-
Die
Erfindung bezieht sich auf ein Traktionsregelsystem für ein Fahrzeug
und betrifft insbesondere ein solches, mit welchem seitlicher Schlupf
bzw. Driften bzw. Schwimmen des Fahrzeuges während einer Kurvenfahrt verhindert
wird.
-
Es
ist ein Traktionsregelsystem für
ein Fahrzeug bekannt, welches die Traktion des Fahrzeuges regelt, um
eine Verschlechterung bzw. Beeinträchtigung der Beschleunigungsleistung
aufgrund von Schlupf der Antriebsräder zu verhindern, der durch
ein übermäßiges Antriebsdrehmoment,
beispielsweise während
der Beschleunigung hervorgerufen wird.
-
Bei
der Traktionsregelung wird im allgemeinen die Schlupfgeschwindigkeit
bzw. der Schlupfbetrag bzw. die Schlupfrate der antreibenden Räder bzw.
der Antriebsräder als
die Differenz zwischen der Antriebsrad-Drehzahl (der Drehzahl der
Antriebsräder)
und der Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt, die auf Basis der Drehzahl
der angetriebenen Räder
bzw. mitlaufenden Räder
berechnet wird, und die Motorausgangsleistung wird durch eine Brennstoffeinspritzregelung
und/oder Zündtaktregelung
derart geregelt, daß die
Schlupfrate der Antriebsräder
zu einem vorbestimmten Sollwert hin konvergiert.
-
Da
jedoch die Schlupfrate der Antriebsräder allein in Abhängigkeit
von der Drehzahl der Antriebsräder um
die Antriebswelle bestimmt wird, kann seitlicher Schlupf bzw. Querschlupf
des Fahrzeuges aufgrund der während
einer Kurvenfahrt erzeugten Querbeschleunigung durch das bekannte
Traktionsregelsystem nicht zufriedenstellend verhindert werden.
-
Das
heißt,
wenn das Fahrzeug eine Kurve fährt,
wird an der Fahrzeugkarosserie eine von der Kurve nach außen gerichtete
Querbeschleunigung erzeugt und das Fahrzeug neigt dazu, seitlich
wegzuschlupfen bzw. zu driften bzw. zu schwimmen. Wenn also die
Motorausgangsleistung während
einer Kurvenfahrt mit einer Regelvariablen geregelt wird, deren
Wert derselbe wie während
einer Geradeausfahrt ist, dann wird das Ausgangsdrehmoment des Motors
gleich dem während
einer Geradeausfahrt gehalten und die Greifkraft bzw. Griffigkeit
der Räder
wird nicht geändert,
obgleich eine größere Greifkraft
bzw. Griffigkeit der Antriebsräder
erforderlich ist, um der Querbeschleunigung zu widerstehen.
-
Weiterhin
wirkt, wenn das Fahrzeug geradeaus läuft, die Antriebskraft des
Fahrzeuges als eine vorwärtstreibende
Kraft so wie sie ist. Wenn das Fahrzeug jedoch eine Kurve fährt, dann
wird die Antriebskraft in die nach außen gerichtete Querbeschleunigung
und die vorwärts
gerichtete Antriebskraft aufgeteilt, was zu einer Verringerung der
vorwärtstreibenden
Kraft und einer Abnahme der Drehzahl der Antriebsräder führt. Wenn die
Drehzahl der Antriebsräder
absinkt, verringert sich die Schlupfrate der Antriebsräder, wie
sie auf Basis der Drehzahl der Antriebsräder berechnet wird, und die
Regelvariable der Motorausgangsleistung wird kleiner im Vergleich
zu dem Zustand, wenn das Fahrzeug geradeaus läuft, wobei das Motor drehmoment
während
einer Kurvenfahrt weniger reduziert ist. Dieses Problem tritt parallel
zu dem vorgenannten Problem auf, und es wird infolgedessen schwierig,
das Fahrzeug entlang einer Kurve stabil zu lenken.
-
US 5,172,319 offenbart ein
Regelsystem für
ein Fahrzeug, bei dem ein Schlupf eines Antriebsrades detektiert
wurde, und das Ausgangsdrehmoment eines Motors oder das Antriebsdrehmoment
des Antriebsrades reduziert wird, wenn der Schlupf zu groß wird,
wobei Berechnungsmittel zur Berechnung der Haftkraft des Antriebsrades
vorgesehen sind und ferner Mittel zur Veränderung des Betrages um den
das Ausgangsdrehmoment eines Motors oder das Antriebsdrehmoment
des Antriebsrades in Abhängigkeit
von einem Signal von dem Haftkraftberechnungsmittel reduziert wird.
