, ob der Zählerwert
CC "0" ist oder nicht. Wenn CC = 1 ist, wird ein Kraftstoffunterbrechungsbefehl
in einem fünfzehnten Schritt L15 ausgeführt;
FC = 1 wird in einem sechzehnten Schritt L16 angegeben,
und CC = CC-1 wird in einem siebzehnten Schritt L17
angegeben. Wenn alternativ CC = 0 im vierzehnten Schritt L14
ist, wird FC = 0 in einem achtzehnten Schritt L18 angegeben,
und dann wird der Kraftstoffunterbrechungsbefehl in einem
neunzehnten Schritt L19 aufgehoben.
Der Steuerungsablauf läßt sich auf die nachstehend beschriebene
Weise zusammenfassen. Wenn das Fahrzeug unter übermäßigem
Schlupf arbeitet,
wird die Kraftstoffunterbrechungs-Steuerung für alle Zylinder
ausgeführt, wenn das Fahrzeug auf einer Fahrbahn fährt, die
nicht schlecht ist, oder wenn Wr β ist, selbst wenn das Fahrzeug
auf einer schlechten Fahrbahn fährt. Wenn alternativ
das Fahrzeug auf einer schlechten Fahrbahn fährt und Wr <α
ist, wird die Kraftstoffzufuhr für jeden anderen Zylinder unterbrochen,
d. h., die Kraftstoffzufuhr wird für drei der
sechs Zylinder unterbrochen. Wenn alternativ das Fahrzeug auf
einer schlechten Fahrbahn fährt und α Wr <β ist, wird für
benachbarte zwei Zylinder ein Kraftstoffunterbrechungsbefehl
ausgeführt, aber der den beiden benachbarten Zylindern
nächstliegende Zylinder wird nicht mit Kraftstoffunterbrechung
betrieben, d. h., vier der sechs Zylinder werden mit
Kraftstoffunterbrechung betrieben.
In diesem Fall, wenn das Fahrzeug mit übermäßigem Schlupf
arbeitet, wird
auf diese Weise die Kraftstoffunterbrechungs-Steuerung
für die Anzahl der Zylinder entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit
in Abhängigkeit davon, ob das Fahrzeug auf einer
schlechten Fahrbahn fährt oder nicht, durchgeführt, woraus
eine Verminderung der Antriebskraft resultiert, welche den
übermäßigen Schlupf herabsetzt oder vermeidet. Ferner wird
bei der Detektion einer schlechten Fahrbahn ein Wert, den
man durch Mittelwertbildung der Werte der Differenz zwischen
den Geschwindigkeiten der nachlaufenden Räder innerhalb
eines vorbestimmten Zeitraums erhält, mit dem Bezugswert G
verglichen, wobei die Differenz zwischen den Geschwindigkeiten
der nachlaufenden Räder mit zunehmender Fahrzeuggeschwindigkeit
größer wird. Wenn daher der Bezugswert G konstant
ist, kann unbeabsichtigt oder zufällig detektiert
werden, daß das Fahrzeug auf einer schlechten Fahrbahn fährt,
wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit ansteigt. Die Auslegung
gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform ist jedoch derart
getroffen, daß der Bezugswert G ansteigt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit
ansteigt, und daher ist es möglich, eine Optimierung
hinsichtlich einer zufälligen oder unbeabsichtigten
Detektion einer schlechten Fahrbahn vorzunehmen.
Bei der vorstehend angegebenen bevorzugten Ausbildungsform
ist eine Detektiereinrichtung 29 für eine schlechte Fahrbahn
gezeigt, die die Hoch-Wahlschaltung 35 aufweist, welche
die höhere der linken und rechten Hinterrad-Geschwindigkeiten
Wlr und Wrr als eine Fahrzeuggeschwindigkeit wählt und
sie weist eine Empfindlichkeitseinstelleinrichtung 34 auf,
an der die Fahrzeuggeschwindigkeit anliegt, die in der
Schaltung 35 gewählt wurde und welche den Bezugswert G mit
zunehmender Fahrzeuggeschwindigkeit erhöht. Mit dieser Einrichtung
29 wird ein Signal, das dem variablen Bezugswert
G entspricht, der von der Empfindlichkeitseinstelleinrichtung
34 abgegeben wird, an den invertierten Eingangsanschluß
des Komparators 33 angelegt. Alternativ können die Hoch-Wahlschaltung
35 und die Empfindlichkeitseinstelleinrichtung 34
von der Detektiereinrichtung 29 für die schlechte Fahrbahn entfernt
werden, so daß nur ein Signal an den invertierten Eingangsanschluß
angelegt wird, das einem festen Bezugswert G
entspricht.
Fig. 5 zeigt eine zweite bevorzugte Ausbildungsform der
Erfindung, die eine derartige Auslegung hat. Wenn bei der
zweiten bevorzugten Ausbildungsform der zeitlich gemittelte
Wert der Differenzen ΔWf zwischen den Vorderrad-Geschwindig
keiten bei einem gegebenen Frequenzband einen festen Bezugs
wert G überschreitet, legt der Komparator 33 ein Signal
mit einem hohen Pegel an die Brennkraftmaschinenabgabelei
stungs-Steuereinrichtung 27 auf der Basis der Entscheidung an,
daß das Fahrzeug auf einer schlechten Fahrbahn fährt.
Insbesondere weist eine Detektorschaltung 36′ in einer De
tektoreinrichtung 29′ für eine schlechte Fahrbahn der Aus
bildungsform nach Fig. 5 einen Bezugsanschluß 34′ auf, der
ein Signal entsprechend dem festen Bezugswert G erzeugt. Das
Signal wird an den invertierten Eingangsanschluß des Kompara
tors 33 angelegt und mit einem Ausgang Y verglichen, der an
dem nicht-invertierten Eingangsanschluß des Komparators 33
von der Mittelwertbildungsschaltung 32 erhalten wird.
