DE2922529A1

DE2922529A1 - Schlupfdetektoranordnung fuer fahrzeuge

Info

Publication number: DE2922529A1
Application number: DE19792922529
Authority: DE
Inventors: Tatsuro Horie; Tomio Tadokoro
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1978-06-10
Filing date: 1979-06-01
Publication date: 1980-01-03
Also published as: US4298940A; CH646384A5; DE2922529C2; FR2432410A1; FR2432410B1; JPS54161377A

Description

Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Erfassung des Schlupfes bei Schienenfahrzeugen.

Bei Schienfahrzeugen mit mehreren durch Motoren angetriebenen Rädern ist es üblich, jeden Motor auf den gleichen Stromwert zu regeln. Wenn ein Antriebsrad schlüpft, verringert sich der Strom des dieses Rad antreibenden Motors. Wird diesem Zustand nicht abgeholfen, so arbeitet die Regelanordnung derart, daß der Motorstrom ansteigt, so daß der Schlupf weiter verstärkt wird.

Bei einer herkömmlichen Regelanordnung wird die Verringerung des Motorstroms erfaßt und, wenn das Maß der Verringerung einen vorbestimmten Wert überschreitet, wird der Schlupf des vom zugehörigen Motor angetriebenen Treibrades erfaßt. Der allgemeine Strombefehl wird dann so verringert, daß wieder eine Haftung, das heißt ein Reibeingriff zwischen Schiene und Fahrzeug erreicht wird.

Bei der bekannten Anordnung zur Erfassung des Maßes der Verringerung des Motorstroms wird der Strom für jeden Motor überwacht, so daß die Anordnung umfangreich, kompliziert und unwirtschaftlich ist. Bei dieser Anordnung ist es weiterhin unmöglich, den Schlupf mit hoher Genauigkeit unter Berücksichtigung von Durchmesserunterschieden der Treibräder, der unterschiedlichen Kennlinien der Motoren und der mit der Geschwindigkeit unterschiedlichen Schlupferfassungshöhe zu erfassen.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Mangel und Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen. Insbesondere soll eine Schlupferfassungsanordnung für Fahrzeuge geschaffen werden, bei der der Schlupf mittels einer einfachen und wirtschaftlichen Einrichtung mit hoher Genauigkeit erfaßt werden kann.

Die erfindungsgeraäße Schlupferfassungsanordnung für Schienenfahrzeuge enthält Einrichtungen zur Erfassung eines elektrischen Wertes, der sich mit der Drehzahl bzw. Umlaufgeschwindigkeit eines Treibrades ändert, wobei je Treibrad eine solche Einrichtung vorgesehen ist, Einrichtungen zum Empfang der Ausgangssignale der elektrischen Detektoreinrichtung im Zeitmultiplexverfahren, Einrichtungen zur Speicherung eines empfangenen elektrischen Wertes bis zum Empfang eines weiteren elektrischen Wertes oder Signals, Einrichtungen zum Vergleich des neuerdings empfangenen elektrischen Wertes mit dem zuvor empfangenen elektrischen Wert, und Einrichtungen zur Erfassung des Schlupfes eines Treibrades, wenn der Fehler zwischen dem neu empfangenen elektrischen Wert und dem zuvor empfangenen elektrischen Wert einen vorbestimmten Wert übersteigt.

Die Erfindung bezieht sich also auf ein Schienenfahrzeug mit mehreren Motoren zum Antreiben mehrerer Räder, wobei die Motoren zur Erzielung gleicher Drehmomente auf den gleichen Strom geregelt werden. Diese Stromwerte werden abwechselnd erfaßt und im Zeitmultiplexverfahren empfangen. Ein empfangener Stromwert wird gespeichert, bis der nächste Stromwert für den gleichen Motor empfangen ist. Der neu empfangene Stromwert wird mit dem unmittelbar zuvor gespeicherten Stromwert für den gleichen Motor gespeichert und es wird der Fehler bzw. die Differenz zwischen beiden erfaßt. Ist die Stromänderung für den Motor größer als ein vorbestimmter Wert, so wird der

Schlupf des von diesem Motor angetriebenen Rades erfaßt. Ferner wird ein empfangener Stromwert mit den Stromwerten für die anderen Motoren verglichen. Ist der Fehler größer als ein vorbestimmter Wert, so wird der Schlupf des von dem Motor angetriebenen Rades erfaßt, bei dem der zugehörige empfangene Stromwert festgestellt wurde.

Weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenen Erläuterung der Erfindung anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele. Es zeigen:

Fig. 1 das Blockschaltbild einer Regelanordnung

für elektrische Fahrzeuge mit einer Schlupferfassungsanordnung für Fahrzeuge gemäß der Erfindung,

Fig. 2 das Schaltbild eines Ausführungsbeispiels

der Schlupferfassungsanordnung SD der Fig. 1,

Fig. 3 ein Zeitablaufdiagramm zur Erläuterung der

Arbeitsweise der Detektoranordnung,

Fig. 4 , 5, 6A,

6B, 7A und 7B Programmablaufplane der Grundschritte zur

Ausführung verschiedener Ausführungsformen der Erfindung mit einem Mikrorechner,

Fi. 8 und 9 Schaltbilder von Schlupferfassungsab-

schnitten, bei denen einige Änderungen

durchgeführt wurden,

Fig. 10 und 11 Diagramme zur Erläuterung der Schlupfer-

fassungs-Empfindlichkeitskorrektur bzw. der Raddurchmesserkorrektur,

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Fig. 12 und 13 Diagramme zur Erläuterung der Motordrehzahl· bzw. der Schlupferfassungsempfindlichkeit.

Fig. 1 zeigt das Blockschaltbild der Regelung eines elektrischen Fahrzeugs. Die Spannungszufuhr erfolgt über Regler VR1 bis VR4 aus einer Fahrleitung L über einen Stromabnehmer P. Bei einem mit Wechselstrom betriebenen Elektrofahrzeug enthalten die Spannungsregler oder -steller VR1 bis VR4 einen Transformator und einen geregelten Gleichrichter; bei gleichstrombatriebenen Elektrofahrzeugen enthalten die Stromregler eine Widerstandsregelanordnung oder einen Zerhackerkreis. In der folgenden Erläuterung wird auf die Speisung mit Wechselstrom Bezug genommen, wobei also die Spannungsregler VR1 bis VR4 einen Transformator und einen geregelten Gleichrichter enthalten. Die Ausgangsspannungen der Spannungsregler VR1 bis VR4 v/erden den Hauptmotoren MM1 bis MM4 zugeführt, die die Antriebsräder MW1 bis MW4 antreiben. Der Hauptregler bzw. Fahrschalter MC wird von einer Bedienungsperson zur Ausgabe von Steuerbefehlen betätigt. Die Steuerbefehle stellen Motorstrombefehle dar, die Gate-Steuereinrichtungen GD1 bis GD4 zugeführt werden. Die durch die Motoren MM1 bis MM4 fließenden Ströme werden durch Stromdetektoren (Stromwandler) CD1 bis CD4 erfaßt und auf die Gate-Steuereinrichtungen GD1 bis GD4 über den Schlupfdetektorabschnitt SD rückgekoppelt. Somit vergleichen die Gate-Steuereinrichtungen GD1 bis GD4 das Strombefehlssignal mit dem. Strom-Rückkopplungssignal und steuern die Phase der Thyristoren in den Spannungsreglern VR1 bis VR4 entsprechend dem zwischen den Signalen bestehenden Fehler. Als Ergebnis wird der Strom der Motoren MM1 bis MM4 so gesteuert, daß er mit dem Strombefehl oder dem vom Hauptregler

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MC vorgegebenen Sollstrom übereinstimmt.

Es sei nun angenommen, daß das Antriebsrad MW1 schlüpft. Die Drehzahl des Hauptmotors MM] steigt dann stark an, während der Strom i1 fällt. In diesem Zustand arbeitet die oben erwähnte Ragelanordnung so, daß die Ausgangsspannung des Spannungsreglers VRI ansteigt, um den verminderten Strom i1 in Übereinstimmung mit dem Strombefehl bzw. Sollstrom zu bringen. Infolgedessen steigt die Drehzahl des Hauptmotors MM1, das heißt die Drehzahl des das schlüpfende Rad MW1 antreibenden Motors weiter an, wodurch der Schlupf verstärkt wird. Dieser unerwünschte Zustand wird durch den Schlupfdetektorabschnitt SD vermieden, der das schlüpfende Treibrad wieder zur Haftung mit der Schiene bringt.

