DE3836471A1 - Verfahren und vorrichtung zur regelung der antriebskraft eines kraftfahrzeugs - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Regelung der Antriebskraft eines Kraftfahrzeugs. Insbesondere befaßt sich die Erfindung mit einem kombinierten Regelsystem, das einerseits eine Regelung der Fahrgeschwindigkeit auf eine vorgegebene Reisegeschwindigkeit gestattet und andererseits die Durchführung einer Antriebsschlupfregelung zur Verbesserung der Traktion des Fahrzeugs insbesondere auf glatter Fahrbahn ermöglicht.

Für Kraftfahrzeuge sind in letzter Zeit Regeleinrichtungen vorgeschlagen worden, die beide Regelfunktionen aufweisen, die also einerseits die Fahrzeuggeschwindigkeit automatisch auf eine vom Fahrer gewünschte und eingestellte Reisegeschwindigkeit einregeln, so daß beispielsweise bei Autobahnfahrten das Gaspedal nicht betätigt zu werden braucht, und die andererseits auf glatter, beispielsweise schneebedeckter oder vereister Fahrbahn den Schlupf der Antriebsräder regeln. Beispiele einzelner Regelsysteme werden in den japanischen Patentanmeldungen (erste Veröffentlichung) Nr. 60-4428, veröffentlicht am 10. Januar 1985, und Nr. 61-1 35 945, veröffentlicht am 23. Juni 1986, beschrieben.

Bei einem Fahrzeug, das mit einem herkömmlichen Fahrgeschwindigkeitsregelsystem ausgestattet ist, wird auch bei völlig unbetätigtem Gaspedal der Öffnungswinkel einer ersten Drosselklappe, die einen Antriebskraft-Steuermechanismus des Fahrzeugmotors bildet, mit Hilfe eines ersten Drosselklappenstellgliedes entsprechend einer Regelvariablen derart eingestellt, daß die Fahrzeuggeschindigkeit auf die voreingestellte Reisegeschwindigkeit eingeregelt wird.

Ein Fahrgeschwindigkeitsregeler nimmt ein Radgeschwindigkeitssignal von einem an einem Rad (einem Antriebsrad) des Fahrzeugs angeordneten Radgeschwindigkeitssensor auf und liefert Beschleunigungs/Verzögerungs-Befehle an das erste Drosselklappenstellglied, so daß die tatsächliche Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs mit der vom Fahrer eingestellten Reisegeschwindigkeit in Übereinstimmung gehalten wird. Wenn beispielsweise die tatsächliche Geschwindigkeit unter den Sollwert (die Reisegeschwindigkeit) absinkt, so wird der Öffnungswinkel der ersten Drosselklappe vergrößert, so daß die Antriebskraft des Fahrzeugmotors zunimmt und das Fahrzeug wieder auf die gewünschte Geschwindigkeit beschleunigt wird.

Der Fahrgeschwindigkeitsregler wird aktiviert durch Betätigen eines im Fahrzeuginnenraum angebrachten Geschwindigkeitswählschalters. Wenn der Wählschalter ausgeschaltet und/oder die Bremse oder das Kupplungspedal betätigt werden, so wird der Fahrgeschwindigkeitsregler augenblicklich außer Kraft gesetzt und abgeschaltet.

Stromabwärts der ersten Drosselklappe ist eine zweite Drosselklappe angeordnet, die normalerweise in der vollständig geöffneten Stellung gehalten wird. Diese zweite Drosselklappe wird mit Hilfe eines zweiten Drosselklappenstellglieds betätigt.

Ein Antriebsschlupfregler nimmt ein Signal von einem Sensor auf, der die Fahrzeuggeschwindigkeit, d. h., die Geschwindigkeit des Fahrzeugaufbaus erfaßt (die annähernd mit der Geschwindigkeit eines Antriebsrades übereinstimmt). Weiterhin nimmt der Antriebsschlupfregler ein Signal von dem Radgeschwindigkeitssensor und ein Signal eines Drosselklappensensors auf, der den Öffnungswinkel der ersten Drosselklappe abtastet. Der Antriebsschlupfregler überprüft, ob die Differenz zwischen der Radgeschwindigkeit des Antriebsrades und der Geschwindigkeit des Fahrzeugaufbaus oberhalb eines bestimmten Schwellenwertes liegt und stellt anhand dieser Überprüfung fest, ob ein unzulässiger Schlupf vorliegt. Im Fall eines unzulässigen Schlupfes liefert der Antriebsschlupfregler ein Schlupfregelsignal an das zweite Drosselklappenstellglied, so daß die zweite Drosselklappe in Schließrichtung verstellt und die Antriebskraft des Motors entsprechend verringert wird. Da der Antriebsschlupf nur auftritt, wenn das Drehmoment des Antriebsrades größer ist als die Reibungskraft zwischen Reifen und Fahrbahn, wird durch die Verringerung der Antriebskraft des Motors eine Anpassung des Drehmoments des Antriebsrades an die Reibungskraft erreicht.

