DE10203954A1 - Fahrzeug-Fahrsteuerungsvorrichtung - Google Patents
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Abstract
Eine verbesserte Fahrzeugsteuerungsvorrichtung steuert ein Fahrzeug (9), ohne dass den Fahrzeuginsassen ein Gefühl einer Abnormalität während einer Beschleunigung und Verzögerung vermittelt wird und wobei eine optimale Steuerung des Betriebsdrehmoments einer Maschine (2) bewirkt wird. Ein Fahrzeugfahrsteuerungsablauf stellt das Sollbetriebsdrehmoment des Fahrzeugs (9) ein und bestimmt ein Sollmaschinendrehmoment und eine Sollmaschinengeschwindigkeit aus dem Sollbetriebsdrehmoment. Eine Maschinensteuerung wird entsprechend den Sollparametern durchgeführt. Zur Berechnung jedes Sollparameters der Maschine (2) wird zuerst das Ausgangsdrehmoment eines Drehmomentwandlers (8) aus dem Sollbetriebsdrehmoment (210, 220) berechnet zur Bestimmung eines Betriebszustands einer Wandlerüberbrückungskupplung (10). Ferner wird jeder Sollparameter entsprechend einer Steuerungsregel berechnet, die in Abhängigkeit von dem Betriebszustand der Wandlerüberbrückungskupplung (10) eingestellt ist.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeug-
Fahrsteuerungsvorrichtung zur Steuerung der Fahrbedingungen
eines Fahrzeugs durch Steuern der Maschine oder durch
Steuern sowohl der Maschine als auch einer Bremseinrichtung
unabhängig von den durch den Fahrer vorgenommenen
Steuerungen. Eine bekannte Steuerungsvorrichtung führt eine
sogenannte adaptive Fahrsteuerung (adaptive cruise control,
ACC) durch, wobei ein Beispiel derselben in der Japanischen
Offenlegungsschrift JP-A-7-47862 offenbart ist. Die
bekannte Steuerungsvorrichtung steuert ein nachfolgendes
(nachlaufendes) Fahrzeug, das einem vorausfahrenden
Fahrzeug folgt, wobei ein sicherer Abstand zwischen den
Fahrzeugen gehalten wird. Die Steuerungsvorrichtung
berechnet eine erste Sollfahrzeuggeschwindigkeit, die eine
zum Folgen des vorausfahrenden Fahrzeugs erforderliche
Geschwindigkeit darstellt. Sodann wird ein
Sollmaschinendrehmoment, das ein zur Aufrechterhaltung der
Sollfahrzeuggeschwindigkeit erforderliches Drehmoment
darstellt, berechnet zur Erzeugung eines Drehmomentbefehls,
der das Sollmaschinendrehmoment bezeichnet zum Führen der
Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs zur
Sollfahrzeuggeschwindigkeit.
Zur Berechnung des Sollmaschinendrehmoments aus der
Sollfahrzeuggeschwindigkeit gemäß der vorstehend
beschriebenen Steuerungsvorrichtung wird das
Grunddrehmoment der Maschine auf der Basis des
gegenwärtigen Bewegungswiderstands des Fahrzeugs
(Rollwiderstand, Luftwiderstand, Beschleunigungswiderstand
und Steigungswiderstand, der vom Fahrzeuggewicht und der
Straßenneigung abhängig ist), dem Getriebeverhältnis der
Kraftübertragung bzw. des Antriebsstrangs (das
Getriebeverhältnis des Getriebes und des
Differentialgetriebes), und des Drehmomentverhältnisses
eines Drehmomentwandlers berechnet. Ferner wird eine
Korrektur des Maschinendrehmoments (Korrekturdrehmoment)
aus der Abweichung zwischen der Sollfahrzeuggeschwindigkeit
und der tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet.
Danach wird das Grunddrehmoment mittels des
Korrekturdrehmoments korrigiert.
Im Fall der bekannten Steuerungseinrichtung sind die
tatsächlichen Drehmomentübertragungskennlinien des
Drehmomentwandlers nicht in dem Sollmaschinendrehmoment
berücksichtigt, das den endgültigen Steuerungssollwert
darstellt. Es ist ferner unmöglich, ein optimales
Sollmaschinendrehmoment zum Erzielen der
Sollfahrzeuggeschwindigkeit während eines Übergangszustands
einzustellen, in welchem die Maschinengeschwindigkeit durch
die Maschinendrehmomentsteuerung erheblich verändert wird,
wobei ein erheblicher Schlupf im Drehmomentwandler
auftritt.
Die bekannte Steuerungsvorrichtung verwendet einen
Momentanwert des Drehmomentverhältnis zur Bezeichnung der
Kennlinie des Drehmomentwandlers bei der Berechnung des
Grunddrehmoments der Maschine. Wird der Drehmomentwandler
mittels einer Überbrückungseinrichtung überbrückt und läuft
die Maschine mit einer gleichförmigen Geschwindigkeit oder
befindet sich der Drehmomentwandler in einem relativ
stabilen Zustand infolge eines niedrigen Schlupfs, so kann
ein angenähertes passendes Grunddrehmoment erhalten werden.
Während eines Übergangszustands jedoch, in welchem sich die
Maschinengeschwindigkeit im Wesentlichen verändert und wenn
der Drehmomentwandler einen erheblichen Schlupf aufweist,
kann die Kennlinie des Drehmomentwandlers nicht in dem
Grunddrehmomenterfordernis berücksichtigt werden, und es
ist unmöglich, ein optimales Maschinensolldrehmoment
einzustellen.
Bei der bekannten Steuerungsvorrichtung ist die
Sollfahrzeuggeschwindigkeit bestimmt als der Sollwert der
automatischen Fahrsteuerung, und das Maschinendrehmoment
wird auf der Basis der Sollfahrzeuggeschwindigkeit bei der
Durchführung der Maschinensteuerung eingestellt. Falls ein
optimales Sollmaschinendrehmoment zum Erzielen der
Sollfahrzeuggeschwindigkeit eingestellt werden konnte,
würde daher die Beschleunigung des Fahrzeugs infolge der
Maschinensteuerung den Fahrer und andere Insassen
verwirren. Entsprechend den Bewegungsgesetzen sind
Drehmoment und Beschleunigung (und Verzögerung)
proportional, und das Sollmaschinendrehmoment und die
Beschleunigung (und Verzögerung) des Fahrzeugs korrelieren
miteinander. In der bekannten Steuerungsvorrichtung ist es
jedoch unmöglich, ein Sollmaschinendrehmoment einzustellen,
das zu einem komfortablen Beschleunigungspegel führt, da
das Sollmaschinendrehmoment auf der
Sollfahrzeuggeschwindigkeit basiert, die ein Integralwert
der Beschleunigung (und Verzögerung) des Fahrzeugs ist.
Wird beispielsweise die Sollfahrzeuggeschwindigkeit in
Abhängigkeit von der Beschleunigung des führenden Fahrzeugs
vergrößert, dann wird das nachfolgende Fahrzeug während
einer Übergangsperiode plötzlich beschleunigt, bis die
Sollfahrzeuggeschwindigkeit erreicht ist, wodurch ein
Komfortmangel für die Fahrzeuginsassen entsteht. Da zur
Beschleunigung des Fahrzeugs eine Zeitdauer erforderlich
ist, wird das Verhalten des Fahrzeugs die Insassen
verwirren.
Im Hinblick auf die vorstehend beschriebenen in den
bekannten Einrichtungen vorliegenden Probleme ist es eine
Aufgabe diese Erfindung, eine Fahrsteuerungsvorrichtung
bereitzustellen, die in der Lage ist, ein Fahrzeug zu
beschleunigen und zu verzögern, wobei gleichzeitig den
Fahrzeuginsassen ein Gefühl eines sanften Betriebs
vermittelt wird, und das Fahrzeugantriebsdrehmoment der
Maschine auch während einer Übergangsperiode zu optimieren,
wenn sich die Maschinengeschwindigkeit erheblich verändert
und wenn der Schlupf des Drehmomentwandlers ansteigt.
Zur Lösung dieser Aufgabe berechnet eine
Sollreifenbetriebsdrehomentberechnungseinrichtung ein
Sollreifenbetriebsdrehmoment, für den Betrieb des Fahrzeugs
mit einem vorbestimmten Bewegungszustand auf der Basis
eines Eingabesignals eines Sensors, der die
Bewegungsbedingungen (Fahrbedingungen) des Fahrzeugs
erfasst. Eine Fahrwiderstandsschätzeinrichtung schätzt
sodann den Fahrwiderstand des Fahrzeugs auf der Basis eines
Eingangssignals des Sensors.
Danach berechnet eine
Sollturbinendrehmomentberechnungseinrichtung das
Sollturbinendrehmoment des Drehmomentwandlers auf der Basis
des Sollreifenbetriebsdrehmoments, des berechneten
Fahrwiderstands und des Getriebeverhältnisses des
Antriebsstrangs. Eine
Sollmaschinebetriebsbedingungsberechnungseinrichtung
berechnet das Sollmaschinendrehmoment und die
Sollmaschinengeschwindigkeit entsprechend einer Regel eines
Steuerungskonzepts in Verbindung mit dem Zustand der
Wandlerüberbrückungskupplung auf der Basis des berechneten
Turbinendrehmoments und der Turbinengeschwindigkeit des
Drehmomentwandlers.
Die Maschinensteuerungseinrichtung steuert die Maschine in
Abhängigkeit von einem Berechnungsergebnis durch die
Sollmaschinensteuerungssollberechnungseinrichtung, so dass
das Maschinendrehmoment und die Maschinengeschwindigkeit
auf das Sollmaschinendrehmoment und die
Sollmaschinengeschwindigkeit ausgerichtet werden.
Bei der Fahrsteuerungsvorrichtung gemäß der Erfindung ist
das Sollreifenbetriebsdrehmoment des Fahrzeugs, das
proportional zur Beschleunigung des Fahrzeugs und nicht
proportional zur Sollfahrzeuggeschwindigkeit ist, ein
Steuerungssollwert zur Steuerung des Fahrzeugs, und es
werden das Sollmaschinendrehmoment und die
Sollmaschinengeschwindigkeit auf der Basis des
Sollreifenbetriebsdrehmoments und des Fahrwiderstands
eingestellt. Der verwendete Begriff der Beschleunigung
bezieht sich in diesem Zusammenhang auf eine Beschleunigung
oder eine Verzögerung.
Die Sollreifenbetriebsdrehmomentberechnungseinrichtung
stellt auf einfache Weise das Sollreifenbetriebsdrehmoment
derart ein, dass die Beschleunigung des Fahrzeugs die
Fahrzeuginsassen nicht beunruhigt. Daher bildet die
Sollreifenbetriebsdrehmomentberechnungseinrichtung eine
Steuerungssollwerteinstelleinrichtung.
Wird die Sollfahrzeuggeschwindigkeit als ein
Steuerungssollwert eingestellt, wie im Fall der bekannten
Fahrsteuerungsvorrichtung, dann tritt eine Beschleunigung
des Fahrzeugs auf, wenn sich die
Sollfahrzeuggeschwindigkeit ändert. Diese Parameter sind
nicht proportional. Zur Bildung einer Beschleunigung des
Fahrzeugs in der Weise, dass die Fahrzeuginsassen keine
Normalität bei einer voreingestellten
Sollfahrzeuggeschwindigkeit empfinden, ist es daher
erforderlich, die optimale realisierbare Beschleunigung des
Fahrzeugs abzutasten und genau einzustellen entsprechend
jeder Fahrzeugfahrbedingung, der Betriebskennlinie einer
Sollfahrzeuggeschwindigkeitseinstelleinrichtung und auf der
Basis der Abtastung.
Andererseits können die Beschleunigung α des Fahrzeugs, die
an den Fahrzeugreifen auftretende Reifenbetriebskraft Ftire
[Ne] und der Fahrwiderstand Fload [N] (Luftwiderstand,
Reifenrollwiderstand, Widerstand infolge einer
Straßenneigung und dergleichen), die bei dem Fahrzeug
während der Bewegung vorliegen, die Masse des Fahrzeugs M1
[kg], und eine äquivalente Masse M2 [kg] für die Trägheit
der rotierende Teile des Fahrzeugs, wie es in Fig. 1(a)
gezeigt ist, gemäß der folgenden Gleichung (1) der
Fahrzeugbewegung ausgedrückt werden.
(M1 + M2) × α = Ftire + Fload (1)
In dieser Gleichung ist die Beschleunigung α des Fahrzeugs
proportional zu der Summe der Reifenbetriebskraft Ftire,
die an den Fahrzeugreifen auftritt, und des Fahrwiderstands
Fload (der Fahrwiderstand Fload ist ein negativer Wert). Da
bei dieser Erfindung das Sollreifenbetriebsdrehmoment, das
berechnet wird zum Ausrichten des Fahrzeugs entsprechend
vorbestimmter Betriebsbedingungen, aus den gegenwärtigen
Fahrbedingungen des Fahrzeugs abgeleitet wird, umfasst das
Sollreifenbetriebsdrehmoment eine Drehmomentkomponente
entsprechend dem Fahrzeugfahrwiderstand Fload und eine
Drehmomentkomponente entsprechend der Reifenbetriebskraft
Ftire. Im Ergebnis ist das Sollreifenbetriebsdrehmoment
proportional zur Beschleunigung α des Fahrzeugs.
Daher kann das Sollreifenbetriebsdrehmoment, bei welchem
die Fahrzeugbeschleunigung auf einfache Weise ohne
Beeinträchtigung der Fahrzeuginsassen gesteuert wird, auf
einfache Weise durch die
Sollreifenbetriebsdrehmomentberechnungseinrichtung unter
Verwendung einer einzigen Steuerungsregel eingestellt
werden, die für sämtliche Fahrbedingungen Gültigkeit hat.
Dies kann erreicht werden durch Einstellen des
Sollreifenbetriebsdrehmoments des Fahrzeugs, das
proportional zur Beschleunigung des Fahrzeugs ist, als
Fahrsteuerungssollwert. Die
Sollreifenbetriebsdrehmomentberechnungseinrichtung kann
sehr einfach eingestellt werden im Vergleich zur
Einstelleinrichtung der bekannten
Fahrsteuerungsvorrichtung.
Gemäß der Erfindung werden ferner das
Sollmaschinendrehmoment und die
Sollmaschinengeschwindigkeit mittels der
Sollmaschinensteuerungssollwertberechnungseinrichtung
berechnet zur Bildung des Sollreifenbetriebsdrehmoments.
Bei der Berechnung dieser Parameter wird eine
Steuerungsregel verwendet, die in Abhängigkeit vom Zustand
einer Wandlerüberbrückungskupplung eingestellt ist.
Gemäß dieser Erfindung kann daher jeder dieser Parameter
optimiert werden im Hinblick auf die Kennlinien des
Drehmomentwandlers. Im Gegensatz zur bekannten
Steuerungsvorrichtung besteht daher die Möglichkeit einer
optimalen Steuerung der Maschine.
Bei der bekannten Fahrsteuerungsvorrichtung wird
insbesondere ein momentaner Wert des
Drehmomentverhältnisses verwendet zur Angabe der Kennlinie
des Drehmomentwandlers, wenn das Sollmaschinendrehmoment
aus der Sollfahrzeuggeschwindigkeit, die der
Steuerungssollwert ist, berechnet wird. Hat sich die
Maschinengeschwindigkeit erheblich verändert oder tritt im
Drehmomentwandler ein erheblicher Schlupf infolge des
Lösens der Wandlerüberbrückungskupplung auf, dann kann
somit das Sollmaschinendrehmoment entsprechend dem
Steuerungssollwert nicht eingestellt werden. Bei der
vorliegenden Erfindung wird die Steuerungsregel, die in
Abhängigkeit vom Zustand der Wandlerüberbrückungskupplung
eingestellt wurde, verwendet bei der Einstellung der
Sollbedingungen (Sollmaschinendrehmoment und
Sollmaschinengeschwindigkeit) der Maschine aus dem
Maschinenbetriebsdrehmoment, das der Steuerungssollwert
ist. Es ist somit möglich, das Sollmaschinendrehmoment und
die Sollmaschinengeschwindigkeit in Abhängigkeit von den
Bedingungen des Drehmomentwandlers einzustellen. Es ist
somit ebenfalls möglich, den Maschinensteuerungsablauf mit
der Maschinensteuerungseinrichtung in optimaler Weise
durchzuführen.
Die Fahrsteuerungsvorrichtung gemäß einem Aspekt der
Erfindung stellt das Sollmaschinendrehmoment und die
Sollmaschinengeschwindigkeit ein und steuert sodann die
Maschine entsprechend dem gebildeten
Sollreifenbetriebsdrehmoment, das mittels der
Sollreifenbetriebsdrehmomentberechnungseinrichtung
eingestellt wurde. In einer Ausführungsform der Erfindung
wird das Bremsdrehmoment zur Verminderung der
Fahrzeuggeschwindigkeit lediglich durch die Maschinenbremse
aufgebracht, so dass dies zu einer geringeren Steuerung
während der Verzögerung des Fahrzeugs führt.
