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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Steuern
oder Betätigen
eines Fahrzeuges abhängig
von einem Betätigungsvorgang
eines Betätigungsteiles
seitens eines Fahrers, welches in der Lage ist, bezüglich der
Fahrzeugkarosserie bewegt zu werden.
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Eine
Vorrichtung zum Steuern oder Betätigen
eines Fahrzeuges, welche mit einem Betätigungshebel versehen ist,
der so gelagert ist, daß er bezüglich der
Fahrzeugkarosserie verschoben (verkippt) werden kann, mit welchem
das Fahrzeug gesteuert und beschleunigt werden kann, was abhängig von
der Verschiebungs- oder Kipposition des Betätigungshebels, der durch den
Fahrer betätigt
wird, erfolgt, ist bekannt. Ein Beispiel hiervon ist in der japanischen
offengelegten Patentanmeldung JP 08-142873 A und der japanischen
offengelegten Patentanmeldung JP 08-034353 A bekannt. Diese Art von
Vorrichtung zum Steuern eines Fahrzeuges ist auch mit einem Elektromotor
versehen, der in der Lage ist, den Betätigungshebel drehend zu verschieben
oder zu versetzen und eine Widerstandskraft wird durch den Betrieb
des Elektromotors entgegen der Betätigungsarbeit seitens des Fahrers
aufgebracht.
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Bei
diesem Stand der Technik ist jedoch die Steuerung oder der Betrieb
des Fahrzeuges abhängig
von einer Betätigung
des Betätigungshebels
beim Beginn des Steuerns des Fahrzeuges nicht berücksichtigt.
Im Ergebnis, wenn das Fahrzeug abhängig von einer Verschiebung
oder einer Versetzung des Betätigungshebels
beschleunigt wird, ist es möglich, daß, wenn
der Betätigungshebel
in einer Beschleunigungsposition für das Fahrzeug zu Beginn des Steuer-
oder Betätigungsvorganges
ist, dann beispielsweise das Fahrzeug unmittelbar nach Einschalten des
Zündschalters
losfährt,
was gegen den Willen des Fahrers ist. Auch wenn ein Elektromotor
vorgesehen ist, um gemäß obiger
Ausführung
eine Rückstellkraft
aufzubringen, wird ein Drehsensor (üblicherweise als Encoder bezeichnet)
vorgesehen, um eine Drehung des Elektromotors zu erfassen und ein Rotationssignal
auszugeben, welches die Drehung anzeigt. Da jedoch dieser Drehsensor
nur die Drehung des Elektromotors erfaßt und ein Rotationssignal
ausgibt, ist es bislang nicht möglich,
eine Abnormität
des Drehsensors genau zu erfassen.
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Die
amerikanische Patentanmeldung
US 6 095 944 A offenbart eine Steuervorrichtung
für eine Arbeitsmaschine,
bei der ein unbeabsichtigtes Losfahren des Fahrzeugs dadurch verhindert
wird, dass das Fahrzeug überhaupt
nur dann gestartet werden kann, wenn der Joystick sich in der Neutralstellung und
das Bremsbetätigungselement
sich in einer Bremsposition befindet. Außerdem erfordert diese bekannte
Steuervorrichtung eine mechanische Kopplung zwischen dem Bremselement
und dem Joystick derart, dass der Joystick mit der Betätigung der
Bremse in seine Neutralstellung gezogen wird.
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Ein ähnliches
Sicherungssystem ist aus JP 08-175219 A bekannt, bei welchem der
Motor nicht gestartet werden kann, solange sich der Steuerhebel nicht
in einer neutralen Position befindet.
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US 4 924 960 A offenbart
einen Joystick, welcher sich von einer federvorgespannten zentralen Position
aus zu allen Seiten bewegen lässt,
um dabei entsprechende Signale zur Fahrzeugsteuerung auszugeben.
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Aus
WO 88/09279 A1 ist eine Steuervorrichtung mit zwei miteinander verbundenen
Griffe für
die beiden Hände
bekannt.
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DE 196 25 502 C1 zeigt
eine Einrichtung zur Fahrzeuglängssteuerung
mit zwei verschiedenen Betriebsmodi, wobei das Fahrzeug im Vorwärtsfahrmodus
bei Betätigung
des Stellelements in eine bestimmte Richtung lediglich verzögerbar ist,
im Rangiermodus jedoch rückwärts bewegbar
ist.
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In
DE 196 39 849 C1 ist
eine Fahrzeugsteuerung offenbart, bei der durch Betätigung eines
Bedienelements dieses Bedienelements aktiviert und gleichzeitig
das vorherige Bedienelement deaktiviert wird.
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Aus
DE 198 47 357 A1 ist
ein Detektor zur Erfassung des geöffneten/geschlossenen Zustandes einer
Fahrzeugtüre
bekannt.
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DE 199 51 379 A1 zeigt
einen als Unterarmauflage ausgebildeten schwenkbaren Hebel und einen "mouseähnlichen" Knauf, mit denen
es möglich ist,
mit kleinen Finger, Hand- und Armbewegungen ein Flurförderzeug
mit einer Servo-Lenkhilfe feinfühlig
zu steuern.
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Angesichts
der voranstehenden Probleme ist es Aufgabe dieser Erfindung, eine
Vorrichtung zum Steuern eines Fahrzeuges zu schaffen, welche die Möglichkeit
beseitigt, daß sich
das Fahrzeug entgegen den Wünschen
des Fahrers verhält,
ungeachtet in welcher Position sich der Betätigungshebel befindet, wenn
der (Fahr-) Betrieb beginnt.
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Die
Lösung
dieser Aufgabe erfolgt durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale,
wobei die jeweiligen Unteransprüche
vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen zum Inhalt haben.
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Genauer
gesagt, zur Lösung
der genannten Aufgabe wird eine Vorrichtung zum Steuern eines Fahrzeuges
geschaffen mit einem Betätigungsteil, welches
gegenüber
dem Fahrzeug bewegbar ist, und welches von einem Fahrer betätigt wird,
um eine Bewegung des Fahrzeuges zu bewirken; weiterhin ist eine
Betätigungssteuervorrichtung
vorgesehen, welche eine Beschleunigung des Fahrzeuges abhängig von
einer Verschiebungsposition des Betätigungsteils steuert. Diese
Vorrichtung zum Steuern eines Fahrzeuges ist weiterhin mit einer
Beschleunigungsverhinderungsvorrichtung versehen, die eine von dem
Verschiebungsbetrag oder der Verschiebungslage des Betätigungsteils
abhängenden
Beschleunigung des Fahrzeuges, die von der Betätigungssteuervorrichtung herbeigeführt wird,
solange verhindert, bis das Betätigungsteil
eine Position erreicht, welche das Fahrzeug anweist, nicht zu beschleunigen.
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Die
Bestimmung dahingehend, ob das Betätigungsteil eine Position erreicht,
welche das Fahrzeug anweist, nicht zu beschleunigen, kann unter Verwendung
einer Lageerkennungsvorrichtung zur Erkennung des Verstellbetrages
oder der Verstellposition des Betätigungsteils gemacht werden.
Auch kann anstelle der Erkennung der Position das Betätigungsteil
als sich in einer Position befindlich betrachtet werden, welche
das Fahrzeug anweist, nicht zu beschleunigen, wenn eine bestimmte
Zeit verstrichen ist, von dem Zeitpunkt an, zu welchem die Energiezufuhr
erfolgt ist, oder von dem Zeitpunkt an, zu dem die Verstellung durch
die Anfangsverstellungsrichtung begonnen worden ist, wie oben beschrieben.
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Infolgedessen
wird, wenn elektrische Energie zugeführt wird, eine Beschleunigung
des Fahrzeuges abhängig
von der Verstellposition des Betätigungsteils
durch die Beschleunigungsverhinderungsvorrichtung verhindert, bis
das Betätigungsteil
die Position erreicht hat, in der das Fahrzeug angewiesen wird,
nicht zu beschleunigen. Somit wird während der Zeit, während der
das Betätigungsteil
in die Ausgangsposition entweder von Hand oder automatisch zurückgeführt wird,
eine Beschleunigung, d.h. ein Losfahren, was vom Fahrer nicht beabsichtigt
ist, verhindert. Im Ergebnis kann ungeachtet der Verstellposition
des Betätigungsteils
vor Inbetriebnahme des Fahrzeuges ein Betrieb des Fahrzeuges, der
vom Fahrer nicht beabsichtigt ist, verhindert werden oder die Fahrzeugsicherheit
wird verbessert.
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Weiterhin
erfindungsgemäß kann eine
Vorrichtung zum Steuern eines Fahrzeuges mit der gleichen Art von
Betätigungsteil
und Betriebssteuerungsvorrichtung wie oben beschrieben vorgesehen sein,
die weiterhin mit einer Anfangsversetzungsvorrichtung versehen ist,
um das Betätigungsteil
in eine bestimmte Anfangsposition zu versetzen, wenn eine Zufuhr
elektrischer Leistung oder Energie beginnt.
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In
diesem Fall kann eine Bestimmung dahingehend, ob das Betätigungsteil
eine Position erreicht, in der nicht angewiesen wird, das Fahrzeug
zu beschleunigen, dadurch gemacht werden, daß eine Lageerkennungsvorrichtung
verwendet wird, welche den Verschiebungsbetrag oder die Verschiebungsposition
des Betätigungsteils
erfaßt.
Anstelle der Erkennung der Position kann auch eine Zeit gemessen werden,
von der an Energie oder Leistung zugeführt wird, oder eine Zeit vom
Beginn der Verschiebung durch die Anfangsverschiebungsvorrichtung,
und das Betätigungsteil
kann sich in einer Position befindlich betrachtet werden, in welcher
es das Fahrzeug nicht anweist, zu beschleunigen, wenn diese gemessene
Zeit eine bestimmte Zeit übersteigt,
d.h. wenn eine bestimmte Zeit vom Beginn der Energiezufuhr oder
vom Beginn der Versetzung oder Verschiebung der Anfangsverschiebungsvorrichtung
verstrichen ist. Weiterhin kann in einem System, in welchem die Zeit,
notwendig für
einen Initialisierungsprozeß des Systems,
beispielsweise die Zeit, notwendig für eine Abnormitätserkennung
(Bestätigung
einer normalen Funktion) verschiedener Sensoren und die Zeit, notwendig
für die
Initialisierung einer Computervorrichtung oder dergleichen, länger ist,
als die Zeit, welche das Betätigungsteil
braucht, unter Verwendung der Anfangsverschiebungsvorrichtung eine
Position zu erreichen, welche das Fahrzeug nicht anweist, zu beschleunigen,
das Betätigungsteil
als eine Position erreicht habend betrachtet werden, welche das
Fahrzeug nicht anweist, zu beschleunigen, nachdem die Zeit, welche
für den
Anfangsprozeß notwendig
ist, verstrichen ist.
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Wenn
somit elektrische Energie zugeführt wird,
stellt die Anfangsverstellvorrichtung das Betätigungsteil in eine bestimmte
Ausgangsposition zurück.
Auch wird die Beschleunigung des Fahrzeuges abhängig von der Verstellposition
des Betätigungsteiles
durch eine Beschleunigungsverhinderungsvorrichtung verhindert, bis
das Betätigungsteil
eine Position erreicht, welche das Fahrzeug nicht anweist, zu beschleunigen.
Wenn daher der Fahrer mit dem Steuern des Fahrzeuges unter Verwendung
des Betätigungsteils
beginnt, wird das Betätigungsteil
stets aus der bestimmten Anfangsposition heraus betätigt, so
daß eine
unabsichtliche Beschleunigung, d.h. ein unabsichtliches Losfahren
des Fahrzeuges oder Absterben des Fahrzeugmotors verhindert werden kann.
Im Ergebnis ist ungeachtet der Verstellposition des Betätigungsteils vor
Inbetriebnahme des Fahrzeuges ein Betrieb des Fahrzeuges, der vom
Fahrer nicht beabsichtigt ist, verhinderbar und die Sicherheit des
Fahrzeugs wird verbessert.
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Weiterhin
erfindungsgemäß kann eine
Vorrichtung zum Steuern eines Fahrzeuges mit der gleichen Art von
Betätigungsteil
und Betriebssteuerungsvorrichtung wie oben beschrieben vorgesehen sein,
welche eine Beschleunigungsverhinderungsvorrichtung zum Verhindern
einer Beschleunigung des Fahrzeuges abhängig von einem Verstellbetrag des
Betätigungsteils
hat, welche durch die Betätigungssteuervorrichtung
hervorgerufen wird, bis das Betätigungsteil
eine Position erreicht, welche das Fahrzeug nicht anweist, zu beschleunigen,
wenn elektrische Energie zugeführt
wird.
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Auch
in diesem Fall kann die Bestimmung dahingehend, ob das Betätigungsteil
eine Position erreicht, welche das Fahrzeug nicht anweist, zu beschleunigen,
unter Verwendung einer Lageerkennungsvorrichtung zur Erkennung des
Verstellbetrages oder der Verstellposition des Betätigungsteils
gemacht werden. Auch kann anstelle der Erkennung der Position das
Betätigungsteil
als sich in einer Position befindlich betrachtet werden, welche
das Fahrzeug nicht anweist, zu beschleunigen, wenn eine bestimmte
Zeit verstrichen ist, von dem Zeitpunkt an, zu welchem die Energiezufuhr
erfolgt ist, oder von dem Zeitpunkt an, zu dem die Verstellung durch
die Anfangsverstellungsrichtung begonnen worden ist, wie oben beschrieben.
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Infolge
dessen wird, wenn elektrische Energie zugeführt wird, eine Beschleunigung
des Fahrzeuges abhängig
von der Verstellposition des Betätigungsteils
durch die Beschleunigungsverhinderungsvorrichtung verhindert, bis
das Betätigungsteil
die Position erreicht hat, in der das Fahrzeug nicht angewiesen
wird, zu beschleunigen. Somit wird während der Zeit, während der
das Betätigungsteil
in die Ausgangsposition entweder von Hand oder automatisch zurückgeführt wird,
eine Beschleunigung, d.h. ein Losfahren, was vom Fahrer nicht beabsichtigt
ist, verhindert. Im Ergebnis kann ungeachtet der Verstellposition
des Betätigungsteils
vor Inbetriebnahme des Fahrzeuges ein Betrieb des Fahrzeuges, der
vom Fahrer nicht beabsichtigt ist, verhindert werden oder die Fahrzeugsicherheit
wird verbessert.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung ist die genannte Vorrichtung zur Betätigung oder
zum Steuern eines Fahrzeuges vorzugsweise weiterhin mit einem Elektromotor
versehen, der in der Lage ist, eine Rückstellkraft entgegen einer
Betätigung
des Betätigungsteils
durch den Fahrer aufzubringen und der das Betätigungsteil verstellen kann, wobei
ein Rotations- oder
Drehsensor vorgesehen ist, um eine Drehung des Elektromotors zu
erfassen und ein Rotations- oder Drehsignal auszugeben, welches
diese Drehung anzeigt, und welches verwendbar ist, die Drehung des
Elektromotors zu steuern, wobei weiterhin eine Abnormitäterkennungsvorrichtung
vorgesehen ist, um eine Abnormität
des Drehsensors durch Eingabe des Drehsignals vom Drehsensor durch
Drehung des Elektromotors zu überprüfen, wobei
eine Beschleunigung des Fahrzeuges durch die Beschleunigungsverhinderungsvorrichtung verhindert
wird.