Wenn jedoch die beiden oben beschriebenen Regelsysteme in demselben Fahrzeug installiert sind, so arbeiten die beiden Regelsysteme unabhängig voneinander, und unter bestimmten Fahrbedingungen kann es zu unerwünschten gegenseitigen Beeinflussungen (Interferenzen) zwischen den beiden Regelsystemen kommen.

In Fig. 5(A) bis 5(C), auf die zur Erläuterung der Problemstellung der Erfindung bereits hier Bezug genommen werden soll, sind Kurven für verschiedene Fahrzeugparameter dargestellt, wie sie sich bei einer Kombination der bisher vorgeschlagenen Regelsysteme in dem Fall ergeben, daß das Fahrzeug auf einer Fahrbahn, die eine leichte Steigung von beispielsweise 3% aufweist, plötzlich einen Fahrbahnabschnitt mit sehr niedrigem Reibungskoeffizienten (beispielsweise μ = 0,1) erreicht, so daß die Antriebsschlupfregelung einsetzt. Wie in Fig. 5(A) bis 5(C) gezeigt ist, weichen die Radgeschwindigkeit V _w des Antriebsrades und die Fahrzeuggeschwindigkeit V _CAR voneinander ab, da während des Intervalls von 10 Sekunden bis etwa 30 Sekunden auf der Zeitachse ein Schlupf der Antriebsräder auf der oben beschriebenen Fahrbahn auftritt. Aufgrund der Abweichung zwischen der Radgeschwindigkeit und der Fahrzeuggeschwindigkeit wird der Antriebsschlupfregler aktiv, so daß er die zweite Drosselklappe weitgehend schließt, damit das Antriebsdrehmoment die Reibungskraft zwischen Fahrbahn und Reifen nicht übersteigt.

Da andererseits jedoch die Radgeschwindigkeit infolge der verringerten Antriebskraft unter den eingestellten Sollwert (die gewünschte Reisegeschwindigkeit) absinkt, bewirkt der Fahrgeschwindigkeitsregler ein Öffnen der ersten Drosselklappe, so daß die Radgeschwindigkeit der Antriebsräder wieder auf den Sollwert erhöht wird.

In der oben beschriebenen Weise kommt es durch das Öffnen der einen Drosselklappe und das Schließen der anderen Drosselklappe zu einer Interferenz zwischen den beiden Regelsystemen. Der Schlupf kann durch geringfügiges Schließen der zweiten Drosselklappe unterdrückt werden, wenn die erste Drosselklappe im wesentlichen geschlossen ist. Wenn jedoch die erste Drosselklappe weit geöffnet ist, muß die zweite Drosselklappe sehr weit geschlossen werden, damit eine vergleichbare Verringerung der Antriebskraft des Motors erreicht wird. Da sich außerdem das Fahrzeug unmittelbar nach dem Eintreten in den Fahrbahnbereich mit glatter Oberfläche in einem Übergangszustand befindet, ist es unter Berücksichtigung der Regelgeschwindigkeit des Antriebsschlupfreglers schwierig, einen Öffnungswinkel genau zu bestimmen, um den die Drosselklappe zur Erzielung eines guten Ansprechverhaltens geschlossen werden muß. Die Wirkung der Antriebsschlupfunterdrückung kann daher beeinträchtigt werden.

Die Antriebsschlupfregelung sollte deshalb eine höhere Priorität als die Fahrgeschwindigkeitsregelung haben, wenn das Fahrzeug auf glatter Fahrbahn fährt, auf der die Gefahr besteht, daß die Lenkkraft bei Betätigen des Lenkrades zu klein wird oder die Kurvenführungskraft während einer Lenkoperation verloren geht. Außerdem ist es wünschenswert, den Betrieb des Fahrgeschwindigkeitsreglers vorübergehend zu unterbrechen, wenn das Fahrzeug auf einer solchen glatten Fahrbahn fährt, damit die Wirkung der Antriebsschlupfregelung nicht beeinträchtigt wird.