Wird nicht nur während der Fahrzeugbeschleunigung sondern
ebenfalls während der Fahrzeugverzögerung ein hohes Maß an
Steuerung nötig, dann weist die Fahrsteuerungsvorrichtung
vorzugsweise die nachstehend angegebenen Merkmale auf.
In einer Form ist die Fahrsteuerungsvorrichtung vorgesehen
zur Steuerung eines Fahrzeugs, in welchem eine
Bremseinrichtung und die Maschine unabhängig von einer
Betätigung durch den Fahrer gesteuert werden. In einer
derartigen Steuerungsvorrichtung, wie bei der vorstehend
angegebenen Fahrsteuerungsvorrichtung, berechnet die
Sollreifenbetriebsdrehmomentberechnungseinrichtung das
Sollreifenbetriebsdrehmoment des Fahrzeugs, das
erforderlich ist zum Ausrichten des Fahrzeugs auf eine
spezielle Fahrbedingung auf der Basis einer von Sensoren
zur Erfassung der Fahrbedingung des Fahrzeugs empfangenen
Information. Eine Fahrwiderstandsschätzeinrichtung schätzt
den Fahrwiderstand des Fahrzeugs auf der Basis der
Information von den Sensoren.
Sodann wählt eine Auswähleinrichtung für gesteuerte Systeme
entweder die Maschine oder die Bremseinrichtung oder beides
als ein zu steuerndes System oder zu steuernde Systeme auf
der Basis des Reifenbetriebsdrehmoments und des
Fahrwiderstands aus. Wird die Bremseinrichtung ausgewählt,
dann berechnet eine
Sollbremsdrehmomentberechnungseinrichtung das
Sollbremsdrehmoment zur Berechnung des Sollbremsdrehmoments
auf der Basis des Sollreifenbetriebsdrehmoments und des
Fahrwiderstands. Eine Bremssteuerungseinrichtung steuert
die Bremseinrichtung zur Erzielung des berechneten
Sollbremsdrehmoments.
Bei der Steuerungsvorrichtung gemäß dieser Form der
Erfindung ist das mittels der
Sollreifenbetriebsdrehmomentberechnungseinrichtung
eingestellte Sollreifenbetriebsdrehmoment ein negatives
Fahrdrehmoment (mit anderen Worten, ein Bremsdrehmoment).
Kann das Sollreifenbetriebsdrehmoment nicht bei dem
Fahrzeug mit der Verwendung der Maschinenbremse unter der
Maschinensteuerung angewendet werden, dann wird die
Bremseinrichtung des Fahrzeugs angesteuert zum Anlegen des
Sollreifenbetriebsdrehmoments zum Erreichend der
gewünschten Fahrbedingungen.
An der Steuerungsvorrichtung dieser Form der Erfindung
werden bei dem Auswählen der Maschine als gesteuertes
System das Sollmaschinendrehmoment und die
Sollmaschinengeschwindigkeit, wie es zuvor beschrieben
wurde, entsprechend dem Zustand der
Wandlerüberbrückungskupplung berechnet.
Die Sollmaschinensteuerungssollwertberechnungseinrichtung
berechnet das Sollmaschinendrehmoment und die
Sollmaschinengeschwindigkeit in Abhängigkeit vom Zustand
der Wandlerüberbrückungskupplung (eingelegt bzw.
eingekuppelt oder gelöst), so dass die Möglichkeit besteht,
diese Parameter in Abhängigkeit von den Kennlinien des
Drehmomentwandlers zu optimieren. Im Einzelnen ändert die
Sollmaschinensteuerungssollwertberechnungseinrichtung die
bei der Berechnung des Sollmaschinendrehmoments und der
Sollmaschinengeschwindigkeit verwendete Steuerungsregel in
Abhängigkeit davon, ob die Wandlerüberbrückungskupplung
gelöst oder eingelegt (eingekuppelt) ist. Ist die
Wandlerüberbrückungskupplung eingelegt, dann werden das
Sollturbinendrehmoment und die Turbinengeschwindigkeit des
Drehmomentwandlers als das Sollmaschinendrehmoment und die
Sollmaschinengeschwindigkeit eingestellt.
Ist andererseits die Wandlerüberbrückungskupplung gelöst
(ausgekuppelt), dann berechnet eine erste
Sollmaschinengeschwindigkeitsberechnungseinrichtung die
Sollmaschinengeschwindigkeit auf der Basis des
Sollturbinendrehmoments und der Geschwindigkeit und dem
Drehmomentverhältnis und dem Kapazitätsfaktor des
Drehmomentwandlers. Sodann wird die Neigung der Änderung
der Sollmaschinengeschwindigkeit mittels einer
Sollmaschinengeschwindigkeitsneigungsberechnungseinrichtung
berechnet. Danach wird ein erstes Sollmaschinendrehmoment
mittels einer ersten
Sollmaschinendrehmomentberechnungseinrichtung auf der Basis
der Turbinengeschwindigkeit und der
Sollmaschinengeschwindigkeit berechnet. Ein zweites
Sollmaschinendrehmoment wird mittels der zweiten
Sollmaschinendrehmomentberechnungseinrichtung auf der Basis
der Sollmaschinengeschwindigkeitsneigung und der Trägheit
der drehenden Teile berechnet. Eine dritte
Sollmaschinendrehmomentberechnungseinrichtung dient zur
Berechnung des Sollmaschinendrehmoments, das der
Maschinensteuerungssollwert ist, auf der Basis des ersten
Sollmaschinendrehmoments und des zweiten
Sollmaschinendrehmoments.
Somit kann die Sollmaschinenbetriebsbedingung (das
Sollmaschinendrehmoment und die
Sollmaschinengeschwindigkeit), die erforderlich ist Bildung
des Sollreifenbetriebsdrehmoments, in Abhängigkeit von den
Kennlinien des gesamten Antriebsstrangs
(Leistungsübertragungssystem) eingestellt werden,
einschließlich der dynamischen Kennlinien des
Drehmomentwandlers, wobei das Fahrzeug in optimaler Weise
gesteuert werden kann.
Die Steuerungsregel der
Sollmaschinensteuerungssollwertberechnungseinrichtung wird
entsprechend dem nachfolgendem Ablauf bestimmt.
Gemäß dem in Fig. 1(b) dargestellten Beispiel umfasst der
Antriebsstrang ein automatisches Getriebe, einen
Drehmomentwandler, der die Drehung der Maschine einer
Eingangswelle des automatischen Getriebes zuführt, und ein
Differentialgetriebe, das die Drehung der Ausgangswelle des
automatischen Getriebes rechten und linken angetriebenen
Rädern zuführt.
Bei dieser Erfindung rechnet die
Sollturbinendrehmomentberechnungseinrichtung das
Sollturbinendrehmoment Tt, das ein Ausgangsdrehmoment des
Drehmomentwandlers ist, auf der Basis des
Sollreifenbetriebsdrehmoments, des Fahrwiderstands und des
Getriebeverhältnisses des Antriebsstrangs (und im Einzelnen
des Übertragungsverhältnisses des automatischen Getriebes
und des Getriebeverhältnisses des Differentialgetriebes).
Daher ist die
Sollmaschinensteuerungssollwertberechnungseinrichtung nur
erforderlich zur Einstellung des Maschinendrehmoments Te
und der Maschinengeschwindigkeit Ne, die erforderlich sind
zur Bildung des Sollturbinendrehmoments Tt, in Abhängigkeit
von den Leistungsübertragungskennlinien des
Drehmomentwandlers.
Andererseits unterscheiden sich die
Leistungsübertragungskennlinien des Drehmomentwandlers
zwischen dem eingelegten und gelösten Zustands der
Wandlerüberbrückungskupplung.
Ist die Wandlerüberbrückungskupplung gelöst (nicht
eingelegt), dann überträgt der Drehmomentwandler die
Drehung der Maschine zu dem automatischen Getriebe in
Abhängigkeit von der Leistungsübertragungskennlinie des
Drehmomentwandlers. Ist jedoch die
Wandlerüberbrückungskupplung eingelegt, d. h. werden die
Eingangswelle und die Ausgangswelle des Drehmomentwandlers
mittels der Wandlerüberbrückungskupplung miteinander
gekuppelt, dann wird die Drehung der Maschine direkt zu dem
automatischen Getriebe über die
Wandlerüberbrückungskupplung übertragen.
Es ist daher zu beachten, dass bei eingelegter
Wandlerüberbrückungskupplung die Steuerungsregel zur
Einstellung des Sollmaschinendrehmoments und der
Sollmaschinengeschwindigkeit das Sollmaschinendrehmoment
und die Sollmaschinengeschwindigkeit in der Weise
einstellen soll, dass das Sollmaschinendrehmoment Te gleich
dem Sollturbinendrehmoment Tt ist, und dass die
Sollmaschinengeschwindigkeit Ne gleich der
Sollmaschinengeschwindigkeit Ne ist, die gleich der
Turbinengeschwindigkeit Nt ist.
Ist jedoch die Wandlerüberbrückungskupplung gelöst, dann
wird die Drehung der Maschine über den Drehmomentwandler zu
dem Automatikgetriebe übertragen. Es ist daher bei der
Einstellung des Sollmaschinendrehmoments und der
Sollmaschinengeschwindigkeit erforderlich, die
Leistungsübertragungskennlinien des Drehmomentwandlers zu
berücksichtigen.
Wird der Drehmomentwandler etwa bei einer konstanten
Maschinengeschwindigkeit Ne in gleichmäßiger Weise
betrieben, beispielsweise während des Fahrens mit
konstanter Geschwindigkeit, dann kann das
Maschinendrehmoment Te mittels der nachfolgenden Gleichung
(2) ausgedrückt werden, die sich auf einen Kapazitätsfaktor
C(e) des Drehmomentwandlers und die
Maschinengeschwindigkeit Ne bezieht. Das Turbinendrehmoment
Tt wird mittels der nachfolgenden Gleichung (3)
ausgedrückt, die sich auf das Drehmomentverhältnis tr(e)
des Drehmomentwandlers und das Maschinendrehmoment Te
bezieht.
Te = C(e) × Ne2 (2)
Tt = tr(e) × Te (3)
wobei der Kapazitätsfaktor C(e) und das
Drehmomentverhältnis tr(e) des Drehmomentwandlers
Funktionen des Geschwindigkeitsverhältnisses Nt/Ne des
Drehmomentwandlers sind. Wird nun Gleichung (2) in
Gleichung (3) eingesetzt, dann kann das Turbinendrehmoment
Tt mittels der nachfolgenden Gleichung (4) ausgedrückt
werden.
Tt = tr(e) × C(e) × Ne2
Tt = tr(Nt/Ne) × C(Nt/Ne) × Ne2 (4)
Aus Gleichung (4) kann daher die
Sollmaschinengeschwindigkeit Ne zur Bildung des
Sollturbinendrehmoments Tr auf der Basis des
Sollturbinendrehmoments Tr und der Turbinengeschwindigkeit
Nt bestimmt werden (die erste
Sollmaschinengeschwindigkeitsberechnungseinrichtung
verwendet dieses Verhältnis).
Zur Einstellung der Sollmaschinendrehzahl Ne aus dem
Sollturbinendrehmoment Tt und der Turbinengeschwindigkeit
Nt mittels der ersten
Sollmaschinengeschwindigkeitsberechnungseinrichtung wird
ein zweidimensionales Kennfeld, das verwendet wird zur
Einstellung der Sollmaschinendrehzahl Ne aus diesen beiden
Parametern Tt und Nt, vorbestimmt für eine Anwendung bei
dem Drehmomentwandler. Die Sollmaschinengeschwindigkeit Ne
kann bestimmt werden unter Verwendung dieses
zweidimensionalen Kennfelds. Es ist daher möglich, auf
einfache Weise die Sollmaschinengeschwindigkeit nach
Durchführung einer Interpolation in bekannter Weise unter
Verwendung des zweidimensionalen Kennfelds einzustellen.
Danach wird das Sollturbinendrehmoment Te zur Bildung des
Sollturbinendrehmoments Tt in Abhängigkeit von Gleichung
(2) eingestellt. Das Sollmaschinendrehmoment Te kann mit
eingestellt werden auf der Basis der
Sollmaschinengeschwindigkeit Nt und der
Turbinengeschwindigkeit Nt (die erste
Sollmaschinendrehmomentberechnungseinrichtung verwendet
diese Beziehung).
Gleichung (2) bezeichnet ein Verhältnis aus dem
Maschinendrehmoment Te, dem Kapazitätsfaktor C(e) und der
Maschinengeschwindigkeit Ne, wenn der Drehmomentwandler in
einem gleichförmigen Zustand betrieben wird. Befindet sich
jedoch die Maschinengeschwindigkeit Ne in einem
Übergangszustand, beispielsweise bei der Beschleunigung
eines Fahrzeugs, dann muss eine Drehmomentverlustkomponente
in Gleichung (2) infolge der Änderung der
Maschinengeschwindigkeit Ne einbezogen werden.
Die Drehmomentfluktuationskomponente kann ausgedrückt
werden als ein Produkt der Trägheit Ie der sich drehenden
Teile der Maschine und des Differentials (dNe/dt) der
Maschinengeschwindigkeit Ne. Daher ist das
Sollmaschinendrehmoment Te zur Verwirklichung des
Sollturbinendrehmoments Tt durch die nachfolgende Gleichung
(5) gegeben.
Te = Ie (dNe/dt) × C(e) × Ne2 (5)
Gemäß einem Aspekt dieser Erfindung wird die Neigung der
Sollmaschinengeschwindigkeit, die dem Differential (dNe/dt)
der Maschinengeschwindigkeit Ne entspricht, durch die
Sollmaschinengeschwindigkeitsneigungsberechnungseinrichtung
berechnet. Die zweite Sollmaschinenberechnungseinrichtung
berechnet das zweite Sollmaschinendrehmoment, das der
Maschinendrehmomentfluktuationskomponente entspricht, auf
der Basis der Neigung der Sollmaschinengeschwindigkeit und
der Trägheit der rotierende Teile der Maschine. Ferner
bestimmt die dritte Sollmaschinenberechnungseinrichtung das
endgültige Sollmaschinendrehmoment zur Verwendung bei der
Steuerung der Maschine auf der Basis des statischen
Sollmaschinendrehmoments (des ersten
Sollmaschinendrehmoments), das durch die erste
Sollmaschinendrehmomentberechnungseinrichtung
bereitgestellt wurde, und dem dynamischen
Sollmaschinendrehmoment (dem zweiten
Sollmaschinendrehmoment), das durch die zweite
Sollmaschinendrehmomentberechnungseinrichtung
bereitgestellt wurde.
Die Steuerungsregel zur Berechnung des
Sollmaschinendrehmoments und der
Sollmaschinengeschwindigkeit mittels der
Sollmaschinensteuerungssollwertberechnungseinrichtung wurde
bereits erklärt. Einige Fahrzeuge sind mit einer
Wandlerüberbrückungskupplung ausgestattet, die nicht nur
eingelegt oder gelöst werden kann, sondern die ebenfalls zu
einem halbeingekuppelten Zustand geändert werden kann
mittels eines bekannten Überbrückungssteuerungsablaufs.
Wird die vorliegende Erfindung bei einem derartigen
Fahrzeug Verwendet, dann ist es wünschenswert, zu den
vorstehend beschriebenen beiden Arten der Steuerungsregel
eine Steuerungsregel zusätzlich vorzusehen zur Berechnung
des Sollmaschinendrehmoments und der Sollmaschinendrehzahl,
wenn sich die Wandlerüberbrückungskupplung in ihrer
halbeingelegten Position befindet.
Um dieses zu erreichen, wird gemäß einem weiteren Aspekt
der Erfindung empfohlen, dass die
Sollmaschinensteuerungssollwertberechnungseinrichtung eine
zweite Sollmaschinengeschwindigkeitsberechnungseinrichtung
aufweist zur Berechnung der Sollmaschinengeschwindigkeit
auf der Basis der Turbinengeschwindigkeit und des
Schlupfbetrags der Wandlerüberbrückungskupplung, wenn die
Wandlerüberbrückungskupplung gelöst ist oder in der
halbeingelegten Position unter einer
Überbrückungsschlupfsteuerung gehalten wird.
Die Gründe zur Bereitstellung der zweiten
Sollmaschinengeschwindigkeitsberechnungseinrichtung werden
nachstehend beschrieben.
Zuerst bestehen zwei Arten von
Überbrückungsschlupfsteuerungen: eine
Beschleunigungsüberbrückungsschlupfsteuerung und eine
Verzögerungsüberbrückungsschlupfsteuerung.