In die Haftkraftberechnung fließen
u.a. Werte über
die Geschwindigkeitsdifferenzen verschiedener Räder, sowie Ergebnisse aus Quer-
und Längsbeschleunigungsberechnungen
ein.
-
US 4,985,836 bezieht sich
auf eine Traktionsregelung, bei der eine Referenzgeschwindigkeit
auf Basis einer Geschwindigkeit von angetriebenen Rädern gesetzt
wird und ein Schlupfwert auf Basis einer Differenz zwischen antreibenden
Rädern
und der Referenzgeschwindigkeit ermittelt wird. Ein Zielausgangsdrehmoment wird
entsprechend dem Schlupfwert des antreibenden Rades gesetzt und
in Übereinstimmung
mit einer seitlichen Beschleunigung des Fahrzeuges korrigiert. Das
Ausgangsdrehmoment des Motors wird so gesteuert, daß das korrigierte
Zielausgangsdrehmoment erreicht wird.
-
DE 41 06 202 A1 bezieht
sich auf ein System zum Steuern der Leistungsabgabe eines Kraftfahrzeugs, das
einen Schlupf-Steuerprozeß bewirkt,
um eine instabile Lenkbarkeit zu verhindern, bei welchem die Antriebsräder eines
Fahrzeugs durchdrehen, und einen Spur-Steuerprozeß, um zu
verhindern, daß das
Fahrzeug infolge einer übermäßigen Querbeschleunigung
eine Kurve fährt
bzw. eine Wende macht. Das Steuersystem hat eine Drehmoment-Steuereinheit,
um das von dem Motor erzeugte Antriebsdrehmoment unabhängig vom einem
Lenkvorgang des Fahrers zu verringern. Eine Sollumdrehung für die Antriebsräder wird
auf der Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit festgesetzt, und ein Bezugsantriebsdrehmoment
für den
Motor wird in Abhängigkeit
von der Sollumdrehung der Antriebsräder eingestellt. Auf der Basis
eines Schlupfes der Antriebsräder wird
dann ein Sollantriebsdrehmoment für den Motor festgesetzt. Die
Drehmomentsteuereinheit wird durch eine elektronische Steuereinheit
gesteuert, so daß das
von dem Motor erzeugte Antriebsdrehmoment dem Sollantriebsdrehmoment
gleichgemacht wird. Das Bezugsantriebsdrehmoment wird auf der Basis
des Schlupfes der Antriebsräder
korrigiert, wodurch das Sollantriebsdrehmoment berechnet wird. Das
Antriebsdrehmoment des Motors kann schnell erniedrigt werden, um
nicht maximale Reibungskräfte
zwischen der Straßenoberfläche und
den Antriebsrädern übermäßig zu überschreiten.
-
Aufgabe
der Erfindung ist es unter Berücksichtigung
der vorstehenden Ausführungen
und Beobachtungen, Seitenschlupf bzw. Driften eines Fahrzeuges effektiv
zu unterdrücken
und dadurch die Laufstabilität des
Fahrzeuges zu verbessern, indem eine genügende Greifkraft bzw. Griffigkeit
der Antriebsräder
während einer
Kurvenfahrt gewährleistet
wird.
-
Erfindungsgemäss wird
diese Aufgabe gelöst
durch ein Traktionsregelsystem für
ein Fahrzeug mit einem Motor, Antriebsrädern und mitlaufenden Rädern, Drehzahl-Überwachungsmitteln, welche
die Drehzahl der mitlaufenden Räder
feststellen, Drehzahl-Überwachungsmitteln,
die die Drehzahl der Antriebsräder
feststellen, einer Fahrzeuggeschwindigkeits-Überwachungseinrichtung, welche
die Fahrzeuggeschwindigkeit auf Basis der Drehzahl der mitlaufenden
Räd berechnet,
einer Schlupfraten-Berechnungseinrichtung, welche die Schlupfrate
der Antriebsräder
auf Basis ihrer Drehzahl und der berechneten Fahrzeuggeschwindigkeit
berechnet, einer Motorregeleinrichtung, welche die Ausgangsleistung
des Motors mit einer Regelverstärkung
regelt, so dass die Schlupfrate der Antriebsräder zu einem vorbestimmten
Sollwert konvergiert, wenn sie einen vorbestimmten Schwellenwert übersteigt,
einer Regelverstärkungs-Einstelleinrichtung,
welche die Regelverstärkung
einstellt, mit welcher die Motorregeleinrichtung die Ausgangsleistung
des Motors regelt, einer Lenkbedingungs- bzw. Kurvenfahrtbedingungs-Überwachungseinrichtung, welche
feststellt, ob das Fahrzeug eine Kurve fährt, wobei die Regelverstärkungs-Einstelleinrichtung,
die Regelverstärkung
der Motorregeleinrichtung zur Verringerung der Ausgangsleistung
des Motors grösser
einstellt, wenn die Lenkbedingungs-Überwachungseinrichtung
feststellt, dass das Fahrzeug eine Kurve fährt, als wenn das Fahrzeug
geradeaus läuft.
