[发明专利]测定汽车临界驱动转矩的装置

说明书

本发明涉及到一种对包括多个驱动轮的汽车在代表附着极限的信息范围内测定临界转矩的装置。

传统的反闭锁（ABS）系统和驱动转差率调节系统（ASR）的调节特性表现为车轮和道路之间的一个确定的摩擦系数，至少是相应于不滑的干燥道路的摩擦系数。该摩擦系数与取决于每个车轮载荷的（临界）驱动转矩相关联，能够以直线并允许滑动，即驱动轮没有满转的方式把该转矩传递到公路上。当摩擦系数改变时，例如道路湿或积水的情况，则摩擦系数可能变坏，例如在反闭锁系统的情况，在结冰打滑的道路上导致制动路途变长。因此这种调节系统的调节特性与目前使用的道路条件相协调正是人们所希望的。

德国专利文献DE3814956A1描述了一种用于ABS-和ARS系统的调节系统，根据所传递的驱动转矩或制动力矩或驱动轮的轮速，估计出瞬间存在的摩擦系数和转差率曲线的上升，但没有给出精确测定摩擦系数的启示。

本发明的任务是提供一种装置，当汽车行驶时，在代表车轮附着极限数字信息范围内能精确地测定临界驱动转矩。同时用于构成该装置所必需的花费应尽可能少。

本发明的任务是这样实现的：

驱动轮（5）各自独立地由转矩控制装置（13）控制的电动机（11）驱动，计算电路（19）在至少一个驱动轮（5）上产生一个超出其它驱动轮（5）的驱动转矩的瞬时提高，这一提高形成了这些驱动轮（5）实际驱动转矩的一个预定固定值或一个预定百分率;所测出的具有升高的驱动转矩的驱动轮（5）的转速信息与至少一个具有较低驱动转矩的驱动轮（5）的转速信息将在该计算线路中相互比较其转差率;该计算电路（19）确定出一个没超出预定容许误差的相对转速差值的转速差时，相应给出一个信号，所述瞬间提高的驱动转矩具有或产生一个非临界值，使驱动转矩增值能重新实现一个更大的转矩增值，当达到预定容许误差的相对转速差时，该电路给出一个代表临界转矩的信号;该计算电路（19）确定出一个超过预定容许误差的相对转速差的转速差时（超过车轮附着极限），通过至少在第一步距内重复性提高驱动转矩到一个小的增值，使其具有该容许误差相对转速差的近似值，从而测出临界转矩和发出相应信号。本发明的进一步构形在从属权利要求2至13中加以描述。

本发明是基于这样一种构思，当仅仅一部分驱动轮的驱动转矩短暂升高，直到达到这些轮的附着极限时，可以很容易地确定临界驱动转矩的大小，因为该汽车装有单独受控操纵的电动机。根据所测输入到每个电动机的功率和所测实际的车轮转速，所述每个驱动转矩可由计算电路计算出来，车轮转速是与那个电动机相一致的，或由一个传动装置的中间电路决定而与电动机的转速成一预定的比例关系。本发明看到，驱动转矩的增高只瞬间发生，因此对驾驶人员来说该汽车只显示出微小的行驶状况的改变，即该转矩增值必须是这样分配，由于汽车惯性，对外而言实际上未产生可觉察的反应，如果转矩上升周期被限定到车轮旋转的易损部件所需的时间内，最高是其一半，特别是最高为十之一的程度，则可能实现上述要求。所述计算电路启动测定临界驱动转矩的程序，在驱动转矩短暂上升期间，比较各驱动轮的车轮转速，测出一个相对的、即与车轮转速有关的与两个相互比较的车轮的滑转差协调的转速差。在通常的给定的前提条件下，具有较小驱动转矩的驱动轮没有明显的滑动，则相对的转速差值直接代表具有短时增大的驱动转矩的驱动车轮的绝对滑动，只要测定的相对转速差保持在一个预先给定的临界最大值，例如保持在10-15%范围内，而有关的驱动车轮没有满转，因此一前提是保持同样的摩擦比-一个具有确定数量级的驱动力矩在汽车运行中可安全地被使用。计算电路给出的驱动转矩增高到一个预定固定值或者增高到一个相应于各车轮的实际转矩的百分比。较有益的是例如增大到最高的实际驱转矩的四分之一。该预先给定的增量也可以由车轮转速决定。至少当转矩增高时，仍未达到设定的转差率极限，测定临界驱动转矩的程序周期性地被反复启动。首先可能给出一个非临界的驱动转矩大小的有关信息。可是马上会重复启动该程序，以一个更大的转矩增量值工作，以便接近所述预定的转差率极限和临界驱动转矩。

根据测出的相对转速差将确定是否超出转差率极限，一旦超出，该计算电路试图确定临界驱动转矩的精确值，在电路中使用一个重复程序，也就是所选取的驱动转矩的增值总比以前的小。例如若在第一次转矩升高时已经出现超出现象，则将该升高值对半平分。然后在这个更新的转矩增高时被确定仍然超出了转差率极限，则在下一步骤产生一个微小的增量;与之相反的情况，将选择两个最近的数值之间的一个。该计算电路以这种方式可以在极少的步骤内估算出足够接近临界驱动转矩实际值的精确计算值。