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Bei
diesem Aspekt der Erfindung überprüft die Abnormitätserkennungsvorrichtung
jegliche Abnormitäten
des Drehsensors, während
eine Beschleunigung des Fahrzeuges durch Betätigung des Betätigungsbauteils
verhindert ist, d.h. bis der Anfangs- oder Initialisierungsprozeß der Betätigungssteuervorrichtung
abgeschlossen ist, eine Normal-Bestimmung der Funktion abgeschlossen
ist und das Betätigungsteil
vollständig
in die Ausgangslage zurückgekehrt
ist. Insbesondere erfaßt
der Drehsensor die Drehung des Elektromotors und gibt ein Rotationssignal
aus, welches diese Drehung anzeigt und die Abnormitätsüberprüfung durch
die Abnormitätserkennungsvorrichtung
wird dann durch Eingabe des Rotationssignals vom Drehsensor durchgeführt, während der
Elektromotor gedreht wird. Wenn eine Abnormität des Drehsensors sicher bestimmbar
ist und die Zeit vor dem Losfahren des Fahrzeuges verwendbar ist,
um eingesetzt zu werden, da, selbst wenn der Motor gedreht wird
wenn eine Beschleunigung des Fahrzeuges durch eine Betätigung des
Betätigungsteiles
gemäß obiger
Beschreibung unterbunden ist, d.h. bevor das Fahrzeug losfährt, die
Betätigung
durch den Fahrer nicht beeinflußt
wird.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung ist die Vorrichtung zum Steuern eines
Fahrzeuges gemäß obiger
Beschreibung bevorzugt mit einer Stopvorrichtung versehen, um das
Fahrzeug anzuhalten oder zu stoppen, wenn eine Beschleunigung des
Fahrzeuges durch die Beschleunigungsverhinderungsvorrichtung verhindert
ist. Somit wird die Fahrzeugsicherheit, bevor der Fahrer damit beginnt, das
Betätigungsteil
zu betätigen,
noch weiter erhöht, da
das Fahrzeug aktiv angehalten wird und nicht in der Lage ist, loszufahren,
wenn eine Beschleunigung des Fahrzeuges abhängig von einer Betätigung des Betätigungsteils
unterbunden ist.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung ist die Vorrichtung zum Steuern eines
Fahrzeugs gemäß obiger
Beschreibung bevorzugt so ausgelegt, daß die Betätigungssteuervorrichtung auch
eine Funktion des Bremsens des Fahrzeugs abhängig von einer Betätigung des Betätigungsteils
hat und daß eine
Bremsermöglichungsvorrichtung
weiterhin vorgesehen ist, um die Funktion zum Bremsen des Fahrzeuges
abhängig
von einer Betätigung
des Betätigungsteils
durch die Betätigungssteuervorrichtung
zu aktivieren, auch während
eine Beschleunigung des Fahrzeuges durch die Beschleunigungsverhinderungsvorrichtung
verhindert ist. In diesem Fall kann beispielsweise das Fahrzeug
beschleunigt werden, wenn das Betätigungsteil in eine bestimmte Position
verstellt wird und gebremst werden, wenn das Betätigungsteil in die entgegengesetzte
Richtung betätigt
wird. Infolge dessen kann, bis der Fahrer das Fahrzeug losfahren
läßt, selbst
wenn das Fahrzeug an einer Steigung oder dergleichen angehalten
wird und mit dem Fahren beginnt, die Fahrzeugsicherheit noch genauer
verbessert werden, da die Steuerung zum Anhalten des Fahrzeuges
abhängig
von einer Betätigung
des Betätigungsteils
effektiv gemacht wird.
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Auch
ist gemäß einem
anderen Aspekt der Erfindung die Vorrichtung zum Steuern eines Fahrzeuges
gemäß obiger
Beschreibung auch bevorzugt mit einer Sitzerkennungsvorrichtung
versehen, um zu erkennen, ob der Fahrer sitzt, sowie mit einer zweiten
Beschleunigungsverhinderungsvorrichtung zum Verhindern einer Beschleunigung
des Fahrzeuges abhängig
von einer Betätigung
des Betätigungsteils
durch die Betätigungssteuervorrichtung,
wenn die Sitzerkennungsvorrichtung nicht erkennt, daß ein Fahrer
im Fahrersitz Platz genommen hat, auch wenn ein Zustand, in welchem
das Fahrzeug an einer Beschleunigung durch die Betätigungsverhinderungsvorrichtung
gehindert ist, aufgehoben ist. Infolge dessen, wenn der Fahrer nicht
im Fahrersitz Platz genommen hat, ist eine Beschleunigung des Fahrzeugs
stets verhindert, so daß ein
Losfahren und eine Beschleunigung beim Fahren verhindert ist, um die
Sicherheit noch mehr zu erhöhen.
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Auch
ist gemäß einem
anderen Aspekt der Erfindung die Vorrichtung zum Steuern eines Fahrzeuges
gemäß obiger
Beschreibung bevorzugt mit einer Türerkennungsvorrichtung versehen,
um zu erkennen, ob eine Tür
geöffnet
oder geschlossen ist, sowie mit einer zweiten Beschleunigungsverhinderungsvorrichtung
zum Verhindern einer Beschleunigung des Fahrzeuges abhängig von
einer Betätigung des
Betätigungsteils
durch die Betätigungssteuervorrichtung,
wenn die Türerkennungsvorrichtung
erkennt, daß eine
Tür offen
ist, auch wenn ein Zustand aufgehoben ist, in welchem das Fahrzeug
an einer Beschleunigung durch die Betätigungsverhinderungsvorrichtung
gehindert ist. Infolge dessen, wenn eine Tür des Fahrzeuges offen ist,
ist eine Beschleunigung des Fahrzeuges immer verhindert, so daß ein Losfahren
des Fahrzeuges und eine Beschleunigung während des Fahrens unterbunden
ist, so daß die
Sicherheit noch genauer sichergestellt ist.
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Weiterhin
ist zur Lösung
der obigen Aufgabe eine Vorrichtung zum Steuern eines Fahrzeuges
mit einem Betätigungsteil
versehen, welches in eine erste Richtung und in eine zweite Richtung
bezüglich des
Fahrzeuges verstellbar ist und von einem Fahrer betätigt wird,
um das Fahrzeug zu bewegen, sowie mit einer ersten Positionserkennungsvorrichtung zum
Erkennen einer Verstellungsposition des Betätigungsbauteils in die erste
Richtung, einer zweiten Positionserkennungsvorrichtung zur Erkennung
einer Verstellungsposition des Betätigungsbauteils in die zweite
Richtung, einer Beschleunigungsvorrichtung zum Beschleunigen des
Fahrzeuges abhängig von
der Verstellposition des Betätigungsfahrteils
in die erste Richtung, welche durch die erste Positionserkennungsvorrichtung
erkannt wird, einer Lenkvorrichtung zum Lenken eines gelenkten Rades
bzw. gelenkter Räder
gemäß der Verstellposition
des Betätigungsbauteiles
in die zweite Richtung, welche durch die zweite Positionserkennungsvorrichtung
erkannt wird, einer Bestimmungsvorrichtung zum Bestimmen, ob die
Verstellposition des Betätigungsbauteiles
in die erste und zweite Richtung, welche durch die erste Positionserkennungsvorrichtung
und die zweite Positionserkennungsvorrichtung erkannt werden, jeweils
vorbestimmte Ausgangspositionen sind und einer Beschleunigungsverhinderungsvorrichtung
zum Verhindern einer Beschleunigung des Fahrzeuges abhängig von
einer Verstellposition des Betätigungsbauteils
in die erste Richtung durch die Beschleunigungsvorrichtung, bis
durch die genannte Bestimmungsvorrichtung bestimmt worden ist, daß die Verstellposition
des Betätigungsbauteiles
in die ersten und zweiten Richtungen jeweils bestimmte Ausgangspositionen
sind.
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Gemäß dieser
exemplarischen Ausführungsform
wird eine Beschleunigung des Fahrzeuges abhängig von einer Verstellposition
des Betätigungsbauteiles
verhindert, bis das Betätigungsbauteil
in die bestimmte Ausgangsposition entweder durch eine Betätigung durch
den Fahrer oder automatisch zurückgekehrt
ist. Wenn daher der Fahrer mit dem Betrieb des Fahrzeuges unter
Verwendung des Betätigungsbauteiles
beginnt, wird das Betätigungsbauteil immer
aus einer bestimmten Ausgangsposition heraus betätigt, so daß eine Betätigung des Fahrzeuges, welche
vom Fahrer unbeabsichtigt ist, verhinderbar ist, wodurch die Fahrzeugsicherheit
verbessert wird.
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In
diesem Fall kann insbesondere die bestimmte Ausgangsposition des
Betätigungsbauteils eine
Position entsprechend einem Lenkwinkel des gelenkten Rades in die zweite
Richtung sein. Infolge dessen beginnt der Fahrer mit der Betätigung des Betätigungsbauteiles
aus einer Verstellposition, welche entsprechend dem Lenkwinkel des
gelenkten Rades gemacht worden ist, so daß es möglich ist, das gelenkte Rad
zu steuern. Dies ermöglicht
es dem Fahrer, das gelenkte Rad noch genauer zu steuern und erhöht somit
die Fahrzeugsicherheit. ("Rad" sei voranstehend
und nachfolgend und auch in den Ansprüchen als "wenigstens ein Rad" oder "Räder" verstanden, also
bei einem üblichen
Kfz die lenkbaren Vorderräder,
obgleich es auch bei Sonderfahrzeugen die Hinterräder oder
auch alle Räder
sein können).
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Weiterhin,
um die anstehende Aufgabe zu lösen,
ist eine Vorrichtung zum Steuern eines Fahrzeuges vorgesehen, welche
ein Betätigungsbauteil
hat, das in eine erste Richtung und eine zweite Richtung bezüglich des
Fahrzeuges verstellbar ist, um zu bewirken, daß sich das Fahrzeug bewegt,
und welches durch einen Fahrer betätigbar ist, mit einer ersten
Positionserkennungsvorrichtung zur Erkennung einer Verstellposition
des Betätigungsbauteiles
in die erste Richtung, einer zweiten Positionserkennungsvorrichtung
zur Erkennung einer Verstellposition des Betätigungsbauteils in die zweite
Vorrichtung, einer Beschleunigungsvorrichtung zum Beschleunigen
des Fahrzeuges abhängig
von einer Verstellposition des Betätigungsbauteils in die erste
Richtung, welche von der ersten Positionserkennungsvorrichtung erkannt
worden ist, einer Lenkvorrichtung zum Lenken eines gelenkten Rades
abhängig
von einer Verstellposition des Betätigungsbauteils in die zweite
Richtung, welche von der zweiten Positionserkennungsvorrichtung
erkannt wurde, einer Anfangsverstellvorrichtung zum Verstellen eines
Betätigungsbauteiles in
eine bestimmte Anfangsposition, wenn der Fahrzeugbetrieb beginnt,
und einer Beschleunigungsverhinderungsvorrichtung zum Verhindern
einer Beschleunigung des Fahrzeuges abhängig von einer Verstellposition
des Betätigungsbauteiles
in die erste Richtung durch die Verstellvorrichtung, bis eine Verstellung
des Betätigungsbauteiles
durch die Anfangsverstellungsvorrichtung abgeschlossen ist.
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Bei
dieser exemplarischen Ausführungsform wird
eine Beschleunigung des Fahrzeuges gemäß einer Verstellposition des
Betätigungsbauteiles
verhindert, bis das Betätigungsbauteil
automatisch in eine bestimmte Ausgangsposition zurückgekehrt
ist. Wenn daher ein Fahrer mit dem Betrieb des Fahrzeuges unter
Verwendung des Betätigungsbauteils
beginnt, wird das Betätigungsbauteil
stets aus der bestimmten Ausgangsposition heraus betätigt, so
daß ein
Betrieb des Fahrzeuges, der vom Fahrer nicht beabsichtigt ist, verhinderbar
ist, so daß die
Fahrzeugsicherheit verbessert ist.
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Insbesondere
kann in diesem Fall die bestimmte Ausgangsposition des Betätigungsbauteiles eine
Position entsprechend einem Lenkwinkel des gelenkten Rades in die
zweite Richtung sein. Infolge dessen beginnt der Fahrer mit der
Betätigung
des Betätigungsbauteiles
aus einer Verstellposition, welche entsprechend dem Lenkwinkel des
gelenkten Rades gemacht wurde, so daß es möglich ist, das gelenkte Rad
zu lenken. Dies ermöglicht
es dem Fahrer, das gelenkte Rad noch genauer zu lenken und somit wird
die Fahrzeugsicherheit erhöht.
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Weiterhin
kann in diesem Fall das Betätigungsbauteil
ein Betätigungshebel
in Form eines Joysticks sein, der drehbar an der Fahrzeugkarosserie
gelagert ist. Insbesondere kann dieser Betätigungshebel auch an der Fahrzeugkarosserie
so angebracht sein, daß er
nach vorne, hinten, links und rechts drehbar (d.h. verschwenkbar) ist.
Die Drehposition in Vorwärts/Rückwärts- und
Links/Rechts-Richtungen kann durch Positionserkennungsvorrichtungen
(oder die ersten und zweiten Positionserkennungsvorrichtungen) erkannt
werden und das Fahrzeug kann abhängig
von dieser erkannten Drehposition betrieben werden. Beispielsweise
kann das Fahrzeug gebremst (oder beschleunigt) werden abhängig von
einer Verstellung des Betätigungshebels aus
einer neutralen Position nach vorne, wohingegen das Fahrzeug beschleunigt
(oder gebremst) werden kann abhängig
von einer Verstellung des Betätigungshebels
nach hinten und das gelenkte Rad kann nach links und rechts abhängig von
einer Verstellung des Betätigungshebels
aus der Neutralposition nach links bzw. rechts gedreht werden.
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Weitere
Einzelheiten, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben
sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Erfindung anhand der
Zeichnung.