-
Bei
einer Ausführungsform
der Erfindung umfasst die Lenkbedingungs-Überwachungseinrichtung einen
Lenkwinkelgeber, welcher den Drehwinkel eines Lenkrades feststellt,
und einen Querbeschleunigungsgeber, welcher die Querbeschleunigung
des Fahrzeuges feststellt, wobei die Lenkbedingungs-Überwachungseinrichtung
feststellt, daß das
Fahrzeug eine Kurve fährt,
wenn ein Wert, der von dem Drehwinkel des Lenkrades oder der Querbeschleunigung
abgeleitet ist, einen ersten Bezugswert übersteigt.
-
Bei
einer anderen Ausführungsform
der Erfindung verringert die Regelverstärkungs- bzw. Regelkorrektur-Einstelleinrichtung
die Regelverstärkung
bzw. Regelkorrektur, die vergrößert worden
ist, als der von dem Drehwinkel des Lenkrades oder der Querbeschleunigung
abgeleitete Wert den ersten Bezugswert überstiegen hatte, wenn dieser
Wert einen zweiten Bezugswert übersteigt,
der größer als
der erste Bezugswert ist.
-
Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der Erfindung stellt die Regelverstärkungs-Einstelleinrichtung die Regelverstärkung in
Abhängigkeit
von der Differenz zwischen der Schlupfrate der Antriebsräder und
dem vorbestimmten Sollwert ein und vergrößert die Regelverstärkung, indem
sie einen positiven Korrekturwert zu der Differenz hinzu addiert,
wenn die Lenkbedingungs-Überwachungseinrichtung
feststellt, daß das
Fahrzeug eine Kurve fährt.
-
Bei
dem erfindungsgemäßen Traktionsregelsystem
wird die Regelverstärkung
bzw. Regelkorrektur der Motorregeleinrichtung vergrößert, wenn
das Fahrzeug eine Kurve fährt,
im Vergleich zu dem Zustand, wenn das Fahrzeug geradeaus läuft. Infolgedessen
kann die Ausgangsleistung des Motors schnell auf einen Sollwert
verringert und eine genügende
Greifkraft bzw. Griffigkeit der Antriebsräder kann erhalten werden, um der
Querbeschleunigung standzuhalten, wodurch seitlicher Schlupf während der
Kurvenfahrt effektiv verhindert und die Laufstabilität des Fahrzeuges
verbessert werden kann.
-
Bei
der Ausführungsform,
bei der der Drehwinkel des Lenkrades oder die Querbeschleunigung
des Fahrzeuges festgestellt und bestimmt wird, daß das Fahrzeug
eine Kurve fährt,
wenn ein von dem Drehwinkel des Lenkrades oder der Querbe schleunigung
abgeleiteter Wert einen ersten Bezugswert übersteigt, wird die Regelverstärkung bzw.
Regelkorrektur nur erhöht,
wenn das Fahrzeug tatsächlich
in Reaktion auf die Tätigkeit eines
Fahrers eine Kurve fährt;
somit kann ein solches Problem, das das Motordrehmoment zufällig verringert und
die Fahrbedingung des Fahrzeuges von dem Fahrgefühl des Fahrers abweicht, vermieden
werden.