Ein Beispiel des Aufbaues des Schlupfdetektorabschnitts SD ist in Fig. 2 gezeigt. Den Eingängen 11 bis 14 werden die von den Stromdetektoren CD1 bis CD4 erfassten Motorstromsignale i1 bis 14 zugeführt. Ein Eingabegerät PI dient zur abwechselnden Zufuhr der Eingangssignale i1 bis i4 zu einem Analog/Digital-Wandler A/D, und zwar nach dem Zeitmultiplexverfahren auf einen Befehl von einem Mikroprozessor MPU. Mit anderen Worten, die Ströme i1, 12, i3, i4, i1, i2 usw. werden in dieser Reihenfolge mit vorbestimmten regelmäßigen Zeitintervallen zugeführt. Der Analog/Digitai-Wandler A/D x^andelt die so empfangenen Analogsignale nit geeigneter zeitlicher Steuerung in ein Digitalsignal um. Dieses Digitalsignal wird dem Mikroprozessor MPU zugeführt. Der Nurlesespeicher ROM enthält ein vom Mikroprozessor MPU auszuführendes Programm. Der Mikroprozessor MPU speichert die empfangenen Digitalsignale 11 bis i4 in einem Speicher RAM mit willkürlichem Zugriff, bis jeweils ensprechende Signale empfangen werden. Der Speicher RAM enthält somit stets die letzten Signale i1 bis i4. Im allgemeinem werden diese Signale i1 bis i4 über einen Digital/Analog-

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Wandler D/A nach dem Zeitmultiplexverfahren zugeführt und entsprechend dem Befehl vom Mikroprozessor MPU auf die Ausgänge S1 bis S4 verteilt. Schlüpfen die Räder nicht, so sind die den Eingängen 11 bis 14 zugeführten Motorstromsignale i1 bis i4 äquivalent den den Ausgängen S1 bis S4 zugeführten Ausgangssignalen. Demzufolge werden die Ströme der Motoren MM1 bis MM4 durch die anhand Fig. 1 beschriebene Stromregelanordming so geregelt, daß sie möglichst mit dem Befehl des Hauptreglers MC übereinstimmen.

Entsprechend dem Programm des Nurlesespeichers ROM vergleicht der Mikroprozessor MPD jedes der neu empfangenen Stromsignale i1 bis χ 4 mit sämtlichen im Speicher RAM mit willkürlichem Zugriff gespeicherten Stromsignalen, wodurch der Fall identifiziert wird, in dem der Fehler zwischen beiden einen vorbestimmten Wert übersteigt. Mit anderen Worten, der Mikroprozessor MPU stellt fest, ob die unten erwähnten Bedingungen erfüllt sind, wenn das Stromsignal 11 (n) des Motors MM1 empfangen wird.

i1(n -1) - i1 (n) - Δ111 > 0 (1)

i2(n -1) - i1(n) - Δχ12 > 0 (2)

i3(n -1) - i1 (n) - Δχ13 > 0 (3)

x4{n -1) - i1 (n) - Δχ14 > 0 (4)

Darin sind Δχ11 bis Δ114 in den Speichern RAM oder ROM im voraus gespeicherte vorbestimmte Werte. Diese vorbestimmten Werte sind prinzipiell sämtlich gleich, können jedoch unter Berücksichtigung der Kennlinienunterschiede zwischen den Hauptmotoren MM1 bis MM4 und des Unterschiedes der Durchmesser der Treibräder MW1 bis MW4 die folgenden Beziehungen untereinander haben:

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Δχ11 = Δ112 = Δχ13 = Δ114 (5)

ΔΪ11 * Δχ12 = Δχ13 ='δ±14" (6)

Δ111 * Δ112 * Δχ13 * Δ114 (7)

Ist eine der obigen Beziehungen (1) bis (4) erfüllt, so wird das Treibrad MW1 als schlüpfend betrachtet und daher das Ausgangssignal· am Ausgang S1 vom Mikroprozessor MPU erhöht. Als Ergebnis wird das in der Schaltung gemäß Fig. 1 der Gate-Steuereinrichtung GD1 zugeführte Stromrückkopplungssignal zwangsweise erhöht und dadurch die Ausgangsspannung des Spannungsreglers VR1 vermindert, so daß die Drehzahl des Motors MM1, das heißt die Drehzahl des Antriebsrades MW1 vermindert und das Rad damit wieder in Reibeingriff gebracht wird.