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Es
zeigt:
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1 eine
schematische Darstellung eines Betätigungshebels für eine Vorrichtung
zum Steuern eines Fahrzeuges gemäß einer
exemplarischen Ausführungsform
der Erfindung;
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2 eine
perspektivische Darstellung, welche schematisch eine Betätigungshebelvorrichtung gemäß der exemplarischen
Ausführungsform
der Erfindung zeigt;
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3 ein
Blockdiagramm, welches einen elektronischen Steuerabschnitt für die Vorrichtung zum
Steuern eines Fahrzeuges gemäß einer
exemplarischen Ausführungsform
der Erfindung zeigt;
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4 ein Flußdiagramm, welches ein Hauptprogramm
zeigt, welches von einer elektronischen Steuereinheit von 3 durchlaufen
wird;
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5 ein
Flußdiagramm,
welches einen Bestimmungsablauf für den Abfluß eines Initialisierungseinstellprozesses
von 4 im Detail zeigt;
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6 ein
Flußdiagramm,
welches im Detail einen Encoder-Prüfablauf von 4 zeigt;
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7 ein
Flußdiagramm,
welches im Detail einen Stopsteuerungsablauf von 4 zeigt;
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8 eine
graphische Darstellung, welche Betriebsarten des Fahrzeuges zeigt,
welche der Verstellrichtung des Betätigungshebels der Betätigungshebelvorrichtung
gemäß der exemplarischen
Ausführungsform
der Erfindung entsprechen; und
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9 eine
Bremskraftgraphik, welche die Beziehung zwischen einem Verstellbetrag
des Betätigungshebels
der Betätigungshebelvorrichtung
und einer Bremskraft gemäß der exemplarischen
Ausführungsform
der Erfindung zeigt.
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In
der folgenden Beschreibung und der beigefügten Zeichnung wird die Erfindung
anhand exemplarischer Ausführungsformen
näher beschrieben.
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Die
Vorrichtung zum Steuern eines Fahrzeuges umfaßt einen Betätigungshebel
(Joystick) 10, der als Betätigungsbauteil dient, wie in
den 1 und 2 gezeigt. Der Betätigungshebel 10 ist
nahe des Fahrersitzes im Fahrzeug angeordnet und in der Lage, als
Einheit in einer Vorwärts/Rückwärts-Richtung (Richtung
X) und einer Links/Rechts-Richtung (Richtung Y) gegenüber der
Fahrzeugkarosserie zu kippen (drehen), wie durch die Pfeile in 1 gezeigt.
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2 zeigt
eine schematische perspektivische Ansicht einer Betätigungshebelvorrichtung,
welche den Betätigungshebel 10 enthält. Der
Betätigungshebel 10 umfaßt einen
Schaft oder Stab 10a und einen zylindrischen Griffabschnitt 10b,
der im äußeren Umfang
des oberen Abschnittes des Stabes 10a festgelegt ist. Der
Stab 10a umfaßt
einen kugelförmigen
Abschnitt 10c und wird durch diesen kugelförmigen Abschnitt 10c gegenüber der
Fahrzeugkarosserie in Links/Rechts- und Vorwärts/Rückwärts-Richtungen drehbar (verschwenkbar)
gelagert. Wenn die axiale Ausrichtung des Stabes 10a senkrecht
ist, ist die Drehposition des Betätigungshebels 10 als
neutrale Position definiert, welche in einer mittigen Position bezüglich der
Drehrichtungen des Betätigungshebels 10 ist.
Weiterhin ist an dem Griffabschnitt 10b ein Haltelöseknopf 10d angeordnet,
um das Fahrzeug aus einem angehaltenen Zustand (unbeweglichen Zustand)
freizugeben und ein Losfahren zu ermöglichen.
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Die
Betätigungshebelvorrichtung
enthält auch
einen Rückstellkrafterzeugungsmechanismus 20 für vorwärts/rückwärts, welche
eine Rückstellkraft entgegen
einem Verschwenken des Betätigungshebels 10 in
Vorwärts/Rückwärts-Richtung
(Richtung X) gegenüber
der Fahrzeugkarosserie (d.h. eine entgegenwirkende Kraft gegen die
vom Fahrer aufgebrachte Betätigungskraft,
wenn der Fahrer versucht, den Betätigungshebel 10 in
Vorwärts/Rückwärts-Richtung
(aus der Neutralposition) gegenüber der
Fahrzeugkarosserie zu verschwenken) aufbringt. Dieser Rückstellkrafterzeugungsmechanismus 20 für vorwärts/rückwärts ist
mit einer Führungsplatte 21, einer
Drehwelle 22, einem ersten Zahnrad 23, einem zweiten
Zahnrad 24 und einem Elektromotor 25 (ein Motor
zur Aufbringung einer Rückstellkraft
in Vorwärts/Rückwärts-Richtung)
versehen.
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Die
Führungsplatte 21 ist
ein plattenförmiges Bauteil,
welches L-förmig
gebogen ist. Ein Schenkel der Führungsplatte 21 liegt
in einer vertikalen Ebene. An diesem Schenkel ist ein Ende der Drehwelle 22 festgelegt.
Der andere Schenkel der Führungsplatte 21 liegt
in einer horizontalen Ebene. In diesem Schenkel ist eine Ausnehmung 21a ausgebildet,
welche eine Breite etwas größer als
der Durchmesser des Stabes 10a hat und welche sich in Längsrichtung von
links nach rechts gegenüber
der Fahrzeugkarosserie erstreckt. Der Stab 10a steckt durch
diese Ausnehmung 21a. Die Drehwelle 22 ist drehbar
gegenüber
der Fahrzeugkarosserie so gelagert, daß die axiale Erstreckung der
Drehwelle 22 in Richtung links/rechts der Fahrzeugkarosserie
liegt und durch den Mittelpunkt des kugelförmigen Abschnittes 10c des
Betätigungshebels 10 läuft. Einstückig am
mittigen Abschnitt der Drehwelle 22 ist das erste Zahnrad 23,
welches mit dem zweiten Zahnrad 24 in Eingriff steht, welches
an einer Abtriebswelle des Elektromotors 25 festgelegt
ist.
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Mit
dieser Konstruktion ist der Betätigungshebel 10 in
Vorwärts/Rückwärts-Richtung
(Richtung X) bezüglich
der Fahrzeugkarosserie schwenkbar gelagert. Weiterhin wird eine
Drehung des Elektromotors 25 (von diesem Elektromotor 25 erzeugtes Drehmoment)
verwendet, um die Drehwelle 22 zu drehen, was wiederum
bewirkt, daß die
Führungsplatte 21 um
die Drehwelle 22 schwenkt, was es ermöglicht, den Betätigungshebel 10 in
Vorwärts/Rückwärts-Richtung
zu verschwenken.
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Ein
Verschiebungsbetragsensor 26 ist mit der Fahrzeugkarosserie
am anderen Ende der Drehwelle 22 in Verbindung. Der Verschiebungsbetragsensor 26 ist
als Drehwinkelsensor aufgebaut und erkennt einen Drehwinkel der
Drehwelle 22 als Versetzungsbetrag Xn in Vorwärts/Rückwärts-Richtung
des Betätigungshebels 10.
Wenn der Betätigungshebel 10 in
Vorwärts/Rückwärts-Richtung in der Neutralposition
ist, beträgt
der Verschiebungsbetrag Xn "0". Der Ausgang vom
Verschiebungsbetragsensor 26 wird so eingestellt, daß eine Verschiebung
in Vorwärtsrichtung
folgend der Verschiebungsbetrag Xn negativ abnimmt (ein Absolutwert
des Negativwertes steigt an) und eine Verschiebung nach rückwärts folgend
der Verschiebungsbetrag Xn positiv anwächst. Weiterhin ist ein Encoder 27 am
Elektromotor 25 angebracht, der verwendet wird, um die
Drehung des Elektromotors 25 zu bestimmen. Dieser Encoder 27 erkennt
die Drehung der Abtriebswelle des Elektromotors 25 und
gibt ein Rotationssignal aus, welches die Drehung anzeigt. Genauer
gesagt, der Encoder 27 gibt ein Rotationssignal aus, welches
ein zweiphasiges Signal aufeinanderfolgend erzeugter Pulse beinhaltet,
welches niedrige und hohe Pegel abwechselnd zumindest zu jedem Zeitpunkt
beinhaltet, zu dem die Abtriebswelle genau um einen bestimmten Winkel
dreht. Da es möglich
ist, die Drehrichtung des Elektromotors 25 zu erkennen,
ist jede Phase des zweiphasigen Signals aufeinander folgend erzeugter Pulse
nur um π/2
versetzt.
-
Die
Betätigungshebelvorrichtung
beinhaltet auch einen Links/Rechts-Rückstellkrafterzeugungsmechanismus 30,
der eine Rückstellkraft
entgegen einer Verschwenkung des Betätigungshebels 10 in Richtung
links/rechts (Richtung Y) gegenüber
der Fahrzeugkarosserie erzeugt (eine Gegenkraft gegen die Betätigungskraft,
welche vom Fahrer aufgebracht wird, wenn der Fahrer versucht, den Betätigungshebel 10 aus
der Neutralposition gegenüber
der Fahrzeugkarosserie in Richtung links/rechts zu verschwenken).
Dieser Links/Rechts-Rückstellkrafterzeugungsmechanismus 30 ist
versehen mit einer Führungsplatte 31,
einer Drehwelle 32, einem dritten Zahnrad 33,
einem vierten Zahnrad 34 und einem Elektromotor 35 (einem
Motor zur Aufbringung einer Links/Rechts-Rückstellkraft).
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Die
Führungsplatte 31 ist
ein plattenförmiges Bauteil,
welches in L-Form gekrümmt
ist. Ein Schenkel der Führungsplatte 31 liegt
in einer vertikalen Ebene. Dieser Schenkel ist mit einem Ende der
Drehwelle 32 befestigt. Der andere Schenkel der Führungsplatte 31 liegt
in einer horizontalen Ebene. In diesem Schenkel ist eine Ausnehmung 31a angeordnet,
welche eine Breite etwas größer als
der Durchmesser des Stabes 10a hat, und welche sich bezüglich der
Fahrzeugkarosserie in Längsrichtung
vorwärts/rückwärts erstreckt.
Der Stab 10a steckt durch diese Ausnehmung 31a.
Die Drehwelle 32 ist bezüglich der Fahrzeugkarosserie
drehbeweglich so gelagert, daß die
Axiallinie in Vorwärts/Rückwärts-Richtung
der Fahrzeugkarosserie liegt und durch den Mittelpunkt des kugelförmigen Abschnittes 10c des
Betätigungshebels 10 verläuft. Einstückig am
mittleren Abschnitt der Drehwelle 32 ist das dritte Zahnrad 33, welches
mit dem vierten Zahnrad 34 in Eingriff steht, welches mit
der Abtriebswelle des Elektromotors 35 verbunden ist.
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Gemäß dieser
Konstruktion ist der Betätigungshebel 10 drehbeweglich
(schwenkbeweglich) gegenüber
der Fahrzeugkarosserie in Links/Rechts-Richtung (Richtung Y) gelagert.
Weiterhin wird eine Drehung des Elektromotors 35 (durch den
Elektromotor 35 erzeugtes Drehmoment) verwendet, die Drehwelle 32 zu
drehen, welche wiederum bewirkt, daß die Führungsplatte 31 um
die Drehwelle 32 dreht, so daß der Betätigungshebel 10 in Richtung
links/rechts verkippbar ist.
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Ein
Verschiebungsbetragssensor 36 ist an der Fahrzeugkarosserie
am anderen Ende der Drehwelle 32 angeordnet. Der Verschiebungsbetragssensor 36 ist
als Drehwinkelsensor aufgebaut und erkennt einen Drehwinkel der
Drehwelle 32 als Verschiebungsbetrag Yn in Richtung links/rechts
des Betätigungshebels 10.
Wenn der Betätigungshebel 10 in
der Links/Rechts-Richtung in Neutralposition ist, beträgt dieser
Versetzungsbetrag Yn "0". Der Ausgang des
Verschiebungsbetragssensors 36 wird so eingestellt, daß folgend
einer Verschiebung nach rechts der Verschiebungsbetrag Yn positiv
ansteigt und folgend einer Verschiebung nach links der Verschiebungsbetrag
Yn negativ abnimmt (ein Absolutwert des Negativwertes wächst an).
Weiterhin wird ein Encoder 37 am Elektromotor 35 angebracht,
um die Drehung des Elektromotors 35 zubestimmen. Dieser
Encoder 37 erkennt die Drehung der Abtriebswelle des Elektromotors 35 und
gibt ein Rotationssignal aus, welches diese Drehung anzeigt. Genauer gesagt,
der Encoder 37 gibt ein Rotationssignal aus, welches ein
zweiphasiges Signal von aufeinanderfolgend erzeugten Impulsen beinhaltet,
welches niedrige und hohe Pegel abwechselnd zumindest zu jedem Zeitpunkt
wiederholt, zu dem die Drehwelle um einen bestimmten Winkel dreht.
Da es möglich
ist, die Drehrichtung des Elektromotors 35 zu erfassen,
ist jede Phase des zweiphasigen Signals aufeinanderfolgender erzeugter
Pulse um nur π/2
versetzt.
-
Nachfolgend
wird ein elektronischer Steuerabschnitt der Vorrichtung zum Steuern
eines Fahrzeuges in diesem Fahrzeug unter Bezugnahme auf 3 beschrieben.
Der elektronische Steuerabschnitt ist ausgestattet mit einem Schaltpositionssensor 41,
einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 42, einem Sitzsensor 43,
einem Türsensor 44 und
einem Lenkwinkelsensor 45 zusätzlich zu den Verschiebungsbetragsensoren 26 und 36,
den Encodern 27 und 37 und dem Haltelöseknopf 10d.
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Der
Schaltpositionssensor 41 erkennt eine Position eines Schalthebels
eines Getriebes und gibt ein Schaltpositionssignal aus, welches
diese Position anzeigt. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 42 erkennt
eine Fahrzeuggeschwindigkeit V und gibt ein Fahrzeuggeschwindigkeitssignal
aus, welches diese Fahrzeuggeschwindigkeit anzeigt. Der Sitzsensor 43,
der am Fahrersitz angebracht ist, erfaßt, ob ein Fahrer im Fahrersitz
sitzt und gibt ein Sitzsignal aus, welches diese Erkennungsergebnisse
anzeigt. Der Türsensor 44,
der in jeder der Fahrzeugtüren
angeordnet ist, erkennt, ob irgendeine Tür geöffnet oder geschlossen ist,
und gibt Türsignale
an, welche diese Erkennungssignale wiedergeben. Der Lenkwinkelsensor 45 erkennt
einen Lenkwinkel θ der
gesteuerten linken und rechten Räder
(der linken und rechten Vorderräder
in der Ausführungsform)
FW und FW und gibt ein Lenkwinkelsignal aus, welches diesen Lenkwinkel θ anzeigt.
Der Lenkwinkelsensor 45 ist so, daß der Lenkwinkel θ zu "0" wird, wenn die linken und rechten Räder FW und
FW in der Neutralposition sind (im wesentlichen parallel in Vorwärts/Rückwärts-Richtung
des Fahrzeuges fluchtend), um einen positiven Wert ansteigt, wenn
die linken und rechten Räder
FW und FW nach rechts gedreht werden und auf einen negativen Wert
abnimmt (der Absolutwert wächst
an), wenn die linken und rechten Räder FW und FW nach links gedreht
werden.