-
Bei
der Ausführungsform,
bei der die Regelverstärkung
bzw. die Regelkorrektur, die vergrößert worden ist, verringert
wird, wenn der von dem Drehwinkel des Lenkrades oder der Querbeschleunigung
abgeleitete Wert einen zweiten Bezugswert, der größer als
der erste Bezugswert ist, übersteigt,
wird eine Erhöhung
der Regelverstärkung
in dem Fall unterdrückt,
in welchem der Lenkwinkel übermäßig gedreht
ist oder eine übermäßige Querbeschleunigung
erzeugt wird, wodurch eine Divergenz der Schlupfrate, d.h. eine
Verschlechterung der Konvergenz der Schlupfrate zum Sollwert aufgrund
einer übermäßigen Zunahme
der Regelverstärkung
vermieden und Zuverlässigkeit
der Traktionsregelung gewährleistet
werden kann.
-
Bei
der Ausführungsform,
bei der die Regelverstärkungs-Einstelleinrichtung
die Regelverstärkung bzw.
Regelkorrektur vergrößert, indem
sie einen positiven Korrekturwert zu der Differenz zwischen der Ist-Schlupfrate
und der Soll-Schlupfrate hinzufügt
und die Regelverstärkung
bzw. Regelkorrektur auf Basis der Differenz zwischen der Ist-Schlupfrate
und der Soll-Schlupfrate einstellt, welche größer als der tatsächliche Wert
ist, verringert sich die scheinbare Differenz zwischen der Ist-Schlupfrate und der
Soll-Schlupfrate nicht, wenn sich die Drehzahl der Antriebsräder während einer
Kurvenfahrt ebenso wie die berechnete Schlupfrate verringert, wodurch
eine genügende
Motorregelvariable erhalten werden kann.
-
Die
Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung beispielsweise
beschrieben; in dieser zeigt:
-
1 eine
schematische Ansicht eines Fahrzeuges mit einem Traktionsregelsystem
gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung,
-
2 eine
schematische Ansicht, die das Motorregelsystem des Traktions regelsystems
veranschaulicht,
-
3 eine
schematische Ansicht, die die Lenkbedingungs- bzw. Kurvenfahrtbedingungs-Überwachungseinrichtung
zeigt, und
-
4 ein
Flußdiagramm,
welches den Betrieb des Traktionsregelsystems veranschaulicht.
-
Nach 1 ist
ein Fahrzeug mit einem linken und einem rechten Vorderrad 1 bzw. 2,
einem linken und einem rechten Hinterrad 3 bzw. 4 und
einem Motor 5 vorgesehen. Der Motor 5 ist im Vorderteil
des Fahrzeuges angebracht und sein Abtriebsdrehmoment wird zu den
Vorderrädern 1 und 2 durch
ein Getriebe 6, ein Differential 7 und eine linke
und eine rechte Antriebswelle 8 bzw. 9 übertragen.
Das heißt,
bei diesem Fahrzeug sind die Vorderräder 1 und 2 die
Antriebsräder
und die Hinterräder 3 und 4 die
angetriebenen bzw. mitlaufenden Räder. Die Vorderräder 1 und 2 werden
durch ein Lenkrad 10 gedreht bzw. gelenkt.
-
Rad-Drehzahlgeber 11 bis 14 sind
zum Überwachen
bzw. Feststellen der Raddrehzahlen des linken und rechten Vorderrades 1 bzw. 2 und
des linken und rechten Hinterrades 3 bzw. 4 vorgesehen.
Ein Motor-Steuersystem bzw. -Regelsystem 15 berechnet die
Schlupfrate bzw. den Schlupfbetrag bzw. die Schlupfgeschwindigkeit
der Antriebsräder 1 und 2 auf
der Basis der durch die Rad-Drehzahlgeber 11 bis 14 festgestellten
Rad-Drehzahlen und steuert bzw. regelt, wenn die Schlupfrate der
Antriebsräder 1 und 2 einen
vorbestimmten Schwellenwert Ss für
das Starten bzw. Auslösen
der Traktionssteuerung bzw. Traktionsregelung übersteigt, die Antriebskraft,
die zu den Antriebsrädern 1 und 2 übertragen
wird, und zwar durch Regeln der Ausgangsleistung des Motors 5 derart,
daß die
Schlupfrate der Antriebsräder 1 und 2 zu
einem vorbestimmten Sollwert hin konvergiert. Ein Lenkwinkelgeber 16 überwacht
den Drehwinkel bzw. Lenkwinkel des Lenkrades 10 und eine
Lenkbedingungs-Überwachungseinrichtung 17 überwacht
den Lenkzustand bzw. die Kurvenfahrt des Fahrzeuges auf der Basis
des von dem Lenkwinkelgeber 16 festgestellten Lenkwinkels
oder auf der Basis der Querbeschleunigung des Fahrzeuges. Auf der
Grundlage des Lenkzustandes des Fahrzeuges stellt eine Steuer-bzw.