Dieses Verfahren ist in dem Zeitablaufdiagramm der Fig. 3 gezeigt. Die Istströme i2 bis i4 der Hauptmotoren MM2 bis MM4 bleiben unverändert, ebenso die empfangenen Ströme i2(1) bis x2(4}, x3{1) bis i3 (3) und i4(1) bis i4(3). Da jedoch das Treibrad MWl geschlüpft ist, wird der Iststrom i1 des Motors MM1 vermindert, ebenso die Ströme i1(1) bis i1 (4) .Infolgedessen erhöht sich der unterschied Δχ1 (2) zum Zeitpunkt t,. zum gespeicherten Strom i"i(1) , wenn der Strom ii (2) des Motors MM1 empfangen wird, zum Zeitpunkt t^· auf Δχ1(3) und zum Zeitpunkt t.^s auf Δχΐ (4) . Ist der Fehler Δχ1 (4) zum Zeitpunkt t _ größer als der vorbsstimmte,Wert Δχ11 der Ungleichung (1), so wird,wie oben erwähnt, das Ausgangssignal S1 erhöht und die Anordnung bringt das Rad wieder in Hafteingriff, wonach der Strom i1 wieder seinen Ausgangswert annimmt. Die Bedingungen der Ungleichungen (2) bis (4) sind in der Zeichnung nicht dargestellt. Es sei angenommen, daß ±1(1) = 12 = 13 = 14. Zum

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Zeitpunkt t beispielsweise ist der Fehler zwischen dem gespeicherten Strom i2(2) und dem empfangenen Strom i1(3) = Δ11 (2) + ΔΪ1(3). übersteigt dieser Fehler den vorbestimmten Wert ΔΪ12 der Ungleichung (2), so wird zum Zeitpunkt t„ ein Schlüpfen des Treibrades MW1 erfaßt. Auf diese Weise ermöglicht der Vergleich mit den anderen gespeicherten Werten des Motorstromes die frühere Erfassung eines Schlupfes.

Ebenso wie bein Treibrad MW1 kann auch ein gegebenenfalls gleichzeitiges Schlüpfen eines oder mehrerer der Treibräder MW2 bis MW4 schnall erfaßt werden.

Die Schlupferfassung wird anhand der Fig. 4 bis 7 näher erläutert.

Der Programmablaufplan der Fig. 4 zeigt die Grundschritte des Programms zur Erfassung des Schlüpfens eines Antriebsrades, wenn der Unterschied swischsn dem Wert des empfangenen Stromes des zugehörigen Motors und des vorherigen Wertes, das heißt des gespeicherten Wertes des Stroms des gleichen Motors, den vorbestimmten Wert Δί übersteigt.

Das Programm beginnt mit dem Schritt 100. Im Schritt 101 wird festgestellt, ob j = 1 für das Stromsignal ij (j = 1 bis 4) . Ist j = 1, so erfolgt ein übergang zum Prüfschritt 102 zur Prüfung, ob die Ungleichung (1) erfüllt ist. Im vorliegenden Beispiel ist der vorbestimmte Wert stets Δί und die Beziehung ΔΪ11 = Δχ in Ungleichung (1) ist beibehalten. Ist die Antwort "Ja", so erfolgt ein Übergang in den Verarbeitungsschritt 103, wodurch das Schlüpfen des Treibrades MW1 erfaßt wird, so daß das Ausgangssignal am Ausgang S1 in Fig. 1 und 2 ansteigt. Darauf erfolgt ein übergang zum Schritt 104. Ebenso erfolgt ein Übergang zum Schritt 101, wenn j im Schritt 101 nicht gleich 1 ist

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Ij

oder wenn die Antwort auf die im Prüfschritt 102 gestellte Frage "Nein" ist. In ähnlicher Weise wird entsprechend dem empfangenen Stromsignal ij(n) festgestellt, ob die Treibräder MW2 bis MW4 schlüpfen oder nicht. Das Programm endet somit am Schritt 113.