Da in dem Fall, daß die beiden Drosselklappen in Reihe hintereinander angeordnet sind, die Ansaugluftmenge durch den wirksamen Öffnungsquerschnitt des Ansaugluftkanals an der Stelle bestimmt wird, an der dieser Öffnungsquerschnitt aufgrund einer der beiden Drosselklappen minimal ist, wird die Regelung durch den Antriebsschlupfregler nach dem zweiten Schließen der zweiten Drosselklappe dominiert. Obgleich die Regelung des Fahrgeschwindigkeitsreglers vernachlässigt werden kann, ist die unnötige Verstellbewegung der ersten Drosselklappe eine Ursache für erhöhten Verschleiß an den gleitenden Teilen der ersten Drosselklappe.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Regelung der Fahrgeschwindigkeit und zur Antriebsschlupfregelung bei einem Kraftfahrzeug anzugeben, bei dem eine gegenseitige Störung der beiden Regelfunktionen vermieden wird.

Erfindungsgemäße Lösungen dieser Aufgabe sind in den Patentansprüchen 1 und 2 angegeben.

Erfindungsgemäß erfolgt zwar im Normalbetrieb eine automatische Regelung der Fahrzeuggeschwindigkeit auf den vom Fahrer eingestellten Sollwert, wenn jedoch ein Schlupf an einem der Antriebsräder festgestellt wird, so wird das Fahrgeschwindigkeitsregelsystem außer Kraft gesetzt, und es erfolgt lediglich im Rahmen der Antriebsschlupfregelung eine Verringerung der Antriebskraft des Motors. Auf diese Weise wird vermieden, daß die Wirkung des Fahrgeschwindigkeitsregelsystems die Wirkung des Antriebsschlupfregelsystems beeinträchtigt, und es wird eine einwandfreie Antriebsschlupfregelung gewährleistet, so daß das Fahrzeug auch auf glatter Fahrbahn sicher beherrschbar bleibt. Darüber hinaus wird durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen ein unnötiger Verschleiß an der Drosselklappe vermieden, die für die Fahrgeschwindigkeitsregelung benutzt wird.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 ein Blockdiagramm eines erfindungsgemäßen kombinierten Regelsystems zur Regelung der Fahrgeschwindigkeit und zur Schlupfbegrenzung;

Fig. 2 ein Flußdiagramm des Fahrgeschwindigkeits- Regelverfahrens in dem Regelsystem nach Fig. 1;

Fig. 3 ein Flußdiagramm des Schlupfbegrenzungs- Regelverfahrens in dem Regelsystem nach Fig. 1;

Fig. 4(A) bis 4(C) verschiedene Wellenformen zur Illustration der Arbeitsweise des Regelsystems und

Fig. 5(A) bis 5(C) verschiedene Wellenformen zur Illustration der Arbeitsweise eines herkömmlichen Regelsystems.

In Fig. 1 ist ein kombiniertes Regelsystem dargestellt, das einerseits dazu dient, die Fahrzeuggeschwindigkeit auf eine gewünschte Reisegeschwindigkeit einzuregeln, und das außerdem eine Antriebsschlupfregelung zur Verbesserung der Traktion des Fahrzeugs ausführt.