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Jeder
dieser Sensoren 10d, 26, 27, 36, 37 und 41 bis 45 ist
mit einer elektronischen Steuereinheit 50 verbunden. Diese
elektronische Steuereinheit 50, welche einen Mikrocomputer
mit einer CPU, einem ROM, einem RAM, einer Schnittstelle und dergleichen
beinhaltet, empfängt
verschiedene Signale von jedem der Sensoren und steuert Treiberschaltkreise 61 und 62,
Warnlampen 63 und 64, eine Schaltpositionssteuereinheit 65,
eine Motorsteuereinheit 66, eine Bremssteuereinheit 67 und
eine Lenksteuereinheit 68 durch Durchführen eines anfänglichen
Einstellvorganges (nicht gezeigt), sowie durch die Programme gemäß den 4 bis 7. Zusätzlich empfängt die
elektronische Steuereinheit 50 Signale, welche Abnormitäten anzeigen,
sowie den Abschluß des
anfänglichen
Einstellvorganges etc. von jedem der Sensoren 10d, 26, 27, 36, 37, 41 bis 45,
der Treiberschaltkreise 61 und 62, der Warnlampen 63 und 64 und
jeder der unterschiedlichen Steuereinheiten 65 bis 68.
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Die
Treiberschaltkreise 61 und 62 steuern den Antrieb
des Elektromotors 25 für
den Rückstellkrafterzeugungsmechanismus 20 in
Vorwärts/Rückwärts-Richtung
und den Elektromotor 35 für den Rückstellkrafterzeugungsmechanismus 30 in Links/Rechts-Richtung.
Die Warnlampe 63 wird verwendet, um eine Abnormität der Encoder 27 und 37 anzuzeigen
und die Warnlampe 64 wird verwendet, eine Warnung anzuzeigen,
ob der Fahrer sitzt und die Tür
geöffnet
oder geschlossen ist. Die Schaltpositionssteuereinheit 65 steuert
einen Schalthebelbetätiger 71 zum
Verhindern des Schalthebels an einer Schaltung von der Parkposition
in eine andere Position. Die Motorsteuereinheit 66 steuert
ein Drosselstellglied 72 zur Steuerung einer Drosselklappenöffnung.
Insbesondere wird in dieser exemplarischen Ausführungsform das Drosselstellglied 72 verwendet,
eine Beschleunigung des Fahrzeuges (Beschleunigungssteuerung) zu
steuern.
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Die
Bremssteuereinheit 67 steuert ein Bremsenstellglied 73,
welches eine Bremskraft auf das Fahrzeug aufbringt. Die Lenksteuereinheit 68 steuert den
Betrieb eines Elektromotors 74, der als Stellglied zum
Lenken der linken und rechten Räder
FW und FW dient. Der Elektromotor 74, der in einen Lenkmechanismus
zum Lenken der linken und rechten Räder FW und FW eingebaut ist,
dreht die linken und rechten Räder
FW und FW nach links und nach rechts durch Antrieb des Lenkmechanismus
abhängig
von seiner Drehrichtung. Die Schaltpositionssteuereinheit 65,
die Motorsteuereinheit 66, die Bremssteuereinheit 67 und
die Lenksteuereinheit 68 verwenden jeweils separate Mikrocomputer
mit einer CPU, einem ROM, einem RAM, einer Schnittstelle und dergleichen
wie der Hauptteil und führen
ein anfängliches
Einstellprogramm (nicht gezeigt) durch, wobei jedes Stellglied 71 bis 74 abhängig von
unterschiedlichen Steuerprogrammabläufen (nicht gezeigt) gesteuert
wird.
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Zusätzlich wird
elektrische Energie von einer Batterie 81 über einen
Zündschalter 82 der
elektronischen Steuereinheit 50, den Treiberschaltkreisen 61 und 62,
den Warnlampen 63 und 64 und jeder der verschiedenen
Steuereinheiten 65 bis 68 zugeführt. Elektrische
Energie von der Batterie 81 wird nach Bedarf über den
Zündschalter 82 jedem
der verschiedenen Sensoren 10d, 26, 27, 36, 37 und 41 bis 45 zugeführt.
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Nachfolgend
wird die Arbeitsweise der exemplarischen Ausführungsform mit obigem Aufbau unter
Bezugnahme auf die Flußdiagramme
der 4 bis 7 beschrieben.
Wenn der Zündschalter 82 EIN
geschaltet wird, nachdem der Fahrer im Fahrersitz Platz genommen
hat, wird elektrische Energie von der Batterie 81 an unterschiedliche
Schaltkreise, einschließlich
der elektronischen Steuereinheit 50, der Schaltpositionssteuereinheit 65, der
Motorsteuereinheit 66, der Bremssteuereinheit 67 und
der Lenksteuereinheit 68 zugeführt. Wenn mit elektrischer
Energie versorgt, führen
diese Steuereinheiten 50 und 65 bis 68 einen
anfänglichen
Einstellprozessvorgang (nicht gezeigt) durch, um die Durchführung ihrer
verschiedenen Steuerprogramme vorzubereiten. Diese Steuereinheiten 50 und 65 bis 68 führen auch
jeweils anfängliche
Einstellvorgänge
für verschiedene
Variablen, RAM und Schnittstellen etc. zur Verwendung der verschiedenen
Steuerprogramme durch, um die Durchführung der verschiedenen Steuervorgänge vorzubereiten,
wonach dann die verschiedenen Steuerprogramme jeweils durchgeführt werden.
Die elektronische Steuereinheit 50 beginnt dann mit einer wiederholten
Durchführung
des Hauptprogrammes von 4 in kurzen
vorbestimmten Zeitintervallen.
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Dieses
Hauptprogramm beginnt bei Schritt 100 und in Schritt 102 wird
bestimmt, ob das Flag für die
Vervollständigung
des anfänglichen
Einstellens ITF = "0" ist. Das Abschlußflag ITF
für das
anfängliche
Einstellen wird anfänglich
auf "0" gesetzt und wird
zu "1" um den Abschluß der anfänglichen
Einstellvorgänge
anzuzeigen, wie später
beschrieben. Wenn daher die Bestimmung in Schritt 102 "JA" ist, d.h., wenn
das Abschlussflag des ITF für
das anfängliche
Einstellen "0" ist, geht der Ablauf
weiter zu den Schritten 104 bis 108.
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Im
Schritt 104 wird ein Schaltpositionssignal der elektronischen
Steuereinheit 50 von dem Schaltpositionssensor 51 eingegeben
und es wird bestimmt, ob der Schalthebel in der Parkposition ist. Wenn
der Schalthebel in der Parkposition ist, ist die Entscheidung in
Schritt 104 "JA" und der Ablauf geht zum
Schritt 106. Im Schritt 106 werden die momentanen
Verschiebungsbeträge
Xn und Yn des Betätigungshebels
in die elektronische Steuereinheit 50 von den Verschiebungsbetragsensoren 26 und 36 eingegeben
und der Lenkwinkel θ wird
der elektronischen Steuereinheit 50 vom Lenkwinkelsensor 45 eingegeben.
Die Elektromotoren 25 und 35 werden gesteuert
auf der Grundlage dieser Verschiebungsbeträge Xn und Yn und dem Lenkwinkel θ und jeweils angetrieben,
um die Vorwärts/Rückwärts-Position und
Links/Rechts-Position des Betätigungshebels 10 auf
die Ausgangsposition zu bringen.
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In
diesem Fall wird die Beziehung zwischen der Verschiebungsposition
des Betätigungshebels 10 und
der Betätigung
des Fahrzeuges unter Bezugnahme auf 8 beschrieben.
Der Betätigungshebel 10 ist
so ausgelegt, dass in Vorwärts/Rückwärts-Richtung
der Fahrzeugkarosserie (Richtung X) die Beschleunigungsrate des
Fahrzeuges zunimmt, wenn der Betätigungshebel 10 über die
Neutralposition hinaus nach hinten verschoben wird und die Bremskraft
auf das Fahrzeug anwächst,
wenn der Betätigungshebel 10 über die
Neutralposition hinaus nach vorne verschoben wird. Wie oben beschrieben
wird der Verschiebungsbetrag Xn, der durch den Verschiebungsbetragsensor 26 erfaßt wird,
zu "0", wenn der Betätigungshebel 10 in
der Neutralposition ist. Dieser Verschiebungsbetrag Xn nimmt negativ
ab (ein Absolutwert des Negativwertes steigt an), wenn der Betätigungshebel 10 nach
vorne verschoben wird und nimmt positiv zu, wenn der Betätigungshebel 10 nach
hinten verschoben wird. Weiterhin ist der Betätigungshebel 10 so
ausgelegt, dass in Links/Rechts-Richtung der Fahrzeugkarosserie (Richtung
Y) der Lenkwinkel der linken und rechten Räder FW und FW nach rechts anwächst, wenn
der Betätigungshebel 10 über die
Neutralposition hinaus nach rechts verschoben wird und der Lenkwinkel
der linken und rechten Räder
FW und FW wächst
nach links an, wenn der Betätigungshebel 10 über die
Neutralposition hinaus nach links verschoben wird. Wie oben beschrieben
ist der Verschiebungsbetrag Yn, der durch den Verschiebungsbetragsensor 36 erfaßt wird,
auf "0", wenn der Betätigungshebel 10 in
der Neutralposition ist. dieser Verschiebungsbetrag Yn wächst positiv
an, wenn der Betätigungshebel
nach rechts verschoben wird und nimmt negativ ab (ein Absolutwert
des Negativwertes wächst
an), wenn der Betätigungshebel 10 nach
links verschoben wird.
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Zurückkehrend
auf die Beschreibung des Hauptprogramms, so ist die Ausgangsposition
des Betätigungshebels 10 eine
Position, in der der Betätigungshebel 10 etwas
vorderhalb der Neutralposition in Vorwärts/Rückwärtsrichtung ist (entsprechend einem
bestimmten negativen Anfangsverschiebungsbetrag Xa, der relativ
nahe an "0" ist). Der Grund
hierfür
ist, daß eine
leichte Bremskraft auf das Fahrzeug aufgebracht wird, so daß das Fahrzeug nicht
losfährt,
bevor der Fahrer mit der Betätigung des
Betätigungshebels 10 in
der Position beginnt. Weiterhin ist die Anfangsposition des Betätigungshebels 10 in
Links/Rechts-Richtung eine Position, in der die Verschiebung des
Betätigungshebels 10 dem Lenkwinkel θ der linken
und rechten Räder
FW und FW entspricht. Der Grund hierfür ist, daß die Startposition des Betätigungshebels 10,
von welcher aus er vom Fahrer bewegt werden wird, dem Lenkwinkel θ der linken
und rechten Räder
FW und FW entspricht.
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Um
somit den Betätigungshebel 10 in
die Anfangsposition in Vorwärts/Rückwärtsrichtung
zu bringen, wird der Elektromotor 25 so angetrieben, daß der momentane
Verschiebungsbetrag Xn, wie er durch den Verschiebungsbetragssensor 26 erfaßt wird,
gleich dem Anfangsverschiebungsbetrag Xa wird. Dieser Anfangsverschiebungsbetrag
Xa, der nachfolgend noch im Detail beschrieben wird, ist eine Variable,
welche anfänglich
auf einen bestimmten Wert Xao gesetzt wird. Um den Betätigungshebel 10 in
die Anfangsposition in Links/Rechts-Richtung zu versetzen, wird
der Elektromotor 35 so betrieben, daß der momentane Verschiebungsbetrag
Yn, wie er durch den Verschiebungsbetragsensor 36 erfaßt wird,
gleich dem Verschiebungsbetrag entsprechend dem Lenkwinkel θ wird, der
durch den Lenkwinkelsensor 45 erfaßt wird. Um den Betätigungshebel 10 in
seine Anfangsposition in Vorwärts/Rückwärts- und Links/Rechts-Richtungen zurückzubringen,
wird der Betätigungshebel 10 gegenüber der
Fahrzeugkarosserie durch langsames Drehen der Elektromotoren 25 und 35 langsam
in Vorwärts/Rückwärts- und Links/Rechts-Richtungen
verschoben. In diesem Fall wird der Ablauf im Schritt 106 in
kurzen bestimmten Zeitintervallen durchgeführt. Von daher werden Rotationssignale,
welche die Drehung der Elektromotoren 25 und 35 anzeigen,
von den Encoder 27 und 37 an die elektronische
Steuereinheit 50 jedesmal dann geschickt, wenn der Ablauf
im Schritt 106 durchgeführt wird.
Die elektronische Steuereinheit 50 verwendet dann diese
Rotationssignale, um ein Rotationssteuersignal zu erzeugen, welches
an die Treiberschaltkreise 61 und 62 ausgegeben
wird, so daß die
Elektromotoren 25 und 35 in extrem kleinen bestimmten Winkelbereichen
drehen. Im Ergebnis bewirken die Treiberschaltkreise 61 und 62,
daß die
Elektromotoren 25 und 35 mit niedriger Geschwindigkeit
drehen, um nach und nach den Betätigungshebel 10 in
seine Ausgangslage zu verschieben.
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Auch
werden im Schritt 106 die verschiedenen Sensoren 10d, 26, 27, 36, 37 und 41 bis 45,
die Treiberschaltkreise 61 und 62 und die Warnlampen 63 und 64 auf
Abnormitäten
hin überprüft. Der
Abschluß der
anfänglichen
Einstellprozesse in den verschiedenen Steuereinheiten 65 bis 68 wird
auch im Schritt 106 überprüft. Bei
der Abnormitätsprüfung der verschiedenen
Sensoren 10d, 26, 27, 36, 37 und 41 bis 45,
der Treiberschaltkreise 61 und 62, der Warnlampen 63 und 64 werden
beispielsweise die verschiedenen Sensoren 10d, 26, 27, 36, 37 und 41 bis 45,
die Treiberschaltkreise 61 und 62 und die Warnlampen 63 und 64 auf
Verbindungsunterbrechungen, Kurzschlüsse oder dergleichen überprüft. Weiterhin wird
ein Abschlußsignal
des anfänglichen
Einstellprozesses von den verschiedenen Steuereinheiten 65 bis 68 durch
ein nicht gezeigtes Anfangseinstellprogramm in jeder der verschiedenen
Steuereinheiten 65 bis 68 ausgegeben.
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Nach
dem Ablauf im Schritt 106 wird im Schritt 108 ein
Bestimmungsvorgang durchgeführt, um
zu bestimmen, ob der Anfangsprozeß abgeschlossen ist. Dieser
Bestimmungsprozeß beginnt mit
Schritt 200 und endet mit Schritt 210, wie in 5 gezeigt.
Im Schritt 202 wird der Verschiebungsbetrag Xn, der die
Position des Betätigungshebels 10 in Richtung
X (die Position in Vorwärts/Rückwärts-Richtung)
anzeigt, von dem Verschiebungsbetragsensor 26 in die elektronische
Steuereinheit 50 eingegeben und es wird bestimmt, ob dieser
Verschiebungsbetrag Xn gleich dem Anfangsverschiebungsbetrag Xa ist.