Der Programmablaufplan der Fig. 5 ist grundsätzlich identisch mit dem der Fig. 4; er unterscheidet sich hiervon lediglich dadurch, daß im Prograinmflußplan der Fig. 5 der vorbestimmte Wert (Bezugswert) der Stromdifferenz zur Feststellung des Schlupfes bei Δ11 bis Δ14 für die Antriebsräder MW1 bis MW4 unterschiedlich bestimmt wird. Wenn auf diese Weise die Motoren unterschiedliche Kennlinien haben, wird für jedes Treibrad ein geeigneter Schlupferfassungspegel eingestellt.

Die Programmablaufplane der Fig. 6A und 6B zeigen die grundsätzlichen Schritte des Programms zur Erfassung des Schlüpfens eines Treibrades wenn beim Vergleich zwischen dem empfangenen Strom des zugehörigen Motors und sämtlichen gespeicherten Motorstromwerten festgestellt wird, daß ihre Differenz einen vorbestimmten Wert Δϊ übersteigt. Das Programm startet beim Schritt 300 und es wird im Prüfschritt 301 festgestellt, ob für das empfangene Stromsignal ij (i= 1 bis 4) j = 1. Ist dies der Fall, so wird der im unmittelbar vorausgehenden Fall (n - 1) für den Motorstrom MM1 gespeicherte Stromvrert il(n) - 1) mit dem gegenwärtig empfangenen Stromwert ij(n) = i1(n) für den gleichen Motor MM1 verglichen und entschieden, ob der Unterschied zwischen beiden größer ist als der vorbestimmte Wert Δχ, das heißt, ob im Prüfschritt 302 i1(n -1) - ij(n) Δί > 0(j = 1). Ist die Antwort "Ja", so wird das Treibrad MWl als schlüpfend erfaßt; daher erfolgt ein übergang in den Schritt 306.

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Ist die Antwort auf die im Prüfschritt 302 gestellte Frage "Nein", so erfolgt ein Übergang zum Prüfschritt 303, in dem der bai vorausgehender Gelegenheit (n - 1) für den Strom MM2 gespeichterte Stromwert i2 (n - 1) mit dem gegenwärtig empfangenen Stromwert ij(n) = i1(n) für den Motor MM1 empfangen wird, und es wird festgestellt, ob der Fehler zwischen beiden den vorbestimmten Wert Δι übersteigt, das heißt, ob i2(n - 1) - ij(n) - Ai > 0(j = 1). Ist die Antwort "Ja", so wird das Treibrad MW1 als schlüpfend erfaßt und es erfolgt ein Übergang in den Verarbeitungsschritt 306.

In ähnlicher Weise erfolgt der Vergleich mit den gespeicherten Stromwerten i3 (n - 1) und i4(n - 1) für die anderen Motoren MM3 und MM4 in den Prüfschritten 304 und 305, wodurch ermittelt wird, ob das Treibrad MW1 schlüpft oder nicht.

Nicht nur wenn im Prüfschritt 301 j & 1, sondern auch wenn die Antwort im Schritt 305 oder nach dem Verarbeitungsschritt 306 "Nein" ist, erfolgt ein übergang zum Prüfschritt 307. Die folgenden Prüfschritte 308 bis 311 und der Verarbeitungsschritt 312 dienen zur Feststellung, ob das Treibrad MW2 schlüpft oder nicht, und zur Ausführung des Programms ähnlich der oben beschriebenen Weise. In Fig. 6B wird bestimmt, ob die Treibräder MW3 und MW4 schlüpfen. Das Programm endet am Schritt 327.

Der Programmablaufplan der Fig. 7A und 7B ist grundsätzlich der gleiche wie der der Fig. 6A und 6B; unterschiedlich ist, daß im Programmablaufplan der Fig. 7A und 7B der Bezugswert (vorbestimmter Wert) der Schlupfprüfung für jeden Prüfschritt unabhängig von den anderen eingestellt wird. Mit anderen Wor-

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ten, die vorbestimmten Werte Δχ11 bis ΔΪ14 dienen zur Schlupferfassung für das Treibrad MW1, die vorbestimmten Werte Δ121 bis Δχ24 für das Treibrad MW2, die vorbestimmten Werte ΔΪ31 bis Δχ34 für das Treibrad MW3 und die vorbestimmten Werte Δ141 bis Δ144 für das Treibrad MW4.