Die Beschleunigungsüberbrückungsschlupfsteuerung vermindert
den Schlupf des Drehmomentwandlers durch Steuerung der
Differenz zwischen der Maschinengeschwindigkeit und der
Turbinengeschwindigkeit auf etwa 50 bis 100 l/min. und
verbessert den Brennstoffverbrauch durch Verbessern des
Wirkungsgrads der Leistungsübertragung, wenn die
Wandlerüberbrückungskupplung in einen Bereich halb
eingelegt ist, in welchem die Wandlerüberbrückungskupplung
nicht direkt gekuppelt werden kann.
Der Bereich in welchem die Wandlerüberbrückungskupplung
nicht direkt gekuppelt werden kann ist im Allgemeinen der
niedrige Bereich der Fahrzeuggeschwindigkeit
(beispielsweise 60 km/h oder niedriger). Ist innerhalb
dieses Bereichs die Wandlerüberbrückungskupplung direkt
gekuppelt, dann können unnatürliche Geräusche, eine
Übertragung von Maschinenschwingungen, Längsschwingungen
infolge des Ein- und Ausschaltens des
Fahrzeugbeschleunigungspedals und dergleichen auftreten.
Andererseits bewirkt die
Verzögerungsüberbrückungsschlupfsteuerung einen Betrieb der
Wandlerüberbrückungskupplung in einer halbeingelegten
Position innerhalb eines niedrigen
Geschwindigkeitsbereichs, so dass die Differenz zwischen
der Maschinendrehzahl und der Turbinendrehzahl bei etwa bei
50 bis 100 l/min liegt. Im Ergebnis wird der
Brennstoffverbrauch verbessert.
In jedem der
Beschleunigungsüberbrückungsschlupfsteuerungsabläufe werden
die Maschinengeschwindigkeit Ne und die
Turbinengeschwindigkeit Nt berechnet zur Steuerung der
Wandlerüberbrückungskupplungs-Einlegekraft in der Weise,
dass die Differenz zwischen diesen Geschwindigkeiten auf
einen speziellen Wert gerichtet ist (d. h. der
Schlupfbetrag, für den in der
Beschleunigungsschlupfüberbrückungssteuerung gilt Ne < Nt,
und in der Verzögerungsüberbrückungsschlupfsteuerung gilt
Ne < Nt).
Der Beschleunigungsüberbrückungsschlupfsteuerungsablauf
wird nachstehend als Beispiel beschrieben.
Wird die Beschleunigungsüberbrückungsschlupfsteuerung in
normaler Weise durchgeführt, dann wird die Differenz
zwischen der Maschinendrehzahl Ne und der Turbinendrehzahl
Nt (Ne - Nt) entsprechend einem spezifischen Schlupfbetrag
Δ (Δ = 50 bis 100/min) gesteuert.
Unter Berücksichtigung dieser Tatsache gemäß der vorstehend
angegebenen Bedingung ist die normale Maschinendrehzahl Ne
etwa 1500 l/min oder größer, ist das
Geschwindigkeitsverhältnis des Drehmomentwandlers
(Nt/Ne)gemäß der nachfolgenden Gleichung (6) gegeben, und
kann der Kapazitätsfaktor des Drehmomentwandlers zu diesem
Zeitpunkt zu Null approximiert werden.
Nt/Ne = (1500-100)/1500 = 93% (6)
Daher ist das von der Maschine zu dem automatischen
Getriebe zu übertragende Drehmoment das
Übertragungsdrehmoment T1 der Wandlerüberbrückungskupplung,
das in der praktischen Anwendung keine Probleme verursacht.
Wird andererseits angenommen, dass Tin (Tin = C(e) × Ne2)
das Eingangsdrehmoment des Drehmomentwandlers gemäß der
Darstellung in Fig. 1(b) ist, dann werden die Bewegungen
der Maschine, des Drehmomentwandlers und der
Wandlerüberbrückungskupplung bei den
Schlupfüberbrückungsbedingungen mittels der nachfolgenden
Gleichungen (7) und (8) angegeben.
Te = Ie (dNe/dt) + T1 + Tin (7)
Tt = tr(e) × Tin + T1 (8)
Da der Kapazitätsfaktor C(e) zu Null angenommen werden
kann, wie dies vorstehend beschrieben ist, wird das
Eingangsdrehmoment Tin in den Gleichungen (7) und (8) zu
Null. In einem gleichförmigen Betriebszustand wird ferner
die Sollmaschinengeschwindigkeitsneigung (dNe/dt) in
Gleichung (7) zu Null. Somit können die Gleichungen (7) und
(8) jeweils vereinfacht werden zu Te = T1 und Tt = T1.
Folglich werden das Maschinendrehmoment Te, das
Übertragungsdrehmoment T1 der Wandlerüberbrückungskupplung
und das Turbinendrehmoment Tt gleich (Te = T1 = Tt).
Ist die Wandlerüberbrückungskupplung eingelegt oder wird
sie in der halbeingelegten Position mittels der
Überbrückungsschlupfsteuerung gehalten, dann kann daher das
Sollturbinendrehmoment als das Sollmaschinendrehmoment
eingestellt werden. Es ist daher unnötig, eine
Steuerungsregel zur Einstellung des
Sollmaschinendrehmoments bereitzustellen.
Andererseits steuert die Überbrückungsschlupfsteuerung die
Kupplungskraft F1 der Wandlerüberbrückungskupplung zum
Ausrichten der Differenz zwischen der
Maschinengeschwindigkeit Ne und der Turbinengeschwindigkeit
Nt auf den spezifischen Schlupfbetrag Δ. Wird somit mittels
der Überbrückungsschlupfsteuerung die
Wandlerüberbrückungskupplung derart gesteuert, dass sie den
halbeingelegten Zustand annimmt, dann kann die
Sollmaschinengeschwindigkeit Ne berechnet werden aus der
Turbinengeschwindigkeit Nt und dem Schlupfbetrag Δ der
Wandlerüberbrückungskupplung.
Wird eine Beschleunigungsüberbrückungsschlupfsteuerung
durchgeführt, dann ist im Einzelnen die
Sollmaschinengeschwindigkeit Ne gegeben durch Ne = Nt + Δ.
Wird die Verzögerungsüberbrückungsschlupfsteuerung
durchgeführt, dann ist die Sollmaschinengeschwindigkeit Ne
gegeben durch Ne = Nt - Δ.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung, wenn sich
die Wandlerüberbrückungskupplung durch den
Überbrückungsschlupfsteuerungsablauf in der halbeingelegten
Position befindet, wird die Sollmaschinengeschwindigkeit
mittels der zweiten
Sollmaschinengeschwindigkeitsberechnungseinrichtung auf der
Basis der Turbinengeschwindigkeit und des Schlupfbetrags
der Wandlerüberbrückungskupplung berechnet.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung können daher das
Sollmaschinendrehmoment und die
Sollmaschinengeschwindigkeit in Abhängigkeit von dem
Zustand des Drehmomentwandlers optimiert werden. Auf diese
Weise ist es möglich, die Maschinensteuerung eines
Fahrzeugs, das eine Überbrückungsschlupfsteuerung
durchführt, zu optimieren.
Die Maschinensteuerungseinrichtung führt eine
Maschinensteuerung auf der Basis des
Sollmaschinendrehmoments und der
Sollmaschinengeschwindigkeit durch, die mittels der
Sollmaschinensteuerungssollwertberechnungseinrichtung
bestimmt wurden. Zumindest einer der
Sollbrennstoffeinspritzmengen und des Solldrosselwinkels
wird als gesteuerte Variable der Maschine auf der Basis des
Sollmaschinendrehmoments und der
Sollmaschinengeschwindigkeit berechnet. Es ist dabei
empfehlenswert, dass die Maschine in Abhängigkeit von den
berechneten gesteuerten Variablen gesteuert wird.
Die Fahrsteuerungsvorrichtung dieser Erfindung ist nicht
nur verwendbar bei einer adaptiven Fahrsteuerung (ACC), die
zur Steuerung eines Fahrzeugs zum Verfolgen eines
vorausfahrenden Fahrzeugs dient, sondern dient auch zu
anderen Steuerungen als eine adaptive Fahrsteuerung, wie
eine Fahrzeugstabilitätssteuerung (vehicle stability
control VSC) zur Stabilisierung eines Fahrzeugs während
eines Kurvenfahrens, eine Bremsschlupfsteuerung (Anti-lock
Brake System, ABS) zur Begrenzung des Radschlupfs beim
Bremsen, eine Beschleunigungsschlupfsteuerung (sogenannte
Traktionssteuerung, TRC) zum Begrenzen des
Fahrzeugradschlupfs während einer Beschleunigung, und zur
Konstantgeschwindigkeitssteuerung (Constant-speed Cruise
Control, constant-speed-CC) zum Fahren mit konstanter
Geschwindigkeit.
Eine Vielzahl von Fahrsteuerungseinrichtung zur
Durchführung derartiger Fahrsteuerungen sind häufig in
einem Fahrzeug eingebaut. Wird jedoch diese Erfindung bei
jeder fahrzeugseitigen Fahrsteuerungseinrichtung verwendet,
dann ist es denkbar, dass das Sollmaschinendrehmoment und
die Sollmaschinengeschwindigkeit, oder das
Sollbremsdrehmoment durch jeden Steuerungsablauf
eingestellt werden, falls eine Vielzahl von Fahrsteuerungen
gleichzeitig durchgeführt wird, und die gesteuerten
Variablen für eine tatsächliche Maschinen- oder
Bremsensteuerung werden nicht optimiert.
Ferner ist in einem derartigen Fall eine
Berechnungseinrichtung vorgesehen zur Berechnung des
Sollmaschinendrehmoments, der Sollmaschinengeschwindigkeit
oder des Sollbremsdrehmoments durch jede
Fahrsteuerungseinrichtung. Es ist daher Viel Unnötiges
vorhanden, so dass die Kosten für das Fahrzeug erhöht
werden.
Gemäß einem Aspekt dieser Erfindung weist daher die
Sollreifenbetriebsdrehmomentberechnungseinrichtung einen
Berechnungsblock auf zur Berechnung eines
Sollreifenbetriebsdrehmoments zur Durchführung
unterschiedlicher Fahrsteuerungsabläufe
(Fahrsteuerungsabläufe gemäß der vorstehenden Beschreibung)
Aus einer Vielzahl von Sollreifenbetriebsdrehmomenten, die
von unterschiedlichen Berechnungsblöcken eingegeben werden,
die den verschiedenen Steuerungsabläufen entsprechen, wird
dasjenige Sollreifenbetriebsdrehmoment mit der höchsten
Priorität unter den gegenwärtigen Fahrzeugfahrbedingungen
als das endgültige Sollbetriebsdrehmoment ausgewählt zur
Verwendung zur Steuerung entsprechend den vorbestimmten
Bedingungen.
Gemäß der Fahrsteuerungsvorrichtung dieser Erfindung kann
eine Vielzahl von Fahrsteuerungsabläufen wie eine
automatische Fahrsteuerung, eine
Fahrzeugstabilitätssteuerung und eine
Bremsenantiblockiersteuerung (ABS) mittels der einzigen
Fahrsteuerungsvorrichtung durchgeführt werden. Die
Fahrsteuerungsvorrichtung gemäß dieser Erfindung
vereinfacht daher das Steuerungssystem und vermindert die
Fahrzeugkosten im Vergleich zu einem Fahrzeug, das eine
Vielzahl von Fahrsteuerungseinrichtungen zum jeweiligen
Durchführen verschiedener Fahrsteuerungsvorgänge aufweist.
Ferner wird in der
Sollreifenbetriebsdrehmomentberechnungseinrichtung das
Sollreifenbetriebsdrehmoment mit der höchsten Priorität aus
dem Sollreifenbetriebsdrehmoment ausgewählt, das durch eine
Vielzahl von Berechnungsblöcken der jeweils entsprechenden
Steuerungsabläufe bestimmt wurde. Es ist daher möglich, in
effizienter Weise den Steuerungssollwert der Maschine oder
der Maschine und der Bremseinrichtung einzustellen und den
Steuerungssollwert ohne Antwortverzögerung zu verwenden.
Ferner stellt eine Integralsteuerungseinrichtung zur
integralen Steuerung des Fahrzeugbetriebs einen weiteren
Aspekt der Erfindung dar. Der Berechnungsblock zur
Berechnung des Sollreifenbetriebsdrehmoments für jeden
Fahrsteuerungszugang kann unabhängig von anderen
Berechnungsblöcken vorgesehen sein. Es ist daher einfacher,
die Steuerungsvorrichtung zu entwerfen, wobei die Kosten
vermindert werden.
Die Sollreifenbetriebsdrehmomentberechnungseinrichtung
wählt das Sollreifenbetriebsdrehmoment mit der höchsten
Priorität. Ändert sich jedoch der Berechnungsblock mit der
höchsten Priorität, dann wird sich das
Sollreifenbetriebsdrehmoment plötzlich ändern. Wird ein
neues Sollreifenbetriebsdrehmoment ausgewählt, dann wird
gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung daher die
Sollreifenbetriebsdrehmomentberechnungseinrichtung
vorzugsweise das neu ausgewählte
Sollreifenbetriebsdrehmoment korrigieren zur Erzeugung
eines sanften Übergangs zwischen dem vorherigen
Sollreifenbetriebsdrehmoment und dem neuen
Sollreifenbetriebsdrehmoment.
Die Sollreifenbetriebsdrehmomentberechnungseinrichtung ist,
gemäß der vorstehenden Darstellung, mit einer Vielzahl von
Berechnungsblöcken zur Berechnung des
Sollreifenbetriebsdrehmoments für unterschiedliche Arten
von Fahrsteuerungsabläufen ausgestattet. Gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung ist daher einer der
Berechnungsblöcke vorzugsweise vorgesehen zum Schätzen des
Sollreifenbetriebsdrehmoments, das der Fahrer benötigt, auf
der Basis der Position des Beschleunigungspedals und der
Fahrzeuggeschwindigkeit. Vorzugsweise sind jeweils weitere
Berechnungsblöcke vorgesehen für eine
Fahrzeugstabilitätssteuerung (VSC), ein
Bremsenantiblockiersystem (ABS), eine Traktionssteuerung
(TRC), eine Fahrsteuerung mit konstanter Geschwindigkeit
und für eine automatische Fahrsteuerung.
Bezüglich dieses Aspekts der Erfindung umfasst die
Sollreifenbetriebsdrehmomentberechnungseinrichtung einen
Berechnungsblock, zusätzlich zu den Berechnungsblöcken zur
Durchführung der unterschiedlichen Fahrsteuerungsabläufe,
zur Durchführung einer Fahrsteuerung auf der Basis der
Beschleunigungspedalposition. Die Fahrsteuerungsvorrichtung
ist somit in der Lage, in optimaler Weise den Betrieb des
Fahrzeugs zu steuern und auf die Befehle des Fahrers zu
reagieren.
Das Sollturbinendrehmoment wird in dem Ablauf zur
Einstellung der endgültigen Maschinensteuerungsvariablen
aus dem Sollreifenbetriebsdrehmoment berechnet. Bei der
Berechnung des Sollturbinendrehmoments wird aus den
nachfolgenden Gründen der Fahrwiderstand des Fahrzeugs
verwendet, zusätzlich zu dem Sollreifenbetriebsdrehmoment
und dem Getriebeverhältnis des Antriebsstrangs.
Das Sollreifenbetriebsdrehmoment wird berechnet als das zum
Erzielen des gewünschten Betriebszustands erforderliche
Drehmoment, wobei angenommen wird, dass das Fahrzeug ein
vorbestimmtes Gewicht aufweist und auf einer ebenen Straße
fährt. Gemäß der Darstellung in Fig. 1(a) ändert sich
jedoch der Fahrwiderstand Fload mit Änderungen in der
Straßenneigung wie aufwärts und abwärts führende Neigungen
und mit Änderungen in dem Gewicht des Fahrzeugs. Falls sich
der Fahrwiderstand Fload ändert, ist es bei der Berechnung
des Sollturbinendrehmoments daher erforderlich, die
Drehmomentkomponente des Sollreifenbetriebsdrehmoments
entsprechend dem Fahrwiderstand Fload aus Gründen des
Erreichens der gewünschten Fahrbedingung zu korrigieren.
Wird mittels des ersten Berechnungsblocks eine derartige
Korrektur automatisch durchgeführt zum Erzielen des
Sollreifenbetriebsdrehmoments auf der Basis eines
Betätigungsvorgangs des Beschleunigungspedals, dann wird
das Fahrzeug in gleicher Weise auf die Position des
Beschleunigungspedals reagieren, unabhängig von der
Straßenneigung und dem Fahrzeuggewicht. Im Allgemeinen
ändert sich jedoch normalerweise das Verhalten des
Fahrzeugs, wenn sich die Straßenneigung oder das
Fahrzeuggewicht ändern. Nimmt somit der Fahrer Änderungen
bezüglich der Straßenneigung oder des Fahrzeuggewichts
wahr, dann werden er oder sie das Fahrverhalten ändern.