Regel-Verstärkungs-Einstelleinrichtung 18 eine
Steuerverstärkung
bzw. Regelverstärkung
ein, auf deren Grundlage das Motorregelsystem 15 die Motorausgangsleistung
verringert. Nach 2 ist das Motorregelsystem 15 eine
Regeleinheit vom elektronischen Regeltyp und umfaßt eine
Fahrzeuggeschwindigkeits-Berechnungseinrichtung 19, eine
Schwellwert-Einstelleinrichtung 20, welche Schwellwerte
einstellt, um zu bestimmen, ob die Antriebsräder 1 und 2 Schlupf
haben, eine Schlupfraten-Berechnungseinrichtung 21, welche
die Schlupfrate der Antriebsräder 1 und 2 berechnet,
eine Schlupfbestimmungseinrichtung 22, welche bestimmt,
ob die Antriebsräder 1 und 2 Schlupf
haben, eine Sollwert-Einstelleinrichtung 23, die einen
Sollwert für
die Schlupfrate einstellt, zu welchem die Schlupfrate der Antriebsräder 1 und 2 konvergieren
soll, eine Steuerpegel-Berechnungseinrichtung 24 und eine
Motorausgangs-Steuereinrichtung bzw. -Regeleinrichtung 25, welche
die Ausgangsleistung des Motors 5 regelt.
-
Die
Basisoperation bzw. der Grundbetrieb der Traktionsregelung wird
nachfolgend beschrieben.
-
Die
Fahrzeuggeschwindigkeits-Berechnungseinrichtung 19 nimmt
als Fahrzeuggeschwindigkeit Vr, beispielsweise die niedrigere der
Ratdrehzahlen VRL und VRR des linken bzw. rechten Hinterrades 3 bzw. 4 (die
mitlaufenden Räder)
die von den Rad-Drehzahlgebern 13 bzw. 14 festgestellt
werden.
-
Dann
berechnet die Schwellwert-Einstelleinrichtung 20 die Beschleunigung
Vg des Fahrzeuges auf Grundlage der Änderungsrate bzw. der Änderungsgeschwindigkeit
der Fahrzeuggeschwindigkeit Vr und setzt einen Reibungskoeffizienten μ der Straßenoberfläche auf
einen Wert, der in Abhängigkeit
von der Fahrzeuggeschwindigkeit Vr und der Beschleunigung Vg des
Fahrzeuges mit Bezug auf eine μ Tabelle
(Tabelle 1) bestimmt wird, in welcher der Reibungskoeffizient μ der Straßenoberfläche zur
Fahrzeuggeschwindigkeit Vr und zur Beschleunigung Vg des Fahrzeuges
in Bezug gesetzt ist. Wie aus Tabelle 1 ersichtlich ist, nimmt der
Reibungskoeffizient μ der
Straßenoberfläche mit
Zunahme der Fahrzeuggeschwindigkeit Vr und der Beschleunigung Vg
des Fahrzeuges zu.
-
-
Dann
stellt die Schwellwert-Einstelleinrichtung 20 einen Schwellenwert
Ss zum Starten der Traktionsregelung und einen Schwellenwert Se
zum Beenden der Traktionsregelung auf der Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit
Vr und des Reibungskoeffizienten μ der
Straßenoberfläche in Bezug
auf voreingestellte Schwellenwertkarten ein. Der Schwellenwert Ss
zum Starten der Traktionsregelung wird größer eingestellt als der Schwellenwert
Se zum Beenden der Traktionsregelung.
-
Die
Schlupfraten-Berechnungseinrichtung 21 berechnet die Schlupfraten
SL und SR des linken und rechten Vorderrades 1 bzw. 2,
indem sie die Fahrzeuggeschwindigkeit Vr von den Antriebsrad-Drehzahlen
VFL und VFR (die Raddrehzahlen des linken bzw. rechten Vorderrades 1 bzw. 2),
wie sie von den Rad-Drehzahlgebern 11 und 12 festgestellt
wird, abzieht, und mittelt die Schlupfraten SL und SR, um eine mittlere
Schlupfrate SAv zu berechnen. Dann nimmt die Schlupfraten-Berechnungseinrichtung 21 die
größere der
Schlupfraten SL und SR des linken und rechten Vorderrades 1 bzw. 2 als
eine maximale Schlupfrate SHi.
