DE19513629A1

DE19513629A1 - Fahrzeugsteuergerät

Info

Publication number: DE19513629A1
Application number: DE19513629A
Authority: DE
Inventors: Mitsuo Hara
Original assignee: NipponDenso Co Ltd
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1994-04-11
Filing date: 1995-04-10
Publication date: 1995-10-12
Anticipated expiration: 2015-04-11
Also published as: JPH07277038A; DE19513629B4; KR100287125B1; US5507705A; KR950033195A

Description

Diese Anmeldung beruht auf der japanischen Patentanmel dung Nr. HEI. 6-72 057, hinterlegt am 01. April 1994, deren Priorität beansprucht wird und deren Inhalt hiermit durch die Bezugnahme auf diese in die Anmeldung aufgenommen wird.

Diese Erfindung bezieht sich auf ein Fahrzeugsteuergerät für ein Fahrzeug, das sowohl ein Automatikgetriebe als auch eine Drosselklappensteuerung beinhaltet.

In den vergangenen Jahren bestand ein starkes Bedürfnis nach einem Fahrzeugsteuersystem, das ein Automatikgetriebe regelt (hierin später als AT bezeichnet), das den Verbrauch an Brennstoffvolumen minimiert (hierin später als Brennstoff verbrauch bezeichnet), während es die Fahrbedürfnisse des Fahrzeuglenkers befriedigt.

Bestehende Fahrzeugsteuereinrichtungen, die ein AT re geln, um den Benzinverbrauch (oder den spezifischen Benzin verbrauch) zu regeln, wurden in den offengelegten japanischen Patentanmeldungen Nr. Sho. 62-199 534 und Nr. Sho. 63-46 931 offenbart.

Die japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. Sho. 62- 199 534 offenbart ein Gerät zur Regelung des Maschinendrehmo mentes und des Untersetzungsverhältnisses eines stufenlosen Getriebes auf der Basis der Öffnung der Motordrosselklappe, der Drehzahl und des Drehmomentes so, daß der Benzinverbrauch minimal ist. Die japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. Sho. 63-46 931 offenbart ein Gerät zur Regelung des Unterset zungsverhältnisses eines stufenlosen Getriebes, um einen mi nimalen Benzinverbrauch während des normalen Betriebs des Fahrzeugs zu erzielen, und den Motor so zu regeln, daß der Benzinverbrauch minimal wird.

Jedoch wird bei den in der japanischen offengelegten Pa tentanmeldung Nr. Sho. 62-199 534 offenbarten Gerät der mini male Benzinverbrauch (Benzinverbrauchsrate) pro Drehmomenten einheit erzielt. Dies entspricht jedoch nicht immer einem mi nimalen Benzinverbrauch pro Zeiteinheit.

Zum Beispiel ist, wenn die Benzinverbrauchsrate f (g/PS·h) ist, das Motordrehmoment TE (kg·m) und die Motor drehzahl ist N_e (rpm); der Benzinverbrauch F (g/h) kann durch die folgende Gleichung ausgedrückt werden:

F = f · 2Ò · TE · N_e/75.60 (g/h) = K · f · TE · N_e

wobei K eine Konstante ist. Diese Gleichung zeigt, daß der Benzinverbrach minimal ist, wenn eine Kombination gewählt wird, bei der das Produkt der Benzinverbrauchsrate f und des Motordrehmoments TE und der Motordrehzahl N_e minimal ist. Mit anderen Worten kann eher, als daß eine minimale Benzinver brauchsrate (f, TE, N_e) erhalten wird, eine Kombination, bei der die Benzinverbrauchsrate f nicht notwendigerweise minimal ist, sondern bei der das Motordrehmoment TE und die Motor drehzahl niedrig sind (f, TE, N_e) ein niedriges Produkt er zeugen. Als Ergebnis daraus ergibt sich, daß es nicht notwen digerweise so ist, daß die Benzinverbrauchsrate f, die mini miert wird, verbunden mit dem Motordrehmoment TE und der Mo tordrehzahl N_e zu einem minimalen Benzinverbrauch führt.

Daraus ergibt sich, daß auch die Bedürfnisse des Fahrers bezüglich Geschwindigkeit und Beschleunigung weitgehend be friedigt sind, auch wenn das Zielmotordrehmoment erreicht ist, nicht alle Bedürfnisse des Fahrers notwendigerweise be friedigt werden. Mit dem Gerät, das in der japanischen offen gelegten Patentanmeldung Nr. 63-46 931 offenbart ist, besteht, obwohl es möglich ist, einen minimalen Benzinverbrauch zu er reichen, aufgrund der Tatsache, daß nur eine Regelung des Un tersetzungsverhältnisses des Getriebes erfolgt, das Problem, daß wenn das Untersetzungsverhältnis geändert wird, eine Be schleunigung und Verminderung der Drehzahl gegen den Willen des Fahrers auftreten kann (zum Beispiel, wenn der Fahrer das Gaspedal nicht betätigt). Außerdem besteht ein weiteres Pro blem darin, daß während Fahrzuständen, die nicht den normalen Fahrzustand (daher beim Beschleunigen oder Verlangsamen) ent sprechen, keine Regelung des Benzinverbrauchs durchgeführt wird, und somit keine Verbesserung des Benzinverbrauchs beim Beschleunigen oder Verlangsamen erzielt wird.

Unter Berücksichtigung der oben erwähnten Probleme ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Steuereinrichtung für ein Fahrzeug zu schaffen, das ein automatisches Getriebe umfaßt, die zu einer Minimierung des Brennstoffverbrauchs führt, wo bei dennoch die Fahrbedürfnisse des Fahrers vollständig be friedigt werden.

Gemäß einem ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfin dung nimmt ein automatisches Getriebe die Leistung eines Ver brennungsmotors auf und überträgt diese Leistung auf die Rä der. Eine momentane Geschwindigkeits-Erfassungseinrichtung erkennt die momentane Geschwindigkeit des Fahrzeugs, und eine Zielgeschwindigkeits-Vorgabeeinrichtung setzt die Zielge schwindigkeit des Fahrzeugs fest. Eine Zielbeschleunigungs- Festsetzeinrichtung setzt eine Zielbeschleunigung fest, die auf der momentanen Geschwindigkeit, erfaßt mittels der momen tanen Geschwindigkeits-Erfassungseinrichtung, und der Zielge schwindigkeit, die durch die Zielgeschwindigkeits- Festsetzeinrichtung festgesetzt wurde, bestimmt wird.

Gemäß diesem Gesichtspunkt der Erfindung setzt eine Zie lantriebsdrehmoment-Festsetzeinrichtung ein Zielantriebs drehmoment zum Antreiben der Räder des Fahrzeugs fest. Eine Regeleinrichtung für das automatische Getriebe setzt das Un tersetzungsverhältnis fest und regelt das automatische Ge triebe so, daß das Zielantriebsdrehmoment erreicht wird mit einem minimalen Brennstoffverbrauch, basierend auf dem Zie lantriebsdrehmoment, das mittels der Zieldrehmoment- Festsetzeinrichtung bestimmt wurde, und der Zielgeschwindig keit, die mittels der Zielgeschwindigkeits- Festsetzeinrichtung bestimmt wurde. Eine Drosselklappenöff nungs-Steuereinrichtung regelt die Drosselklappenöffnung, ba sierend auf einer Zielbeschleunigung, die mittels einer Ziel beschleunigungs-Festsetzeinrichtung bestimmt wurde.

Auch wählt eine Zielbeschleunigungs-Auswahleinrichtung eine Zielgeschwindigkeit von vielfachen Fahrzeuggeschwindig keiten aus, entsprechend einer vielfachen Zielgeschwindig keits-Festsetzeinrichtung und eine von mehreren Zielgeschwin digkeits-Festsetzeinrichtungen wird benutzt, um die Zielge schwindigkeit, basierend auf der Eingabe der Gaspedalrege lung, festzusetzen.