Durch die Vorgabe eines unabhängigen Bezugswertes für die Prüfung jedes Trexbrades ist es möglich, den Schlupf mit hoher Genauigkeit unter Berücksichtigung des Unterschiedes der Raddurchmesser, des Unterschiedes der Motorkennlinien usw. genau zu erfassen.

Das Blockschaltbild der Fig. 8 zeigt den Fall, daß die Empfindlichkeit der Schlupferfassung durch die Signale externer Schalter nach Wunsch einstellbar ist. Während die Motorsignale i1 bis i4 von den Stromdetektoren CD1 bis CD4 einerseits nach dem Zeitmultiplexverfahren den Schlupfdetektoren SD zugeführt werden, werden andererseits ■ Schlupferfassungs-Empfindlichkeitssignale Δχ1 bis Δχ4 von den Schlupferfassungs-Empfindlichkeits-Umschaltern SW1 bis SW4 nach dem Zeitmultiplexverfahren empfangen. Auf diese Weise wird ohne Änderung des Musters des Schlupferfassungspunktes im Schlupfdetektor SD unter Verwendung eines Mikrorechners die Schlupferfassungsempfindlichkeit mit Hilfe der externen Schalter SW1 bis SW4 frei gewählt .

Das Blockschaltbild der Fig. 9 zeigt einen Schlupfdetektor mit Einrichtungen zur Korrektur der Schlupferfassungsempfindlichkeit sowie Schlupferfassungs-Empfindlichkeits-Umschaltern SW. Zusätzlich zum Stromdetektor CD sind bei diesem Ausführungsbeispiel Empfindlichkeits-Umschalter SW zur Änderung der

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Schlupferfassungsempfindlichkeit, ein Raddurchmesser-Korrekturschalter WD zur Korrektur der Empfindlichkeit entsprechend dem Durchmesser der Treibräder, ein Motorkennlinien-Korrekturschalter MS zur Korrektur der Drehzahl-Strom-Kennlinie des Hauptmotors und ein Fahrzeuggeschwindigkeitsdetektor LS zur Korrektur des Erfassungspunktes entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit vorgesehen. Diese Korrektursignale werden unter Zeitteilung dem Schlux^fdetektor SD zugeführt, wo sie mit den im Speicher MEM gespeicherten Informationen verglichen werden. Auf diese Weise wird dor Schlupf erfaßt, indem festgestellt wird, ob nach der Korrektur ein Schlupf besteht.

Das Diagramm der Fig. 10 zeigt den Fall, daß die Schlupferfassungsempfindlichkeit bei jedem Motor geändert und auf einen Wert eingestallt wird, der für die Erfassung für jeden Motor passend ist. Zum Zwecke der Einstellung eines solchen Viertes wird der Speicher MEM des Mikrorechners im Schlupfdetektor SD verwendet. Soll die im Speicher MEM gespeicherte Information weiter korrigiert werden, so wird die Einstellung des Empfindlichkeits-ümschalters SW für externe Signale geändert .

Fig. 11 zeigt den Fall, in dem der Raddurchmesser für jeden Motor zur Korrektur das Schlupferfassungspunktes korrigiert wird; dabei wird jeder Motor entsprechend dem Abnutzungsgrad des Rades durch Versandung des Speichers MEM des Mikrorechners eingestellt. Sollen die im Speicher MEM gespeicherten Daten weiter korrigiert werden, so wird die Einstellung des Raddurchrnesser-Korrekturschaiters WD für externe Signale geändert .

Das Diagramm der Fig. 12 zeigt die Motorkennlinien-Korrektur-

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kurven für don Fall, daß für jeden Motor die Motordrehzahl für den Motorstrom im Speicher MEM des Mikrorechners gespeichert ist. Die Kennlinie ist für jeden Motor im Speicher MEM gespeichert, so daß die gespeicherten Daten hinsichtlich der Schlupferfassungsempfindlichkeit entsprechend der Motorkennlinie korrigiert xverden können.