Daher ist eine automatische Korrektur des Fahrwiderstands
in Bezug auf das Sollreifenbetriebsdrehmoment, das sich auf
die Beschleunigungspedalposition bezieht, in manchen Fällen
für den Fahrer störend.
Zumindest wenn das Sollreifenbetriebsdrehmoment
entsprechend der Beschleunigungspedalposition als
endgültiges Sollreifenbetriebsdrehmoment mittels der
Sollreifenbetriebsdrehmomentberechnungseinrichtung
ausgewählt wurde, berechnet vorzugsweise die
Sollturbinendrehmomentberechnungseinrichtung das
Sollturbinendrehmoment auf der Basis des ausgewählten
Sollreifenbetriebsdrehmoments und des Getriebeverhältnisses
des Antriebsstrangs. In diesem Fall wird ebenfalls der
Fahrwiderstand vorzugsweise nicht bei der Berechnung des
Sollturbinendrehmoments verwendet.
In einem weiteren Aspekt der Erfindung weist die
Sollreifenbetriebsdrehmomentberechnungseinrichtung einen
Berechnungsblock zur Berechnung des
Sollreifenbetriebsdrehmoments für eine automatische
Fahrsteuerung (AGC) auf. Unter Verwendung des
Berechnungsblocks berechnet die
Sollbeschleunigungsberechnungseinrichtung die
Sollbeschleunigung des Fahrzeugs, die erforderlich ist zum
Verfolgen des führenden Fahrzeugs auf der Basis einer von
einem Fronterfassungssensor zur Erfassung des führenden
(vorausfahrenden) Fahrzeugs zugeführten Eingabe. Die
Sollbeschleunigung wird in das Sollreifenbetriebsdrehmoment
mittels einer Umwandlungseinrichtung umgewandelt zur
Einstellung des Sollreifenbetriebsdrehmoments, das zur
Verfolgung des führenden Fahrzeugs erforderlich ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann daher die
Beschleunigung des nachfolgenden Fahrzeugs in optimaler
Weise gesteuert werden, so dass es möglich ist, dass das
nachfolgende Fahrzeug dem führenden Fahrzeug folgen kann,
wobei ein angemessener Abstand zwischen beiden Fahrzeugen
gehalten werden kann.
Die Korrektur des Sollreifenbetriebsdrehmoments wird auf
der Basis der Sollbeschleunigung und der tatsächlichen
Beschleunigung des Fahrzeugs durch die
Drehmomentkorrekturberechnungseinrichtung korrigiert zur
Korrektur des gegenwärtigen Sollreifenbetriebsdrehmoments
mittels der vorgegebenen Korrektur und zur Einstellung des
endgültigen Sollreifenbetriebsdrehmoments.
Die Drehmomentkorrekturberechnungseinrichtung ist
vorzugsweise vorgesehen zum Verarbeiten von zumindest einer
Abweichung zwischen der Sollbeschleunigung und der
tatsächlichen Beschleunigung des Fahrzeugs, und eines
Integrals dieser Abweichung. Die
Drehmomentkorrekturberechnungseinrichtung summiert
vorzugsweise Werte, die erhalten werden durch
Multiplikation der Abweichung und des Integrals der
Abweichung mit einer Proportionalitätskonstanten und einer
Integrationskonstanten (sogenannter Proportional-Integral-
Steuerungsablauf), zur Berechnung der Drehmomentkorrektur.
Bei der Maschinen- und Bremsensteuerung ist es eine
allgemeine Praxis, einen oberen Grenzwert (oder einen
unteren Grenzwert) für die gesteuerten Variablen der
Maschine und der Bremseinrichtung einzustellen. Daher
können die Maschinensteuerungseinrichtung, oder sowohl die
Maschinensteuerungseinrichtung als auch die
Bremsensteuerungseinrichtung Begrenzungseinrichtungen
aufweisen zur Durchführung dieser Maßnahme.
Wird jedoch die Begrenzungseinrichtung zur
Maschinensteuerungseinrichtung (oder der
Maschinensteuerungseinrichtung und der
Bremsensteuerungseinrichtung) hinzugefügt, dann wird in
manchen Fällen die
Drehmomentkorrekturberechnungseinrichtung betrieben zum
Vergrößern des Abweichungsintegrals durch die Proportional-
Integral-Steuerungsmaßnahme, wenn die
Begrenzungseinrichtung Wirkung zeigt.
Nachdem das Abweichungsintegral in einer Weise zur
Vergrößerung der gesteuerten Variablen erneuert wurde, wird
die gesteuerte Variable größer als der obere Grenzwert für
eine Zeitdauer verbleiben, falls das Verhältnis von groß
und klein zwischen der Sollbeschleunigung und der
tatsächlichen Beschleunigung des Fahrzeugs umgekehrt ist.
In diesem Fall wird die gegenwärtige Beschleunigung des
Fahrzeugs fortgesetzt, wobei für die Fahrzeuginsassen der
Eindruck eines abnormalen Zustands entsteht.
Eine gleichartige Situation tritt auf, wenn eine durch die
Steuerungsvariable der Maschine (oder der
Bremseneinrichtung) gesteuerte Einrichtung eine
physikalische Grenze erreicht. Wird zum Beispiel die
Maschinenbremse zur Verzögerung des Fahrzeugs ausgewählt,
dann wird eine Maschinenbremskraft gebildet durch
beispielsweise Schließen der Drosselklappe (Drosselventil).
Erreicht die tatsächliche Beschleunigung nicht die
Sollbeschleunigung, obwohl die Drosselklappe vollständig
geschlossen ist (d. h. wenn die Drosselklappe ihre
physikalische Grenze erreicht hat), dann wird zu dieser
Zeit das Abweichungsintegral in einer Weise erneuert, die
ein Überschreiten des physikalischen Grenzwerts infolge des
Proportional-Integral-Steuerungsablaufs durch die
gesteuerte Variable bewirkt. Auch wenn die
Sollbeschleunigung positiv wird, wird daher die
Drosselklappe während einiger Zeit vollständig geschlossen
gehalten, wodurch die Beschleunigung verzögert wird und den
Fahrzeuginsassen ein Gefühl einer Abnormalität vermittelt.
Berechnet die Drehmomentkorrektureinrichtung die
Drehmomentkorrektur mittels des Proportional-Integral-
Steuerungsablaufs, und weist die
Maschinensteuerungseinrichtung (oder die
Maschinensteuerungseinrichtung und die
Bremsensteuerungseinrichtung) eine Begrenzungseinrichtung
zur Einstellung eines Grenzwerts bezüglich der
Steuerungsvariablen auf oder weist die Maschine (oder die
Bremseinrichtung) eine physikalische Grenze auf, dann ist
gemäß einem Aspekt der Erfindung vorzugsweise die
Umwandlungseinrichtung mit einer
Abweichungsintegrationsverhinderungseinrichtung vorgesehen
zum Verhindern der Erneuerung eines
Abweichungsintegralwerts für den Fall, dass die
Steuerungsvariable die eingestellte Grenze überschreitet
oder eine Überschreitung eines Werts entsprechend der
physikalischen Grenze auftritt.
Fig. 1A ist eine grafische Darstellung zur
Veranschaulichung einer Bewegungsgleichung eines Fahrzeugs
und eines Fahrwegs;
Fig. 1B ist eine grafische Darstellung zur
Veranschaulichung einer Maschine und einer
Getriebeanordnung eines Fahrzeugs;
Fig. 2 ist ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung
eines Ausführungsbeispiels einer Fahrsteuerungsvorrichtung;
Fig. 3 ist ein funktionales Blockschaltbild zur
Veranschaulichung der Steuerungsschritte, die durch jede
elektronische Steuerungseinheit (ECU) der
Fahrsteuerungsvorrichtung gemäß Fig. 2 durchgeführt wird;
Fig. 4 ist ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung
der mittels eines Sollbetriebskraftberechnungsteils gemäß
Fig. 3 durchgeführten Schritte:
Fig. 5 ist ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung
der mittels eines Maschinensteuerungssollberechnungsteils
von Fig. 3 durchgeführten Schritte;
Fig. 6 ist ein Kennfeld zur Verwendung bei der
Bestimmung einer Sollmaschinengeschwindigkeit Ne aus einem
Sollturbinendrehmoment Tt und einer Turbinengeschwindigkeit
Nt;
Fig. 7 ist ein Kennfeld zur Bestimmung eines
Drosselwinkels TVO aus einem Sollmaschinendrehmoment Te und
einer Sollmaschinengeschwindigkeit Ne; und
Fig. 8 ist ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung
von mittels eines Sollbetriebsdrehmomentberechnungsteils
durchgeführten Schritten, wobei die Schritte in Fig. 3
angegeben sind.
Nachstehend werden unter Bezugnahme auf die zugehörigen
Zeichnungen Ausführungsbeispiele dieser Erfindung
beschrieben.
Die Fahrzeugfahrsteuerungseinrichtung gemäß diesem
Ausführungsbeispiel dient zu einer integralen Steuerung
einer Maschine 2, eines automatischen Getriebes 4, und
Bremsen 6 der linken und rechten angetriebenen Rädern 4c
(Hinterräder) und rechten und linken mitlaufenden Rädern 5
(Vorderräder), die Komponenten einer Einrichtung zur
Steuerung der Fahrbedingung eines Fahrzeugs 9 (eines
Hinterrad-angetriebenen Fahrzeugs 9 in diesem
Ausführungsbeispiel) darstellen. Ein Differential 4b
überträgt ein Drehmoment vom automatischen Getriebe 4 zu
den Hinterrädern 4c. Die Fahrsteuerungsvorrichtung umfasst
eine Maschinensteuerungseinheit (ECU) 20 zur Steuerung der
Maschine 2, eine Automatikgetriebe-Steuerungseinheit
(ATECU) 30 zur Steuerung des Automatikgetriebes 4, das eine
Wandlerüberbrückungskupplung 10 eines Drehmomentwandlers 8
aufweist, und eine Bremsensteuerungseinheit 40 zur
Steuerung der Bremseinrichtung 6 eines jeden Rads über ein
Bremsenbetätigungsglied (Bremsen-ACT) 12. Ferner stellt
eine Managersteuerungseinheit 50 eine Steuerungsrichtlinie
für jede Maschine, für die
Automatikgetriebesteuerungseinheit und die Bremse für jede
der Steuerungseinheiten 20, 30 und 40 bereit.
Die Steuerungseinheiten 20, 30, 40 und 50 sind voneinander
unabhängige elektronische Einheiten die jeweils
Verarbeitungseinheiten 20a, 30a, 40a und 50a aufweisen und
jeweils einen Mikrocomputer enthalten. Die elektronischen
Steuerungseinheiten 20, 30, 40 und 50 enthalten jeweils
eingebaute Kommunikationseinrichtungen 20b, 30b, 40b und
50b, die miteinander über Datenkommunikationsleitungen L
verbunden sind. Ein wechselseitiges Übertragen und
Empfangen von Fahrsteuerungsdaten wird durch die
Kommunikationseinrichtungen 20b, 30b, 40b und 50b und durch
die Kommunikationsleitungen L bewirkt.
Die Maschinensteuerungseinheit 20, die
Automatikgetriebesteuerungseinheit 30 und die
Bremssteuerungseinheit 40 steuern jeweils die Maschine 2,
das Automatikgetriebe 4, das eine
Wandlerüberbrückungskupplung 10 aufweist, und das
Bremsenbetätigungsglied 12 (und somit die Bremseinrichtung
6 jedes Rads). Die elektronischen Steuerungseinheiten 20,
30 und 40 weisen daher eingebaute Signaleingabe-
/Ausgabeteile 20c, 30c und 40c auf zum Empfangen von
Erfassungssignalen der Sensoren, die die Bedingungen des
gesteuerten Systems erfassen, und zum Aussenden von
Signalen an das Bremsenbetätigungsglied 12 und
Betätigungsglieder, die innerhalb der Maschine und des
automatischen Getriebes 4 angeordnet sind.
Sensoren zur Erfassung der Fahrzeugfahrbedingungen sind an
dem Fahrzeug 9 angeordnet. Die Sensoren umfassen einen
Fahrzeugradgeschwindigkeitssensor 14 zur Erfassung der
Drehgeschwindigkeit (Drehzahl) jedes Fahrzeugrads
(Radgeschwindigkeit), einen Beschleunigungssensor
(G-Sensor) 16 zur Erfassung der Beschleunigung des Fahrzeugs
9, einen Gierratensensor 18 zur Erfassung einer
Winkelgeschwindigkeit um die zentrale Achse des Fahrzeugs
9, und einen Fronterfassungssensor 9 zur Erfassung eines
vorausfahrenden Fahrzeugs und zur Erfassung des Abstands
zwischen den Fahrzeugen. Die Erfassungssignale der Sensoren
14, 16, 18 und 19 werden der Managersteuerungseinheit 50
zugeführt. Die Managersteuerungseinheit 50 empfängt die
Erfassungssignale über den Signaleingangsteil 50c.
Nachfolgend werden die mit den elektronischen
Steuerungseinheiten 20, 30, 40 und 50 durchzuführenden
Schritte beschrieben. Die Managersteuerungseinheit 50, die
in Fig. 3 gezeigt ist, weist 5
Sollbetriebsdrehmomentberechnungsteile 52, 54, 56, 58 und
60 auf. Diese Teile entsprechen den
Sollbetriebsdrehmomentberechnungseinrichtungen zur
Berechnung des Sollbetriebsdrehmoments des Fahrzeugs 9 auf
der Basis der Erfassungssignale, die von den Sensoren, dem
Fahrzeugradgeschwindigkeitssensor 14, dem G-Sensor 16, dem
Gierratensensor 18, dem Fronterfassungssensor 19, und
dergleichen zur Erfassung der Fahrzeugfahrbedingungen
zugeführt werden.
Von den fünf Sollbetriebsdrehmomentberechnungsteilen 52 bis
60 entspricht der erste
Sollbetriebsdrehmomentberechnungsteil 52 einem ersten
Berechnungsblock, der das vom Fahrer angeforderte
Sollbetriebsdrehmoment auf der Basis der Position des
Beschleunigungspedals und der Fahrzeuggeschwindigkeit
berechnet.
Der zweite Sollbetriebsdrehmomentberechnungsteil 54
entspricht einem zweiten Berechnungsblock zur Berechnung
des Solldrehmoments für eine
Fahrzeugfahrstabilitätssteuerung (VSC). Der dritte
Sollbetriebsdrehmomentberechnungsteil 56 dient zur
Berechnung des Sollbetriebsdrehmoments zur Durchführung
einer Schlupfsteuerung (ABS und TRC) zur Verminderung eines
Radschlupfs während des Bremsens und während der
Fahrzeugbeschleunigung. Der dritte
Sollbetriebsdrehmomentberechnungsteil 56 entspricht dem
dritten und Vierten Berechnungsblock.
Der zweite und dritte Sollbetriebsdrehmomentberechnungsteil
54 und 56 überwacht kontinuierlich die
Fahrzeugfahrbedingungen auf der Basis der Signale der
Sensoren und bestimmt ein Sollbetriebsdrehmoment zur
Verhinderung eines Fahrzeugschleuderns und eines
Radschlupfs, und gibt diesen Wert aus.
Der vierte Sollbetriebsdrehmomentberechnungsteil 58
berechnet ein Sollbetriebsdrehmoment für eine Fahrsteuerung
mit konstanter Geschwindigkeit (Konstantgeschwindigkeits-CC),
wenn seitens des Fahrers die Fahrzeugfahrbetriebsart
auf eine Konstantgeschwindigkeitsfahrbetriebsart
eingestellt wurde. Der vierte Sollberechnungsteil
entspricht einem fünften Berechnungsblock.
Der fünfte Sollbetriebsdrehmomentberechnungsteil 60
berechnet das Sollbetriebsdrehmoment zur Steuerung des
Fahrzeugs 9 zum Verfolgen eines führenden Fahrzeugs, wenn
die Fahrzeugfahrbetriebsart auf die automatische
Fahrsteuerungsbetriebsart durch den Fahrer eingestellt
wurde. Der fünfte Berechnungsteil 60 entspricht einem
sechsten Berechnungsblock.
Die mittels der Sollbetriebsdrehmomentberechnungsteile 52
bis 60 berechneten Sollbetriebsdrehmomente werden einem
Sollbetriebsdrehmomentauswählteil 62 zugeführt, wie dies in
Fig. 3 dargestellt ist.
Der Sollbetriebsdrehmomentauswählteil 60 wählt aus der
Vielzahl der Sollbetriebdrehmomente das
Sollbetriebsdrehmoment mit der höchsten Priorität als
Sollbetriebsdrehmoment zur Verwendung bei der Fahrsteuerung
in Abhängigkeit von den gegenwärtigen
Fahrzeugfahrbedingungen und in Abhängigkeit von
voreingestellten Bedingungen aus, wenn die verschiedenen
Sollbetriebsdrehmomente gleichzeitig mittels der
Sollbetriebsdrehmomentberechnungstabelle 52 bis 60
berechnet werden. Das ausgewählte Sollbetriebsdrehmoment
wird einem Sollbetriebsdrehmomentberechnungsteil 64
zugeführt, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist.