Weiterhin setzt die Zielbeschleunigungs-Festsetzeinrichtung die Geschwindigkeit so fest, daß der Wert der Zielbeschleuni gung ansteigt, direkt proportional zu der Differenz zwischen der momentanen Geschwindigkeit, erfaßt durch die momentane Geschwindigkeits-Erfassungseinrichtung und der Zielgeschwin digkeit, festgesetzt mittels der Zielgeschwindigkeits- Festsetzeinrichtung.

Weiterhin setzt eine Regeleinrichtung für das automati sche Getriebe das Untersetzungsverhältnis fest, basierend auf einer Tabelle, die erhalten wird durch eine Auswahl der Un tersetzungsverhältnisse, bei denen der Benzinverbrauch am ge ringsten ist, um eine Zielgeschwindigkeit und ein Zielan triebsmoment zu bestimmen.

Weiterhin überträgt ein Drehmomentwandler die Antriebs leistung des Verbrennungsmotors über ein Fluid auf das Auto matikgetriebe und eine installierte Kupplung überträgt die Drehleistung auf das automatische Getriebe, in dem eine Ein gangswelle auf die die Antriebsleistung des Verbrennungsmo tors übertragen wird, und eine Ausgangswelle, die diese Lei stung an das automatische Getriebe ausgibt, mechanisch ver bunden werden, wobei eine Kupplungs-Steuereinrichtung das Kuppeln und Entkuppeln der Kupplung steuert. Die Steuerein richtung für das automatische Getriebe setzt ein Unterset zungsverhältnis fest, und bestimmt den Kupplungszustand so, daß das Zielantriebsdrehmoment bei einem minimalen Benzinver brauch erreicht werden kann, basierend auf dem Zieldrehmo ment, das durch die Zieldrehmoment-Festsetzeinrichtung fest gesetzt wurde, und der Zielgeschwindigkeit, die mittels der Zielgeschwindigkeits- Festsetzeinrichtung bestimmt wurde.

Und weiterhin bestimmt die Steuereinrichtung für das au tomatische Getriebe das Untersetzungsverhältnis, basierend auf einer Tabelle, die durch eine Auswahl des Untersetzungs verhältnisses für minimalen Benzinverbrauch erhalten wurde, um die Zielgeschwindigkeit und das passende Zieldrehmoment zu erhalten. Auch bestimmt die Steuereinrichtung für das automa tische Getriebe das Untersetzungsverhältnis aufgrund der mo mentanen Geschwindigkeit, die mittels der momentanen Ge schwindigkeits-Erfassungseinrichtung ermittelt wurde, anstel le der Zielgeschwindigkeit gemäß der Zielgeschwindigkeits- Festsetzeinrichtung.

Weiterhin bestimmt die Zielantriebsdrehmoment- Festsetzeinrichtung das Zielantriebsdrehmoment entsprechend einer Zielbeschleunigung, die entsprechend durch die Zielbe schleunigungs-Festsetzeinrichtung bestimmt wurde, und der mo mentanen Geschwindigkeit, die durch die momentane Geschwin digkeits-Erfassungseinrichtung bestimmt wurde. Eine der viel fachen Zielgeschwindigkeits-Festsetzeinrichtungen bestimmt die Zielgeschwindigkeit, mit der das Fahrzeug mit einer be stimmten Geschwindigkeit betrieben wird, und eine der vielfa chen Zielgeschwindigkeits-Festsetzeinrichtungen bestimmt die Zielgeschwindigkeit so, daß das Antriebsdrehmoment vermindert wird, wenn ein Rutschen des Antriebsrades auftritt.

Auf diese Weise wird es durch die oben genannten Merkma le möglich, ein Zieldrehmoment auszugeben und das automati sche Getriebe mit einem Untersetzungsverhältnis zu betreiben, bei dem der Benzinverbrauch minimal ist. Es wird auch mög lich, die Öffnung der Drosselklappe, basierend auf einer Zielbeschleunigung zu regeln. Als Ergebnis daraus ist es mög lich, den Benzinverbrauch zu minimieren und gleichzeitig die Fahrbedürfnisse des Fahrers vollständig zu befriedigen. Wei terhin ist es durch Kompilieren einer Tabelle für das Unter setzungsverhältnis, mittels der es möglich ist, den Benzin verbrauch zu minimieren und gleichzeitig die Fahrbedürfnisse des Fahrers vollständig zu befriedigen, möglich, die Rechen belastung der Steuereinrichtung zu vermindern. Weiterhin wird es möglich, die Zielgeschwindigkeit entsprechend einer Aus wahl von Zielgeschwindigkeiten so festzusetzen, daß diese am besten den vorliegenden Fahrbedingungen entspricht. Es ist auf diese Weise möglich, die Fahrbedürfnisse des Fahrers vollständig zu befriedigen.

Weiterhin besteht eine Abweichung der vielfachen Fahr zeuggeschwindigkeiten, basierend auf dem Betrag der Gaspedal regelung, die die Fahrbedürfnisse des Fahrers am besten wie dergibt. Es ist auf diese Weise möglich, die Fahrbedürfnisse des Fahrers weitgehend vollständig zu befriedigen. Weiterhin ist es auch möglich, als Zielgeschwindigkeit die Zielge schwindigkeit während der Fahrsteuerung festzusetzen und die Zielgeschwindigkeit während der Traktionsregelung, und so vollständiger den Fahrbedürfnissen des Fahrers gerecht zu werden. Weiterhin kann, da die Zielfahrzeugbeschleunigung entsprechend der Differenz zwischen der Zielgeschwindigkeit und der momentanen Geschwindigkeit bestimmt wird, eine Be schleunigung erzielt werden, die den Bedürfnissen des Fahrers entspricht.

Weiterhin ist es möglich, das automatische Getriebe mit einem Untersetzungsverhältnis zu betreiben, das den Bedürf nissen des Fahrers entspricht, und dabei den Benzinverbrauch im eingekuppelten Zustand zu vermindern. Auf diese Weise wird es möglich, daß, auch wenn das automatische Getriebe eine Lockup-Kupplung (Wandlerüberbrückung) umfaßt, vorteilhafte Ergebnisse zu erzielen. Weiterhin ist aufgrund der Kompilie rung einer Tabelle, die die Übersetzungs- bzw. Untersetzungs verhältnisse enthält, die den Fahrbedürfnissen des Fahrers entsprechen und bei denen der Benzinverbrauch minimal ist, entsprechend dem Betriebszustand der Lockup-Kupplung möglich, die Rechenbelastung der Steuereinrichtung zu vermindern.

Somit ist es möglich, das automatische Getriebe mit ei nem Untersetzungsverhältnis zu betreiben, bei dem die Fahrbe dürfnisse des Fahrers bezüglich Zielantriebsdrehmoment und momentaner Geschwindigkeit befriedigt sind und dabei ein mi nimaler Benzinverbrauch erzielt wird. Im Ergebnis ist es so mit möglich, den Benzinverbrauch im Vergleich zur bestehenden Einrichtung sehr viel weitgehender zu steuern. Weiterhin ist es, da das Antriebsmoment auch aufgrund der Zielbeschleuni gung bestimmt wird, möglich, die Fahrbedürfnisse des Fahrers vollständig zu befriedigen.

Die vorliegende Erfindung wird nun anhand von Beispielen unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen erläutert.