Das Diagramm der Fig. 13 zeigt den Fall, in dem die Schlupferfassungsempfindliahkeit entsprechend dem Motorstrom korrigiert wird. In der Kennlinie Aia bleibt die Schlupferfassungsempfindlichkeit mit dem Motorstrom ij unverändert, während bei den Kennlinien Äib und Aic die Schlupferfassungsempfindlichkeit mit dem Motorstrom veränderlich ist. Im Fall der Kennlinie hxb ist die Schlupferfassungsempfindlichkeit höher, je geringer die Fahrzeugbelastung ist, wenn der Motorshroia kleiner ist. Nach der Kennlinie Aic ist andererseits die Schlupferfassungsempfindlichkeit höher, je höher die Last ist, wenn das Fahrzeug mit einem hohen Motorstrom startet. Durch Speicherung dieser Schlupferfassungsempfindlichkeitskennlinien im Speicher MEM des Mikrorechners kann die Schlupferfassungsempfindlichkeit entsprechend dem Motorstrom korrigiert v?erden.

In jedem der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele wird eine digitale Regeleinrichtung zur Ausführung der Regelfunktion benutzt. Alternativ können mit gleichem Effekt analoge Regeleinrichtungen verwendet werden. Da die analoge Regeleinrichtung hinsichtlich der Speicherkapazität begrenzt ist, ist tatsächlich eine digitale Regeleinrichtung vorteilhafter. Insbesondere eignet sich für die vorliegende Erfindung am besten ein ein Programm enthaltender, insbesondere ein Mikroprogramm-Mikrorechner. Solche Rechner sind kompakt und haben

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eine ausreichend große Kapazität, so daß sie zusätzlich zur Schlupferfassungsregelung auch zu anderen Aufgaben bei der Regelung von Fahrzeugen herangezogen v/erden können.

In den obigen Ausführungsbeispielen wird der Strom des oder der Antriebsmotoren als Eingangssignal zur Schlupferfassung erfaßt. An Stelle eines solchen Stromes kann mit gleichein Effekt eine Spannung benutzt werden. Ferner kann das Ausgangssignal eines auf der Antriebswelle des Fahrzeugs befestigten Tachogenerators als Eingangssignal für den Schlupfdetektor benutzt werden, wobei der gleiche Effekt der Schlupferfassung erreicht wird. In diesem Falle werden statt der Gleichungen (1) bis (4) die folgenden Gleichungen (8) bis (11) benutzt:

i1 (n -1) - i1 (n) + Δ111 < 0 (8)

i2(n -1) - 11 (n) + Δχ12 < 0 (9)

13 (η -1) - 11 (η) + Δ113 < 0 (10)

i4{n -1) - i1 (η) + Δΐ14 < 0 (11)

Dieses Verfahren eignet sich besonders bei Fahrzeugen, die durch Verbrennungsiaaschinen ohne Hauptmotor angetrieben werden.

Die erfindungsgemäße Anordnung ermöglicht einen kompakten, leichten und wirtschaftlichen Schlupfdetektor.

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Claims

PATENTANWÄLTE SCHIFF v.FÜNER STREHU SCHÜBEU-HOPF EBBINGHAUS FlNCK MARIAHILFPLATZ 2 & 3. MÖNCHEN 9O POSTADRESSE: POSTFACH 95 O1 6O, 0-8000 MÜNCHEN 95 HITACHI, LIMITED DEA-14454

1. Juni 1979

SCHLUPFDETEKTORANORDNUNG FÜR FAHRZEUGE

Patentansprüche

Schlupfdetektoranordnung für Fahrzeuge mit wenigstens einer Einrichtung (CD1-CD4) zur Erfassung wenigstens eines in Abhängigkeit von der Drehzahl mehrerer Räder (MW1-MW4) veränderlichen elektrischen Wertes, wobei je Rad eine derartige Einrichtung vorgesehen ist, mit Einrichtungen zur Erfassung der Änderung des elektrischen Wertes für jedes Rad, und mit Einrichtungen zur Erfassung des Schlüpfens eines Rades, wenn die Änderung des dem Rad zugeordneten elektrischen Wertes größer ist als ein vorbestimmter Wert, gekennzeichnet durch Einrichtungen (PI) zum Empfang der Ausgangssignale der Detektoreinrichtungen im Zeitmultiplexverfahren, durch Speichereinrichtungen (RAM) zur Speicherung des empfangenen elektrischen Wertes bis ein anderer elektrischer Wert empfangen wird, durch Einrichtungen (MPU) zum Vergleich des weiteren empfangenen elektrischen Wertes mit dem zuvor empfangenen und im Speicher gespeicherten elektrischen Wertes,

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und durch Einrichtungen (MPU) zur Feststellung eines Schlupfes eines Rades, wenn die Differenz zwischen dem Weiteren und dem zuvor empfangenen elektrischen Wert einen vorbestimmten Wert übersteigt.