-
Dann
vergleicht die Schlupfbestimmungseinrichtung 22 die maximale
Schlupfrate SHi mit dem Schwellenwert Ss zum Starten der Traktionsregelung
von der Schwellenwert-Einstelleinrichtung 20, und wenn die
erstere größer als
der letztere ist legt die Schlupfbestimmungseinrichtung 22 fest,
daß die
Vorderräder 1 und 2 Schlupf
haben und setzt den Schlupfflag Fs auf 1. Wenn die maximale Schlupfrate
SHi kleiner als der Schwellenwert Se zur Beendigung der Traktionsregelung
wird, dann legt die Schlupfbestimmungseinrichtung 22 fest,
daß die
Antriebsräder 1 und 2 keinen
Schlupf haben und stellt den Schlupfflag Fs zurück auf 0, wodurch die Traktionsregelung
beendet wird.
-
Die
Sollwert-Einstelleinrichtung 23 setzt eine Soll-Schlupfrate
Te für
die Motorregelung in Abhängigkeit von
einer Karte, in welcher die Soll-Schlupfrate Te in Bezug zu der
Fahrzeuggeschwindigkeit Vr und zu dem Reibungskoeffizienten μ der Straßenoberfläche gesetzt
ist.
-
Dann
berechnet die Steuerpegel- bzw. Regelpegel-Berechnungseinrichtung 24 die
Differenz EN zwischen der Sollschlupfrate Te für die Motorregelung und die
mittlere Schlupfrate SAv. Das heißt EN = SAv – Te (1)
-
Die
Regelpegel-Berechnungseinrichtung 24 berechnet weiterhin
die Änderungsrate
bzw. den Änderungsbetrag
bzw. die Änderungsgeschwindigkeit
DEN der Differenz EN und liest einen Basis-Motorregel-Pegel A auf
Basis der Differenz EN und der Änderungsrate
DEN der Differenz EN aus einer Basis-Motorregel-Pegelkarte (Tabelle
2).
-
-
Die
Regelpegel-Berechnungseinrichtung 24 setzt einen Motorregelpegel
FC(k) innerhalb des Bereiches 0 bis 11 in
Abhängigkeit
von der folgenden Formel (2). FC(k) = FC(k–1) +
A (2)wobei
FC(k–1) den
vorhergehenden Wert des Motorregelpegels FC(k) repräsentiert.
-
Die
Motorleistungs-Regeleinrichtung 25 bewirkt eine Unterbrechung
der Brennstoffzufuhr und/oder eine Verzögerung der Zündtaktsteuerung
in Abhängigkeit
von einem Brennstoffzufuhrunterbrechungsmuster und dem Betrag der
Verzögerung
der Zündtaktsteuerung
in Abhängigkeit
von dem so in Bezug auf eine Tabelle für eine voreingestellte Motorregelung
(Tabelle 3) erhaltenden Motorregelpegel FC. Auf diese Weise wird
die Traktion geregelt bzw. gesteuert.
-
-
In
Tabelle 3 gibt x an, daß die
Brennstoffzufuhr zu dem entsprechenden Zylinder unterbrochen werden soll.
-
Die
Lenk- bzw. Kurvenfahrt-ßedingungs-Überwachungseinrichtung 17 und
die Steuer- bzw. Regelverstärkungs-Einstelleinrichtung 18,
die wichtige Merkmale der Erfindung darstellen, werden nachfolgend
beschrieben.
-
Nach 3 umfaßt die Lenkbedingungs-Überwachungseinrichtung 17 eine
Querbeschleunigungs-Berechnungseinrichtung 26 und eine
Lenk- bzw. Kurvenfahrt-Bestimmungseinrichtung 27.
-
Der
Lenkwinkelgeber 16 stellt den absoluten Wert H des Drehwinkels
bzw. Lenkwinkels des Lenkrades 10 (nachfolgend der Einfachheit
halber manchmal als der "Lenkwinkel" bezeichnet) fest
und gibt den Lenkwinkel H an die Lenkbestimmungseinrichtung 27 ab.