Fig. 1 ist ein Systemdiagramm einer Regeleinrichtung entsprechend einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vor liegenden Erfindung;

Fig. 2 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau der Rege leinrichtung zeigt;

Fig. 3 ist ein Flußdiagramm, das eine Hauptroutine zeigt, die bei der Regeleinrichtung angewandt wird;

Fig. 4 ist ein Flußdiagramm, das ein Zielgeschwindig keits-Festsetzverfahren zeigt, das bei der Kontrolleinrich tung angewandt wird;

Fig. 5 ist ein Korrelationsdiagramm, das die Beziehung zwischen dem Betrag an Gaspedalsteuerung und der Geschwindig keit zeigt;

Fig. 6(A) und 6(B) sind Flußdiagramme, die ein Verfahren zum Festsetzen einer Zielgeschwindigkeit zeigen, das bei der Regeleinrichtung verwandt wird;

Fig. 7 ist ein Flußdiagramm, das die Auswahl einer Ziel geschwindigkeit zeigt, die bei der Regeleinrichtung verwandt wird,

Fig. 8 ist ein Flußdiagramm, das ein Verfahren zum Fest setzen einer Zielbeschleunigung zeigt, das bei der Regelein richtung verwandt wird;

Fig. 9 ist ein Flußdiagramm, das ein Verfahren zum Fest setzen eines Koeffizienten K_GT zeigt, das bei der Regelein richtung verwandt wird;

Fig. 10 ist ein Zeitdiagramm, das die Beziehung zwischen der Zielgeschwindigkeit, der momentanen Geschwindigkeit und der Zielbeschleunigung zeigt;

Fig. 11 ist ein Flußdiagramm, das ein Verfahren zur Festsetzung eines Zielantriebsdrehmomentes zeigt, das bei der Regeleinrichtung verwandt wird;

Fig. 12 ist ein Flußdiagramm, das ein Verfahren zum Be rechnen eines geneigten Winkels zeigt, das bei der Regelein richtung verwandt wird;

Fig. 13 ist ein Flußdiagramm, das ein Rechenverfahren für ein Drehmomentverhältnis zeigt, das bei der Regeleinrich tung verwandt wird;

Fig. 14 ist ein Korrelationsdiagramm, das die Beziehung zwischen dem Geschwindigkeitsverhältnis und dem Drehmoment verhältnis zeigt;

Fig. 15 ist ein Korrelationsdiagramm, das die Beziehung zwischen der Motordrehzahl, der Öffnung der Drosselklappe und dem Motordrehmoment zeigt;

Fig. 16 ist ein Flußdiagramm, das ein Verfahren zum Festsetzen des Untersetzungsverhältnisses zeigt, das bei der Regeleinrichtung verwandt wird;

Fig. 17 ist ein Korrelationsdiagramm, das benutzt wird, um das Untersetzungsverhältnis und den Lockup-Zustand von dem Zielantriebsdrehmoments und der Zielgeschwindigkeit festzu setzen;

Fig. 18 ist ein Diagramm, das die Eigenschaften des Un tersetzungsverhältnisses und des Lockup-Zustands zeigt, wenn der Benzinverbrauch minimiert wird;

Fig. 19 ist ein Flußdiagramm, das einen Rechenprozeß zur Bestimmung eines Zielwertes für die Drosselklappenöffnung zeigt, der bei der Regeleinrichtung verwandt wird;

Fig. 20 ist eine Tabelle, die benutzt wird, um die Reg lung des Lockup-Zustandes und des Untersetzungsverhältnisses zu ermöglichen;

Fig. 21 ist ein Regelungsblockdiagramm, das ein Verfah ren zum Berechnen eines Zielwertes für die Drosselklappenöff nung zeigt;

Fig. 22 ist ein Korrelationsdiagramm, das die Beziehung zwischen der momentanen Geschwindigkeit, der Zielgeschwindig keit und der Zielbeschleunigung bei einem zweiten Ausfüh rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 23 ist ein Flußdiagramm, das ein Berechnungsverfah ren für einen geneigten Winkel zeigt, das bei der Regelein richtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel verwandt wird;

Fig. 24 ist ein Diagramm zur Erläuterung der grundsätz lichen Prinzipien zur Berechnung des geneigten Winkels bei dem zweiten Ausführungsbeispiel;

Fig. 25 ist ein weiteres Diagramm zur Erläuterung der Grundprinzipien zur Berechnung des geneigten Winkels bei dem zweiten Ausführungsbeispiel;

Fig. 26 ist ein Flußdiagramm, das das Berechnungsverfah ren für das Motordrehmoment zeigt, das bei der Regeleinrich tung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel verwandt wird;

Fig. 27 ist ein Strukturdiagramm, das die Systemstruktur des vorliegenden Ausführungsbeispiels zeigt;

Fig. 28 ist ein Korrelationsdiagramm, das die Beziehung zwischen dem Druck in dem Einlaßsystem und dem Motordrehmo ment beim zweiten Ausführungsbeispiel zeigt;

Fig. 29 ist ein Blockdiagramm, das die Elemente eines Ausführungsbeispiels der Erfindung zeigt.

Es folgt die Beschreibung bevorzugter Ausführungsbei spiele der Erfindung.

Fig. 1 ist ein vereinfachtes Blockdiagramm einer Fahr zeugregeleinrichtung, umfassend ein automatisches Getriebe, bei der die Erfindung angewandt wird.

Die Leistung, die durch den Motor 1 erzeugt wird, wird über eine Ausgangswelle 2 auf einen Drehmomentenwandler 12 gegeben. Der Drehmomentenwandler 12 überträgt die Leistung mittels eines Fluids. Jedoch ist dieser so konstruiert, daß er auch mechanisch die Ausgangswelle des Motors 1 mit einem automatischen Getriebe 3 (im folgenden mit AT bezeichnet) durch Schließen einer Lockup-Kupplung 12a übertragen kann.

Das AT 3 weist den Aufbau auf, der es ermöglicht, das Untersetzungsverhältnis zu ändern und dabei die Leistung, die über den Wandler 12 geführt wird, wieder auszugeben. An der Ausgangswelle des AT 3 ist ein Drehzahlsensor 9 angeordnet, der die Drehzahl NE in der Ausgangswelle erfaßt. Ein Dreh zahlsignal SPD, basierend auf den erfaßten Signalen des Dreh zahlsensors 9, wird in eine Steuerung 8 eingegeben, die einen Mikrocomputer oder dergleichen aufweist.

An dem Motor 1 ist ein Drehzahlsensor 4 angeordnet, um die Drehzahl des Motors zu erfassen. Ebenso ist am Einlaßsy stem 10 eine Drosselklappe 5 vorgesehen, über die Luft dem Motor 1 zugeführt wird. Dort ist auch ein Drosselklappenak tuator 6 vorgesehen, um die Öffnung der Drosselklappe 5 ein zustellen, und ein Drosselklappen-Öffnungssensor 7, um den Grad der Öffnung festzustellen. Der Drosselklappenaktuator 6 steuert die Drosselklappenöffnung und wird durch die Steuer einrichtung 8 geregelt, entsprechend den aufgenommenen Signa len (Gaspedalregeleinheit) von einem Gaspedalpositionssensor 11. Die Öffnung der Drosselklappe 5 wird nicht direkt durch die Betätigung des Gaspedals gesteuert, sondern elektronisch mittels der Steuereinrichtung 8. Das Motordrehzahlsignal NE, basierend auf den Signalen des Drehzahlsensors 4, ein Gaspe dalpositionssignal A_P und ein Drosselklappen-Öffnungssignal TA, basierend auf den aufgenommenen Signalen von dem Drossel klappen-Öffnungssensor 7 werden in die Steuereinrichtung 8 eingegeben.

Fig. 2 zeigt in Form eines Blockdiagramms das Regelver fahren, das durch die Steuereinrichtung 8 ausgeführt wird.

Es folgt eine Erläuterung des Verfahrens gemäß dem Blockdiagramm in Fig. 2.