Ein Fahrgeschwindigkeitsregler 6 nimmt ein Radgeschwindigkeitssignal V _w von einem Radgeschwindigkeitssensor 5 auf (der an einem Antriebsrad des Fahrzeugs angeordnet ist). Ein Drosselklappenstellglied 4 erhält ein Fahrgeschwindigkeits- Befehlssignal von dem Fahrgeschwindigkeitsregler 6 und stellt den Öffnungswinkel einer ersten Drosselklappe 2 ein, die in einem Ansaugkanal 1 des Fahrzeugmotors angeordnet ist. Der Fahrgeschwindigkeitsregler 6 wird durch einen Mikrocomputer gebildet, der auf einen Befehl zum Regeln der Fahrzeuggeschwindigkeit auf einen vom Fahrer über einen nicht gezeigten Wählschalter eingegebenen Sollwert die Radgeschwindigkeit V _w aufnimmt, die vom Fahrer gewünschte Fahrgeschwindigkeit V _s als Sollwert für die Radgesschwindigkeit speichert und ein Steuersignal an das Drosselklappenstellglied 4 liefert, so daß der Öffnungswinkel R₁ der Drosselklappe 2 derart verstellt wird, daß der Istwert der Radgeschwindigkeit V _w auf den gespeicherten Sollwert V _s eingeregelt wird. Das Drosselklappenstellglied 4 enthält pneumatische Steuerventile und eine Membran, die unabhängig von dem Gaspedal 3 mit der ersten Drosselklappe 2 verbunden ist. Die Steuerventile des Drosselklappenstellgliedes 4 steuern den Luftdruck (Überdruck) in einer durch die Membran begrenzten Kammer in Abhängigkeit von dem von dem Mikrocomputer übermittelten Steuersignal, und die durch die Membran erzeugte Betätigungskraft wird auf die Drosselklappe 2 übertragen, so daß deren Öffnungswinkel verändert und die Fahrzeuggeschwindigkeit an den gespeicherten Sollwert angeglichen wird.

Ein Antriebsschlupfregler 11 erhält ein für die Geschwindigkeit des Fahrzeugaufbaus repräsentatives Fahrzeuggeschwindigkeitssignal V _CAR von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 9, das Radgeschwindigkeitssignal V _w von dem Radgeschwindigkeitssensor 5 und ein für den Öffnungswinkel R₁ der ersten Drosselklappe 2 repräsentatives Signal von einem ersten Drosselklappensensor 10. Der Antriebsschlupfregler 11 erzeugt ein Befehlssignal für ein zweites Stellglied 8, das zur Einstellung des Öffnungswinkels einer zweiten Drosselklappe 7 dient, die stromabwärts der ersten Drosselklappe 2 in dem Ansaugkanal angeordnet ist. Das zweite Stellglied 8 weist beispielsweise einen Schrittmotor oder Gleichstrommotor auf. Der Aufbau des zweiten Drosselklappenstellglieds 8 ist beispielsweise in der japanischen Patentanmeldung (erste Veröffentlichung) Nr. 61-60331, veröffentlicht am 28. März 1986, beschrieben, auf deren Inhalt hiermit Bezug genommen wird. Der Antriebsschlupfregler 11 liefert außerdem ein Sperrsignal an den Fahrgeschwindigkeitsregler 6, wie nachfolgend näher erläutert wird.

Fig. 2 und 3 veranschaulichen die in den Reglern 6 und 11 ausgeführten Regelprozesse.

Die Regelprozesse gemäß Fig. 2 und 3 werden in geeigneten Regelintervallen wiederholt, beispielsweise alle 10 ms im Fall der Fahrgeschwindigkeitsregelung und alle 5 ms im Fall der Antriebsschlupfregelung.

(i) Fahrgeschwindigkeitsregelung

Die Fahrgeschwindigkeitsregelung wird derart ausgeführt, daß die Radgeschwindigkeit V _w mit einem Sollwert V _s für die Reisegeschwindigkeit des Fahrzeugs in Übereinstimmung gebracht wird. Wenn die Radgeschwindigkeit V _w nicht mit dem Sollwert V _s übereinstimmt, wird der Öffnungswinkel R₁ der ersten Drosselklappe 2 in den Schritten SP 1 bis SP 4 in Fig. 2 verändert.

(ii) Antriebsschlupfregelung

Wenn der Antriebsschlupfregler 11 die Signale V _CAR,V_w und R₁ von den Sensoren 5, 9 und 10 erhält, so wird in den Schritten ST 1 bis ST 3 gemäß Fig. 3 die Differenz Δ v ( Δ v = V _w - V _CAR) zwischen der Radgeschwindigkeit und der Fahrzeuggeschwindigkeit mit einem vorgegebenen Wert V _TH (beispielsweise 5 km/h) verglichen, um den Schlupfzustand des Rades festzustellen. Das den Öffnungswinkel R₁ der ersten Drosselklappe 2 angebende Signal dient dazu, den Beschleunigungszustand des Fahrzeugs für die Ausführung der Antriebsschlupfregelung zu ermitteln.

Unter der Bedingung

(a) Δ V ≧ V _TH

liegt ein Radschlupf vor. In diesem Fall wird die zweite Drosselklappe 7 geschlossen, damit das Drehmoment des Antriebsrades verringert und an die zwischen Reifen und Fahrbahn wirkende Reibungskraft angepaßt wird. Gemäß Fig. 3 wird in Schritt ST 7 eine Rückkopplungsgröße ε nach einem Proportional-Differential-Regelgesetz gemäß Gleichung (1) berechnet.