In Abweichung von dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel
sind die Vorderrad-Geschwindigkeitsdetektoren Slf und Srf mit
der Rechenschaltung 30 der Detektiereinrichtung 29′ für die
schlechte Fahrbahn bei der zweiten bevorzugten Ausbildungsform
verbunden. Daher wird in der Rechenschaltung 30 eine Differenz
ΔWf (Wlf-Wrf) zwischen den beiden Vorderrad-Geschwindigkei
ten errechnet. Aus diesem Grund wird bei dem Steuerungsablauf
der fünfunddreißigste Schritt S35 gemäß der in Fig. 3 darge
stellten ersten bevorzugten Ausbildungsform in einen Schritt
"Errechnen von ΔWf" bei der zweiten Ausbildungsform geändert.
Die anderen Schritte sind ähnlich denen der ersten bevorzug
ten Ausbildungsform. Obgleich die Kraftstoffzufuhrunterbre
chung mit Hilfe der Brennkraftmaschinenabgabeleistungs-Steuer
einrichtung 27 durchgeführt wird, um die Antriebskraft bei
den vorstehend genannten beiden bevorzugten Ausbildungsformen
zu steuern, ist noch zu erwähnen, daß eine Einlaßdrosselventil-
Steuereinrichtung, die beispielsweise durch einen Impuls
motor angetrieben wird, betrieben werden kann, um eine Ein
laßdrosselklappe in eine Schließstellung zu bringen. Ferner
kann entweder der Zündzeitpunkt durch einen Zündfunkengeber
einer Brennkraftmaschine in Winkelrichtung verzögert werden
oder die Zündung kann unterbrochen werden, oder der Ladedruck
kann durch eine Einrichtung zur Steuerung des Ladedruckes
einer Ansaugluft reduziert werden, die einer Brennkraftma
schine zugeführt wird. Obgleich bevorzugte Ausbildungsformen
nach der Erfindung vorangehend beschrieben und in der Zeich
nung dargestellt worden sind, um bevorzugte Ausführungsformen
näher zu erläutern, ist die Erfindung jedoch hierauf nicht
beschränkt. Es sind zahlreiche Modifikationen und Abänderungen
möglich, die der Fachmann im Bedarfsfall treffen wird, ohne
den Erfindungsgedanken zu verlassen.
Zusammenfassend gibt die Erfindung eine Vorrichtung zum De
tektieren einer schlechten oder holprigen Fahrbahn von einem
sich bewegenden Fahrzeug aus an, die eine Mehrzahl von Rad
geschwindigkeitsdetektoren zum Detektieren der entsprechenden
Radgeschwindigkeiten einer Mehrzahl von unterschiedlichen
Rädern, eine Rechenschaltung zum Ermitteln einer Differenz
zwischen den mit den einzelnen Radgeschwindigkeitsdetektoren
ermittelten Werten, einen Filter, der Ausgänge von der Rechen
schaltung erhält, um nur Komponenten in einem vorbestimmten
Frequenzband zu verarbeiten und eine Bestimmungsschaltung
enthält, welche bestimmt, wenn ein Fahrzeug auf einer schlech
ten Fahrbahn fährt, und zwar basierend auf dem Ausgangssignal
des Filters. Die Vorrichtung detektiert zuverlässig eine schlechte
Fahrbahn von einem sich bewegenden Fahrzeug aus, auf der Basis
der Ausgangssignale der Radgeschwindigkeitsdetektoren.
Claims (7)
1. Vorrichtung in einem Kraftfahrzeug zum Feststellen
von Fahrbahnunebenheiten für eine Kontrolleinrich
tung für Fahrzeugbetriebszustände, insbesondere zur
Antriebsschlupfregelung, umfassend:
- - zwei Radgeschwindigkeitsdetektoren (Slr, Srr) an unter schiedlichen Fahrzeugrädern,
- - ein Subtrahierglied (30), welches die Signale der beiden Radgeschwindigkeitsdetektoren (Slr, Srr) empfängt,
- - einen für Resonanzfrequenzen der Fahrzeugfede rung durchgängigen Bandpaßfilter (31), der das Ausgangssignal des Subtrahierglieds (30) empfängt und
- - eine Auswerteschaltung (36), die das Ausgangssignal des Bandpaßfilters (31) empfängt und dann ein Fahr bahnunebenheiten anzeigendes Signal an die Kontrolleinrichtung zur dementsprechenden Änderung der Fahrzeugkontrolle ausgibt, wenn das Ausggangssignal des Subtrahierglieds (30) einen Schwellwert (G) übersteigt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Schwellwert (G) fahrzeuggeschwindigkeitsabhängig
ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die beiden Radgeschwindigkeitssensoren (Slr, Srr)
an nichtangetriebenen Rädern vorgesehen sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die beiden Radgeschwindigkeitssensoren (Slr, Srr)
an angetriebenen Rädern vorgesehen sind.
5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kontrolleinrichtung
zur Antriebsschlupfregelung größeren Schlupf zuläßt,
wenn sie das Fahrbahnunebenheiten anzeigende Signal
empfängt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kontrolleinrichtung zur Antriebsschlupfrege
lung dann, wenn von ihr Antriebsschlupf festgestellt
worden ist, die Antriebsleistung weniger stark
herabsenkt, wenn sie gleichzeitig das Fahrbahnun
ebenheiten anzeigende Signal empfängt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kontrolleinrichtung die Antriebsleistung
dadurch weniger stark herabsenkt, daß nur bei einem
Teil der Zylinder eine Brennstoff-Abschaltung durch
geführt wird.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9439187 | 1987-04-17 | ||
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