In Fig. 2 wird in einer Zielgeschwindigkeits- Festsetzeinrichtung 811 eine Zielgeschwindigkeit entsprechend eines Beschleunigungsregelbetrages AF, basierend auf dem Si gnal A_P, von dem Beschleunigungspedal-Positionssensor 11 festgesetzt. Die Zielgeschwindigkeits-Festsetzeinrichtung 812 bis 81n setzen die Zielgeschwindigkeit, wie weiter unten be schrieben, basierend auf den Motorantriebsbedingungen (zum Beispiel Traktionskontrolle, Fahrregelung, etc.), fest. Die Anzahl der Zielgeschwindigkeits-Festsetzeinrichtungen kann entsprechend den besonderen Erfordernissen bei der Anwendung der Erfindung festgesetzt werden und ist theoretisch nicht auf eine bestimmte Anzahl von Einrichtungen beschränkt. Die Zielgeschwindigkeits-Auswahleinrichtung 82 ist eine Einrich tung, um die Zielgeschwindigkeit VTX zur momentanen Verwen dung gemäß den Antriebsbedingungen aus den vielfachen Ziel fahrzeug-Geschwindigkeiten, die durch die Zielgeschwindig keits-Festsetzeinrichtung 812 bis 81n festgesetzt wurden, auszuwählen. Die Zielgeschwindigkeit-Auswahleinrichtung 82 ist nicht nötig, wenn nur eine Zielgeschwindigkeits- Festsetzeinrichtung vorhanden ist, und kann in diesem Fall weggelassen werden.

Als nächstes setzt die Zielbeschleunigungs-Festsetz einrichtung 83 die Beschleunigung fest, indem die Zielbe schleunigung GT, basierend auf der Zielgeschwindigkeit VTX, ausgewählt durch die Zielgeschwindigkeits-Auswahleinrichtung 82, und der momentanen Geschwindigkeit SPD. Bei diesem Aus führungsbeispiel wird das Geschwindigkeitssignal SPD, basie rend auf der Ausgabe des Drehzahlsensors 9, als aktueller Ge schwindigkeitsdetektor als momentane Geschwindigkeit SPD an genommen.

Die Zielantriebsdrehmoment-Festsetzeinrichtung 84 be rechnet ein Zielantriebsdrehmoment und setzt dieses entspre chend der momentanen Geschwindigkeit SPD, erfaßt durch die momentane Geschwindigkeits-Erfassungseinrichtung, und die Zielbeschleunigung GT, festgesetzt durch die Zielbeschleuni gungs-Festsetzeinrichtung 83. Das Zielantriebsmoment TDRV, das hier festgesetzt wurde, wird in die Über- bzw. Unterset zungsverhältnis-Regeleinrichtung 85 eingegeben. Die Unterset zungsverhältnis-Regeleinrichtung 85 steuert das Unterset zungsverhältnis und den Lockup-Zustand von AT 3 so, daß das Zielantriebsdrehmoment TDRV erreicht wird, und der Benzinver brauch minimiert wird, basierend auf dem Zielantriebsdrehmo ment TDRV und der Zielgeschwindigkeit VTX.

Die Zieldrosselklappenöffnungs-Festsetzeinrichtung 86 berechnet eine Zieldrosselklappenöffnung TTA und setzt diese als Wert fest, basierend auf der momentanen Geschwindigkeit SPD, der Zielbeschleunigung GT, des Untersetzungsverhältnis ses und des Lockup-Zustandes. Die Drosselklappen- Steuereinrichtung 87 steuert den Drosselklappenaktuator 6, basierend auf der Zieldrosselklappenöffnung TTA.

Es folgt eine detaillierte Beschreibung des Verfahrens, das in der Steuereinrichtung 8, basierend auf dem Flußdia gramm gemäß Fig. 3 angewendet wird. Dieses Verfahren wird re gelmäßig in den benötigten Zeitintervallen (zum Beispiel 10 ms) durchgeführt.

Wenn das Verfahren durchgeführt wird, werden die Zielge schwindigkeiten VT1 bis VT3 (im Falle von drei Zielgeschwin digkeiten) in den Schritten 110 bis 130 eingesetzt.

Im Schritt 110 bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Zielgeschwindigkeit VT1 festgesetzt, die auf der Beschleuni gungs-Steuereingabe AP beruht, entsprechend dem Flußdiagramm des Zielgeschwindigkeits-Festsetzverfahrens, dargestellt in Fig. 4. Mit anderen Worten wird im Schritt 11 in Fig. 4 die Gaspedalposition A_P eingelesen. Im Schritt 112 wird die Ziel geschwindigkeit VT1, basierend auf der VT1-Tabelle, darge stellt in Fig. 5, eingelesen. Das Verfahren schreitet dann zum Schritt 120 gemäß Fig. 3 weiter. Hier wird die VT1- Tabelle, dargestellt in Fig. 5, so festgesetzt, daß sie qua dratisch in Übereinstimmung mit einem Anstieg der Gaspedalpo sition A_P erhöht wird.

Als nächstes wird im Schritt 120 die Zielgeschwindigkeit VT2 abgeleitet, basierend auf der normalen Fahrregelung, festgesetzt entsprechend dem Flußdiagramm für die Zielge schwindigkeiten, dargestellt in Fig. 6(A). Wie bereits be kannt, wird unter Fahrregelung eine Regelung des Fahrzeuges verstanden, bei der eine Geschwindigkeit erreicht wird, die vorher vom Fahrer vorgegeben wurde, auch wenn der Fahrer zwi schenzeitlich das Gaspedal entlastet hat.

Wenn das Verfahren durchgeführt wird, wird in Schritt 121 festgestellt, ob eine Fahrregelung vorliegt. Diese Be stimmung kann durchgeführt werden zum Beispiel entsprechend dem An-/Aus-Zustand eines Schalters für diese Fahrregelung (nicht dargestellt), der vom Fahrer betätigt wird. Wenn dies bestätigt wird, schreitet das Verfahren zum Schritt 123 wei ter. Während der Fahrregelung wird eine Geschwindigkeit, die durch den Fahrer vorgegeben wurde, als Zielgeschwindigkeit VT2 eingesetzt. Falls im Schritt 121 keine Bestätigung er folgt, kann die Fahrregelung im Schritt 122 nicht eingesetzt werden, und die Zielgeschwindigkeit VT2 wird als Wert 0 ein gesetzt. Dieses Verfahren wird vollständig durchgeführt, und das Verfahren schreitet zum Schritt 130 gemäß Fig. 3 weiter.

Als nächstes wird im Schritt 130 die Zielgeschwindigkeit VT3 festgesetzt, basierend auf der Traktionskontrolle (TRC), entsprechend dem Flußdiagramm für das Festsetzen der Zielge schwindigkeit gemäß Fig. 6(B). Traktionskontrolle umfaßt, wie bekannt, die Kontrolle des Rutschens der Räder, indem das An triebsmoment unterdrückt wird, wenn ein Rutschen beim Fahren des Fahrzeugs auftreten sollte.

Wenn dieses Verfahren durchgeführt wird, erfolgt im Schritt 131 eine Entscheidung, ob die Bedingungen zur Anwen dung der Traktionskontrolle vorliegen. Die Bedingungen zur Anwendung einer Traktionskontrolle liegen vor, wenn die Dreh zahl des Antriebsrades beispielsweise höher ist als die Dreh zahl der anderen Räder, um einen bestimmten Wert oder noch größer. In einem solchen Fall wird entschieden, daß das An triebsrad rutscht und daß die Traktionskontrolle angewendet werden soll. Wenn bestimmt wird in dem Schritt 131, daß die Bedingung zur Anwendung der Traktionskontrolle erfüllt sind, schreitet das Verfahren zum Schritt 132 weiter, und das Trak tionskontrolle-Anwendungsflag XTRC wird auf 1 gesetzt. Dann wird im Schritt 133 die Zielgeschwindigkeit VT3 festgesetzt, um das Drehmoment zu vermindern, und das Verfahren ist somit vollständig durchgeführt. Falls im Schritt 131 keine Bestäti gung vorliegt, schreitet das Verfahren zum Schritt 134 wei ter, und das Flag XTRC zur Anwendung der Traktionskontrolle wird auf 0 gesetzt, um das Verfahren zum Ende zu bringen nachdem das Verfahren zum Schritt 200 in Fig. 3 weitergeht. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Zielgeschwindigkeit entsprechend der drei oben beschriebenen Verfahren festge setzt, obwohl es natürlich ebenso möglich ist, verschieden startige Festsetzungen gemäß anderen Parametern vorzunehmen.