In dem Sollbetriebsdrehmomentauswählteil 62 wird eine
Korrektur eingestellt auf der Basis der Differenz zwischen
dem neu ausgewählten Sollbetriebsdrehmoment und dem zuvor
ausgewählten oder zuvor bestehenden Sollbetriebsdrehmoment,
so dass das zu dem Sollbetriebsdrehmomentberechnungsteil 64
übersandte Sollbetriebsdrehmoment sich nicht plötzlich
ändert, wenn sich das ausgewählte Sollbetriebsdrehmoment
erheblich von dem vorherigen Sollbetriebsdrehmoment
unterscheidet. Das neu ausgewählte Sollbetriebsdrehmoment
wird korrigiert und die Korrektur wird allmählich
vermindert zur Bereitstellung eines sanften Übergangs
zwischen dem neuen Betriebsdrehmoment und dem alten
Betriebsdrehmoment.
Der Sollbetriebskraftberechnungsteil 64 wandelt das mittels
des Sollbetriebsdrehmomentauswählteils 62 ausgewählte
Sollbetriebsdrehmoment in eine Sollbetriebskraft
(Sollbetriebskraft Ftire) um. Beispielsweise wird die
Sollbetriebskraft Ftire in Abhängigkeit von dem
Ablaufdiagramm in Fig. 4 berechnet.
Der Sollbetriebskraftberechnungsteil 64 entscheidet in
Schritt 110, ob das mittels des
Sollbetriebsdrehmomentauswählteils 62 ausgewählte
Sollbetriebsdrehmoment das Sollbetriebsdrehmoment ist oder
nicht, das vom Fahrer angefordert ist und durch den ersten
Sollbetriebsdrehmomentberechnungsteil 52 bestimmt wurde.
Dies dient zur Bestimmung, ob eine Korrektur des
Sollbetriebsdrehmoments erforderlich ist.
Ist das mittels des Sollbetriebsdrehmomentauswählteils 62
ausgewählte Sollbetriebsdrehmoment das vom Fahrer
angeforderte Solldrehmoment, dann wird bestimmt, dass das
Sollbetriebsdrehmoment keine Korrektur erfordert, und es
wird Schritt 140 durchgeführt. Ist das
Sollbetriebsdrehmoment nicht das vom Fahrer angeforderte
Sollbetriebsdrehmoment, dann wird bestimmt, dass der
Fahrwiderstand eine Korrektur erfordert, und Schritt 120
wird durchgeführt.
In Schritt 120 wird der Fahrwiderstand auf der Basis der
Fahrzeuggeschwindigkeit und der Straßenneigung mittels
einer Fahrwiderstandsschätzeinrichtung berechnet. Nach
diesem Schritt wird in Schritt 130 das
Sollbetriebsdrehmoment auf der Basis des Fahrwiderstands
korrigiert. Sodann wird Schritt 140 durchgeführt, in
welchem die Sollbetriebskraft Ftire aus dem
Sollbetriebsdrehmoment berechnet wird.
Die mittels der Sollbetriebsdrehmomentberechnungsteile 52
bis 60 berechneten Sollbetriebsdrehmomente dienen zur
Steuerung der Fahrzeugbeschleunigung auf einen Wert, der
geeignet ist entsprechend den vorliegenden
Fahrzeugfahrbedingungen. Daher weist jedes
Sollbetriebsdrehmoment eine Fahrwiderstandskomponente auf.
Zur genauen Bestimmung der Betriebskraft, die erforderlich
ist zur Erzeugung eines geeigneten Beschleunigungswerts aus
dem Sollbetriebsdrehmoment ist es erforderlich, das
Sollbetriebsdrehmoment mittels eines Werts entsprechend dem
Fahrwiderstand zu vermindern oder zu korrigieren, bevor das
Solldrehmoment in die Sollbetriebskraft umgewandelt wird.
In dem Sollreifensollbetriebsdrehmomentberechnungsteil 64
wird grundsätzlich in Schritt 120 der Fahrwiderstand
berechnet, und es wird das Sollbetriebsdrehmoment in
Schritt 130 korrigiert. In einem Schritt 140 wird sodann
das Sollbetriebsdrehmoment in die Sollbetriebskraft
umgewandelt.
Aus den mittels der Sollbetriebsdrehmomentberechnungsteile
52, 54, 56, 58 und 60 bestimmten Sollbetriebsdrehmomenten
bezeichnet das Sollbetriebsdrehmoment auf der Basis der
Position des Beschleunigungspedals direkt das vom Fahrer
angeforderte Drehmoment. Wird daher eine Korrektur auf der
Basis des Fahrwiderstands (Schritt 130) immer für jedes der
Sollbetriebsdrehmomente durchgeführt, dann wird sich das
Verhalten des Fahrzeugs 9 in Bezug auf die
Beschleunigungspedalbetätigung durch den Fahrer nicht
ändern, ungeachtet von Änderungen in der Straßenneigung und
dem Fahrzeuggewicht.
In dem Sollbetriebskraftberechnungsteil 64 wird daher, wenn
die Sollbetriebskraft aus dem Sollbetriebsdrehmoment
bestimmt wird, der Typ des Sollbetriebsdrehmoments in
Schritt 110 bestimmt. Falls das Sollbetriebsdrehmoment
dasjenige ist, das der Fahrer angefordert hat (von dem
ersten Sollbetriebsdrehmomentberechnungsteil 52), dann wird
keine Korrektur auf der Basis des Fahrwiderstands
durchgeführt.
Danach wird die mittels des
Sollbetriebskraftberechnungsteils 64 erzeugte
Sollbetriebskraft einem Systemauswählteil 66 zugeführt, das
in Fig. 3 gezeigt ist. Der Systemauswählteil 66 ist
vorgesehen zum Auswählen von Komponenten aus der Maschine
2, dem automatischen Getriebe 4 und der Bremseinrichtung 6
als das System oder die Systeme, das verwendet wird bzw.
die verwendet werden zur Steuerung der Betriebskraft in
Richtung der Sollbetriebskraft. Ist beispielsweise der Wert
der Sollbetriebskraft positiv (d. h. eine Antriebskraft) zum
Beschleunigen des Fahrzeugs, dann wird die Bremseinrichtung
6 nicht benötigt. Daher werden die Maschine 2 und das
Automatikgetriebe 4 als die Systeme zur Verwendung bei dem
Fahrsteuerungsablauf ausgewählt.
Ist der Wert der Sollbetriebskraft negativ (d. h. eine
Bremskraft) zum Verzögern des Fahrzeugs 9, dann wird das
System zur Verwendung bei dem Fahrsteuerungsablauf bestimmt
auf der Basis der Größe der Bremskraft durch Bestimmen, ob
die Bremskraft durch die Maschinenbremse, die
Bremseinrichtung 6 oder eine Kombination aus der
Maschinenbremse und der Bremseinrichtung 6 oder durch
Herabschalten des automatischen Getriebes 4 aufgebracht
wird. Der Systemauswählteil 66 bildet eine
Systemauswähleinrichtung.
Nach dem Auswählen des Systems oder der Systeme zur
Verwendung bei dem Fahrsteuerungsablauf sendet der
Systemauswählteil 66 einen Befehl zur Bestimmung des
Steuerungssollwerts zu dem entsprechenden
Steuerungssollwertberechnungsteil oder den Teilen, die mit
dem ausgewählten System oder den Systemen
(Maschinensteuerungssollwertberechnungsteile 70,
Automatikgetriebesteuerungssollwertberechnungsteil 68 und
Bremsensteuerungssollwertberechnungsteil 72) in Verbindung
stehen. Beispielsweise wird ein Befehl bezüglich der von
der Maschine 2 und der Bremseinrichtung 6 aufgebrachten
Bremskraft dem Maschinensteuerungssollberechnungsteil 70
und dem Bremssteuerungssollwertberechnungsteil 72
zugeführt, und es wird ein Herabschaltbefehl zu dem
Steuerungssollwertberechnungsteil 68 des Automatikgetriebes
gegeben.
Danach berechnet der
Automatikgetriebesollwertberechnungsteil 68 die
Sollgeschwindigkeit des Automatikgetriebes 4, die
Sollgeschwindigkeitsänderungszeit, die die Sollzeit ist, in
der die Geschwindigkeit die Sollgeschwindigkeit erreicht,
und den Zustand der Wandlerüberbrückungskupplung 10
(eingelegt oder gelöst) oder den Sollbetrag des Schlupfs
zur Steuerung des Schlupfs der Wandlerüberbrückungskupplung
10. Diese Berechnung wird durchgeführt in Abhängigkeit von
einem Befehl des Systemauswählteils 66 und einer
Information wie der Maschinengeschwindigkeit und des
Maschinendrehmoments, die von dem
Maschinensteuerungssollwertberechnungsteil 70 stammen. Das
Berechnungsergebnis wird der
Automatikgetriebesteuerungseinheit 30 zugeführt.
Die Automatikgetriebesteuerungseinheit 30 weist einen
Solenoidbefehlausgabeteil 32 auf, der einen Befehlswert
berechnet, der übermittelt wird zu einem in dem
Automatikgetriebe 4 enthaltenen Schaltsteuerungssolenoid
und zu einem Solenoid zur Ansteuerung der
Wandlerüberbrückungskupplung 10 auf der Basis eines Befehls
(Sollfahrstufe, Sollschaltzeit, Sollschlupf, und
dergleichen) von dem
Automatikgetriebesteuerungssollwertberechnungsteil 68. Der
Solenoidbefehlsausgabeteil 32 erzeugt ein
Ansteuerungssignal entsprechend dem berechneten Befehlswert
und sendet das Ansteuerungssignal zu den Solenoiden des
Automatikgetriebes 4 und der Wandlerüberbrückungskupplung
10 zur Steuerung der Fahrstufe des Automatikgetriebes 4 und
des Betriebszustands oder des Schlupfbetrags der
Wandlerüberbrückungskupplung 10.
Danach berechnet der
Maschinensteuerungssollwertberechnungsteil 70 einen
Maschinensteuerungssollwert entsprechend dem Ablaufdiagramm
von Fig. 5. Bei diesem Ablauf berechnet der
Maschinensteuerungssollwertberechnungsteil 70 das
Sollmaschinendrehmoment und die
Sollmaschinengeschwindigkeit, die erforderlich sind zur
Bildung der Betriebskraft entsprechend einem Befehl des
Systemauswählteils 66.
In Schritt 210 gemäß Fig. 5 wird somit das
Sollwellendrehmoment berechnet aus der Betriebskraft, die
mittels des Systemauswählteils 66 befohlen wurde. In
Schritt 220 werden das Sollturbinendrehmoment Tt oder das
Sollausgangsdrehmoment des Drehmomentwandlers aus dem
berechneten Sollwellendrehmoment und dem Getriebeverhältnis
des Antriebsstrangs berechnet (das Getriebeverhältnis des
Automatikgetriebes 4 wird durch den
Automatikgetriebesteuerungssollwertberechnungsteil 68
bereitgestellt).
In Schritt 230 wird der Kupplungszustand der
Wandlerüberbrückungskupplung aus dem
Automatikgetriebesteuerungssollwertberechnungsteil 68
gelesen. Hierbei wird bestimmt, ob die
Wandlerüberbrückungskupplung 10 gelöst ist. Ist die
Wandlerüberbrückungskupplung 10 gelöst, dann wird eine
Reihe von Schritten 240 bis 280 durchgeführt zur Berechnung
des Sollmaschinendrehmoments Te und der
Sollmaschinengeschwindigkeit Ne in Abhängigkeit von einer
Steuerungsregel, die zur Anwendung kommt, wenn die
Wandlerüberbrückungskupplung 10 gelöst (nicht eingekuppelt)
ist.
Ist die Wandlerüberbrückungskupplung 10 gelöst, dann wird in
Schritt 240 ein Ablauf mittels der ersten
Sollmaschinengeschwindigkeitsberechnungseinrichtung
durchgeführt zur Berechnung der Sollmaschinengeschwindigkeit
Ne auf der Basis des in Schritt 260 bestimmten
Sollmaschinendrehmoments Tt und der Turbinengeschwindigkeit
Nt, die von dem
Automatikgetriebesteuerungssollwertberechnungsteil 68 unter
Verwendung des in Fig. 6 gezeigten Kennfelds erhalten wird.
In Schritt 250 berechnet eine
Sollmaschinengeschwindigkeitssteigungsberechnungseinrichtung
die Steigung oder Neigung der Änderung in der
Sollmaschinengeschwindigkeit Ne (entsprechend dNe/dt in
Gleichung (5)) aus einer Vielzahl von
Sollmaschinengeschwindigkeiten Ne, die zuvor zu
unterschiedlichen Zeiten gemäß Schritt 240 berechnet wurden.
In Schritt 260 wird ein Ablauf mittels einer ersten
Sollmaschinendrehmomentberechnungseinrichtung durchgeführt
zur Berechnung des ersten Sollmaschinendrehmoments Te1, das
dem zweiten Ausdruck auf der rechten Seite der Gleichung
(5) entspricht, auf der Basis der
Sollmaschinengeschwindigkeit Ne und der
Turbinengeschwindigkeit Nt, die in Schritt 240 bestimmt
wurden. In Schritt 270 wird ferner ein Ablauf mittels einer
zweiten Sollmaschinenberechnungsteils durchgeführt zur
Berechnung des zweiten Sollmaschinendrehmoments Te2, das
dem ersten Ausdruck auf der rechten Seite von Gleichung (5)
entspricht, auf der Basis der Neigung der Änderung (dNe/dt)
in der Sollmaschinendrehzahl Ne, die in Schritt 250
bestimmt wurde, und der Trägheit Ie der rotierenden Teile
der Maschine.
In Schritt 280 wird sodann mittels einer dritten
Sollmaschinendrehmomentberechnungseinrichtung ein Ablauf
durchgeführt zur Berechnung des endgültigen
Sollmaschinendrehmoments Te durch Addieren des in Schritt
260 bestimmten ersten Sollmaschinendrehmoments Te1 und des
in Schritt 270 bestimmten zweiten Sollmaschinendrehmoments
Te2, worauf der Ablauf beendet ist.
Gemäß Schritt 230 wird im Falle der eingelegten
Wandlerüberbrückungskupplung 10 (eine eingelegte Position
oder eine halbeingelegte Position entsprechend der
Überbrückungsschlupfsteuerung) Schritt 290 durchgeführt. In
Schritt 290 bestimmt der
Automatikgetriebesteuerungssollwertberechnungsteil 68, ob
eine Überbrückungsschlupfsteuerung durchgeführt wird.
Wird in Schritt 290 bestimmt, dass der
Automatikgetriebesteuerungssollwertberechnungsteil 68 eine
Überbrückungsschlupfsteuerung durchführt, dann wird Schritt
300 mittels einer zweiten
Sollmaschinengeschwindigkeitsberechnungseinrichtung
durchgeführt. In Schritt 300 wird die
Sollmaschinengeschwindigkeit Ne berechnet durch
Subtrahieren des Schlupfbetrags Δ der
Wandlerüberbrückungskupplung 10 von der
Turbinengeschwindigkeit Nt. In Schritt 310 wird das
Sollturbinendrehmoment Tt als das Sollmaschinendrehmoment
Te eingestellt, und der Ablauf ist somit beendet.
Wird ferner in Schritt 290 bestimmt, dass eine
Überbrückungsschlupfsteuerung mittels des
Automatikgetriebesteuerungssollwertberechnungsteils 68 (d. h.
wenn die Wandlerüberbrückungskupplung eingelegt ist)
nicht durchgeführt wird, dann wird in Schritt die
Turbinengeschwindigkeit Nt als Sollmaschinengeschwindigkeit
Ne eingestellt. Im nachfolgenden Schritt (Schritt 340) wird
das Sollturbinendrehmoment Tt als das
Sollmaschinendrehmoment Te eingestellt, und der Ablauf wird
beendet.
Der Ablauf von Schritt 240 bis Schritt 280, des Schritts
300, des Schritts 310, des Schritts 320 und des Schritts
340 entspricht einer
Sollmaschinensteuerungssollwertberechnungseinrichtung. Eine
Sollturbinenberechnungseinrichtung entspricht den Schritten
210 und 220, die mittels des
Maschinensteuerungssollwertberechnungsteils 70 sowie
mittels des Systemauswählteils 66 durchgeführt werden,
welcher einen Befehl zu dem
Sollbetriebskraftberechnungsteil 64 zuführt bezüglich der
zu bildenden Betriebskraft mittels der Maschinensteuerung,
so dass die Sollbetriebskraft aus dem
Sollbetriebsdrehmoment berechnet wird. Ferner gibt der
Systemauswählteil 66 einen Befehl zu dem
Maschinensteuerungssollwertberechnungsteil 70 auf der Basis
der Sollbetriebskraft.