-
Die
Querbeschleunigungs-Berechnungseinrichtung 26 berechnet
den Wenderadius bzw. Lenkradius Rr des Fahrzeuges auf Grundlage
der Geschwindigkeiten VRL und VRR der mitlaufenden Räder, die
durch die Rad-Drehzahlgeber 13 und 14 festgestellt
werden, und zwar gemäß der folgenden
Gleichung (3). Rr
= Min(VRL,VRR) × T/|VRL–VRR| +
1/2 × T (3)
-
In
der Gleichung (3) bedeutet Min(VRL,VRR) die geringere der Drehzahlen
VRL, VRR der mitlaufenden Räder,
|VRL–VRR|
den absoluten Wert der Differenz zwischen den Drehzahlen VRL und
VRR der mitlaufenden Räder
und T die Radspur des Fahrzeuges (z.B. 1,7m).
-
Dann
berechnet die Querbeschleunigungs-Berechnungseinrichtung 26 die
Querbeschleunigung G auf Basis des so erhaltenen Kurvenradius bzw.
Wenderadius bzw. Lenkradius Rr und der Fahrzeuggeschwindigkeit Vr,
die durch die Fahrzeuggeschwindigkeits-Berechnungseinrichtung gemäß der folgenden
Gleichung (4) berechnet worden ist. G = (Vr)2 × (1/R) × (1/127) (4)
-
Die
Lenk- bzw. Wende- bzw. Kurven-Bestimmungseinrichtung 27 liest
einen Bezugswert Ho des Lenkwinkels H und einen Bezugswert Go der
Querbeschleunigung G entsprechend der durch die Fahrzeuggeschwindigkeits-Berechnungseinrichtung 19 berechneten
Fahrzeuggeschwindigkeit Vr und dem Reibungskoeffizienten μ der Straßenoberfläche, wie
er durch die Schwellenwert-Einstelleinrichtung 20 von Bezugswerttabellen
(Tabelle 4 und Tabelle 5) für
den Lenkwinkel und die Querbeschleunigung gesetzt ist, die unter
Benutzung der Fahrzeuggeschwindigkeit Vr und des Reibungskoeffizienten μ der Straßenoberfläche als
Parameter gesetzt worden sind.
-
-
-
Die
Kurven-Bestimmungseinrichtung 27 vergleicht den Lenkwinkel
H und die Querbeschleunigung G, welche durch den Lenkwinkelgeber 16 bzw.
die Querbeschleunigungs-Berechnungseinrichtung 26 erhalten worden
sind, mit den aus den Tabellen 4 und 5 ausgelesenen Bezugswerten
Ho und Go: Wenn ein Wert oder beide Werte von Lenkwinkel H und Querbeschleunigung
G größer als
der entsprechende Bezugswert ist bzw. sind, dann legt die Kurven-Bestimmungseinrichtung 27 fest,
daß das
Fahrzeug eine Kurve fährt,
und andernfalls legt die Kurven-Bestimmungseinrichtung 27 fest,
daß das
Fahrzeug keine Kurve fährt.
Wenn die Kurven-Bestimmungseinrichtung 27 feststellt,
daß das
Fahrzeug eine Kurve fährt,
dann gibt die Regelverstärkungs-Einstelleinrichtung 18 einen
positiven Korrekturwert K an die Regelpegel-Berechnungseinrichtung 24 ab
und die Regelpegel-Berechnungseinrichtung 24 addiert den
Korrekturwert K zu der gemäß der Gleichung (1)
berechneten Differenz EN. Das heißt EN = (SAv – Te)
+ K (5)
-
Der
Korrekturwert K ist zum Lenkwinkel H in Bezug gesetzt, wie es in
der folgen den Tabelle 6 gezeigt ist.
-
-
Das
heißt,
da die Regelverstärkungs-Einstelleinrichtung 18 einen
Korrekturwert K ausliest, welcher gemäß dem Wert des Lenkwinkels
H eingestellt ist, und die Regelpegel-Berechnungseinrichtung 24 den
Korrekturwert K zur Differenz EN zwischen der Soll-Schlupfrate Te
und der mittleren Schlupfrate SAv hinzufügt, wird die Differenz EN um
den Korrekturwert K vergrößert, wenn
das Fahrzeug eine Kurve fährt
und die Regelpegel-Berechnungseinrichtung 24 liest den
Basis-Motor-Regelpegel A aus der Basis-Motor-Regelpegelkarte auf Basis
der vergrößerten Differenz
EN. Infolgedessen wird der ausgelesene Wert des Basis-Motor-Regelpegels A
größer und
wird der Motor-Regelpegel FC, der auf der Grundlage des größeren Basis-Motor-Regelpegels
A gemäß der Gleichung
(2) erhalten wird, vergrößert. Somit
wird die Motorausgangsleistung noch weiter unterdrückt. Wenn
beispielsweise der Lenkwinkel H 15° beträgt, dann beträgt der Korrekturwert
K 2km/h und die Differenz EN wird um 2km/h vergrößert, wodurch die Regelverstärkung für die Motor-Ausgangsleistungs-Verringerung
vergrößert wird.