Als nächstes wird im Schritt 200 gemäß Fig. 3 die Aus wahl der Zielgeschwindigkeit durchgeführt.

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird, wie dargestellt im Flußdiagramm gemäß Fig. 7 ein Vergleich im Schritt 201 der Zielgeschwindigkeit VT1 und der Zielgeschwindigkeit VT2 durchgeführt, und im Schritt 202 und Schritt 203 wird der größere Wert als Zielgeschwindigkeit VTX ausgewählt. Das Ver fahren geht dann zum Schritt 204 weiter und bestimmt, ob das Flag XTRC zur Anwendung der oben erwähnten Traktionskontrolle 1 ist oder nicht. Falls dies nicht der Fall ist, wird als endgültige Zielgeschwindigkeit VTX die Zielgeschwindigkeit VTX festgesetzt, die in den Schritten 202 oder 203 bestimmt wurde. Falls XTRC gleich 1 ist, geht das Verfahren zum Schritt 205 weiter, bei dem ein Vergleich der Zielgeschwin digkeit VTX, die gerade festgesetzt wurde, und der Zielge schwindigkeit VT3, festgesetzt in Fig. 6(B), durchgeführt wird. Wenn die Zielgeschwindigkeit VT3 geringer ist als die Zielgeschwindigkeit VTX, geht das Verfahren zum Schritt 206 weiter, bei dem VT3 als endgültige Zielgeschwindigkeit VTX festgesetzt wird und das Verfahren beendet wird. Wenn die Zielgeschwindigkeit VT3 größer ist oder gleich ist der Ziel geschwindigkeit VTX im Schritt 205, wird das Verfahren been det.

Durch Auswahl der Zielgeschwindigkeit VTX, wie oben be schrieben, da der Fahrer das Gaspedal während der Fahrrege lung nicht wesentlich niederdrückt, wird die Zielgeschwindig keit VT1, die aus der Gaspedalposition gewonnen wird, nahezu 0. Als Ergebnis daraus wird die Zielgeschwindigkeit VT2 wäh rend der Fahrregelung als Zielgeschwindigkeit VTX ausgewählt. Wenn der Fahrer das Gaspedal niedergedrückt hat, ist der Wert der Zielgeschwindigkeit VT1, die aus der Gaspedalposition ge wonnen wird, größer als der Wert der Zielgeschwindigkeit VT2 während der Fahrregelung, so daß VT1 als Zielgeschwindigkeit VTX gewählt wird.

Wenn die Traktionskontrolle durchgeführt wird, wird die niedrigere Zielgeschwindigkeit als endgültige Zielgeschwin digkeit im Schritt 205 und 206 ausgewählt, so daß die Zielge schwindigkeit so festgesetzt wird, daß das Drehmoment vermin dert wird. Im Ergebnis werden somit die Wirkungen der Trakti onskontrolle aufgrund der Auswahl der Zielgeschwindigkeit von den zahlreichen Fahrzeugzielgeschwindigkeiten nicht nachtei lig beeinträchtigt.

Auf diese Weise wird nach der Vervollständigung des Ver fahrens gemäß Fig. 3 im Schritt 200 das Verfahren zum Schritt 300 weitergehen.

Im Schritt 300 wird die Fahrzeugzielbeschleunigung GT berechnet und festgesetzt. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird das Festsetzen entsprechend dem Flußdiagramm in Fig. 8 durchgeführt. Wenn das Verfahren zum Festsetzen der Fahrzeug zielbeschleunigung gemäß Fig. 8 durchgeführt wird, wird als erstes die momentane Geschwindigkeit SPD im Schritt 301 ein gelesen. Im folgenden Schritt 302 wird die Fahrzeugzielbe schleunigung GT entsprechend der folgenden Gleichung festge setzt:

GT = K_GT · (VTX-SPD)

wobei K_GT eine Konstante ist, die entsprechend dem Flußdia gramm in Fig. 9 zum Beispiel erhalten wurde. Im Schritt 901 in Fig. 9 wird bestimmt, ob der Ganghebel in der D-Stellung (Fahrstellung) ist, und ob das Fahrzeug somit zur Zeit vor wärts bewegt wird. Wenn das Fahrzeug vorwärts bewegt wird, schreitet das Verfahren zum Schritt 902 weiter. Wenn das Fahrzeug nicht vorwärts bewegt wird, wird angenommen, daß der Ganghebel sich in der Stellung R (Rückwärtsfahrt) befindet, und das Verfahren schreitet zum Schritt 903. Im Schritt 902 wird die Vorwärtskonstante K_GT1 als Konstante K_GT eingesetzt. Im Schritt 903 wird die Rückwärtskonstante K_GT2 als Konstante K_GT eingesetzt, um das Verfahren zu vervollständigen. Weiter hin wird bei diesem Ausführungsbeispiel folgende Beziehung aufrechterhalten.

K_GT1 < K_GT2, so daß K_GT1 gleich 7,1 × 10^-4 und K_GT2 gleich 1,7 × 10^-4.

Durch Festsetzen der Zielbeschleunigung GT, wie oben be schrieben, wird die Zielbeschleunigung 0, wenn die Abweichung zwischen der Zielgeschwindigkeit VTX und der momentanen Ge schwindigkeit 0 ist, wie dargestellt in Fig. 10, und wenn die Abweichung groß ist, wird auch die Zielbeschleunigung GT groß. Im Ergebnis wird es somit möglich, eine Beschleunigung zu erzielen, die den momentanen Fahrbedürfnissen des Fahrers entspricht. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Konstante K_GT für Rückwärts- und Vorwärtsfahrt differenziert und G_GT1 < K_GT2 gesetzt. Im Ergebnis wird somit ein plötzli ches Beschleunigen des Fahrzeugs im Ansprechen auf eine star ke Betätigung des Gaspedals während Rückwärtsbetrieb des Fahrzeugs vermieden. Auf diese Weise wird, wenn die Zielbe schleunigung GT festgesetzt wird, das Verfahren zum Schritt 400 in Fig. 3 weiterschreiten.

Im Schritt 400 gemäß Fig. 3 wird das Zielantriebsdrehmo ment festgesetzt. Als erstes wird das Zielantriebsdrehmoment aufgrund des Fahrwiderstandes R errechnet. Der Fahrwiderstand R wird als Summe aus vier Elementen berechnet: Der Rollwider stand R_r, der Luftwiderstand R_a, der Steigungswiderstand R_g (grade resistance) und der Beschleunigungswiderstand R_i.

Der Rollwiderstand R_r wird durch solche Faktoren wie Fahrzeuggeschwindigkeit und Reifenbelastung bestimmt. Jedoch wird im wesentlichen angenommen, daß er in erster Linie eine Funktion des Fahrzeuggewichtes ist, und annäherungsweise durch die folgende Gleichung im Schritt 402 bestimmt werden kann:

R_r = µ_r · W

wobei µ_r der Rollwiderstandskoeffizient ist, und W das gesam te Fahrzeuggewicht. Der Rollwiderstandskoeffizient µ_r hängt auch vom Reifentyp ab. Der Standardwert für µ_r liegt zwischen 0,010 und 0,015.

Der Luftwiderstand R_a wird durch die folgende Gleichung proportional zur zweiten Ordnung der Geschwindigkeit im Schritt 403 berechnet.

R_a = µ_a · A · SPD²

wobei µ_a der Luftwiderstandskoeffizient ist, A die gesamte Projektionsfläche und SPD die Fahrgeschwindigkeit. Der Luft widerstandskoeffizient µ_a ist ein Wert, der über Tests erhal ten wird.

Der Neigungswiderstand R_g kann durch die folgende Glei chung im Schritt 404 errechnet werden, wenn der Neigungswin kel des Fahrzeugs als Ú angesetzt wird:

R_g = W · sin Ú

Das Verfahren zur Bestimmung des Neigungswinkels des Fahr zeugchassis wird später erläutert.