Im Schritt 204 wird der Verschiebungsbetrag Yn, der die
Position des Betätigungshebels 10 in
Richtung Y (Position in Links/Rechts-Richtung) anzeigt, vom Verschiebungsbetragssensor 36 eingegeben und
der Lenkwinkel θ wird
vom Lenkwinkelsensor 45 in die elektronische Steuereinheit 50 eingegeben
und es wird bestimmt, ob dieser Verschiebungsbetrag Yn gleich dem
Verschiebungsbetrag ist, der dem Lenkwinkel θ entspricht. Im Schritt 206 wird
bestimmt, ob ein Encoder-Normal-Flag EOK, welches gemäß einem
später
zu beschreibenden Prozeß gesetzt
wird, "1" ist. Ein Encoder-Normal-Flag
EOK von "1" bedeutet, daß die Encoder 27 und 37 normal
arbeiten. Dann wird im Schritt 208 bestimmt, ob jeder der
Sensoren 10d, 26, 27, 36, 37, 41 bis 45,
der Treiberschaltkreis 61 und 62 und der Warnlampen 63 und 64 normal
funktionieren, was abhängig
von den Ergebnissen der Abnormitätsüberprüfung erfolgt.
Im Schritt 210 wird bestimmt, ob alle Abschlußsignale
des Anfangseinstellprozesses, der abgeschlossen ist, in die elektronische
Steuereinheit 50 von den verschiedenen Steuereinheiten 65 bis 68 eingegeben
worden sind.
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Solange
nicht alle Bestimmungsabläufe
in den Schritten 202 bis 210 in 5 "JA" sind, ist die Bestimmung
im Schritt 108 "NEIN" und werden die Abläufe in den
Schritten 110 bis 116 weiter durchgeführt. Im
Schritt 110 wird der Schalthebel daran gehindert, in eine
andere Position aus der Parkposition heraus verschoben zu werden.
Mit anderen Worten, die elektronische Steuereinheit 50 gibt
ein Steuersignal an die Schaltpositionssteuereinheit 65,
welches anzeigt, daß der
Schalthebel an einer Verschiebung gehindert ist. Die Schaltpositionssteuereinheit 65 steuert
dann das Schalthebelstellglied 71, um zu verhindern, daß der Schalthebel
aus der Schaltposition in eine andere Position verstellt wird.
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Auch
wird im Schritt 112 die Drosselklappe zur Kraftstoffzufuhr
zum Motor auf voll geschlossen gesteuert. Mit anderen Worten, die
elektronische Steuereinheit 50 gibt ein Steuersignal an
die Motorsteuereinheit 66, um die Drosselklappe voll zu
schließen
und die Motorsteuereinheit 66 steuert dann das Drosselklappenstellglied 72,
um die Drosselklappe in einem voll geschlossenen Zustand zu halten.
Gemäß diesen
Abläufen
in den Schritten 110 und 112 wird der Schalthebel
in der Parkposition gehalten und die Drosselklappe wird voll geschlossen
gehalten, so daß das
Fahrzeug nicht beschleunigen kann (Beschleunigungssteuerung), bis
im Schritt 108 bestimmt worden ist, daß der Anfangseinstellablauf vollständig ist.
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Nach
den Abläufen
in den Schritten 110 und 112 wird im Schritt 114 ein
Encoderprüfprogramm durchgeführt und
im Schritt 116 ein Stoppsteuerprogramm durchgeführt.
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Das
Encoderprüfprogramm
im Schritt 114 dreht die Elektromotoren 25 und 35 und
erfaßt
irgendwelche Abnormitäten
in den Encodern 27 und 37. Das Encoderprüfprogramm
beginnt im Schritt 300, wie es im Detail in 6 gezeigt
ist. Nachdem dieses Encoderprüfprogramm
begonnen hat, wird im Schritt 302 bestimmt, ob ein Encoder-Prüf-Vollständigkeitsflag
ECS auf "0" steht. Dieses Encoder-Prüf-Vollständigkeitsflag
ECS wird anfänglich
auf "0" gesetzt und wird
zu "1", um den Abschluß der Abnormitätsüberprüfung der
Encoder 27 und 37 anzuzeigen. Somit ist die Bestimmung
im Schritt 302 zunächst "JA", so daß der Ablauf
zum Schritt 304 und den nachfolgenden Schritten geht.
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Im
Schritt 304 werden die Elektromotoren 25 und 35 nur
um einen sehr kleinen Drehwinkel gedreht. Genauer gesagt, die elektronische
Steuereinheit 50 gibt Steuersignale an die Treiberschaltkreise 61 und 62,
um die beiden Elektromotoren 25 und 35 nur um
einen sehr kleinen Winkel zu drehen, so daß die Treiberschaltkreise 61 und 62 die
beiden Elektromotoren 25 und 35 nur um einen sehr
kleinen Winkelbetrag drehen. Wenn die Elektromotoren 25 und 35 gedreht
werden, wird die Drehsteuerung der Elektromotoren 25 und 35 im
Anfangseinstellvorgang von Schritt 106 von 4 vorübergehend
angehalten. Alternativ können
die Drehsteuerung im Schritt 304 und die Drehsteuerung
gemäß dem Anfangseinstellprozess
in Schritt 106 miteinander durchgeführt werden und die Drehsteuerung,
welche die beiden Elektromotoren 25 und 35 in
sehr kleinen Winkeln dreht, um den Betätigungshebel 10 in
seine Ausgangsposition zurückzubewegen,
kann anstelle der Drehsteuerung der Elektromotoren 25 und 35 gemäß lediglich
dem Schritt 304 verwendet werden.
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Danach
wird im Schritt 306 "1" zu einer variablen
m hinzuaddiert. Diese Variable m ist variabel zur Drehung der Elektromotoren 25 und 35 nur
um einen bestimmten Winkel (z. B. eine Umdrehung). Diese Variable
m ist anfänglich
auf "0" gesetzt und wächst jedes
Mal bei der Drehsteuerung im Schritt 304 um "1" an, welcher durchgeführt wird,
um die beiden Elektromotoren 25 und 35 um einen
kleinen Winkelbetrag zu drehen. Nachfolgend werden in einem Schritt 308 Rotationssignale
(Signale von aufeinanderfolgend erzeugten Impulsen) von den beiden
Encodern 27 und 37 der elektronischen Steuereinheit 50 zugeführt, wo
sie mit einem Signal verglichen werden, welches ein normales Drehmuster
anzeigt. Dann wird im Schritt 310 bestimmt, ob die beiden
Rotationssignale von den Encodern 27 und 37 normal sind.
Wenn in diesem Fall die Encoder 27 und 37 normal
funktionieren, sollten sich die niedrigen und hohen Pegel der Signale
von aufeinanderfolgend erzeugten Impulsen, welches die Rotationssignale sind,
in einem bestimmten festen Zyklus wiederholen, da die Drehung der
Elektromotoren 25 und 35 im Schritt 204 regulär durchgeführt wird.
Wenn es eine Störung
im Zyklus der niedrigen oder hohen Pegel der Signale aufeinanderfolgend
erzeugter Pulse bei einer bestimmten Rotationsposition der Encoder 27 und 37 gibt,
wird jedoch bestimmt, daß es
in den Encoder 27 und 37 eine Abnormität gibt.
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Solange
es eine Störung
im Zyklus der niedrigen und hohen Pegel der Rotationssignale von
den beiden Encodern 27 und 37 gibt, ist die Entscheidung im
Schritt 310 "JA".
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Es
wird dann im Schritt 312 bestimmt, ob die Variable m gleich
einem bestimmten Wert M ist. Dieser bestimmte Wert M bestimmt, ob
die Drehung der Elektromotoren 25 und 35 gemäß dem Ablauf
im Schritt 304 einen bestimmten Winkel erreicht hat. Wenn
der bestimmte Winkel ϕo beträgt (z. B. 2π) und der kleine Winkel im Schritt 304 Δϕ ist,
ist die Beziehung des bestimmten Wertes M hierzu ϕo = M × Δϕ. Solange
die Variable m aus der Drehsteuerung der Elektromotoren 25 und 35 im
Schritt 304 den bestimmten Wert M bald erreicht, wird die
Bestimmung im Schritt 312 "NEIN" und
das Encoderprüfprogramm endet
im Schritt 322.
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Durch
rasches wiederholtes Durchführen des
Encoderprüfprogrammes
auf diese Weise in bestimmten Zeitintervallen steigt, wenn es keine
Störung
im Ablauf der niedrigen und hohen Pegel der Rotationssignale von
den Encodern 27 und 37 gibt, so daß die Bestimmung
im Schritt 310 weiterhin "JA" ist,
die Variable m jedes Mal dann um "1" an,
wenn dieses Encoderprüfprogramm
durchgeführt
wird. Wenn dann die Elektromotoren 25 und 35 jeweils
um einen bestimmten Winkel (z. B. 2π) gedreht werden, erreicht die
Variable m den bestimmten Wert M. Wenn die Variable m den bestimmten
Wert M erreicht, ist die Bestimmung im Schritt 312 "JA" und der Ablauf geht
weiter zum Schritt 314 und 316. Im Schritt 314 wird
das Encoder-Prüfabschlußflag ECS "1" gesetzt und im Schritt 316 wird
das Encoder-Normalflag EOK auf "1" gesetzt. Der Encoderprüfablauf endet
dann im Schritt 322.
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Wenn
das Encoderüberprüfung-Abschlußflag ECS
auf diese Weise zu "1" wird ist, selbst
wenn das Encoderüberprüfungsprogramm
erneut durchgeführt
wird, die Bestimmung im Schritt 302 "NEIN".
Im Ergebnis wird der Ablauf vom Schritt 304 bis zum Schritt 320 durchgeführt und
das Encoderüberprüf-Abschlußflag ECS
und das Encoder-Normalflag EOK
werden auf "1" gehalten.
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Wenn
es andererseits eine Störung
in den Rotationssignalen von den Encodern 27 und 37 gemäß obiger
Beschreibung gibt und eine Abnormität in dem Rotationssignal zumindest
vom Encoder 27 oder 37 erkannt wird, ist die Bestimmung
im Schritt 310 "NEIN" und der Ablauf geht
zu den Schritten 318 und 320. Im Schritt 318 wird
das Encoderprüf-Abschlußflag ECS
auf "1" gesetzt und im Schritt 320 leuchtet
die Warnlampe 64 für
die Encoder 27 und 37 auf. Der Endcoderprüfablauf
endet dann im Schritt 322. In diesem Fall wird das Encoder-Normal-Flag EOK
auf "0" gehalten.
-
Wenn
auf diese Weise wenigstens im Encoder 27 oder 37 eine
Abnormität
erkannt worden ist, leuchtet die Warnlampe 64, so daß dem Fahrer
angezeigt wird, daß es
eine Abnormität
entweder im Encoder 27 oder im Encoder 37 gibt,
Da weiterhin die Abnormitätserkennung
an den Encodern 27 und 37 durchgeführt wird,
indem tatsächlich
die Elektromotoren 25 und 35 auf diese Weise gedreht
werden, ist die Abnormitätserkennung
genau. Da die Abnormitätserkennung,
welche der momentanen Drehung der Elektromotoren 25 bis 35 folgt,
während
des Anfangseinstellprozesses durchgeführt wird, d. h. vor Betätigung des
Fahrzeuges unter Verwendung des Betätigungshebels 10,
hat dies, selbst wenn die Elektromotoren 25 und 35 gedreht
werden, keinen Einfluß auf
die Betätigung
des Hebels 10 auf den Fahrer, so daß die Zeit während des
Anfangseinstellprozesses effektiv ausnutzbar ist.
-
Nachfolgend
wird der Stoppsteuerablauf vom Schritt 116 in 4 beschrieben. Dieser Stoppsteuerablauf
ist ein Ablauf zum automatischen Stoppen des Fahrzeuges und abhängig von
einer Betätigung
des Betätigungshebels 10,
wenn der Anfangseinstellprozeß vom
Schritt 106 durchgeführt
wird. Der Stoppsteuerablauf, der im Detail in 7 beschrieben
ist, beginnt mit Schritt 400. Nachdem der Stoppsteuerablauf
begonnen hat, wird im Schritt 402 der momentane Verschiebungsbetrag
Xn des Betätigungshebels 10 in
Richtung X (Vorwärts/Rückwärts-Richtung) von dem
Verschiebungsbetragsensor 26 der elektronischen Steuereinheit 50 eingegeben,
und der jüngste
Verschiebungsbetrag Xn-1 des Betätigungshebels 10 welcher
vom Verschiebungsbetragsensor 26 eingegeben worden ist,
wenn der jüngste
Stoppsteuerablauf durchgeführt
worden ist, wird hiervon subtrahiert. Es wird dann bestimmt, ob die
Differenz Xn – Xn-1
kleiner als ein bestimmter Negativwert –ΔX1 ist, von dem ein Absolutwert
(Xn – Xn-1 < –ΔX1) klein
ist. Der Bestimmungsablauf in diesem Schritt 402 ist ein
Vorgang zur Bestimmung, ob der Fahrer den Betätigungshebel 10 auf
die negative Seite in Richtung X (vorwärts bezüglich der Fahrzeugkarosserie)
bewegt hat. Von daher wird der Absolutwert ΔX1 des bestimmten Wertes –ΔX1 auf einen
Wert größer als
der Verschiebungsbetrag des Betätigungshebels 10 in
Richtung X um eine Zeit durch den Ablauf im Schritt 106 von 4 und dem Schritt 304 in 6 gesetzt.
Im Ergebnis ist die Bestimmung im Schritt 402 nicht "JA", selbst wenn der Betätigungshebel 10 durch
die Abläufe
in den Schritten 106 und 304 verschoben wird.
-
Solange
der Fahrer den Betätigungshebel 10 nun
nicht betätigt,
wird die Bestimmung im Schritt 402 gemäß obiger Beschreibung "NEIN" sein. Dann wird
im Schritt 404 bestimmt, ob der momentane Verschiebungsbetrag
Xn, der eingegeben worden ist, gleich dem Anfangsverschiebungsbetrag
Xa ist. Dieser Anfangsverschiebungsbetrag Xa ändert sich abhängig von
dem Ablauf im Schritt 416 gemäß späterer Beschreibung, wenn das
Fahrzeug an einer Steigung oder dergleichen angehalten worden ist
und vor dem Weiterfahren bewegt worden ist. Von daher ist der Anfangsverschiebungsbetrag
Xa eine Variable, welche anfänglich
auf einen kleinen negativen vorbestimmten Wert Xao gesetzt wird
und nachdem das Fahrzeug anfährt
(d. h. wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V gleich oder größer als
eine bestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit ist) wird der Anfangsverschiebungsbetrag
Xa gemäß einem
nicht gezeigten Programmablauf auf den bestimmten Wert Xao gesetzt.
-
Sobald
der Anfangseinstellprozess im Schritt 106 von 4 abgeschlossen ist und der momentane
Verschiebungsbetrag Xn gleich dem anfänglichen Verschiebungsbetrag
Xa ist, ist die Bestimmung im Schritt 404 "NEIN" und der Ablauf geht
zum Schritt 410, wo bestimmt wird, ob ein Bremsenbetätigungsflag
BRK "1" ist. Das Bremsenbetätigungsflag
BRK wird anfänglich
auf "0" gesetzt und wird
zu "1", um anzuzeigen,
daß ein
Bedienungsvorgang seitens des Fahrers zum Aufbringen einer Bremskraft
während des
Anfangseinstellprozesses erkannt worden ist. Da es anfänglich auf "0" gesetzt ist, ist die Bestimmung im
Schritt 410 "NEIN".