-
Bei
dieser besonderen Ausführungsform
wird der Korrekturwert K mit Zunahme des Lenkwinkels H bis zu 24° vergrößert und,
wenn der Lenkwinkel H 24° übersteigt,
wird der Korrekturwert K vermindert mit einer Zunahme des Lenkwinkels
H bis zu 30°,
oberhalb dessen der Korrekturwert K auf Null gesetzt wird. Das heißt, die
Regelverstärkung
für die
Motor-Ausgangsleistungs-Verringerung wird bei Zunahme des Lenkwinkels
H oberhalb von 24° vermindert
und eine Zunahme der Regelverstärkung
wird auf Null gesetzt, wenn der Lenkwinkel H 30° übersteigt.
-
Bei
dieser Anordnung kann eine Verschlechterung bei der Konvergenz der
Schlupfrate zum Sollwert aufgrund einer Zunahme der Regelverstärkung vermieden
werden und Zuverlässigkeit
der Traktionskontrolle bzw. Traktionsregelung kann gewährleistet
werden.
-
Da
weiterhin die Bezugswerte Ho und Go zur Bestimmung, ob das Fahrzeug
eine Kurve fährt,
in Abhängigkeit
von der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Reibungskoeffizienten der
Straßenoberfläche bestimmt werden,
wird die Regelverstärkung
zu einem optimalen Zeitpunkt bzw. in einer optimalen Zeittaktsteuerung während der
Kurvenfahrt in Abhängigkeit
von den Laufbedingungen, wie der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem
Zustand der Straßenoberfläche vergrößert.
-
Die
Betriebsweise des Traktionssteuersystems bzw. Zugregelsystems gemäß dieser
Ausführungsform wird
mit Bezug auf das Flußdiagramm
in 4 näher
erläutert.
-
Im
Schritt S1 wird festgestellt, ob die Traktionsregelung bewirkt ist.
Wenn festgestellt wird, daß die Traktionsregelung
bewirkt ist, dann wird im Schritt S2 festgestellt, ob der Lenkwinkel
H kleiner als der Bezugswert Ho ist. Wenn festgestellt wird, daß der Lenkwinkel
H kleiner als der Bezugswert Ho ist, dann wird festgestellt, ob
die Querbeschleunigung G kleiner als der Bezugswert Go ist. Wenn
festgestellt wird, daß die
Querbeschleunigung G kleiner als der Bezugswert Go ist, dann wird
der Differenz EN in der Schlupfrate kein Korrekturwert hinzugefügt (Schritt
S4). Wenn festgestellt wird, daß der
Lenkwinkel H nicht kleiner als der Bezugswert Ho ist, oder wenn
festgestellt wird, daß die
Querbeschleunigung G nicht kleiner als der Bezugswert Go ist, dann
wird der Differenz EN der Schlupfrate der Korrekturwert K hinzugefügt (Schritt
S5). Dann werden im Schritt S6 der Basis-Motor-Regelpegel und der Motor-Regelpegel
auf Basis der im Schritt S4 oder S5 berechneten Differenz EN berechnet.
-
Obgleich
bei dieser Ausführungsform
die Querbeschleunigung G des Fahrzeuges auf Basis der Drehzahlen
der mitlaufenden Räder
und der Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet worden ist, kann die Querbeschleunigung
G direkt durch einen Querbe schleunigungsfühler festgestellt werden.
-
Die
in den Tabellen 1 bis 6 gezeigten Werte dienen lediglich der Veranschaulichung
und können
in Abhängigkeit
von einem gewünschten
Steuermuster bzw. Regelmuster des Traktionsregelsystems, einem gewünschten
Laufverhalten des Fahrzeuges und dergleichen geändert werden.
-
Weiterhin
kann der Korrekturwert K, obgleich er bei der oben beschriebenen
Ausführungsform
in Abhängigkeit
von dem Lenkwinkel H bestimmt worden ist, wie es in Tabelle 6 gezeigt
ist, in Abhängigkeit
von der Querbeschleunigung G bestimmt werden.