Der Beschleunigungswiderstand R_i kann aus der folgenden Gleichung gewonnen werden, indem die Beschleunigung G verwen det wird, gemäß Schritt 405:

R_i = (1 + þ)·W·G

wobei þ die momentane Gewichtszunahmerate ausdrückt. Diese wird erhalten durch multiplizieren des Trägheitsmoments des Motorübertragungssystems, der Welle und des Rades, mit dem Wert des wirksamen Radius der Antriebswelle und durch an schließendes teilen, dieses Werts durch das Fahrzeuggesamtge wicht W. Es ist jedoch extrem schwierig und problematisch, das Trägheitsmoment aus Tabellen oder Vibrationsmessungen etc. zu erhalten. Aus diesem Grund werden Näherungswerte aus der folgenden Tabelle verwendet, um die Gewichtszunahmerate þ zu erhalten.

Als nächstes beschreibt Fig. 11 das Verfahren zur Be stimmung des Zielantriebsdrehmoments aus dem Fahrwiderstand R, wie oben erläutert, die Summe aus Rollwiderstand R_r, Luft widerstand R_a, Neigungswiderstand R_g und Beschleunigungswi derstand R_i. Das Verfahren wird mit einem Flußdiagramm be schrieben. Das Flußdiagramm gemäß Fig. 11 entspricht dem Schritt 400 in Fig. 3.

Wenn dieses Verfahren durchgeführt wird, wird eine Be rechnung des Neigungswinkels þ des Fahrzeugchassis durchge führt. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird der Neigungswinkel Ú berechnet, indem die Tatsache ausgenutzt wird, daß das An triebsdrehmoment und der Antriebswiderstand im Gleichgewicht sind. Das heißt, das Antriebsdrehmoment DRV wird wie folgt ausgedrückt:

DRV = GEAR · TCNV · TE

wobei GEAR das Untersetzungsverhältnis ist, das im Schritt 500 der Fig. 3 berechnet wurde, und später genauer erläutert wird: Zum Beispiel das momentane Untersetzungsverhältnis. TCNV ist das Drehmomentenverhältnis und TE ist das Motor drehmoment.

Wie oben bereits erwähnt, ist der Antriebswiderstand R wie folgt ausgedrückt

R = R_r + R_a + R_g + R_i

Da das Antriebsdrehmoment DRV und der Antriebswiderstand gleich sind, wird aus den Gleichungen 6, 7 und 8 folgende Be ziehung abgeleitet:

Ú = sin^-1 [{DRV-(R_r + R_a + R_i)}/W]

Und es ist auf diese Weise möglich, den Neigungswinkel Ú zu erhalten. Weiterhin können aus dieser Gleichung der Rollwi derstand R_r und der Luftwiderstand R_a erhalten werden, indem die Werte in den Schritten 402 und 403 aus Fig. 11, wie wei ter unten erläutert, gelesen werden. Jedoch ist es hierbei nötig, wenn der Beschleunigungswiderstand R_i aus dem Schritt 405 erhalten wird, da die Zielbeschleunigung GT als Beschleu nigung G benutzt wird, die momentane Beschleunigung zu ver wenden, um den Wert R_i zu erhalten. Wenn die momentane Be schleunigung als GB angesehen wird, kann der Beschleunigungs widerstand R_i aus der folgenden Gleichung erhalten werden:

R_i = (1 + þ = · W · GB

Die momentane Beschleunigung GB wird wie folgt aus der Diffe renz zwischen der Geschwindigkeit SPD_n-1, erhalten aus einem vorangegangenen Berechnungsschritt, und der Geschwindigkeit SPD_n, erhalten aus dem momentanen Berechnungsschritt:

GB = (SPD_n-SPD_n-1) × K_GB

wobei K_GB eine Konstante ist, die aus der folgenden Gleichung erhalten wird:

K_GB = 1000/(delta T·G)

wobei ΔT die Samplingzeit ist und G die Erdbeschleunigung (9,8 m/s²).

Fig. 12 ist ein Flußdiagramm, das ein Verfahren zur Be rechnung des Neigungswinkels Ú entsprechend den oben erwähn ten Grundsätzen zeigt. Die folgende Beschreibung basiert auf Fig. 12.

Wenn das Verfahren durchgeführt wird, wird eine Berech nung der momentanen Beschleunigung GB mittels der Gleichung 11 und der Gleichung 12 im Schritt 1201 durchgeführt. Im Schritt 1202 wird eine Berechnung des Drehmomentenverhältnis ses TDNV durchgeführt. Fig. 14 zeigt die Beziehung zwischen dem Drehmomentenverhältnis TCNV und dem Geschwindigkeitsver hältnis SLIP der Motoreingangs-/-ausgangsdrehzahl des Drehmo mentwandlers. Durch Ableitung des Geschwindigkeitsverhältnis ses SLIP von der Motoreingangs-/-ausgangsdrehzahl ist es mög lich, das Drehmomentenverhältnis TDRV gemäß Fig. 14 abzulei ten. Wie dargestellt in Fig. 14, sinkt das Drehmomentverhält nis TCNV umgekehrt proportional zum Geschwindigkeitsverhält nis SLIP ab. Fig. 13 ist ein Flußdiagramm, das die Steuerrou tine zum Berechnen von TCNV zeigt. Die folgende Beschreibung basiert auf Fig. 13.

Wenn das Verfahren durchgeführt wird, wird das Geschwin digkeitsverhältnis SLIP mittels der folgenden Gleichung im Schritt 1301 berechnet.

SLIP = (SPD · K_SLIP · GEAR)/NE

wobei K_SLIP die Geschwindigkeits-Verhältniskonstante ist, die durch folgende Gleichung erhalten wird:

K_SLIP = 1000/(60 · 2Ò · r_D)

wobei r_D der wirksame Radius der Antriebsreifen ist. Wenn das Geschwindigkeitsverhältnis SLIP mittels der Gleichung 13 und der Gleichung 14 erhalten wird, geht das Verfahren weiter zum Schritt 1302. Im Schritt 1302 wird das Drehmomentenverhältnis TCNV in Relation zum Geschwindigkeitsverhältnis SLIP erhal ten, im Schritt 1301, basierend auf der Tabelle, dargestellt in Fig. 14, und das Verfahren wird beendet. Nachdem das Drehmomentverhältnis TCNV entsprechend dem oben erläuterten Verfahren bestimmt wurde, geht das Verfahren weiter zum Schritt 1203 in Fig. 12.

Im Schritt 1203 wird das Motordrehmoment TE abgeleitet. Fig. 15 zeigt die Beziehung zwischen dem Motordrehmoment TE, der Motordrehzahl NE und der Drosselklappenöffnung TA. Wie dargestellt in der Figur, ist, je größer die Motordrehzahl NE ist, das Motordrehmoment TE umso kleiner. Je größer die Dros selklappenöffnung TA ist, desto größer ist das Motordrehmo ment TE. Auch wird bei diesem Ausführungsbeispiel das Motor drehmoment TE von der zweidimensionalen Tabelle der Motor drehzahl NR und der Drosselklappenöffnung TA, die auf den Ei genschaften, dargestellt in Fig. 15, beruhen, abgeleitet.

Im Schritt 1204 wird der Neigungswinkel Ú über die fol gende Gleichung erhalten:

Ú = sin^-1 [{GEAR · TCNV · TE-(R_r + R_a + R_i)}/W]

wobei R_i der Beschleunigungswiderstand ist, der aus der mo mentanen Beschleunigung GB errechnet wurde. Dieser wird durch die folgende Gleichung erhalten:

Rⁱ = (1 + þ) · W · GB

Das Untersetzungs-Verhältnis GEAR ist der Wert, der im Schritt 500 von Fig. 3 ermittelt wurde, wie weiter unten be schrieben wird.