-
Im
Schritt 412 wird ein Fahrzeuggeschwindigkeitssignal, welches
die Fahrzeuggeschwindigkeit V anzeigt, der elektronischen Steuereinheit 50 vom Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 42 eingegeben und
es wird bestimmt, ob diese Fahrzeuggeschwindigkeit V "0" ist. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V "0" ist, weil das Fahrzeug angehalten ist,
ist die Bestimmung im Schritt 412 "JA" und
der Ablauf geht zum Schritt 418 weiter. Im Schritt 418 wird
eine Bremskraft Fb (Xa), welche dem Anfangsverschiebungsbetrag Xa
entspricht, unter Bezugnahme auf eine Bremskrafttabelle erhalten,
welche in der elektronischen Steuereinheit 50 vorgespeichert
ist und von einer Graphik der Bremskraftcharakteristik gemäß
-
9 gelesen
wird. Ein Steuersignal, welches die Bremskraft Fb (Xa) anzeigt,
wird dann an die Bremssteuereinheit 67 ausgegeben und der
Stoppsteuerablauf endet im Schritt 422. Die Bremssteuereinheit 67 steuert
dann das Bremsenstellglied 73, um die Bremskraft Fb (Xa)
auf das Fahrzeug aufzubringen.
-
Von
daher wird während
des Anfangseinstellprozesses im Schritt 106, d. h. vor
der Betätigung des
Fahrzeuges unter Verwendung des Betätigungshebels 10 das
Fahrzeug mit einer relativ geringen Bremskraft ungeachtet der Verschiebungsposition des
Betätigungshebels 10 angehalten.
Im Ergebnis fährt
das Fahrzeug während
des Anfangseinstellvorgangs nicht an, was es möglich macht, die Fahrzeugsicherheit
sicherzustellen.
-
Nachfolgend
wird ein Fall beschrieben, in welchem das Fahrzeug sich zu bewegen
beginnt, nachdem es an einer Steigung oder dergleichen angehalten
worden ist, und zwar selbst während
des Anfangseinstellprozesses. In diesem Fall ist die Bestimmung
im Schritt 412 "NEIN", d. h., es wird
bestimmt, daß die
Fahrzeuggeschwindigkeit V nicht "0" ist, so daß der Ablauf
zum Schritt 416 weitergeht. Im Schritt 416 wird
der Anfangsverschiebungsbetrag Xa auf einen Wert Xa – ΔX2 erneuert,
in welchem nur ein kleiner bestimmter Wert ΔX2 von dem jüngsten anfänglichen Verschiebungsbetrag
Xa subtrahiert wird. Dieser positive bestimmte Wert ΔX2 wird auf
einen Wert gesetzt, der kleiner als der positive bestimmte Wert ΔX1 ist, welcher
im Schritt 402 verwendet wird. Im Ergebnis wird der Anfangsverschiebungsbetrag Xa
gemäß dem Ablauf
im Schritt 416 erneuert, was wiederum verhindert, daß die Betätigung des
Betätigungshebels 10 durch
den Fahrer im Bestimmungsprozeß gemäß Schritt 402 verhindert
wird, selbst wenn der Betätigungshebel 10 gemäß obiger Beschreibung
im Ablauf vom Schritt 106 von 4 verschoben
wird.
-
Dann
wird im Ablauf vom Schritt 418 die Bremskraft Fb (Xa) entsprechend
dem erneuerten anfänglichen
Verschiebungsbetrag Xa auf das Fahrzeug aufgebracht. Da in diesem
Fall der anfängliche Verschiebungsbetrag
Xa auf einen negativen Wert erneuert worden ist (ein negativer Wert
mit einem großen
Absolutwert), der kleiner als der jüngste Wert ist, wird die momentan
aufgebrachte Bremskraft Fb (Xa), die auf das Fahrzeug aufgebracht
wird, größer als
der vorherige Wert. Wenn der anfängliche
Verschiebungsbetrag Xa erneuert wird, wird der Betätigungshebel 10 in
die Anfangsposition entsprechend dem erneuerten Anfangsverschiebungsbetrag
Xa durch den Anfangseinstellprozess im Schritt 106 von 4 versetzt.
-
Im
Ergebnis, wenn das Fahrzeug anhält
und die Fahrzeuggeschwindigkeit V "0" ist,
ist die Bestimmung im Schritt 412 wieder "JA" und die Bremskraft Fb
(Xa) entsprechend dem Anfangsverschiebungsbetrag Xa, erneuert durch
den Ablauf im vorigen Schritt 416, wird weiterhin an das
Fahrzeug durch den Ablauf im Schritt 418 angelegt. Wenn
jedoch das Fahrzeug nicht anhält,
selbst wenn die Bremskraft erhöht
wird, ist die Bestimmung im Schritt 412 wieder "NEIN" und der Anfangsverschiebungsbetrag
Xa im Schritt 416 wird auf einen noch kleineren negativen Wert
als vorher erneuert und eine noch größere Bremskraft wird durch
den Ablauf im Schritt 418 aufgebracht. Von daher wird in
diesem Fall die Bremskraft für
das Fahrzeug allmählich
größer gesetzt.
Im Ergebnis, selbst wenn das Fahrzeug an einer Steigung oder dergleichen
anzurollen beginnt, wird eine Aufbringung einer Bremskraft, welche
auf diese Weise erhöht
wird, immer das Fahrzeug anhalten, so daß eine höhere Fahrzeugsicherheit sichergestellt
wird.
-
Nachfolgend
wird ein Fall beschrieben, bei welchem der Fahrer den Betätigungshebel 10 in
dem Versuch bewegt, das Fahrzeug während des oben genannten Anfangseinstellprozesses
anzuhalten. In diesem Fall ergibt sich eine Beziehung zwischen dem momentanen
Verschiebungsbetrag Xn des Betätigungshebels 10 in
Richtung X (Vorwärts/Rückwärts-Richtung)
und dem jüngsten
Verschiebungsbetrag Xn-1 des Betätigungshebels 10 in
Richtung X, wobei Xn – Xn-1 < –ΔX ist. Von
daher ist die Bestimmung im Schritt 402 "JA" und wird das Bremsenbetätigungsflag
BRK im Schritt 408 auf "1" gesetzt, wonach
der Ablauf zum Schritt 410 geht. Durch Setzen des Bremsenbetätigungsflags
BRK "1" ist die Bestimmung
im Bestimmungsablauf vom Schritt 410 "JA" und
der Ablauf geht zum Schritt 420.
-
Im
Schritt 420 wird eine Bremskraft Fb (Xn) entsprechend dem
momentanen Verschiebungsbetrag Xn gemäß dem Ablauf vom Schritt 402 durch
Bezugnahme auf die Bremskrafttabelle erhalten und diese Bremskraft
Fb (Xn) wird auf das Fahrzeug aufgebracht. Somit wird das Fahrzeug
durch diese Bremskraft Fb (Xn) gebremst. Auf diese Weise wird selbst
während
des Anfangseinstellprozesses nur eine Betätigung des Betätigungshebels 10 durch
den Fahrer zum Bremsen des Fahrzeuges erlaubt, so daß das Fahrzeug
abhängig
von der Betätigung
des Betätigungshebels 10 durch
den Fahrer gebremst wird. Wenn somit das Fahrzeug während des
Anfangseinstellprozesses anfährt,
jedoch der Fahrer den Betätigungshebel 10 zum
Bremsen des Fahrzeuges betätigt,
wird das Fahrzeug durch diesen Vorgang abgebremst, so daß die Fahrzeugsicherheit noch
genauer sichergestellt wird.
-
Auch
wenn der Fahrer die Betätigung
des Betätigungshebels 10 zum
Bremsen des Fahrzeuges unmittelbar stoppt, wird das Bremsenbetätigungsflag BRK
auf "1" gehalten, so daß eine Bremskraft
gemäß dem momentanen
Verschiebungsbetrag Xn des Betätigungshebels 10 auf
das Fahrzeug aufgebracht wird. Wenn dann der Betätigungshebel 10 in
seine Ausgangsposition zurückgebracht
wird, welche dem Anfangsverschiebungsbetrag Xa durch den Anfangseinstellprozess
im Schritt 106 von 4 entspricht, ist
die Bestimmung im Schritt 404 "JA",
d. h. es wird bestimmt, daß der
momentane Verschiebungsbetrag Xn gleich dem Anfangsverschiebungsbetrag
Xa ist und im Schritt 406 kehrt das Bremsenbetätigungsflag BRK
auf "0" zurück. Da die
Bestimmung im Schritt 410 "NEIN" ist,
so daß die
Abläufe
der Schritte 412 bis 418 durchgeführt werden,
wird somit das Fahrzeug automatisch wieder angehalten, ungeachtet
irgendeiner Betätigung
des Betätigungshebels 10 durch
den Fahrer.
-
Zurückkehrend
auf die Beschreibung des Hauptprogrammes von 4,
endet das Fahrprogramm nach Durchführung des Stoppsteuerablaufes vom
Schritt 116 im Schritt 140. Wenn das Hauptprogramm
wieder durchgeführt
wird, wird nach den Abläufen
in den Schritten 102 bis 106 im Schritt 108 wieder
bestimmt, daß der
Anfangseinstellablauf abgeschlossen ist. Wenn alle Bestimmungen
in den Schritten 202 bis 210 gemäß 5 "JA" sind, ist die Bestimmung
im Schritt 108 "JA" und der Ablauf geht zu
den Schritten 118 und 120 weiter.
-
Im
Schritt 118 wird das Anfangseinstell-Abschlußflag ITF
auf "1" geändert. Im
Schritt 120 wird ein Zustand (d. h. ein Verriegelungszustand)
in welchem der Schalthebel daran gehindert wird, von der Parkposition
in eine andere Position verschoben zu werden, aufgehoben. Mit anderen Worten,
die elektronische Steuereinheit 50 gibt ein Steuersignal
an die Schaltpositionssteuereinheit 65 aus, um den Verriegelungszustand
aufzuheben. Die Schaltpositionssteuereinheit 65 steuert
dann das Schalthebelbetätigungsglied 71 und
erlaubt das Verschieben von der Parkposition in eine andere Position.
Im Ergebnis ist der Fahrer in der Lage, den Schalthebel in den Fahr- oder
einen anderen Zustand zu verschieben, um das Fahrzeug für das Losfahren
vorzubereiten.
-
Nach
den Abläufen
in den Schritt 118 und 120 wird im Schritt 122 bestimmt,
ob ein Halteflag HLD "1" ist. Das Halteflag
HLD wird anfänglich
auf "1" gesetzt, was anzeigt,
daß die
Beschleunigung des Fahrzeuges unterbunden ist (Beschleunigungssteuerung).
Von daher ist in diesem Fall die Bestimmung im Schritt 122 "JA" und der Ablauf geht
zum Schritt 124.
-
Im
Schritt 124 wird die nachfolgende Steuerung durchgeführt. Zunächst wird
die Drosselklappe in einen voll geschlossenen Zustand, wie im Ablauf von
Schritt 112 geregelt. Im Ergebnis wird das Fahrzeug daran
gehindert, loszufahren und bleibt in einem angehaltenen Zustand.
-
Auch
wird im Schritt 124 der Betätigungshebel 10, der
auf einen Wert entsprechend des Anfangsverschiebungsbetrages Xa
im Anfangseinstellprozess gesetzt worden ist, in einer Position
entsprechend zu diesem Anfangsverschiebungsbetrag Xa gehalten. Wenn
in diesem Fall der Fahrer versucht, den Betätigungshebel 10 zur
positiven Seite in Richtung X (rückwärts bezüglich der
Fahrzeugkarosserie) zu betätigen,
wird der Elektromotor 25 über den Treiberschaltkreis 61 entsprechend
dem momentanen Verschiebungsbetrag Xn vom Verschiebungsbetragssensor 26 oder
dem Rotationssignal vom Encoder 27 gesteuert, um eine Rückstellkraft
auf den Betätigungshebel
aufzubringen, so dass der Betätigungshebel 10 nicht
in diese Richtung verschoben werden kann. Sodann wird eine Bremskraft
gemäß dem Anfangsverschiebungsbetrag
Xa auf das Fahrzeug wie im Fall während des Anfangseinstellprozesses
aufgebracht. Wenn jedoch der Fahrer versucht, den Betätigungshebel 10 zur
negativen Seite in Richtung X (vorwärts bezüglich der Fahrzeugkarosserie) zu
betätigen,
wird dies erlaubt. In diesem Fall wird die Bremskraft Fb (Xn) abhängig von
dem momentanen Verschiebungsbetrag Xn vom Verschiebungsbetragssensor 26 auf
das Fahrzeug wie beim Ablauf im Schritt 420 von 7 aufgebracht.
Auch wird in diesem Fall der Elektromotor 25 über den
Treiberschaltkreis 61 gemäß dem Verschiebungsbetrag Xn
gesteuert, um eine angemessene Rückstellkraft
aufzubringen, welche zusammen mit einem Anstieg um einen Absolutwert
|Xn| des Verschiebungsbetrages Xn entgegen einer Vorwärtsbetätigung des
Betätigungshebels 10 durch
den Fahrer ansteigt. Das Rotationssignal vom Encoder 27 wird
auch verwendet, die Drehung des Elektromotors 25 zu steuern,
um diese Rückstellkraft
aufzubringen.
-
Weiterhin
werden im Schritt 124 die linken und rechten Räder FW und
FW abhängig
von dem Verschiebungsbetrag Yn in Richtung Y (Links/Rechts-Richtung bezüglich der
Fahrzeugkarosserie), einer Betätigung
des Betätigungshebels 10 durch
den Fahrer folgend gesteuert. Genauer gesagt, die elektronische
Steuereinheit 50 gibt dem momentanen Verschiebungsbetrag
Yn in Richtung Y vom Verschiebungsbetragsensor 36 ein und
berechnet einen Ziellenkwinkel θ*
für die
linken und rechten Räder
entsprechend dem Verschiebungsbetrag Yn, der eingegeben wurde. Dieser
Ziellenkwinkel θ*
wird auf "0" gesetzt, wenn der
Verschiebungsbetrag Yn "0" beträgt und wird
auf einen Wert eingestellt, der auf einen positiven Wert anwächst, wenn
der Verschiebungsbetrag Yn größer in einem
positiven Bereich wird und wird auf einen Wert gesetzt, der um einen
negativen Wert abnimmt (der Absolutwert steigt an), wenn der Verschiebungsbetrag
Yn in einem negativen Bereich kleiner wird (der Absolutwert steigt an).