Danach werden die mittels des
Maschinensteuerungssollwertberechnungsteils 70 bestimmte
Sollmaschinendrehzahl und das Sollmaschinendrehmoment gemäß
der vorstehenden Beschreibung zur
Maschinensteuerungseinheit 20 oder der
Maschinensteuerungseinrichtung übermittelt.
Die Maschinensteuerungseinheit 20 weist die folgenden
Komponenten auf: den
Maschinensteuerungsvariablenberechnungsteil 22, der die
gesteuerte Variable (in dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel den Solldrosselwinkel TVO) der Maschine
2 berechnet zum Ausrichten der Maschine auf das
Sollmaschinendrehmoment und die
Sollmaschinengeschwindigkeit, die von dem
Maschinensteuerungssollwertberechnungsteil 70 erhalten
wurden; einen variablen Begrenzungsteil 24 für eine
gesteuerte Variable, zum Begrenzen der
Solldrosselklappenposition oder des Winkels TOV, der
mittels des Maschinensteuerungsvariablenberechnungsteils 22
berechnet wird, auf einem spezifischen oberen Grenzwert
oder niedriger zur Verhinderung des Wegfahrens des
Fahrzeugs 9, das andererseits infolge einer Fehlfunktion
des Steuerungssystems auftreten kann; und einen
Betätigungsgliedbefehlsausgabeteil 26, der einen
Befehlswert zum Ansteuern eines
Drosselklappenbetätigungsglieds der Maschine berechnet in
Abhängigkeit von dem Solldrosselwinkel TVO, dessen oberer
Grenzwert mittels des variablen Begrenzungsteils 24 für die
gesteuerte Variable begrenzt wird, und zum Ausgeben eines
Ansteuerungssignals entsprechend einem Befehlswert des
Drosselbetätigungsglieds.
Der Maschinensteuerungsvariablenberechnungsteil 22
berechnet den Solldrosselwinkel TVO aus dem
Sollmaschinendrehmoment Te und der
Sollmaschinengeschwindigkeit Ne entsprechend dem Kennfeld
von Fig. 7, das in der Maschinensteuerungseinheit 20
gespeichert ist.
Andererseits berechnet der
Bremsensteuerungssollwertberechnungsteil 72 das an der
Bremseinrichtung 6 jedes Rads aufgebrachte
Sollbremsdrehmoment zur Bildung der von dem
Systemauswählteil 66 befohlenen Betriebskraft unter
Verwendung der Bremseinrichtung 6 für jedes Rad.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Funktion
der Sollbremsdrehmomentberechnungseinrichtung durch den
Bremssteuerungssollwertberechnungsteil 72, den
Sollwertbetriebskraftberechnungsteil 64, der aus dem
Sollbetriebsdrehmoment die Sollbetriebskraft berechnet, und
dem Systemauswählteil 66 gebildet, der die für den
Bremssteuerungsdrehmomentberechnungsteil 72 mittels einer
Bremssteuerung aufzubringende Betriebskraft auf der Basis
der Sollreifenfahr-Bremskraft befiehlt.
Danach wird das mittels des
Bremssteuerungssollwertberechnungsteils 72 berechnete
Sollbremsdrehmoment der Bremssteuerungseinheit 40 oder der
Bremssteuerungseinrichtung zugeführt.
Die Bremssteuerungseinheit 40 umfasst einen variablen
Berechnungsteil 42 für gesteuerte Bremsvariablen zur
Berechnung der gesteuerten Variable der Bremse (und im
Einzelnen des Bremsöldruck) zur Erzeugung des
Sollbremsdrehmoments der Bremseinrichtung 6 jedes Rads,
einen variablen Begrenzungsteil 44 für eine gesteuerte
Variable zur Verhinderung eines plötzlichen Anlegens der
Bremse, das andererseits auftreten kann infolge einer
Fehlfunktion des Steuerungssystems, durch Begrenzen der
gesteuerten Bremsvariable, die mittels des
Bremsvariablenberechnungsteils 42 für die gesteuerte
Bremsvariable berechnet wurde, auf einen oberen oder
unteren Grenzwert, und einen
Bremsbetätigungsgliedbefehlsausgabeteil 46, der einen
Befehlswert zum Ansteuern des Bremsbetätigungsglied 12
berechnet in Abhängigkeit von einer gesteuerten
Bremsvariable, deren oberer Grenzwert mittels des variablen
Begrenzungsteils 44 für die gesteuerte Variable begrenzt
ist. Der Bremsbetätigungsgliedbefehlsausgabeteil gibt an
das Befehlsbetätigungsglied 12 ein Ansteuerungssignal ab,
das dem Befehlswert entspricht.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die variablen
Begrenzungsteile 24 und 44 für die gesteuerten Variablen
jeweils in der Maschinensteuerungseinheit 20 und der
Bremssteuerungseinheit 40 enthalten.
In der Fahrzeugfahrsteuerungsvorrichtung des vorliegenden
Ausführungsbeispiels gemäß der vorstehenden Beschreibung
führt die Managersteuerungseinheit eine Vielzahl von
Sollbetriebsdrehmomentberechnungsteilen 52 bis 60 durch,
die das vom Fahrer angeforderte Sollbetriebsdrehmoment
berechnen, sowie eine Vielzahl von Sollbetriebsdrehmomenten
zur Durchführung unterschiedlicher Arten von
Fahrsteuerungsvorgängen. Aus den mittels der
Sollbetriebsdrehmomentberechnungsteile 52 bis 60 bestimmten
Sollbetriebsdrehmomenten wird das Sollbetriebsdrehmoment
mit der höchsten Priorität ausgewählt. Unter Verwendung der
mittels des ausgewählten Sollbetriebsdrehmoments bestimmten
Sollbetriebskraft wird ein gesteuertes System (oder werden
gesteuerte Systeme) zur Verwendung bei einer Fahrsteuerung
eingestellt, und es wird die von jedem gesteuerten System
aufzubringende Betriebskraft zugewiesen.
Gemäß der Fahrsteuerungsvorrichtung des vorliegenden
Ausführungsbeispiels kann daher eine Vielzahl von
Fahrsteuerungsvorgängen wie eine automatische
Fahrsteuerung, eine Fahrzeugstabilitätsteuerung, eine
Bremsenantiblockiersteuerung und dergleichen unter
Verwendung einer einzigen Fahrsteuerungsvorrichtung
erreicht werden. Es ist daher möglich, das Steuerungssystem
zu vereinfachen und die Kosten zu vermindern im Vergleich
zu einem Fahrzeug mit einer Vielzahl von
Fahrsteuerungseinrichtungen zur Durchführung derartiger
Fahrsteuerungsabläufe. Ferner bestimmt in umfassender Weise
die Managersteuerungseinheit 50 die Anforderungen jedes
Fahrsteuerungsablaufs zur Einstellung des bei dem
Steuerungsablauf zu verwendenden Systems. Daher kann der
Fahrzeugfahrsteuerungsvorgang in effizienter Weise
durchgeführt werden.
Ferner schätzt der
Maschinensteuerungssollwertberechnungsteil 70 die
Bedingungen der Wandlerüberbrückungskupplung 10 bei der
Einstellung des Sollmaschinendrehmoments und der
Sollmaschinengeschwindigkeit aus der mittels des
Maschinensteuerungsvorgangs aufzubringenden Betriebskraft.
Danach werden das Sollmaschinendrehmoment und die
Sollmaschinengeschwindigkeit in Abhängigkeit von Abläufen
(Steuerungsregeln) eingestellt, die getrennt entsprechend
jeder Bedingung (Wandlerüberbrückungskupplung eingelegt,
halbeingelegter Zustand der Wandlerüberbrückungskupplung
oder gelöster Zustand) der Wandlerüberbrückungskupplung 10.
Es ist daher gemäß den vorliegenden Ausführungsbeispielen
möglich, optimale Werte des Sollmaschinendrehmoments und
der Sollmaschinengeschwindigkeit in Abhängigkeit von den
Leistungsübertragungseigenschaften des Drehmomentwandlers 8
einzustellen. Die Betriebskraftanforderung bei der
Durchführung der Maschinensteuerung kann in verlässlicher
Weise erzielt werden.
Nachstehend wird der Sollbetriebsdrehmomentberechnungsteil
60 beschrieben.
Fig. 8 ist ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines
Ablaufs zur Berechnung des Automatikfahrsteuerungs-
Sollbetriebsdrehmoments. Der Ablauf wird in dem
Sollbetriebsdrehmomentberechnungsteil 60 durchgeführt.
Gemäß Fig. 8 werden bei dem Start dieses Ablaufs in
Schritt 410 Erfassungsdaten bezüglich des Abstands zwischen
dem führenden und dem nachfolgendem Fahrzeug aus dem
Fronterfassungssensor 19 gelesen. In Schritt 420 wird ein
Ablauf durchgeführt zur Berechnung auf der Basis der
Erfassungsdaten der Sollbeschleunigung αa, die zum
Verfolgend des führenden Fahrzeugs erforderlich ist. In
Schritt 430 wird aus der in Schritt 420 bestimmten
Sollbeschleunigung αa das Sollbetriebsdrehmoment bestimmt,
das für ein Antreiben des Fahrzeugs 9 mit der
Sollbeschleunigung αa erforderlich ist.
Ferner wird in Schritt 440 die gegenwärtige Beschleunigung
(tatsächliche Beschleunigung) αo des Fahrzeugs 9 auf der
Basis eines Erfassungssignals des G-Sensors 16 berechnet.
In einem nachfolgenden Schritt (Schritt 450) wird die
Abweichung zwischen der tatsächlichen Beschleunigung αo und
der Sollbeschleunigung αa (die gemäß Schritt 420 gegeben
i 12703 00070 552 001000280000000200012000285911259200040 0002010203954 00004 12584st) berechnet.
Danach wird in Schritt 460 entsprechend dem mittels der
Maschinensteuerungseinheit 20 durchgeführten Ablauf des
Steuerungswertbegrenzungsteils 24 oder dem mittels der
Bremsensteuerungseinheit 40 durchgeführten Ablauf des
Steuerungswertbegrenzungsteils 44 bestimmt, ob die
Maschinensteuerungsvariable (Drosselklappenwinkel TVO in
diesem Ausführungsbeispiel) oder die gesteuerte
Bremsvariable (der Bremsöldruck) begrenzt wurde oder eine
physikalische Grenze erreicht hat. Entsprechend dieser
Bestimmung wird bestimmt, ob ein Erfordernis besteht, das
Abweichungsintegral in der nachfolgenden Weise zu
begrenzen. Liegt eine der nachfolgenden Bedingungen vor,
dann wird eine Anforderung ausgegeben zur Begrenzung des
Abweichungsintegral.
- 1. Die tatsächliche Beschleunigung liegt niedriger als der Sollwert, obwohl die Maschine 2 durch den Systemauswählteil 66 ausgewählt wurde, die Sollbeschleunigung sich in einem positiven Zustand befindet und der Drosselklappenwinkel TVO einen oberen Grenzwert erreicht hat.
- 2. Der absolute Wert der tatsächlichen Beschleunigung ist kleiner als der absolute Wert des Sollwerts, obwohl durch den Systemauswählteil 66 die Maschine 2 ausgewählt wurde, die Sollbeschleunigung in einem negativen Zustand ist und der Drosselklappenwinkel TVO eine vollständig geschlossene Position erreicht hat.
- 3. Der absolute Wert der tatsächlichen Beschleunigung ist größer als der absolute Wert des Sollwerts, obwohl durch den Systemauswählteil 66 die Bremseinrichtung 6 ausgewählt wurde, die Sollbeschleunigung negativ ist und der Bremsdruck den Wert Null erreicht hat.
- 4. Der absolute Wert der tatsächlichen Beschleunigung ist kleiner als der absolute Wert des Sollwerts, obwohl durch den Systemauswählteil 66 die Bremseinrichtung 6 ausgewählt wurde, die Sollbeschleunigung in einem negativen Zustand ist und der Bremsdruck einen oberen Grenzwert erreicht hat.
Liegt eine Anforderung zur Begrenzung des
Abweichungsintegrals gemäß dem Schritt 460 vor, dann wird
eine Beschleunigungsabweichungsintegralbegrenzungsmarke in
Schritt 470 eingestellt. Danach wird der Schritt 490
durchgeführt. Besteht jedoch kein Erfordernis zur
Begrenzung des Abweichungsintegrals in Schritt 460, dann
wird die Beschleunigungsabweichungsintegralbegrenzungsmarke
in Schritt 480 rückgesetzt. Danach wird Schritt 490
durchgeführt.
In Schritt 490 wird auf der Basis der in Schritt 450
berechneten Beschleunigungsabweichung der
Abweichungsintegralwert berechnet (oder erneuert), wenn die
Beschleunigungsabweichungsintegrationsbegrenzungsmarke
rückgesetzt wurde. Ist andererseits die
Beschleunigungsabweichungsintegrationsbegrenzungsmarke
gesetzt, dann wird das Abweichungsintegral auf der Basis
der Beschleunigungsabweichung lediglich dann erneuert,
falls die in Schritt 450 berechnete
Beschleunigungsabweichung nicht die Wirkung hat, dass die
gesteuerte Variable über die Begrenzungsbedingungen (1) bis
(4) hinausgeht.
In einem nachfolgenden Schritt 500 wird eine Korrektur
bezüglich des Sollbetriebsdrehmoments berechnet durch
Multiplizieren der in Schritt 450 bestimmten
Beschleunigungsabweichung mit einer
Proportionalitätskonstanten und sodann durch Multiplizieren
des erneuerten Abweichungsintegralwerts (oder des Werts,
bei dem eine Erneuerung Verhindert wurde) in Schritt 490
mittels einer Integralkonstanten. Die sich ergebenden
Produkte werden aufsummiert.
In Schritt 510 wird schließlich das Sollbetriebsdrehmoment
für eine automatische Fahrsteuerung berechnet durch
Korrigieren des Sollbetriebsdrehmoments aus der
Sollbeschleunigung αa gemäß Schritt 430 entsprechend der in
Schritt 500 berechneten Korrektur.
In einem Sollbetriebsdrehmomentberechnungsteil 60 wird die
Sollbeschleunigung αa als gesteuerte Variable zum Verfolgen
des führenden Fahrzeugs bestimmt. Entsprechend der
Sollbeschleunigung αa wird das Sollbetriebsdrehmoment
eingestellt. Bei der Einstellung des
Sollbetriebsdrehmoments aus der Sollbeschleunigung αa wird
ferner die Sollbeschleunigung αa nicht in das
Sollbetriebsdrehmoment umgewandelt, sondern es wird die
Abweichung zwischen der Sollbeschleunigung αa und der
tatsächlichen Beschleunigung αo und ihr Integralwert
bestimmt. Dann wird jeder dieser Parameter mit der
Proportionalitätskonstanten und der Integralkonstanten
multipliziert, und die sich ergebenden Produkte werden
aufsummiert zur Bestimmung der Korrektur des
Sollbetriebsdrehmoments. Dies korrigiert das
Sollbetriebsdrehmoment.
Es ist daher in dem Sollbetriebsdrehmomentberechnungsteil
60 möglich, das zur Verfolgung des führenden Fahrzeugs
erforderliche Sollbetriebsdrehmoment in Abhängigkeit von
den Fahrzeugfahrbedingungen (tatsächliche Beschleunigung)
zu optimieren zum Verfolgen des führenden Fahrzeugs.
Wurde in der Maschine oder der Bremseinrichtung die
gesteuerte Variable mit einen oberen Grenzwert begrenzt
oder hat sie eine physikalische Grenze erreicht, dann wird
bestimmt, ob eine Erneuerung des Abweichungsintegralwerts
die Wirkung haben wird, dass die Steuerungsvariable über
den eingestellten Grenzwert oder die physikalische Grenze
hinausgeht. Ist dies der Fall, dann wird das
Abweichungsintegral nicht erneuert.
In der Situation, in der ein Grenzwert oder eine
physikalische Grenze der Maschinensteuerung oder
Bremsensteuerung auferlegt wurde, könnte in Schritt 490
eine Vergrößerung des Abweichungsintegralwerts auftreten,
und es könnte sodann die in Schritt 450 berechnete
Abweichung geändert werden zum Bewirken einer nachfolgenden
Verminderung der gesteuerten Variablen. In einem solchen
Fall kann jedoch die gesteuerte Variable nicht schnell
vermindert werden. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird
diese Problem gelöst durch Verhindern der Erneuerung des
Abweichungsintegralwerts, falls dies die Wirkung hätte,
dass die gesteuerte Variable den Grenzwert (eine
physikalische Grenze oder einen auferlegten Grenzwert)
überschreitet.
