DE3939069C2 - Kraftfahrzeug - Google Patents
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Description
Aus der DE 21 39 230 A1 ist eine Vorrichtung zur selbsttätigen Be
einflussung des eingestellten Antriebsmaschinendrehmoments eines
Fahrzeugs bekannt. Darin wird ein Motorschleppmomentenregler be
schrieben, der einen durch den Motor (ohne Bremsbetätigung) erzeug
ten Bremsschlupf erkennt und ein Stellsignal erzeugt. Dieses wird
dazu benutzt, die Betriebsmittelzufuhr zum Motor zur Beseitigung des
Bremsschlupfs zu erhöhen.
Weiter sind z. B. aus der DE 32 34 282 A1 Antriebsschlupfregelsysteme
bekannt, bei denen eine Kurvenerkennungseinrichtung (Lenkwinkelsen
sor) verwendet wird. In der DE 32 34 282 A1 ist ein Kraftfahrzeug
mit einer Vorrichtung zum Steuern der Drehzahlen der angetriebenen
Räder beschreiben. Bei Überschreiten einer vorgegebenen Differenz
der Raddrehzahlen wird bei nicht betätigter Betriebsbremse die Rad
bremse des schneller drehenden Rades angesteuert. Die zulässige Dif
ferenz der Raddrehzahlen wird dabei in Abhängigkeit des Lenkwinkels
festgelegt. Wie in dieser Offenlegungsschrift ebenfalls dargelegt,
kann dieser Drehzahlunterschied (bzw. die Schlupfdifferenz) bei
spielsweise auch durch einen unterschiedlichen Fahrbahnreibwert in
einer Kurve hervorgerufen werden. Unter Umständen muss dann das kur
venäußere (schnellerlaufende) angetriebene Rad gebremst werden.
Aus der EP 0 288 665 A2 ist eine Anordnung zur Steuerung der
Kraftübertragung eines Kraftfahrzeugs bekannt.
Befährt der Fahrer des Kraftfahrzeugs beispielsweise eine Kurve und
geht dann plötzlich vom Gaspedal (Lastwechsel), so kann ein damit
einhergehender Ruck im Antriebsstrang, insbesondere beim entlasteten
kurveninneren Rad der Antriebsachse zum Verlust der Haftreibung zwi
schen diesem Rad und der Fahrbahn führen. Zur Verbesserung des Last
wechselverhaltens eines Kraftfahrzeugs bei Kurvenfahrt wird dieses
mit einem kontinuierlich in seiner Sperrwirkung ansteuerbaren,
sperrbaren Differential versehen. Die Ansteuerung des Sperrdifferen
tials erfolgt in erster Linie leistungsabhängig in zwei Stufen, wo
bei dieser leistungsabhängigen Steuerung auch noch eine geschwindig
keitsabhängige Charakteristik aufgeprägt werden kann. Diese Ansteue
rung bewirkt eine Verhinderung des Eindrehens des Kraftfahrzeugs.
Diese Offenlegungsschrift unterscheidet sich wesentlich von der vor
liegenden Erfindung dadurch, dass darin ein Sperrdifferential ange
steuert wird. Die vorliegende Erfindung dagegen vermeidet die Ver
wendung eines aufwendigen und teuren sperrbaren Differentials, da
mit der ohnehin vorhandenen Radbremse der gleiche Effekt erzielt
wird.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, kostengünstig durchführbare Maß
nahmen zur Verbesserung des Fahrverhaltens bei sogenannten Lastwech
seln anzugeben, wobei die Stabilität des Fahrzeugs aufrecht erhalten
bzw. wiederhergestellt werden soll.
Bei sogenannten Lastwechseln, d. h. dem Loslassen des Gaspedals des
Fahrzeugs und dies in der Kurve laufen die Hinterräder z. B. von
heckgetriebenen Fahrzeugen, vornehmlich das kurveninnere Rad, in
Schlupf und vermindern somit die Seitenführung der Achse, wodurch
das Fahrzeug (bei hoher Querbeschleunigung) instabil wird und zum
Eindrehen bringt.
Durch gezieltes Aufbringen von Druck auf die Hinterradbremsen, ins
besondere auf die Bremse des kurvenäußeren Rads kann, da das
Bremsmoment am kurvenäußeren Rad antreibend auf das kurveninnere Rad
wirkt, dessen Bremsschlupf erniedrigt und damit eine Erhöhung der
Seitenführung erreicht werden. Zusätzlich bewirkt eine Bremskraft am
kurvenäußeren Hinterrad ein Giermoment, welches dem Eindrehen entge
genwirkt.
Bei frontgetriebenen Fahrzeugen besteht keine Kopplung der Hinterrä
der über ein Ausgleichsgetriebe; trotzdem treten ähnliche Lastwech
selreaktionen wie beim heck- und allradgetriebenen Fahrzeug durch
dynamische Radlaständerung (Nicken, Wanken des Fahrzeugs) auf.
Der Einsatz der Erfindung ist bei dem Vorhandensein eines ASR des
halb besonders günstig, weil der Druckerzeuger, die Ventile und die
Sensoren mit verwendet werden können.
Für die Erkennung des Eindrehens gibt es verschiedene Möglichkeiten:
- a) über die Auswertung der Raddrehzahlen
- b) zusätzlich über ein Sensieren der Gierbewegung mittels eines Giersensors oder Beschleunigungssensoren außerhalb des Fahrzeug schwerpunktes und/oder eines Lenkwinkelsensors
Anhand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung er
läutert.