-
Sodann
wird der erkannte Lenkwinkel θ der linken
und rechten Räder
FW und FW vom Lenkwinkelsensor 45 der elektronischen Steuereinheit
eingegeben, welche ein Lenksteuersignal ausgibt, welches eine Differenz θ* – θ zwischen
dem Zielwinkel θ*
und dem erkannten Lenkwinkel θ an
den Treiberschaltkreis 62 ausgibt. Dieser Treiberschaltkreis 62 steuert dann
die Drehung des Elektromotors 35 abhängig von diesem Lenksteuersignal
und steuert die linken und rechten Räder FW und FW, so daß der erkannte Lenkwinkel θ mit dem
Ziellenkwinkel θ* übereinstimmend
wird. Infolgedessen werden die linken und rechten Räder FW und
FW nach links und rechts abhängig
von Betätigungen
des Betätigungshebels 10 nach
links und rechts durch den Fahrer, d. h. abhängig von dem Verschiebungsbetrag
Yn des Betätigungshebels 10 nach
links und rechts gesteuert. Weiterhin wird in diesem Fall der Elektromotor 35 über den
Treiberschaltkreis 62 abhängig vom Verschiebungsbetrag
Yn gesteuert, um eine passende Rückstellkraft
aufzubringen, welche zusammen mit einem Anstieg im Absolutwert |Yn|
des Verschiebungsbetrages Yn entgegen einer Vorwärtsbetätigung des Betätigungshebels 10 durch
den Fahrer anwächst.
Das Rotationssignal vom Encoder 37 wird ebenfalls verwendet,
um den Elektromotor 35 zur Aufbringung der Rückstellkraft
zu drehen.
-
Nach
dem Ablauf vom Schritt 124 wird im Schritt 126 bestimmt,
ob der Haltelöseknopf 10d betätigt worden
ist. Nach Abschluß des
Anfangseinstellprozesses im Schritt 106 ist, solange der
Fahrer den Haltelöseknopf 10d nicht betätigt hat,
die Bestimmung im Schritt 126 "NEIN" und
das Hauptprogramm endet im Schritt 140. Infolgedessen,
selbst wenn der Anfangseinstellprozess abgeschlossen ist, wird,
solange der Fahrer den Haltelöseknopf 10d nach
Abschluß des
Anfangseinstellens nicht betätigt
hat, das Halteflag HLD auf "1" gehalten, so daß die Bestimmung
im Schritt 122 "JA" ist und der Ablauf
vom Schritt 124 weiterhin durchgeführt wird.
-
Daher
werden in diesem Fall die linken und rechten Räder FW und FW nach links und
rechts durch Verschieben des Betätigungshebels 10 nach links
und rechts gelenkt, wobei das Fahrzeug durch Verschiebung des Betätigungshebels 10 aus
der Neutralposition nach vorne gebremst ist. Die Drosselklappe ist
jedoch in einem voll geschlossenen Zustand gehalten und ein Betätigung des
Betätigungshebels 10 aus
der neutralen Position nach rückwärts (d.
h. eine Beschleunigungsbetätigung)
wird nicht möglich
gemacht, so daß das
Fahrzeug nicht losfährt.
Im Ergebnis halten während
des Anfangseinstellprozesses und vor Betätigung des Haltelöseknopfes 10d die
Steuerung im Schritt 124 und die Steuerung in den Schritten 112 und 116 das
Fahrzeug angehalten und hindern es an einer Beschleunigung, so daß ein unerwartetes
Losfahren des Fahrzeuges durch den Fahrer verhindert ist, wodurch
die Sicherheit sichergestellt ist.
-
Obgleich
im Flußdiagramm
von 4 nicht gezeigt, kann, wenn das
Fahrzeug in dieser Art von Haltezustand ist, ein automatischer Haltesteuervorgang,
wie der Vorgang im Schritt 116 (der Stoppsteuerablauf von 7)
ebenfalls durchgeführt
werden, da der Fahrer nicht die Absicht hat, das Fahrzeug anfahren
zu lassen. D. h., selbst wenn der Fahrer den Betätigungshebel 10 nicht
betätigt,
und sich das Fahrzeug nicht bewegt, da es an einer Steigung steht,
kann der Anfangsverschiebungsbetrag Xa automatisch auf einen kleinen
Wert (ein Absolutwert des negativen Wertes ist groß) geändert werden
und die Bremskraft Fb (Xa) erhöht
werden, wie in den Abläufen
der Schritte 412, 416 und 418 in 7.
-
Wenn
andererseits der Fahrer den Haltelöseknopf 10d nach Abschluß des Anfangseinstellprozesses
betätigt,
ist die Entscheidung im Schritt 126 "JA" und
das Halteflag HLD wird im Schritt, 128 auf "0" geändert.
Im Ergebnis wird das nächste
Mal, wenn das Hauptprogramm durchgeführt wird, die Bestimmung im
Schritt 122 "NEIN", d. h. das Halteflag HLD
wird "0" und der Ablauf geht
zu den Schritten 130 und 132.
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Im
Schritt 130 wird ein Sitzsignal der elektronischen Steuereinheit 50 vom
Sitzsensor 43 eingegeben und es wird bestimmt, ob der Fahrer
im Fahrersitz sitzt. Im Schritt 132 werden die Türsignale
der elektronischen Steuereinheit 50 vom Türsensor 44 eingegeben
und es wird bestimmt, ob alle Türen
des Fahrzeuges geschlossen sind. Wenn der Fahrer im Fahrersitz sitzt
und alle Türen
des Fahrzeuges geschlossen sind, sind die Bestimmungen in den Schritten 130 und 132 jeweils "JA" und ein normaler
Fahrsteuerablauf wird im Schritt 134 durchgeführt.
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Bei
diesem normalen Fahrsteuerablauf wird das Fahrzeug abhängig von
der Verschiebung des Betätigungshebels 10 in
Richtung X (Vorwärts/Rückwärts-Richtung) beschleunigt
und abgebremst. Das heißt,
wenn der Betätigungshebel 10 aus
der Neutralposition nach hinten bewegt wird, wird das Steuersignal
an die Motorsteuereinheit 66 auf der Grundlage des positiven
Verschiebungsbetrages Xn ausgegeben, welcher vom Verschiebungsbetragsensor 26 eingegeben
wurde, so dass sich die Drosselklappenöffnung erhöht, wenn der Absolutwert |Xn|
zunimmt. Die Motorsteuereinheit 66 treibt das Drosselklappenstellglied 72 abhängig von
diesem Steuersignal, um die Drosselklappenöffnung abhängig von diesem Steuersignal
festzulegen. Im Ergebnis beschleunigt das Fahrzeug, wenn der Betätigungshebel 10 aus der
Neutralposition nach hinten bewegt wird und sowohl das Anfahren
als auch die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges nach dem Anfahren
werden durch Betätigung
des Betätigungshebels 10 durch
den Fahrer gesteuert. Auch in diesem Fall wird der Elektromotor 25 über den
Treiberschaltkreis 61 abhängig vom Verschiebungsbetrag
Xn gesteuert, welcher eingegeben worden ist, sowie aufgrund des
Rotationssignals vom Encoder 27. Infolgedessen wird eine
geeignete Rückstellkraft,
welche mit einem Anstieg des Absolutwertes |Xn| des Verschiebungsbetrages
Xn anwächst,
entgegen der Betätigung
des Betätigungshebels 10 nach
hinten durch den Fahrer aufgebracht.
-
Auch
wenn der Betätigungshebel 10 aus
der neutralen Position nach vorne bewegt wird, wird das Fahrzeug
aufgrund des negativen Verschiebungsbetrages Xn, eingegeben vom
Verschiebungsbetragsensor 26 abgebremst, so daß die Bremskraft
anwächst,
wenn der Absolutwert |Xn| anwächst,
genau wie beim Bremssteuerungsvorgang im Schritt 124. Das
Fahrzeug wird somit durch Verschiebung des Betätigungshebels 10 aus
der neutralen Position nach vorne abgebremst. Weiterhin wird auch
in diesem Fall eine geeignete Rückstellkraft
entgegen der Betätigung
des Betätigungshebels 10 nach
vorne durch den Fahrer aufgebracht.
-
Wenn
weiterhin der Betätigungshebel 10 in Richtung
links/rechts betätigt
wird, wird das Fahrzeug entsprechend nach links und nach rechts
abhängig
von dem positiven oder negativen Verschiebungsbetrag Yn gesteuert,
der von dem Verschiebungsbetragsensor 36 eingegeben wird,
genau wie bei der Bremsensteuerung im Schritt 124. Auch
in diesem Fall wird eine geeignete Rückstellkraft entgegen der Betätigung des
Betätigungshebels
nach links und rechts durch den Fahrer aufgebracht.
-
Wenn
der Fahrer nicht im Fahrersitz sitzt oder wenn eine der Fahrzeugtüren offen
ist, ist die Bestimmung in den entsprechenden Schritten 130 oder 132 "NEIN" und der Ablauf geht
zu den Schritten 136 und 138. Im Schritt 136 wird
die Warnlampe 63 eingeschaltet, um den Fahrer darauf hinzuweisen, sich
in den Fahrersitz zu setzen oder die Tür zu schließen.
-
Im
Schritt 138 unterscheidet sich in der Vorwärts/Rückwärts- und
Links/Rechts-Betätigung
des Betätigungshebels 10 nur
die Steuerung bezüglich der
Betätigung
nach rückwärts. Genauer
gesagt, die Betätigung
des Betätigungshebels 10 nach
vorne bremst das Fahrzeug und die Betätigung des Betätigungshebels 10 nach
links und rechts lenkt das Fahrzeug nach links und rechts. Im Gegensatz
hierzu, wenn der Betätigungshebel 10 nach
hinten betätigt wird,
beschleunigt das Fahrzeug nicht. Anstelle hiervon wird die Drosselklappe
in den voll geschlossenen Zustand gemäß den Abläufen der Schritte 112 und 124 versetzt,
so daß eine
Beschleunigung des Fahrzeuges verhindert ist. Wenn daher der Fahrer
nicht im Fahrersitz sitzt oder wenn eine oder mehrere Türen des
Fahrzeug nicht geschlossen ist/sind, wird das Fahrzeug daran gehindert,
loszufahren und während des
Fahrens zu beschleunigen, was besser die Sicherheit während des
Losfahrens als auch während der
normalen Fahrt des Fahrzeuges sicherstellt.
-
Gemäß dem voranstehenden
exemplarischen Ausführungsbeispiel
sind der Verschiebungsbetragssensor 26 und der Verschiebungsbetragssensor 36 vorgesehen,
welche als Rotationswinkelsensoren zur Erfassung der Verschiebungsbeträge Xn und
Yn des Betätigungshebels 10 verwendet
werden. Weiterhin sind die Encoder 27 und 37 vorgesehen,
um eine Drehung der Elektromotoren 25 und 35 zu
erfassen. Gemäß einem
anderen Ausführungsbeispiel
kann die Drehposition der Elektromotoren 25 und 35,
d.h. können
die Verschiebungsbeträge
Xn und Yn des Betätigungshebels 10 auf
der Grundlage der Rotationssignale von den Encodern 27 und 37 berechnet
werden und eine Beschleunigungssteuerung, eine Bremssteuerung und
eine Lenksteuerung des Fahrzeuges kann auf der Grundlage der so
berechneten Verschiebungsbeträge
Xn und Yn durchgeführt
werden, und zwar auf der reziproken Beziehung zwischen der Drehposition
der Elektromotoren 25 und 35 und den Verschiebungsbeträgen Xn und Yn
des Betätigungshebels 10.
In Folge dessen werden die Encoder 27 und 37 als
eine Erkennungsvorrichtung zur Erkennung einer Verschiebungsposition des
Betätigungshebels 10 verwendet,
so daß die Notwendigkeit
für die
Verschiebungsbetragssensoren 26 und 36 wegfällt. Auch
hierbei können,
obgleich nicht beschrieben, Referenzpositionssignale durch die Encoder 27 und 37 erzeugt
werden, wenn die Elektromotoren 25 und 35 in einer
Referenzdrehposition sind und die Drehposition der Elektromotoren 25 und 35,
sowie die Verschiebungsbeträge
Xn und Yn des Betätigungshebels 10 können auf
der Grundlage dieser Referenzsignale und des oben erwähnten zweiphasigen
Signals aufeinanderfolgend erzeugter Impulse berechnet werden.
-
Weiterhin
wird bei der obigen exemplarischen Ausführungsform die Verschiebungsposition entsprechend
eines beliebigen Lenkwinkels θ der
linken und rechten Räder
FW und FW als Anfangsposition des Betätigungshebels 10 in
Richtung Y (in Richtung links/rechts) verwendet.
-
Gemäß einer
anderen Ausführungsform
können
jedoch die linken und rechten Räder
FW und FW in die Neutral-Position
zurückgebracht
werden, d.h. der Lenkwinkel θ kann
auf "0" zurückgesetzt
werden, nachdem der Vorgang zum Fahren des Fahrzeuges abgeschlossen
ist und die Anfangsposition kann so sein, daß die linken und rechten Räder FW und
FW stets in der Neutral-Position sind (im wesentlichen parallel
in Vorwärts/Rückwärts-Richtung
des Fahrzeug fluchtend); wenn in diesem Fall der Zündschalter 82 "AUS" ist, wird der Lenkwinkel θ (wie er
durch den Lenkwinkelsensor 45 erfaßt worden ist) der elektronischen
Steuereinheit 50 eingegeben und die Lenksteuereinheit 68 kann
so gesteuert werden, daß der
Elektromotor 74 gedreht wird, um die linken und rechten
Räder FW
und FW in die neutrale Position, d.h. auf den Lenkwinkel "0" zu bringen. In diesem Fall wird, selbst
nachdem der Zündschalter 82"AUS" ist, elektrische
Leistung der elektronischen Steuereinheit 50, der Lenksteuereinheit 68 und
dem Verschiebungsbetragssensor etc. zugeführt auch wenn im Anfangseinstellprozess
von Schritt 106 der Zündschalter "AUS" ist, kann die Drehung
des Elektromotoren 35 gesteuert werden, so daß der Betätigungshebels 10 anfänglich in
Richtung Y (Links/Rechts-Richtung) in die Neutral-Position versetzt
wird.
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Weiterhin
werden bei dem genannten exemplarischen Ausführungsbeispiel die Elektromotoren 25 und 35 so
gedreht, daß der
Betätigungshebel 10 automatisch
in seine Ausgangsposition bei dem Anfangseinstellprozess im Schritt 106 zurückgebracht wird.
Die Erfindung kann jedoch auch so ausgeführt werden, daß der Betätigungshebel 10 nicht
automatisch zurückgeführt wird,
sondern manuell vom Fahrer in die Ausgangsposition zurückgebracht
wird. In diesem Fall kann der Prozeß zum Bestimmen des Abschlusses
der Anfangseinstellung im Schritt 108 und können die
Abläufe
im Schritt 202 und 204 in 5 übergangen
werden und die Fahrsteuerung des Fahrzeuges durch Betätigung des
Fahrzeughebels 10, d.h. die Abläufe im Schritt 118 und
danach können
durchgeführt
werden, nachdem der Fahrer den Betätigungshebel 10 manuell
in die Ausgangsposition zurückgebracht
hat. Auch in diesem Fall kann der Fahrer visuell oder hörbar darauf
hingewiesen werden, den Betätigungshebel 10 in
seine Ausgangslage zurückzubringen,
sowie darauf hingewiesen werden, in welcher Richtung der Betätigungshebel 10 zu
betätigen
wäre.