ε = G _p · Δ V + G _D · Δ²V (1),

wobei G _p und G _D (konstante) Proportional- bzw. Differential- Verstärkungskoeffizienten sind. Die Größe Δ²V gibt die Änderung von Δ V pro Einheitsintervall an und wird in Schritt ST 6 gemäß der nachfolgenden Gleichung (2) berechnet.

Δ²V = Δ V - Δ V _OLD (2).

Δ V _OLD ist der in der vorangehenden Regelperiode ermittelte Wert der Größe Δ V. In Schritt ST 13 wird der aktuelle Wert von Δ V als neuer Wert für Δ V _OLD für die nachfolgende Regelperiode gespeichert.

Die Größe ε wird negativ zurückgekoppelt, und der Öffnungswinkel R₂ der zweiten Drosselklappe 7 wird in Schritt ST 8 gemäß der Gleichung (3) bestimmt.

R₂ = 90° - ε (3).

Je größer der Schlupf ist, desto größer wird ε ( Δ V nimmt einen hohen Wert an oder Δ²V nimmt einen hohen Wert an). Folglich wird die zweite Drosselklappe 7 aus der vollständig geöffneten Stellung ( R₂ = 90°) in die vollständig geschlossene Stellung ( R₂ = 0°) getrieben, so daß die Antriebskraft verringert wird.

Unter der Bedingung

(b) Δ V < V _TH

liegt kein Schlupf vor, und das Fahrzeug fährt auf einer griffigen Fahrbahnoberfläche. Folglich besteht keine Notwendigkeit, die zweite Drosselklappe 7 zu schließen. ε hat den Wert 0, und die zweite Drosselklappe 7 wird in den Schritten ST 3 und ST 12 in der vollständig geöffneten Stellung gehalten ( R₂ = 90°).

Bei der Steuerung der Umschaltungen mit dem Wert V _TH als Bezugswert, kann in der Praxis ein Schaltprellen (Umschaltvorgänge in schneller Folge) auftreten. Wenn einmal ein Flag INH gesetzt ist, so ist eine vorgegebene Haltezeit (10 Sekunden) vorgesehen, so daß das Flag auch unter der Bedingung V < V _TH nicht abfällt (Schritte ST 4, ST 9 und ST 10). Auf diese Weise wird das Schaltprellen verhindert.

(iii) Zusammenspiel der Regelvorgänge

Die Antriebsschlupfregelung wird ausgeführt unter der Bedingung Δ V ≧ V _TH. Wenn gleichzeitig die Fahrgeschwindigkeitsregelung ausgeführt wird, so überlagern sich die beiden Regelvorgänge, und es kann zu Interferenzen kommen. Zur Beherrschung solcher Interferenzen sind gemäß Fig. 2 und 3 die Schritte SP 3, SP 5, ST 5 und ST 11 eingefügt.

Gemäß Fig. 3 wird den Schritten ST 3 und ST 5 das als Sperrsignal dienende Flag INH gesetzt, wenn Δ V größer oder gleich V _TH ist, und bei der Fahrgeschwindigkeitsregelung gemäß Fig. 2 wird in Schritt SP 3 das Flag INH überprüft. Wenn das Flag INH gesetzt ist, übermittelt der Fahrgeschwindigkeitsregler 6 kein Befehlssignal an das erste Drosselklappenstellglied 4, so daß keine Betätigungskraft auf die erste Drosselklappe 2 ausgeübt wird. Wenn beispielsweise der Wählschalter eingeschaltet ist, so werden die Fahrgeschwindigkeitsregelung und der Wählschalter sofort abgeschaltet bzw. zurückgesetzt. Dies bedeutet, daß eine Bedingung vorliegt, in der die Fahrgeschwindigkeitsregelung nicht ausgeführt werden kann.

Das Setzen des Flags INH bedeutet, daß ein den Zustand des Flags angebendes Signal einen hohen Wert H annimmt, und das Zurücksetzen des Flags bedeutet, daß dieses Signal einen niedrigen Wert L annimmt.