Es zeigen
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels,
Fig. 2-4 das durch Simulation ermittelte Verhalten des Fahrzeugs in
der Kurve bei unterschiedlichen Voraussetzungen.
In Fig. 1 sind mit 1 bis 4 den Rädern eines Fahrzeugs zugeordnete Radgeschwin
digkeitssensoren bezeichnet, deren Signale einer Auswerteschaltung 5 zugeführt
werden. Diese ermittelt aus den Radgeschwindigkeitssignalen von angetriebenen
und nicht angetriebenen Rädern den an den einzelnen angetriebenen Rädern vor
handenen Antriebsschlupf, mittels dem der Bremsdruck an den einzelnen Rädern
mittels Bremsdrucksteuerventilen 6/6a und 7/7a eingesteuert und variiert wird.
Eine Bremsdruckquelle ist mit 9, die Radbremsen der angetriebenen Räder mit 10
bezeichnet. Es kann auch noch ein Stellglied 11 zur Beeinflussung des Motormo
ments angesteuert werden, z. B. dann, wenn beide Räder Antriebsschlupf aufweisen.
Beim erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel wird in der Auswerteschaltung 5 der
Bremsschlupf aus den Geschwindigkeiten der angetriebenen und nicht angetriebenen
Räder ermittelt. Zeigen beide Hinterräder Bremsschlupf, so wird dies über ein
Und-Gatter 12 erkannt, an das zwei den Radschlupf am einzelnen angetriebenen
Rad angezeigende Ausgangsleitungen der Auswerteschaltung 5 angeschaltet sind.
Außerdem ist ein Lenkwinkelgeber 13 vorgesehen, der bei Lenkwinkeleinschlag
in die eine oder andere Richtung ein Signal auf der einen oder anderen Ausgangs
leitung 13a oder 13b abgibt. An der Klemme 14 liegt ein Signal an, wenn gebremst
wird. Fährt nun das Fahrzeug durch eine Kurve mit wenigstens einem bestimmten
Lenkeinschlag, tritt außerdem an beiden angetriebenen Rädern Radschlupf oberhalb
einer Schwelle auf und wird nicht gebremst, so wird eines der Und-Gatter 15 oder
16 durchlässig, wodurch ein Impulsgeber 17 oder 18 angesteuert wird. Dieser gibt
über eines der Oder-Gatter 8 einen Impuls bestimmter Länge auf eines der Ventile
6 oder 7, wodurch ein bestimmter Bremsdruck an der Bremse des kurvenäußeren Rads
eingesteuert wird. Hierdurch wird das Bremsmoment dieses Rads weiter erhöht und
damit seine Geschwindigkeit erniedrigt. Dieses bewirkt eine Erhöhung der Radge
schwindigkeit des langsameren kurveninneren Rads, wodurch die Seitenführungs
kraft erhöht wird.
Es wurde die gezielte Druckbeaufschlagung des kurvenäußeren Hinterrades per
Simulation nachgebildet. Die Simulation wurde für ein heckgetriebenes Fahrzeug
durchgeführt.
Fig. 2 zeigt den Verlauf der Bahnkurve 20 und das Eindrehen des Fahrzeugs 21
ohne jeglichen Bremseneingriff: Das Fahrzeug dreht aufgrund des Motorschleppmo
mentes sehr stark ein.
In Fig. 3 ist der qualitativ gleiche Verlauf des Eindrehvorgangs durch eine
Druckbeaufschlagung der Bremse des kurvenäußeren Hinterrads von p = 50 bar
merklich abgeschwächt.
In Fig. 4 wird dieser unerwünschte Fahrzustand durch die Bremsung des kurven
äußeren Rads mit p = 100 bar vollständig eliminiert. Das Fahrzeug bleibt absolut
stabil; die Abweichung des Fahrzeugs von der Sollkurve nach kurvenaußen könnte
durch einen hier nicht vorgesehenen Lenkeingriff des Fahrers leicht kompensiert
werden.
Claims (3)
1. Kraftfahrzeug mit zumindest Hinterradantrieb, bei dem bei Erken
nen eines Eindrehens infolge eines übermäßigen Hinterradumfangs
schlupfes ohne Bremsbetätigung ein Signal erzeugt wird, und bei
dem eine Kurvenerkennungseinrichtung vorgesehen ist, die das Be
fahren einer Kurve und die Art der Kurve (Rechts- bzw. Linkskur
ve) erkennt und entsprechende Signale erzeugt, wobei bei Erkennen
einer Kurve und Auftreten eines Eindrehens Bremsdruck derart ein
gesteuert wird, dass die Bremsdruckeinsteuerung am kurvenäußeren
Hinterrad erfolgt, wenn der übermäßige Hinterradumfangsschlupf
ein Bremsschlupf des kurveninneren Hinterrades ist.
2. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es
auch mit einem Antriebsschlupfregelsystem ausgerüstet ist.
3. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das
Eindrehen dadurch erkannt wird, dass der Hinterradumfangsschlupf
einen vorgegebenen Wert überschreitet und die Bremsdruckeinsteue
rung am kurvenäußeren Hinterrad erfolgt, wenn der über dem vorge
gebenen Wert liegende Umfangsschlupf ein Bremsschlupf des kurve
ninneren Hinterrades ist.
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