Die oben erläuterten Verfahren werden im Schritt 401 ge mäß Fig. 11 durchgeführt. Wenn der Neigungswinkel Ú im Schritt 401 ermittelt wird, geht das Verfahren zum Schritt 402 weiter. Im Schritt 402 wird der Rollwiderstand R_r mittels der Gleichung 3 ermittelt. Im Schritt 403 wird der Luftwider stand R_a mittels der Gleichung 4 ermittelt. Und im Schritt 404 wird der Neigungswiderstrang R_g mittels der Gleichung 5 und des Werts Ú, erhalten im Schritt 401, abgeleitet. Im Schritt 405 wird der Beschleunigungswiderstand R_i mittels der Gleichung 6 bestimmt. Im Schritt 406 wird das Zielantriebs drehmoment TDRV mittels folgender Gleichung ermittelt, um das Verfahren zu beenden.

TDRV = R_r + R_a + R_g + R_i

Die oben erläuterten Verfahren werden in Schritt 4 der Fig. 3 durchgeführt. Wenn die Verfahren im Schritt 400 been det sind, geht das Verfahren zum Schritt 500 weiter.

Im Schritt 500 erfolgt eine Berechnung des Unterset zungs-Verhältnisses GEAR. Fig. 16 ist ein Flußdiagramm, das das Verfahren zum Festsetzen des Untersetzungs-Verhältnisses GEAR zeigt. Wenn dieses Verfahren durchgeführt wird, wird im Schritt 501 das Untersetzungs-Verhältnis GEAR und der Lockup- An-Aus-Zustand der Kupplung XLU eingelesen, der von der zwei dimensionalen Tabelle, dargestellt in Fig. 17, abgeleitet wird, und auf dem Zielantriebsdrehmoment TDRV basiert, das im Schritt 400 bestimmt wurde, und der Zielgeschwindigkeit VTX, die im Schritt 200 ausgewählt wurde. Damit wird das Verfahren beendet, und es wird weiter zum Schritt 600 gemäß Fig. 3 fortgefahren.

Als nächstes folgt eine Beschreibung des Verfahrens zum Kompilieren der zweidimensionalen Tabelle in Fig. 17, die be reits oben erwähnt wurde, wobei als Beispiel ein Viergang- Automatikgetriebe mit einer Lockup-Kupplung 12a verwendet wurde. In diesem Fall bestehen acht mögliche Kombinationen, abhängig von dem Untersetzungsverhältnis und dem An-Aus- Zustand der Lockup-Kupplung 12a. Jedoch gibt es unter diesen Kombinationen Kombinationen, bei denen es unmöglich ist, die Zielgeschwindigkeit und das Zielantriebsdrehmoment zu reali sieren (aufgrund eines Überdrehen des Motors oder unzurei chenden Motordrehmoments, etc.). Daher werden diese Möglich keiten zuerst von den möglichen Kombinationen in der Tabelle eliminiert. Als nächstes wird betreffend die verbleibenden Kombinationen der Benzinverbrauch abgeleitet, und die Kombi nationen, bei denen dieser Wert am geringsten sind, werden als Tabellenwerte ausgewählt. Wenn die oben erwähnten Opera tionen durchgeführt werden, betreffend die verschiedenen Gridpunkte für die Kombinationen aus dem Zielantriebsdrehmo ment TDRV und der Zielgeschwindigkeit VTX in der Tabelle, wird ein Diagramm im wesentlichen gleich dem in Fig. 18 ge zeigten der verschiedenen Eigenschaften erhalten. Wie dieses Eigenschaftsdiagramm zeigt, wird die Getriebestellung so festgesetzt, daß je höher die Zielgeschwindigkeit ist, desto geringer ist das Untersetzungsverhältnis, und je höher das Zielantriebsdrehmoment ist, desto höher ist das Unterset zungsverhältnis. Im Ergebnis wird, wenn das Zielantriebs drehmoment gering ist, wenn die Zielgeschwindigkeit hoch wird, plötzlich der Gang gewechselt (Wechsel des Ganges zu einem Gang mit einem geringeren Untersetzungs-Verhältnis). Wie dargestellt durch die gestrichelten Linien in der Figur, wird die Lockup-Kupplung geschlossen bei einem geringen Zie lantriebsdrehmoment und einer hohen Zielgeschwindigkeit in nerhalb des Antriebsbereiches des dritten und vierten Ganges. Kein Schließen der Lockup-Kupplung 12a erfolgt im ersten und zweiten Gang aufgrund von Drosselergebnissen, wenn die Lockup-Kupplung 12a bei geringer Geschwindigkeit geschlossen wird. Die Tabelle in Fig. 17 ist entsprechend diesem Eigen schaftsdiagramm kompiliert. Da die Eigenschaften, dargestellt in Fig. 17, dieselben sind, wie die in dem Eigenschaftsdia gramm gemäß Fig. 18, wird, um unnötige Wiederholung zu ver meiden, auf eine Beschreibung dieser Eigenschaften verzich tet.

Wenn das Verfahren im Schritt 5 gemäß Fig. 3 beendet ist, geht das Verfahren zum Schritt 8 weiter, indem die Ziel drosselklappenöffnung TTA berechnet wird. Das Verfahren zum Berechnen der Zieldrosselklappenöffnung wird entsprechend im Flußdiagramm in Fig. 19 beschrieben. Bei diesem Ausführungs beispiel erfolgt eine Berechnung der Zieldrosselklappenöff nung TTA mittels einer Proportional- und Integralregelung (PI-Control) entsprechend dem Feedback der Beschleunigung.

Wenn dieses Verfahren durchgeführt wird, wird ein Regel faktor K_P für die Proportionalkontrolle und ein Regelfaktor K_I für die Integralkontrolle, basierend auf einer zweidimen sionalen Tabelle, des Untersetzungs-Verhältnisses GEAR und des Lockup-Zustands XLU, wie dargestellt in Fig. 20, abgelei tet. Dabei wird so vorgegangen, daß die Werte absinken, wenn der Regelfaktor von LOW (erster Gang) zum vierten Gang geht. Die Bestimmung erfolgt in solcher Weise, daß der Wert gering fügig geringer ist, wenn die Lockup-Kupplung verbunden ist, gegenüber dem Wert, wenn die Lockup-Kupplung geöffnet ist. Im Ergebnis sind die Bestimmungen beim vorliegenden Ausführungs beispiel so: K_P 1 < K_P 2 < . . . < K_P 8, K_I 1 < K_I 2 < . . . < K_I 8. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Wert der Regelkon stante entsprechend dem Verbindungszustand der Lockup- Kupplung geändert. Es ist jedoch nicht absolut notwendig, diesen Wert zu ändern, und ein Speicher kann eingespart wer den, wenn der Wert auf einen einheitlichen Wert eingestellt wird.

Als nächstes wird im Schritt 602 die Beschleunigungsdif ferenz GERR aus der Zielbeschleunigung GT und der momentanen Beschleunigung entsprechend der folgenden Gleichung erhalten:

GERR = GT-GB

Als nächstes wird im Schritt 603 der proportionale Dros selsteuerwert PTA von der folgenden Gleichung erhalten:

PTA = K_P · GERR

Dann wird im Schritt 604 der integrale Drosselsteuerwert ITA aus der folgenden Gleichung erhalten:

ITA = ITA_n-1 + K_I · GERR

wobei ITA_n-1 der vorhergehende integrale Drosselsteuerwert ITA ist.

Wenn im Schritt 605 die Zieldrosselklappenöffnung TTA aus der folgenden Gleichung erhalten wird, wird das Verfahren beendet.

TTA = PTA + ITA

Als nächstes folgt eine Beschreibung des Verfahrens zum Berechnen des Zielwertes für die Drosselklappenöffnung ent sprechend dem Regelblockdiagramm, dargestellt in Fig. 21.

Wenn die Zielöffnung GT eingegeben wird, wird die momen tane Beschleunigung GB und die Differenz mit der Zielbe schleunigung GT (Beschleunigungsdifferenz) eingelesen und GERR berechnet. Dann wird, basierend auf der Beschleunigung GERR, der proportionale Drosselsteuerwert PTA aus dem propor tionalen Steuerfaktor K_P erhalten, und der integrale Drossel steuerwert ITA aus dem integralen Steuerfaktor K_I erhalten. Der proportionale Steuerfaktor K_P und der integrale Steuer faktor K_I werden entsprechend des Untersetzungs-Verhältnisses GEAR und des Lockup-Zustandes XLU erhalten.