2. Schlupfdetektoranordnung für Fahrzeuge mit wenigstens einer Einrichtung (CD1-CD4) zur Erfassung wenigstens eines in Abhängigkeit von der Drehzahl mehrerer Räder (MW1-M.W4) veränderlichen elektrischen Wertes, wobei je Rad eine derartige Einrichtung vorgesehen ist, mit Einrichtungen zur Erfassung der Änderung des elektrischen Wertes für jedes Rad, und mit Einrichtungen zur Erfassung des Schlüpfens eines Rades, wenn die Änderung des dem Rad zugeordneten elektrischen Wertes größer ist als ein vorbestimmter Wert, gekennzeichnet durch Einrichtungen (PI) zum Empfang mehrerer Ausgangssignale der Detektoreinrichtungen abwechselnd im Zeitmultiplexverfahren, durch Einrichtungen (RAM) zum Speichern des elektrischen Wertes für die Räder, bis ein neuer elektrischer Wert für das gleiche Rad empfangen wird, durch Einrichtungen (MPU) zum Vergleichen des neu empfangenen elektrischen Wertes mit dem bereits empfangenen, im Speicher gespeicherten entsprechenden und nichtentsprechenden elektrischen Wert, und durch eine Einrichtung (MPU) zur Feststellung eines Schlupfes des zugehörigen Rades, wenn xvenigstens einer der Unterschiede zwischen dem neu empfangenen elektrischen Wert und dem bereits empfangenen entsprechenden elektrischen Wert und dem neu empfangenen elektrischen Wert und dem bereits empfangenen nichtentsprechenden elektrischen Wert einen vorbestimmten Wert übersteigt.

3. Schlupferfassungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der elektrische Wert der

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Strom des Motors (MM1-MM4) zum Antreiben jedes der Räder (MW1-MW4) ist.

4. Schlupfdetektoranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der elektrische Wert die Spannung des Motors (MM1-MM4) zum Antreiben jedes der Räder (MW1-MW4) ist.

5. Schlupfdetektoranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Wert die Ausgangsspannung eines mit jedem der Räder (MW1-MW4) gekuppelten Tachogenerators ist.

6. Schlupfdetektoranordnung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch Einrichtungen zum Regulieren des vorbestimmten Wertes.

7. Schlupfdetektoranordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Regulierungseinrichtung Einrichtungen (MEM) zum Speichern mehrerer unterschiedlicher Werte und Einrichtungen (SVI) zum Wählen eines der Werte als vorbestimmten Wert enthält.

8. Schlupfdetektoranordnung nach Anspruch 6, dadurch g e kennze lehnet, daß die Regulierungseinrichtung Einrichtungen (MEM) zum Speichern mehrerer Werte und Einrichtungen (WD) 2uir. Wählen eines der Werte als vorbestimmten Wert für jedes der Räder (MW1-MW4) enthält.

9. Schlupfdetektoranordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Regulierungseinrichtung Einrichtungen (MEM) zum Speichern mehrerer unterschiedlicher

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Werte, Einrichtungen zum Wählen eines der Werte als vorbestimmten Wert des Fehlers zwischen entsprechenden elektrischen Werten und Einrichtungen zum Wählen eines der Werte als vorbestimmten Wert des Fehlers zwischen einem entsprechenden und einem nichtentsprechenden elektrischen Wert enthält.

10· Schlupfdetektoranordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Regulierungseinrichtung Einrichtungen (MEM) zum Speichern mehrerer Funktionen mit Ausgangskennlinien enthält, die vom empfangenen elektrischen Wert abhängig sind, sowie Einrichtungen zum Wählen einer der Funktionen entsprechend einem einem neu empfangenen elektrischen Wert zugeordneten Rad, wobei die Funktion als vorbestimmter Wert gewählt wird.

11. Schlupfdetektoranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichereinrichtung einen Speicher (RAM) mit willkürlichem Zugriff enthält, und daß die Komparatoreinrichtung und die Schlupf-Prüfungseinrichtung einen Mikroprozessor (MPU) und einen Nurlesespeicher (ROM) enthalten.

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