Steigt beispielsweise die Geschwindigkeit des führenden
Fahrzeugs während einer Steigungsfahrt an, dann wird sich
die Sollbeschleunigung in Richtung einer Beschleunigung des
Fahrzeugs 9 ändern, und in entsprechender Weise ändert sich
ebenfalls das Sollbetriebsdrehmoment in Richtung einer
Beschleunigung des Fahrzeugs 9. Wird zu dieser Zeit der
Maschinensteuerungsvariablenbegrenzungsteil 24 betrieben
zur Begrenzung des Drosselwinkels, dann wird das Fahrzeug 9
dem führenden Fahrzeug nicht folgen können.
Ist das Erneuern des Abweichungsintegrals nicht beschränkt,
wie dies in dem vorstehenden Ausführungsbeispiel der Fall
ist, dann wird unter dieser Bedingung der Integralwert des
Abweichungsintegrals zwischen der Sollbeschleunigung und
der tatsächlichen Beschleunigung in der Weise im Sinne
einer weiteren Vergrößerung des Drosselwinkels erneuert.
Bei einer Änderung des Straßenverlaufs von einer Steigung
zu einem Gefälle wird sich hierbei der Fahrwiderstand
vermindern und das Fahrzeug 9 wird mit einer Beschleunigung
beginnen, die die Beziehung von groß und klein zwischen der
Sollbeschleunigung und der tatsächlichen Beschleunigung
umkehrt. Da jedoch das Abweichungsintegral groß ist, kann
eine schnelle Verzögerung des Fahrzeugs 9 nicht
durchgeführt werden.
Ist jedoch das Erneuern des Abweichungsintegrals
beschränkt, dann wird der Abweichungsintegralwert nicht
unnötigerweise vergrößert, so dass in verlässlicher Weise
derartige Probleme vermieden werden.
Ein gleichartiges Phänomen tritt auf, wenn die
Steuerungsvariable der Maschine oder der Bremseinrichtung
physikalisch beschränkt ist. Wird die Maschinenbremse zur
Verzögerung des Fahrzeugs 9 verwendet, dann wird
beispielsweise durch Schließen der Drosselklappe
(Drosselventil) eine Maschinenbremskraft erzeugt. Falls die
tatsächliche Verzögerung nicht die Sollverzögerung trotz
des vollständig geschlossenen Zustands der Drosselklappe
(d. h. bei einem physikalischen Grenzwert) erreicht, dann
wird zu dieser Zeit das Abweichungsintegral mittels einer
proportionale Integration in der Weise erneuert zum
Überschreite des physikalischen Grenzwerts. Daher wird
während einiger Zeit nach der Änderung der
Sollbeschleunigung zu einem positiven Zustand die
Drosselklappe vollständig geschlossen gehalten (d. h. bei
einem physikalischen Grenzwert), wodurch eine verzögerte
Beschleunigung bewirkt wird, und die Fahrzeuginsassen
werden eine Beeinträchtigung im Betrieb des Fahrzeugs
empfinden.
Ein derartiges Problem kann jedoch gelöst werden durch
Beschränken des Erneuerns des Abweichungsintegralwerts.
Bei dem in Fig. 8 gezeigten Ablauf entspricht der Ablauf
von Schritt 410 bis Schritt 420 einer
Sollbeschleunigungsberechnungseinrichtung. Der Ablauf von
Schritt 430 bis 510 entspricht einer
Umwandlungseinrichtung. Ferner entspricht der Ablauf von
Schritt 440 bis Schritt 400 einer
Drehmomentkorrekturberechnungseinrichtung, und der Ablauf
von Schritt 460 bis 470 entspricht einer
Abweichungsintegrationsverhinderungseinrichtung.
Obwohl bevorzugte Ausführungsbeispiele dieser Erfindung
gezeigt und beschrieben wurden, ist es offensichtlich, dass
unterschiedliche Änderungen und Modifikationen der
bevorzugten Ausführungsbeispiele durchgeführt werden
können, ohne vom Bereich der zugehörigen Patentansprüche
abzuweichen.
Bezüglich der Maschinensteuerungseinheit 20 wurde
beispielsweise beschrieben, dass das Maschinendrehmoment
und die Maschinengeschwindigkeit durch Steuerung des
Drosselklappenwinkels zu dem Sollmaschinendrehmoment und
der Sollmaschinengeschwindigkeit gesteuert werden. Jedoch
kann die aus dem Sollmaschinendrehmoment und der
Sollmaschinengeschwindigkeit bestimmte
Maschinensteuerungsvariable auch die Brennstoffmenge sein,
die im Rahmen einer Brennstoffeinspritzung eingespritzt
wird.
In den vorstehenden Ausführungsbeispielen zur
Verwirklichung einer Vielzahl von Fahrsteuerungen wie einer
automatischen Fahrsteuerung, einer
Fahrstabilitätssteuerung, eines Antiblockiersystems und
dergleichen unter Verwendung einer einzigen
Fahrsteuerungsvorrichtung umfasst die
Managersteuerungseinheit 50 eine Vielzahl von
Sollbetriebsdrehmomentberechnungseinrichtungen entsprechend
dieser jeweiligen Steuerungen. Die Erfindung ist jedoch
auch anwendbar bei einem Fahrsteuerungsteil zur
Durchführung spezieller Fahrsteuerungen.
In Verbindung mit den vorstehenden Ausführungsbeispielen
wurde eine umfassende Steuerung der Maschine 2, des
Automatikgetriebes 4 und der Bremseinrichtung 6
beschrieben. Diese Erfindung ist jedoch auch anwendbar,
wenn eine Fahrzeugsteuerung auf einfacher Weise mittels
einer Maschinensteuerung durchgeführt wird.
Eine verbesserte Fahrzeugsteuerungsvorrichtung steuert ein
Fahrzeug (9), ohne dass den Fahrzeuginsassen ein Gefühl
einer Abnormalität während einer Beschleunigung und
Verzögerung vermittelt wird und wobei eine optimale
Steuerung des Betriebsdrehmoments einer Maschine (2)
bewirkt wird. Ein Fahrzeugfahrsteuerungsablauf stellt das
Sollbetriebsdrehmoment des Fahrzeugs (9) ein und bestimmt
ein Sollmaschinendrehmoment und eine
Sollmaschinengeschwindigkeit aus dem
Sollbetriebsdrehmoment. Eine Maschinensteuerung wird
entsprechend den Sollparametern durchgeführt. Zur
Berechnung jedes Sollparameters der Maschine (2) wird
zuerst das Ausgangsdrehmoment eines Drehmomentwandlers (8)
aus dem Sollbetriebsdrehmoment (210, 220) berechnet zur
Bestimmung eines Betriebszustands einer
Wandlerüberbrückungskupplung (10). Ferner wird jeder
Sollparameter entsprechend einer Steuerungsregel berechnet,
die in Abhängigkeit von dem Betriebszustand der
Wandlerüberbrückungskupplung (10) eingestellt ist.
Claims (17)
1. Fahrzeugbetriebssteuerungsvorrichtung für ein Fahrzeug
(9) mit einer Maschine (2), einem Drehmomentwandler (8),
der eine Wandlerüberbrückungskupplung (10) aufweist, und
einem Antriebsstrang, wobei der Antriebsstrang zwischen dem
Drehmomentwandler (8) und einem Satz von Rädern (9)
angeordnet ist, wobei die Vorrichtung umfasst:
einen Sensor zur Erfassung einer Betriebskennlinie des Fahrzeugs (9);
eine Sollbetriebsdrehmomentberechnungseinrichtung (50) zur Berechnung, auf der Basis der Information des Sensors, eines Betriebsdrehmoments, das ein zum Betrieb des Fahrzeugs (9) entsprechend einer bestimmten Bedingung erforderliches Drehmoment ist;
eine Fahrwiderstandsbestimmungseinrichtung (50) zur Bestimmung des Widerstands des Fahrzeugs (9) bezüglich einer Bewegung auf der Basis einer Information des Sensors;
eine Sollausgangsdrehmomentberechnungseinrichtung (70, 50) zur Berechnung des Ausgangsdrehmoments des Drehmomentwandlers (8) auf der Basis des Sollbetriebsdrehmoments, des geschätzten Fahrwiderstands und des Getriebeverhältnisses des Antriebsstrangs;
eine Maschinensteuerungssollwertberechnungseinrichtung (70, 50) zur Berechnung eines Maschinensolldrehmoments und einer Maschinensollgeschwindigkeit entsprechend einer Steuerungsregel, die abhängig ist vom Zustand der Wandlerüberbrückungskupplung (10), auf der Basis des Sollausgangsdrehmoments und der Ausgangsgeschwindigkeit des Drehmomentwandlers (8); und
eine Maschinensteuerungseinrichtung (20) zur Steuerung der Maschine (2), so dass jeweils das Maschinendrehmoment und die Maschinengeschwindigkeit auf das Sollmaschinendrehmoment und die Sollmaschinengeschwindigkeit ausgerichtet werden.
einen Sensor zur Erfassung einer Betriebskennlinie des Fahrzeugs (9);
eine Sollbetriebsdrehmomentberechnungseinrichtung (50) zur Berechnung, auf der Basis der Information des Sensors, eines Betriebsdrehmoments, das ein zum Betrieb des Fahrzeugs (9) entsprechend einer bestimmten Bedingung erforderliches Drehmoment ist;
eine Fahrwiderstandsbestimmungseinrichtung (50) zur Bestimmung des Widerstands des Fahrzeugs (9) bezüglich einer Bewegung auf der Basis einer Information des Sensors;
eine Sollausgangsdrehmomentberechnungseinrichtung (70, 50) zur Berechnung des Ausgangsdrehmoments des Drehmomentwandlers (8) auf der Basis des Sollbetriebsdrehmoments, des geschätzten Fahrwiderstands und des Getriebeverhältnisses des Antriebsstrangs;
eine Maschinensteuerungssollwertberechnungseinrichtung (70, 50) zur Berechnung eines Maschinensolldrehmoments und einer Maschinensollgeschwindigkeit entsprechend einer Steuerungsregel, die abhängig ist vom Zustand der Wandlerüberbrückungskupplung (10), auf der Basis des Sollausgangsdrehmoments und der Ausgangsgeschwindigkeit des Drehmomentwandlers (8); und
eine Maschinensteuerungseinrichtung (20) zur Steuerung der Maschine (2), so dass jeweils das Maschinendrehmoment und die Maschinengeschwindigkeit auf das Sollmaschinendrehmoment und die Sollmaschinengeschwindigkeit ausgerichtet werden.
2. Fahrzeugbetriebssteuerungsvorrichtung für ein Fahrzeug
(9) mit einer Maschine (3), einem eine
Wandlerüberbrückungskupplung (10) aufweisenden
Drehmomentwandler (8), einer Bremseinrichtung (12) und
einem Antriebsstrang, wobei der Antriebsstrang zwischen dem
Drehmomentwandler (8) und einem Satz von Rädern (9)
angeordnet ist und wobei die Maschine (2) und die
Bremseinrichtung (12) unabhängig von durch einen
menschlichen Fahrer vorgenommenen Steuerungsvorgängen
gesteuert wird, wobei die Vorrichtung umfasst:
einen Sensor zur Erfassung der Betriebskennlinie des Fahrzeugs (9);
eine Sollbetriebsdrehmomentberechnungseinrichtung (53, 54, 56, 58, 60, 50) zur Berechnung eines Sollbetriebsdrehmoments auf der Basis der Information des Sensors, wobei das Sollbetriebsdrehmoment ein zum Betrieb des Fahrzeug (9) entsprechend einer gewünschten Bedingung erforderliches Drehmoment ist;
eine Fahrwiderstandsschätzeinrichtung (50) zum Schätzen des Widerstands des Fahrzeugs (9) bezüglich einer Bewegung, auf der Basis einer Information des Sensors;
eine Systemauswähleinrichtung (62, 50) zum Auswählen der Maschine (2) und/oder der Bremseinrichtung (12), wobei das ausgewählte System mittels der Fahrzeugbetriebssteuerungsvorrichtung gesteuert wird;
eine Sollbremsdrehmomentberechnungseinrichtung (72, 50) zur Berechnung des Sollbremsdrehmoments auf der Basis des Sollbetriebsdrehmoments und des geschätzten Fahrwiderstands, wenn die Bremseinrichtung (12) durch die Systemauswähleinrichtung (50) ausgewählt ist;
eine Bremssteuerungseinrichtung (40) zur Steuerung der Bremseinrichtung (12) in der Weise, dass das mittels der Bremseinrichtung (12) aufgebrachte Drehmoment auf das Sollbremsdrehmoment gerichtet ist, wenn das Sollbremsdrehmoment mittels der Sollbremsdrehmomentberechnungseinrichtung (72, 50) berechnet wurde;
eine Sollausgangsdrehmomentberechnungseinrichtung (70, 50) zur Berechnung des Ausgangsdrehmoments des Drehmomentwandlers (8) auf der Basis des Sollbetriebsdrehmoments, des geschätzten Fahrwiderstands und des Getriebeverhältnisses des Antriebsstrangs, wenn mittels der Systemauswähleinrichtung (50) die Maschine (2) ausgewählt ist;
eine Maschinensteuerungssollwertberechnungseinrichtung (70, 50) zur Berechnung eines Sollmaschinendrehmoments und einer Sollmaschinengeschwindigkeit auf der Basis des Sollausgangsdrehmoments und der Ausgangsgeschwindigkeit des Drehmomentwandlers (8) entsprechend einer Steuerungsregel, die von dem Zustand der Wandlerüberbrückungskupplung (10) abhängig ist; und
eine Maschinensteuerungseinrichtung (20) zur Steuerung der Maschine (2), so dass, wenn das Sollmaschinendrehmoment und die Sollmaschinengeschwindigkeit mittels der Maschinensteuerungssollwertberechnungseinrichtung (70, 50) berechnet werden, das Maschinendrehmoment und die Maschinengeschwindigkeit jeweils auf das Sollmaschinendrehmoment und die Sollmaschinengeschwindigkeit gerichtet werden.
einen Sensor zur Erfassung der Betriebskennlinie des Fahrzeugs (9);
eine Sollbetriebsdrehmomentberechnungseinrichtung (53, 54, 56, 58, 60, 50) zur Berechnung eines Sollbetriebsdrehmoments auf der Basis der Information des Sensors, wobei das Sollbetriebsdrehmoment ein zum Betrieb des Fahrzeug (9) entsprechend einer gewünschten Bedingung erforderliches Drehmoment ist;
eine Fahrwiderstandsschätzeinrichtung (50) zum Schätzen des Widerstands des Fahrzeugs (9) bezüglich einer Bewegung, auf der Basis einer Information des Sensors;
eine Systemauswähleinrichtung (62, 50) zum Auswählen der Maschine (2) und/oder der Bremseinrichtung (12), wobei das ausgewählte System mittels der Fahrzeugbetriebssteuerungsvorrichtung gesteuert wird;
eine Sollbremsdrehmomentberechnungseinrichtung (72, 50) zur Berechnung des Sollbremsdrehmoments auf der Basis des Sollbetriebsdrehmoments und des geschätzten Fahrwiderstands, wenn die Bremseinrichtung (12) durch die Systemauswähleinrichtung (50) ausgewählt ist;
eine Bremssteuerungseinrichtung (40) zur Steuerung der Bremseinrichtung (12) in der Weise, dass das mittels der Bremseinrichtung (12) aufgebrachte Drehmoment auf das Sollbremsdrehmoment gerichtet ist, wenn das Sollbremsdrehmoment mittels der Sollbremsdrehmomentberechnungseinrichtung (72, 50) berechnet wurde;
eine Sollausgangsdrehmomentberechnungseinrichtung (70, 50) zur Berechnung des Ausgangsdrehmoments des Drehmomentwandlers (8) auf der Basis des Sollbetriebsdrehmoments, des geschätzten Fahrwiderstands und des Getriebeverhältnisses des Antriebsstrangs, wenn mittels der Systemauswähleinrichtung (50) die Maschine (2) ausgewählt ist;
eine Maschinensteuerungssollwertberechnungseinrichtung (70, 50) zur Berechnung eines Sollmaschinendrehmoments und einer Sollmaschinengeschwindigkeit auf der Basis des Sollausgangsdrehmoments und der Ausgangsgeschwindigkeit des Drehmomentwandlers (8) entsprechend einer Steuerungsregel, die von dem Zustand der Wandlerüberbrückungskupplung (10) abhängig ist; und
eine Maschinensteuerungseinrichtung (20) zur Steuerung der Maschine (2), so dass, wenn das Sollmaschinendrehmoment und die Sollmaschinengeschwindigkeit mittels der Maschinensteuerungssollwertberechnungseinrichtung (70, 50) berechnet werden, das Maschinendrehmoment und die Maschinengeschwindigkeit jeweils auf das Sollmaschinendrehmoment und die Sollmaschinengeschwindigkeit gerichtet werden.
3. Fahrzeugfahrsteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder
2, wobei die
Maschinensteuerungssollwertberechnungseinrichtung umfasst,
eine Einrichtung (70, 50) zur Berechnung des Sollmaschinendrehmoments und der Sollmaschinengeschwindigkeit bei nicht eingelegter Wandlerüberbrückungskupplung (10);
eine Sollmaschinengeschwindigkeitsberechnungseinrichtung (70, 50) zur Berechnung der Sollmaschinengeschwindigkeit auf der Basis des Sollausgangsdrehmoments, der Sollausgangsgeschwindigkeit des Drehmomentwandlers (8), dem Drehmomentverhältnis des Drehmomentwandlers (8) und des Kapazitätsfaktors des Drehmomentswandlers (8);
eine Sollmaschinengeschwindigkeitsteigungsberechnungseinrichtung (70, 50) zur Berechnung einer Steigung der Änderung einer von der Sollmaschinengeschwindigkeitsberechnungseinrichtung berechneten Sollmaschinengeschwindigkeit;
einer ersten Sollmaschinendrehmomentberechnungseinrichtung (70, 50) zur Berechnung eines ersten Sollmaschinendrehmoments auf der Basis des Sollausgangsdrehmoments des Drehmomentwandlers (8) und der Sollmaschinengeschwindigkeit;
einer zweiten Sollmaschinendrehmomentberechnungseinrichtung (70, 50) zur Berechnung eines zweiten Sollmaschinendrehmoments auf der Basis der Steigung der Sollmaschinengeschwindigkeit und der Trägheit der rotierenden Teile der Maschine;
eine dritte Sollmaschinendrehmomentberechnungseinrichtung (70, 50) zur Berechnung eines dritten Sollmaschinendrehmoments, wobei das dritte Sollmaschinendrehmoment auf dem ersten Maschinensolldrehmoment und dem zweiten Maschinensolldrehmoment basiert und einen Sollwert darstellt zur Steuerung der Maschine (2), wobei das Sollausgangsdrehmoment und die Sollausgangsgeschwindigkeit des Drehmomentwandlers (8) jeweils als das Sollmaschinendrehmoment und die Sollmaschinengeschwindigkeit eingestellt werden, wenn die Wandlerüberbrückungskupplung (10) eingelegt ist.
eine Einrichtung (70, 50) zur Berechnung des Sollmaschinendrehmoments und der Sollmaschinengeschwindigkeit bei nicht eingelegter Wandlerüberbrückungskupplung (10);
eine Sollmaschinengeschwindigkeitsberechnungseinrichtung (70, 50) zur Berechnung der Sollmaschinengeschwindigkeit auf der Basis des Sollausgangsdrehmoments, der Sollausgangsgeschwindigkeit des Drehmomentwandlers (8), dem Drehmomentverhältnis des Drehmomentwandlers (8) und des Kapazitätsfaktors des Drehmomentswandlers (8);
eine Sollmaschinengeschwindigkeitsteigungsberechnungseinrichtung (70, 50) zur Berechnung einer Steigung der Änderung einer von der Sollmaschinengeschwindigkeitsberechnungseinrichtung berechneten Sollmaschinengeschwindigkeit;
einer ersten Sollmaschinendrehmomentberechnungseinrichtung (70, 50) zur Berechnung eines ersten Sollmaschinendrehmoments auf der Basis des Sollausgangsdrehmoments des Drehmomentwandlers (8) und der Sollmaschinengeschwindigkeit;
einer zweiten Sollmaschinendrehmomentberechnungseinrichtung (70, 50) zur Berechnung eines zweiten Sollmaschinendrehmoments auf der Basis der Steigung der Sollmaschinengeschwindigkeit und der Trägheit der rotierenden Teile der Maschine;
eine dritte Sollmaschinendrehmomentberechnungseinrichtung (70, 50) zur Berechnung eines dritten Sollmaschinendrehmoments, wobei das dritte Sollmaschinendrehmoment auf dem ersten Maschinensolldrehmoment und dem zweiten Maschinensolldrehmoment basiert und einen Sollwert darstellt zur Steuerung der Maschine (2), wobei das Sollausgangsdrehmoment und die Sollausgangsgeschwindigkeit des Drehmomentwandlers (8) jeweils als das Sollmaschinendrehmoment und die Sollmaschinengeschwindigkeit eingestellt werden, wenn die Wandlerüberbrückungskupplung (10) eingelegt ist.
4. Fahrzeugfahrsteuerungsvorrichtung gemäß Anspruch 3,
wobei die
Sollmaschinengeschwindigkeitsberechnungseinrichtung (70,
50) eine erste
Sollmaschinengeschwindigkeitsberechnungseinrichtung (70,
50) ist zur Berechnung einer ersten
Sollmaschinengeschwindigkeit, und wobei die
Maschinensteuerungssollwertberechnungseinrichtung (70, 50)
vorgesehen ist mit einer zweiten
Sollmaschinengeschwindigkeitsberechnungseinrichtung (70,
50) zur Berechnung einer zweiten
Sollmaschinengeschwindigkeit auf der Basis der
Ausgangsgeschwindigkeit des Drehmomentwandlers (8) und des
Grads des Schlupfs der Wandlerüberbrückungskupplung (10),
wenn die Wandlerüberbrückungskupplung (10) eingelegt ist
oder mittels eines
Überbrückungskupplungsschlupfsteuerungsablaufs in einem
halbeingelegten Zustand gehalten wird.
5. Fahrzeugfahrsteuerungsvorrichtung gemäß einem der
Ansprüche 1 bis 4, wobei die Maschinensteuerungseinrichtung
(20) auf der Basis des Sollmaschinendrehmoments und der
Sollmaschinengeschwindigkeit zumindest eine
Maschinensteuerungsvariable, die eine
Sollbrennstoffeinspritzmenge oder eine
Solldrosselklappenposition ist, berechnet und die Maschine
(2) in Abhängigkeit von der Maschinensteuerungsvariable
steuert.
6. Fahrzeugfahrsteuerungsvorrichtung gemäß einem der
Ansprüche 1 bis 5, wobei die
Sollbetriebsdrehmomentberechnungseinrichtung (50) eine
Vielzahl von Berechnungsblöcken (52, 54, 56, 58, 60)
aufweist zur Berechnung von Sollbetriebsdrehmomenten
entsprechend unterschiedlichen Arten von
Steuerungsabläufen, und eine der verschiedenen
Sollbetriebsdrehmomente auf der Basis der gegenwärtigen
Fahrbedingungen in Abhängigkeit von vorbestimmten Kriterien
auswählt zur Steuerung des Fahrzeugs (9).
7. Fahrzeugfahrsteuerungsvorrichtung nach Anspruch 6, wobei
die Sollbetriebsdrehmomentberechnungseinrichtung (50) ein
neu ausgewähltes Sollbetriebsdrehmoment korrigiert, falls
eine Differenz zwischen einem älteren
Sollbetriebsdrehmoment und dem neuen Sollbetriebsdrehmoment
auftritt, so dass ein Übergang zwischen dem alten
Sollbetriebsdrehmoment und dem neuen Betriebsdrehmoment in
sanfter Weise erfolgt.
8. Fahrzeugfahrsteuerungsvorrichtung nach Anspruch 6 oder
7, wobei die Sollbetriebsdrehmomentberechnungseinrichtung
(50) umfasst:
einen ersten Berechnungsblock (52) zur Berechnung eines vom Fahrer angeforderten Sollbetriebsdrehmoments auf der Basis der Position eines Beschleunigungspedals und der Geschwindigkeit des Fahrzeugs (9); und
zumindest einen der folgenden Blöcke:
einen zweiten Berechnungsblock (54) zur Berechnung eines Sollbetriebsdrehmoments zur Steuerung der Stabilität des Fahrzeugs (9) beim Kurvenfahren;
einen dritten Berechnungsblock (56) zur Berechnung eines Sollbetriebsdrehmoments zum Begrenzen eines Radschlupfs während einer Bremsenanwendung;
einen vierten Berechnungsblock (56) zur Berechnung eines Sollbetriebsdrehmoments zum Begrenzen des Radschlupfs während der Beschleunigung des Fahrzeugs (9);
einen fünften Berechnungsblock (58) zur Berechnung eines Sollbetriebsdrehmoments zum Betreiben des Fahrzeugs (9) mit einer konstanten Geschwindigkeit; und
einen sechsten Berechnungsblock (60) zur Berechnung eines Sollbetriebsdrehmoments zum Verfolgen eines führenden Fahrzeugs.
einen ersten Berechnungsblock (52) zur Berechnung eines vom Fahrer angeforderten Sollbetriebsdrehmoments auf der Basis der Position eines Beschleunigungspedals und der Geschwindigkeit des Fahrzeugs (9); und
zumindest einen der folgenden Blöcke:
einen zweiten Berechnungsblock (54) zur Berechnung eines Sollbetriebsdrehmoments zur Steuerung der Stabilität des Fahrzeugs (9) beim Kurvenfahren;
einen dritten Berechnungsblock (56) zur Berechnung eines Sollbetriebsdrehmoments zum Begrenzen eines Radschlupfs während einer Bremsenanwendung;
einen vierten Berechnungsblock (56) zur Berechnung eines Sollbetriebsdrehmoments zum Begrenzen des Radschlupfs während der Beschleunigung des Fahrzeugs (9);
einen fünften Berechnungsblock (58) zur Berechnung eines Sollbetriebsdrehmoments zum Betreiben des Fahrzeugs (9) mit einer konstanten Geschwindigkeit; und
einen sechsten Berechnungsblock (60) zur Berechnung eines Sollbetriebsdrehmoments zum Verfolgen eines führenden Fahrzeugs.
9. Fahrzeugfahrsteuerungsvorrichtung gemäß Anspruch 8,
wobei dann, wenn das erste Betriebsdrehmoment des ersten
Berechnungsblocks (52) mittels der
Sollbetriebsdrehmomentberechnungseinrichtung (50)
ausgewählt wird, die
Sollausgangsdrehmomentberechnungseinrichtung (70) das
Sollausgangsdrehmoment des Drehmomentwandlers (8) auf der
Basis des ausgewählten Sollbetriebsdrehmoments und des
Getriebeverhältnisses des Antriebsstrangs und nicht
entsprechend dem Fahrwiderstand berechnet.
10. Fahrzeugsteuerungseinrichtung nach einem der Ansprüche
7, wobei das Sollbetriebsdrehmoment einen adaptiven
Fahrsteuerungsberechnungsblock (60) aufweist zum Berechnen
eines Sollbetriebsdrehmoments zur Steuerung des einem
führenden Fahrzeug folgenden Fahrzeugs (9), und wobei der
adaptive Fahrsteuerungsberechnungsblock (60) eine
Sollfahrzeugbeschleunigung, die erforderlich ist zum
Verfolgen des führenden Fahrzeugs, auf der Basis einer
Information eines Fronterfassungssensors (19) zur Erfassung
des führenden Fahrzeugs berechnet und die
Sollbeschleunigung in ein Sollbetriebsdrehmoment umwandelt.
11. Fahrzeugsteuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche
8 oder 9, wobei die
Sollbetriebsdrehmomentberechnungseinrichtung (50) einen
sechsten Berechnungsblock (60) aufweist, und der sechste
Berechnungsblock (60) eine zur Verfolgung des führenden
Fahrzeugs erforderliche Sollfahrzeugbeschleunigung auf der
Basis einer Information eines Fronterfassungssensors (19)
zur Erfassung des führenden Fahrzeugs berechnet und die
Sollbeschleunigung in ein Sollbetriebsdrehmoment umwandelt.
12. Fahrzeugfahrsteuerungsvorrichtung nach Anspruch 10,
wobei der adaptive Fahrsteuerungsberechnungsblock (60) eine
Korrektur des Betriebsdrehmoments auf der Basis der
Sollbeschleunigung und der tatsächlichen
Fahrzeugbeschleunigung berechnet, wobei die
Drehmomentkorrektur verwendet wird zur Korrektur des
Sollbetriebsdrehmoments zur Bestimmung eines endgültigen
Betriebsdrehmoments.
13. Fahrzeugfahrsteuerungsvorrichtung nach Anspruch 11,
wobei der sechste Berechnungsblock (60) eine Korrektur des
Betriebsdrehmoments auf der Basis der Sollbeschleunigung
und der tatsächlichen Fahrzeugbeschleunigung berechnet,
wobei die Drehmomentkorrektur verwendet wird zur Korrektur
des Sollbetriebsdrehmoments zur Bestimmung eines
endgültigen Sollbetriebsdrehmoments.
14. Fahrzeugfahrsteuerungsvorrichtung nach Anspruch 12,
wobei die Maschinensteuerungsvariable einen Grenzwert
aufweist, der mittels der Maschinensteuerungseinrichtung
(20) auferlegt wurde oder der einem physikalischen
Grenzwert entspricht, und der adaptive
Fahrsteuerungsberechnungsblock bestimmt eine Abweichung
zwischen der Sollbeschleunigung und der tatsächlichen
Beschleunigung des Fahrzeugs (9) und bestimmt einen
Integralwert der Abweichung, und der adaptive
Fahrsteuerungsberechnungsblock bestimmt ferner die Summe
von Produkten aus einer Multiplikation der Abweichung mit
einer Proportionalitätkonstanten und aus einer
Multiplikation des Abweichungsintegralwerts mit einer
Integrationskonstanten zur Bildung eines endgültigen
Sollbetriebsdrehmoments, und der adaptive
Fahrsteuerungsberechnungsblock verhindert das Überschreiten
eines Werts entsprechend dem Grenzwert durch den
Abweichungsintegralwert.
15. Fahrzeugfahrsteuerungsvorrichtung nach Anspruch 13,
wobei die Maschinensteuerungsvariable einen Grenzwert
aufweist, der durch die Maschinensteuerungseinrichtung (20)
auferlegt ist oder der einer physikalischen Grenze
entspricht, und der sechste Berechnungsblock bestimmt eine
Abweichung zwischen der Sollbeschleunigung und der
tatsächlichen Beschleunigung des Fahrzeugs (9) und bestimmt
einen Integralwert der Abweichung, und der sechste
Berechnungsblock bestimmt ferner die Summe von Produkten
aus einer Multiplikation der Abweichung mit einer
Proportionalitätskonstanten und einer Multiplikation des
Abweichungsintegralwerts mit einer Integrationskonstanten
zur Bildung des endgültigen Sollbetriebsdrehmoments, und
der sechste Berechnungsblock verhindert das Überschreiten
eines Werts entsprechend dem Grenzwert durch den
Abweichungsintegralwert.
16. Fahrzeugfahrsteuerungsvorrichtung nach Anspruch 12,
wobei die Grenzsteuerungseinrichtung (40) eine
Bremssteuerungsvariable zur Steuerung der Bremseinrichtung
(12) berechnet, und die Bremssteuerungsvariable einen
Grenzwert aufweist, der durch die
Bremssteuerungseinrichtung (40) bewirkt ist oder der einer
physikalischen Grenze der Bremseinrichtung (12) entspricht,
und wobei der adaptive Fahrsteuerungsberechnungsblock eine
Abweichung zwischen der Sollbeschleunigung und der
tatsächlichen Beschleunigung des Fahrzeugs (9) und einen
Integralwert der Abweichung bestimmt, und der adaptive
Fahrsteuerungsberechnungsblock bestimmt ferner die Summe
von Produkten aus einer Multiplikation der Abweichung mit
einer Proportionalitätskonstanten und aus einer
Multiplikation des Abweichungsintegralwerts mit einer
Integrationskonstanten zur Bildung des endgültigen
Sollbetriebsdrehmoments, und der adaptive
Fahrsteuerungsberechnungsblock (60) verhindert das
Überschreiten eines Werts entsprechend dem Grenzwert durch
den Abweichungsintegralwert.
17. Fahrsteuerungsvorrichtung nach Anspruch 13, wobei die
Bremssteuerungseinrichtung (40) eine
Bremssteuerungsvariable berechnet zur Steuerung der
Bremseinrichtung (12), und die Bremssteuerungsvariable
einen Grenzwert aufweist, der durch die
Bremssteuerungseinrichtung (40) bewirkt wird oder der einer
physikalischen Grenze der Bremseinrichtung (12) entspricht,
und wobei der sechste Berechnungsblock (60) eine Abweichung
zwischen der Sollbeschleunigung und der tatsächlichen
Beschleunigung des Fahrzeugs (9) sowie eine
Integralwertabweichung bestimmt, und der sechste
Berechnungsblock (70) ferner die Summe von Produkten aus
einer Multiplikation der Abweichung einer
Proportionalitätskonstanten und aus der Multiplikation des
Abweichungsintegralwerts mit einer Integrationskonstanten
bestimmt zur Bildung des endgültigen
Sollbetriebsdrehmoment, und der sechste Berechnungsblock
(60) verhindert, dass der Abweichungsintegralwert einen
Wert entsprechend dem Grenzwert überschreitet.
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