Nachfolgend soll die Wirkungsweise des Fahrgeschwindigkeitsreglers und des Antriebsschlupfreglers in dem Fall beschrieben werden, daß das Fahrzeug einen Fahrbahnabschnitt mit glatter Fahrbahnoberfläche erreicht, während der Fahrgeschwindigkeitsregler 6 in Betrieb ist.

In diesem Fall wird der Fahrgeschwindigkeitsregler 6 automatisch abgeschaltet, sobald der Antriebsschlupfregler 11 aktiv wird. Auch wenn die Radgeschwindigkeit V _w kleiner ist als der Sollwert V _s, bleibt daher der Öffnungswinkel der ersten Drosselklappe 2 unverändert, sofern nicht der Fahrer das Gaspedal 3 betätigt.

Wenn in diesem Fall die erste Drosselklappe 2 ungeachtet des Zustands der zweiten Drosselklappe 7 frei geöffnet wird, so ändert sich die Ansaugluftmenge, die an der zweiten Drosselklappe 2 vorbeiströmt. Damit ändert sich auch die durch Verringerung des Öffnungswinkels der zweiten Drosselklappe 7 bewirkte Verringerung der Ansaugluftmenge, die zu der Verminderung der Antriebskraft beiträgt. Aus diesem Grund ist es schwierig, ein gutes Ansprechverhalten der Proportional-Differential-Regelung aufrechtzuerhalten, und eine präzise Antischlupfregelung ist nicht möglich.

Wenn andererseits das Gaspedal 3 nicht durch den Fahrer betätigt wird und der Öffnungswinkel der Drosselklappe 2 konstant bleibt, so behält der Ansaugluftdurchsatz an der ersten Drosselklappe 2 einen festen Wert. Wenn unter dieser Bedingung die Proportional-Differential-Regelung nach dem Wert Δ V ausgeführt wird, so wird eine stabile Regelung und eine wirksame Schlupfunterdrückung erreicht. Durch das Zusammenspiel des Fahrgeschwindigkeitsreglers 6 und des Antriebsschlupfreglers 11 in dem Sinne, daß bei Auftreten eines Schlupfes auf glatter Fahrbahn die Fahrgeschwindigkeitsregelung unterbleibt, wird somit eine einwandfreie Antriebsschlupfregelung und eine gute Traktion des Fahrzeugs gewährleistet.

Fig. 4(A) bis 4(C) zeigen die Wellenformen verschiedener Kenngrößen für eine Fahrsituation, die der eingangs unter Bezugnahme auf Fig. 5(A) bis 5(C) erörterten Fahrsituation entspricht.

Im Gegensatz zu den in Fig. 5(A) bis 5(C) gezeigten Ergebnissen wird gemäß Fig. 4(A) bis 4(C) der Öffnungswinkel R₂ der zweiten Drosselklappe (7) nicht durch die erste Drosselklappe (2) beeinflußt, und die Verstellung des Öffnungswinkels R₂ im Rahmen der Antriebsschlupfregelung erfolgt mit gleicher Amplitude.

Da außerdem während dieser Zeit der Fahrgeschwindigkeitsregler 6 nicht unnötigerweise den Öffnungswinkel der ersten Drosselklappe 2 verändert, wird der Verschleiß der Lager und Dichtungsteile der Drosselklappe 2 vermindert.

Die Regler 6 und 11 sind vorzugsweise in einen Mikrocomputer integriert, mit dem auch das Zusammenspiel der Regelprozesse auf einfache Weise gesteuert werden kann.

Claims (12)

1. Verfahren zur Regelung der Antriebskraft eines Kraftfahrzeugs, bei dem

• - der Schlupfzustand wenigstens eines Antriebsrades überwacht wird,
• - die Antriebskraft des Fahrzeugmotors verringert wird, wenn ein Schlupf festgestellt wird, und
• - eine Regelung der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs auf einen vorgegebenen Sollwert durch Verändern der Antriebskraft des Fahrzeugs in Abhängigkeit von der abgetasteten Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit nur unter der Bedingung erfolgt, daß kein Schlupf vorliegt.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit

• - wenigstens einem Geschwindigkeitssensor (5) zum Erfassen der Geschwindigkeit (V _w) des Fahrzeugs,
• - einer Fahrgeschwindigkeits-Vorgabeeinrichtung zum Einstellen eines Sollwertes (V _s) für die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs,
• - einem Fahrgeschwindigkeitsregler (6) zum Erzeugen eines Geschwindigkeitsregelsignals zum Einregeln der Fahrzeuggeschwindigkeit auf den Sollwert,
• - einer ersten Stelleinrichtung (2, 4) zum Verändern der Antriebskraft des Fahrzeugmotors in Abhängigkeit von dem Geschwindigkeitsregelsignal,
• - einer Schlupfmeldeeinrichtung (9) zum Erfassen eines Schlupfes an wenigstens einem Antriebsrad des Fahrzeugs,
• - einem Antriebsschlupfregler (11) zum Erzeugen eines Schlupfregelsignals zur Verringerung der Antriebskraft des Fahrzeugs, wenn die Schlupfmeldeeinrichtung einen Schlupf feststellt,
• - einer zweiten Einstelleinrichtung (7, 8) zum Verringern der Antriebskraft des Fahrzeugs entsprechend dem Schlupfregelsignal und
• - einer Sperreinrichtung, die die Ausgabe des Geschwindigkeitsregelsignals durch den Fahrgeschwindigkeitsregler (6) verhindert, wenn die Schlupfmeldeeinrichtung einen Schlupf feststellt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einstelleinrichtung ein Stellglied (4) und einen durch das Stellglied betätigten, auf den Motor des Fahrzeugs einwirkenden Steuermechanismus (2) aufweist und daß der Antriebsschlupfregler (11) ein den Zustand des Steuermechanismus (2) repräsentierendes Signal ( R₁) aufnimmt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlupfmeldeeinrichtung einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor (9) zur Erfassung der Geschwindigkeit des Fahrzeugaufbaus aufweist und daß der Antriebsschlupfregler (11) das Schlupfregelsignal erzeugt, wenn die Differenz ( Δ V) zwischen der durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor (9) abgetasteten Geschwindigkeit (V _CAR) des Fahrzeugaufbaus und der durch einen Radgeschwindigkeitssensor (5) abgetasteten Radgeschwindigkeit (V _w) eines Antriebsrades größer ist als ein vorgegebener Schwellenwert (V _TH).

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsschlupfregler (11) periodisch die Differenz ( Δ V) zwischen der Geschwindigkeit (V _CAR) des Fahrzeugaufbaus und der Radgeschwindigkeit (V _w) berechnet und anhand dieser Differenz ( Δ V) und der Änderung( Δ²V) dieser Differenz gegenüber dem vorausgegangenen Regelzyklus eine Variable ( R₂) berechnet, die die Verringerung der Antriebskraft des Fahrzeugmotors bestimmt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Variable ( R₂) nach der folgenden Gleichung berechnet wird: R₂ = 90° - (G _P · Δ V + G _D · Δ²V),wobei G _P und G _D Proportional- bzw. Differential-Verstärkungskoeffizienten sind, R V die Differenz zwischen der Geschwindigkeit des Fahrzeugaufbaus und der Radgeschwindigkeit ist und Δ²V die Differenz zwischen dem aktuellen Wert von Δ V und dem vorherigen Wert (Δ V _OLD) von Δ V ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsschlupfregler (11) die Variable ( R₂) auf den Wert 90° einstellt, wenn durch den Schlupfmelder kein Schlupf festgestellt wird.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der zu der ersten Einstelleinrichtung gehörende Steuermechanismus eine Drosselklappe (2) ist und daß das den Zustand dieser Drosselklappe repräsentierende, von dem Antriebsschlupfregler (11) aufgenommene Signal ( R₁) der Öffnungswinkel dieser Drosselklappe ist und daß die zweite Einstelleinrichtung (7, 8) eine weitere Drosselklappe (7) aufweist und daß die von dem Antriebsschlupfregler (11) errechnete Variable ( R₂) der Öffnungswinkel dieser Drosselklappe ist.

9. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der vorgegebene Schwellenwert für die Geschwindigkeitsdifferenz 5 km/h beträgt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Fahrgeschwindigkeitsregler (5) das Geschwindigkeitsregelsignal mit einer vorgegebenen Zeitverzögerung nach der Überprüfung der Differenz zwischen der Geschwindigkeit des Fahrzeugaufbaus und der Radgeschwindigkeit erfolgt, nachdem der Antriebsschlupfregler (11) das Schlupfregelsignal erzeugt hat.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitverzögerung 10 Sekunden beträgt.

12. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Fahrgeschwindigkeitsregler (6) und der Antriebsschlupfregeler (11) durch einen einzigen Mikrocomputer gebildet werden.