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Weiterhin
wurde bei dem genannten exemplarischen Ausführungsbeispiel die Anfangsposition des
Betätigungshebels 10 in
Richtung X (in Vorwärts/Rückwärts-Richtung)
auf eine Position etwas weiter vorwärts ausgehend von der Neutral-Position (d.h.
in eine Position, in der der Verschiebungsbetrag Xn negativ ist)
gesetzt und eine geringe Bremskraft wird auf das Fahrzeug aufgebracht,
bevor das Fahrzeug durch das Betätigen
des Betätigungshebels 10 betrieben
wird. Gemäß einem
anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel
kann jedoch, da der Schalthebel normalerweise in der Park-Position ist und
eine Bremskraft von der Parkbremse auf das Fahrzeug aufgebracht
wird, bevor das Fahrzeug durch die Betätigung des Betätigungshebels 10 betrieben
wird, die Anfangsposition auf die Neutral-Position gesetzt werden
(d.h. eine Position in der der Verschiebungsbetrag Xn "0" ist) d.h. in eine Neutral-Position
des Betätigungshebels 10 in
Richtung X (in Richtung vorwärts/rückwärts). In
diesem Fall kann der anfängliche
Verschiebungsbetrag Xa auf "0" gesetzt werden und
der Betätigungshebel 10 kann
in eine Position entsprechend diesem anfänglichen Verschiebungsbetrag
Xa, der auf "0" gesetzt ist, durch
Drehen des Elektromotors 25 in dem Anfangseinstellprozess
vom Schritt 106 in 4 verschoben werden.
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Durch
Durchführung
des Bestimmungsablaufes bezüglich
des Abschlusses des Anfangseinstellprozesses in Schritt 108 wird
somit das Fahrzeug daran gehindert, durch den Prozeß in Schritt 112 zu beschleunigen,
indem die Drosselklappe voll geschlossen wird, bis bestimmt worden
ist, daß der
Anfangseinstellprozess des Betätigungshebels 10 in Richtung
X vollständig
ist, d.h. bis der Betätigungshebel 10 anfänglich in
die Neutral-Position gebracht worden ist, welche der Startpunkt
für eine
Beschleunigung ist. Von daher wird bei diesem modifizierten Beispiel
der Fahrer in die Möglichkeit
versetzt, durch Betätigen
des Betätigungshebels 10 aus
der Neutral-Position zu starten, d.h. aus einem Zustand, in welchem
die Beschleunigungsrate und die Bremskraft beide "0" sowohl für Beschleunigungssteuerung als
auch Bremssteuerung des Fahrzeuges sind, indem der Betätigungshebel 10 in
Richtung X (Vorwärts/Rückwärts-Richtung) betätigt wird.
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Auch
wird bei dem voranstehenden exemplarischen Ausführungsbeispiel das Fahrzeug
an einer Beschleunigung gehindert, solange nicht der Betätigungshebel 10 endgültig in
seine Ausgangsposition gebracht worden ist, indem die Drosselklappe
im Ablauf vom Schritt 112 auf voll geschlossen gesteuert wird.
Anstelle hiervon kann jedoch gemäß einem
anderen Ausführungsbeispiel
die Drosselklappe auf voll geschlossen gesteuert werden, um das
Fahrzeug an einer Beschleunigung zu hindern, wenn die Position des
Betätigungshebels 10 in
Richtung X (in Vorwärts/Rückwärts-Richtung)
aus der Neutral-Position nach hinten ist und der Verschiebungsbetrag
Xn positiv ist, d.h. wenn die Verschiebungsposition des Betätigungshebels 10 in
einem Beschleunigungsbereich ist, und zwar unmittelbar vor dem Betrieb
des Fahrzeuges durch Betätigung
des Betätigungshebels 10,
d.h. unmittelbar nachdem die Zufuhr elektrischer Energie begonnen
hat. Sodann kann eine Beschleunigung wieder erlaubt werden, wenn
der Betätigungshebel 10 diesen
Beschleunigungsbereich überschreitet,
wobei der Verschiebungsbetrag Xn > 0 ist
und in der Neutral-Position
oder einer Position weiter vorwärts
als die Neutral-Position ist, d.h. wenn der Betätigungshebel 10 in
einen Nicht-Beschleunigungsbereich verschoben worden ist, in welchem
der Verschiebungsbetrag Xn = 0 oder der Verschiebungsbetrag Xn < 0 gilt.
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In
diesem Fall kann im Bestimmungsprozeß in Schritt 202 in 5 beim
Anfangseinstellablauf in Schritt 108 die Bestimmung "JA" sein, wenn erkannt wird,
daß der
Betätigungshebel 10 den
Nicht-Beschleunigungsbereich betreten hat. In diesem modifizierten
Ausführungsbeispiel
kann, bevor das Fahrzeug durch Betätigung des Betätigungshebels 10 betrieben
wird, der Betätigungshebel 10 entweder
automatisch durch Antrieb des Elektromotoren 25 wie in dem
vorstehenden exemplarischen Ausführungsbeispiel
verschoben werden oder der Fahrer kann den Betätigungshebel 10 von
Hand wie in dem voranstehenden abgewandelten Beispiel verschieben.
Auch bei diesem abgewandelten Beispiel ist es möglich, das Fahrzeug daran zu
hindern, entgegen den Wünschen
des Fahrers loszufahren, selbst wenn der Betätigungshebel 10 aus
der Neutral-Position nach hinten verschoben ist (d.h. in den Beschleunigungssteuerbereich),
bevor mit dem Betrieb des Fahrzeuges begonnen wird.
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Auch
wird bei dem voranstehenden exemplarischen Ausführungsbeispiel in den Bestimmungsvorgängen der
Schritte 202 bis 210 in dem Bestimmungsablauf
von 5 betreffend den Abschluß des Anfangseinstellvorganges (d.h.
des Bestimmungsprozesses in Schritt 108 in 4)
der im Prozeß von Schritt 112 erzeugte
Verriegelungszustand nur aufgehoben, wenn alle Bestimmungen in den
Schritten 202 bis 210 "JA" sind
und das Fahrzeug wird abhängig
von einer Verschiebung des Betätigungshebels 10 nach
hinten durch die Abläufe
in den Schritten 118 und danach (genauer gesagt, durch
den Ablauf im Schritt 134) beschleunigt. Gemäß einem
anderen möglichen
Ausführungsbeispiel
kann, wenn die Zeit, die zum Zurückbringen
des Betätigungshebels 10 in seine
Ausgangslage in den Richtungen X und Y kürzer als die Zeit ist, die
für die
Abnormitätserkennung des
Encoders, die Abnormitätserkennung
der verschiedenen Sensoren und der Anfangseinstellvorgang der vier
verschiedenen Steuereinheiten (Computervorrichtungen) 50 und 65 bis 68 ist,
der Betätigungshebel 10 als
vollständig
in seine Ausgangslage zurückgekehrt
betrachtet werden, wenn diese Anfangseinstellvorgänge abgeschlossen
sind. Weiterhin kann der Verriegelungszustand, der im Ablauf von Schritt 112 erzeugt
wird, weggelassen werden, so daß das
Fahrzeug in der Lage ist, abhängig
von der Verschiebung des Betätigungshebels 10 nach
hinten zu beschleunigen, wie oben beschrieben. In diesem Fall können die
Bestimmungsabläufe
der Schritte 202 und 204 aus der Mehrzahl von
Bestimmungsabläufen
der Schritte 202 bis 210 weggelassen werden. Wenn
alle Bestimmungen in den Schritten 206 bis 210 "JA" sind, können dann
die Abläufe
in den Schritten 118 und folgend durchgeführt werden.
Bei diesem Abwandlungsbeispiel ist das Fahrzeug daran gehindert,
entgegen dem Willen des Fahrers loszufahren, selbst wenn der Betätigungshebel 10 aus
der Neutral-Position
nach hinten bewegt wird, bevor das Fahrzeug in Betrieb genommen
wird.
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Auch
kann, wenn vorab eine Zeit länger
als diejenige, die für
den Betätigungshebel 10 notwendig ist,
um in seine Ausgangsposition in Richtungen X und Y zurückzukehren,
bei einer Abnormitätserkennung
der Encoder 27 und 37, bei einer Abnormitätserkennung
der verschiedenen Sensoren etc. 26, 36 und 41 bis 45 und
bei den Anfangseinstellvorgängen der
verschiedenen Steuereinheiten (Computervorrichtungen) 50 und 65 bis 68,
der Betätigungshebel 10 als
vollständig
in seine Ausgangsposition zurückgekehrt
betrachtet werden, nachdem diese bestimmte Zeitdauer vom Zufuhrbeginn
elektrischer Energie verstrichen ist. Weiterhin kann der Verriegelungszustand,
der im Schritt 112 erzeugt worden ist, aufgehoben werden,
so daß das
Fahrzeug abhängig
von einer Verschiebung des Betätigungshebels 10 nach hinten
beschleunigt werden kann. In diesem Fall ist ein Zeitgeber vorgesehen,
um die Zeit zu messen, welche nach Programmbeginn von 4 verstrichen ist und anstelle des Ablaufes
in Schritt 108 kann im Schritt 108 bestimmt werden,
ob die vom Timer im Schritt 108 gemessene Zeit die bestimmte
Zeit überstiegen
hat. Bis die gemessene Zeit die bestimmte Zeit überschritten hat, ist die Bestimmung "NEIN" und die Abläufe der
Schritte 110 und folgend können durchgeführt werden.
Nachdem die gemessene Zeit die bestimmte Zeit überschritten hat, ist die Bestimmung "JA" und die Abläufe in den
Schritten 118 und folgend können durchgeführt werden.
Bei diesem modifizierten Beispiel ist das Fahrzeug in der Lage, an
einem Losfahren entgegen des Wunsches des Fahrers gehindert zu werden,
selbst wenn der Betätigungshebel 10 aus
der Neutral-Position nach rückwärts bewegt
wird, bevor mit dem Betrieb des Fahrzeuges begonnen wird.
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Auch
wird im voranstehenden exemplarischen Ausführungsbeispiel das Fahrzeug
beschleunigt, gebremst und gelenkt, indem der Betätigungshebel 10 nach
vorne, hinten, links und rechts bewegt wird. Gemäß einem anderen exemplarischen
Ausführungsbeispiel
können
auch andere Betätigungsvorgänge am Fahrzeug
nebenher durchgeführt
werden, beispielsweise ein Schalten des Getriebes oder dergleichen.
Auch ist die Fahrzeugbeschleunigung, das Bremsen und das Lenken
jeweils durch unterschiedliche Betätigungsbauteile steuerbar.
Beispielsweise kann die Beschleunigung und das Bremsen des Fahrzeug
durch das Betätigungsbauteil 10 der voranstehenden
exemplarischen Ausführungsform gesteuert
werden und ein gemeinsam hierzu verwendetes, übliches, sich drehendes Lenkrad
kann als Betätigungsteil
für die
Lenkung verwendet werden.
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Die
Steuerungen (z.B. die elektronische Steuereinheit 50 und
die Steuereinheiten 65 bis 68) der dargestellten
exemplarischen Ausführungsformen
sind als einer oder mehrere programmierte Allzweckcomputer ausgeführt. Es
versteht sich für
eine Fachmann auf diesem Gebiet, daß diese Steuerung unter Verwendung
eines einzelnen integrierten Schaltkreises (z.B. ASIC) mit einem
Haupt- oder Zentralprozessor
für den
Allgemeinbetrieb, einer Systemsteuerung und separaten Abschnitten
ausgelegt werden kann, welche dafür ausgelegt sind, verschiedene
unterschiedliche spezielle Berechnungen, Funktionen oder andere
Abläufe
unter Steuerung des zentralen Prozessorabschnittes durchzuführen. Die Steuerung
kann eine Mehrzahl von separaten, hierfür vorgesehenen oder programmierbaren
integrierten oder anderen elektronischen Schaltkreisen oder Vorrichtungen
sein (z.B. fest verdrahtete Elektronik- oder Logikschaltkreise,
beispielsweise diskrete Elementschaltkreise oder programmierbare
logische Vorrichtungen wie PLDs, PLAs, PALs oder dergleichen) sein.
Die Steuerung kann unter Verwendung eines geeignet programmierten
Allzweckcomputers, z.B. eines Mikroprozessors, eines Mikrocontrollers
oder einer anderen Prozessorvorrichtung (CPU oder MPU) entweder
alleine oder in Verbindung mit einer oder mehreren Peripheriegeräten (z.B.
integrierte Schaltkreise) für
Daten- und Signalverarbeitung implementiert werden. Allgemein, jede
Vorrichtung oder Anordnung von Vorrichtungen kann als Steuerung verwendet
werden, wenn im Endzustand eine Vorrichtung vorliegt, welche in
der Lage ist, die oben beschriebenen Abläufe durchzuführen. Eine
verteilte Verarbeitungsarchitektur kann für maximale Daten/Signalverarbeitungsfähigkeit
und -geschwindigkeit verwendet werden.
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Obgleich
die Erfindung unter Bezugnahme auf exemplarischen Ausführungsformen
beschrieben worden ist, versteht sich, daß die Erfindung nicht auf diese
Ausführungsformen
oder Konstruktionen beschränkt
ist. Die Erfindung beabsichtigt, verschiedene Abwandlungen und Äquivalenzanordnungen
abzudecken. Zusätzlich,
obgleich die verschiedenen Elemente der Ausführungsformen in verschiedenen Kombinationen
und Auslegungen gezeigt worden sind, welche als rein illustrativ
zu verstehen sind, sind auch andere Kombinationen und Auslegungen
mit mehr oder weniger als einem einzelnen Element ebenfalls im Umfang
der Erfindung enthalten.
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Insoweit
zusammenfassend: Ein Verschiebungsbetragssensor 26, 36 erfaßt einen
Verschiebungsbetrag eines Betätigungshebels 10 in
Richtung Vorwärts/Rückwärts und
Links/Rechts und eine elektronische Steuereinheit 50 steuert
verschiedene Stellglieder 72, 73, 74 abhängig von
diesem Verschiebungs- oder Bewegungsbetrag um eine Beschleunigung,
ein Bremsen und ein Lenken eines Fahrzeuges zu steuern. Die elektronische
Steuereinheit 50 versetzt den Betätigungshebel in eine Ausgangsposition
abhängig
von einem Anfangseinstellprozess. Während dieses Anfangseinstellprozesses wird
eine Drosselklappe voll geschlossen, um eine Beschleunigung des
Fahrzeuges zu verhindern, wohingegen ein Bremsen des Fahrzeuges
durch den Betätigungshebel 10 erlaubt
ist, so daß der
Fahrer durch Betätigen
des Betätigungshebels 10 abbremsen
kann. Mit dieser Art von Vorrichtung zum Steuern eines Fahrzeuges
ist es möglich,
zu verhindern, daß das
Fahrzeug entgegen dem Willen des Fahrers zu Betriebsbeginn anfährt.