Durch Addieren des proportionalen Drosselsteuerwertes PTA und des integralen Drosselsteuerwertes ITA ist es mög lich, den Zieldrosselklappensteuerwert TTA zu erhalten.

Die Steuereinrichtung 8 steuert die Lockup-Kupplung 12a des Drehmomentenwandlers 12 und die Getriebeposition des AT 3, um das Untersetzungs-Verhältnis GEAR und den Lockup- Zustand XLU, wie in den oben erwähnten Verfahren berechnet, zu erhalten, und steuert den Drosselklappenaktuator 6, um die Zieldrosselklappenöffnung zu realisieren.

Mittels Durchführung der Regelungen des oben erwähnten Ausführungsbeispiels ist es möglich, den Benzinverbrauch zu vermindern und gleichzeitig den Bedürfnissen des Fahrers zu entsprechen. Es ist insbesondere möglich, die Verbrennung während einer Beschleunigungsphase und während einer Abbrems phase zu verbessern. Weiterhin ist es, wenngleich bei dem vorangehenden Ausführungsbeispiel zahlreiche Zielgeschwindig keiten festgesetzt wurden, nicht absolut notwendig, mehrere Werte festzusetzen. Eine Zielgeschwindigkeit ist grundsätz lich ausreichend.

Auch wird bei dem oben erläuterten Ausführungsbeispiel die Zielbeschleunigung entsprechend der Differenz zwischen der Zielgeschwindigkeit und der momentanen Geschwindigkeit festgesetzt. Jedoch ist die Erfindung nicht auf dieses Ver fahren zur Bestimmung der Zielbeschleunigung beschränkt. Es ist auch möglich, den Wert, basierend auf der Zielgeschwin digkeit, festzusetzen, die die Anforderungen des Fahrers an das System widerspiegelt. Zum Beispiel ist es auch möglich, eine zweidimensionale Tabelle zu erstellen, um eine Zielbe schleunigung von einer Zielgeschwindigkeit und der momentanen Geschwindigkeit, wie dargestellt in Fig. 22, zu halten, und die Zielbeschleunigung von dieser Tabelle abzulesen, wenn sie benötigt wird. Diese Tabelle kann so kompiliert werden, daß die Zielbeschleunigung ansteigt in Übereinstimmung mit der momentanen Geschwindigkeit, und die Zielbeschleunigung ab sinkt in Übereinstimmung mit einem Absinken der momentanen Geschwindigkeit.

Auch wenn die Zielbeschleunigung mittels der Gleichung 1 beim oben erläuterten Ausführungsbeispiel erhalten wird, kann die Konstante K_GT entsprechend den Fahrbedingungen (Ganghebelstellung) geändert werden. Jedoch ist es auch mög lich, mit einem festen Wert zu regeln.

Auch wird beim oben erläuterten Ausführungsbeispiel der Fahrzeugneigungswinkel Ú von der Gleichung 9 erhalten, wenn das Zielantriebsdrehmoment errechnet wird. Die Erfindung ist jedoch nicht notwendigerweise auf ein solches Verfahren be schränkt. Zum Beispiel kann der Wert entsprechend einem Fluß diagramm, dargestellt in Fig. 13, auf andere Weise erhalten werden, wenn das Fahrzeug einen G-Sensor (Beschleunigungssensor) aufweist, um eine Beschleunigung des Fahrzeugs nach oben oder unten festzustellen.

Die folgende Erläuterung basiert auf diesem Flußdia gramm. Im Schritt 2301 wird die Ausgabe GE des G-Sensors ein gelesen. Im Schritt 2302 wird der Neigungswinkel Ú aus der folgenden Gleichung erhalten und das Verfahren damit abge schlossen.

Ú = cos^-1GE.

Als nächstes wird die Berechnung des Neigungswinkels Ú anhand der Fig. 24 und 25 erläutert. In Fig. 24 ist ein G- Sensor an dem Fahrzeug 11 vorgesehen, um die Beschleunigung in vertikaler Richtung des Fahrzeugs, das heißt in vertikaler Richtung zum Boden, zu erfassen. Das ausgegebene Signal wird in die Steuereinrichtung 8 eingegeben. Wenn die Ausgabe des G-Sensors keine Beschleunigung in Vertikalrichtung anzeigt, ist der Ausgangswert entsprechend 1G (Erdbeschleunigung). Wenn jedoch das Fahrzeug auf eine Steigung bewegt wird, wie dargestellt in Fig. 15, ist die Gravitationskraft, die auf das Fahrzeug wirkt, in eine Kraft in geneigter Richtung und eine Kraft in horizontaler Richtung zerlegt. Als Ergebnis daraus entspricht der Ausgangswert der Gleichung 1G·cosÚ, wenn der Neigungswinkel Ú ist. Als Ergebnis ist der ausgege bene Wert des G-Sensors GE, wenn an einer Steigung mit dem Neigungswinkel Ú gefahren wird, durch die folgende Gleichung angegeben.

GE = cos Ú [G]

Mit dieser Gleichung ist es möglich, den Neigungswinkel Ú über die Gleichung 22 zu erhalten.

Durch die Ermittlung des Neigungswinkels mit der oben beschriebenen Methode ist es nicht mehr länger notwendig, das Drehmomentenverhältnis TCNV und das Motordrehmoment TE zu be rechnen, es wird jedoch ein G-Sensor benötigt.

Auch wenn das Motordrehmoment TE errechnet wird, um das Zielantriebsdrehmoment bei dem oben erwähnten Ausführungsbei spiel zu ermitteln, ist eine Ableitung einer zweidimensiona len Tabelle der Motordrehzahl NE und der Drosselklappenöff nung TA vorhanden. Jedoch ist es, wie dargestellt. In dem Flußdiagramm 26, auch möglich, dies von dem Druck im Einlaß- System P_m abzuleiten. Wenn das Verfahren in Fig. 26 durchge führt wird, wird im Schritt 2601 der Druck im Einlaßsystem P_m ermittelt. Wie dargestellt in Fig. 27, wird der Druck im Ein laßsystem P_m mittels eines Einlaßdrucksensors 13, angeordnet auf der Seite stromunterhalb der Drosselklappe 5, erfaßt. Es ist jedoch auch möglich, diesen Wert auf der Basis der Be triebsbedingung des Motors zu schätzen. Im Schritt 2602 wird das Motordrehmoment von der zweidimensionalen Tabelle in Re lation zum Druck im Einlaßsystem P_m, basierend auf den Eigen schaften, dargestellt in Fig. 28, eingelesen. Wie dargestellt in Fig. 28, ist das Motordrehmoment TE proportional zu dem Druck im Einlaßsystem P_m. Daher wird deutlich, daß das Ver fahren zum Berechnen des Motordrehmoments nicht auf das zum oberen Ausführungsbeispiel erläuterte Verfahren beschränkt ist; sondern diese Berechnung auf verschiedene Art und Weise durchgeführt werden kann.

Auch wurde bei dem oben erläuterten Ausführungsbeispiel das Untersetzungs-Verhältnis aus dem Zielantriebsdrehmoment und der Zielgeschwindigkeit abgeleitet. Es kann jedoch auch abgeleitet werden von dem Zieldrehmoment und der momentanen Geschwindigkeit. Nichts desto trotz macht es die Ermittlung des Untersetzungs-Verhältnisses unter Benutzung einer Zielge schwindigkeit während Übergangsphasen über Beschleunigungs phasen möglich, eine Zielgeschwindigkeit zu ermitteln.

Weiterhin wurde bei dem oben erläuterten Ausführungsbei spiel die PI-Kontrolle der Zieldrosselklappenöffnung auf Ba sis der Differenz zwischen der Zielbeschleunigung und der mo mentanen Beschleunigung durchgeführt, aber diese Erfindung ist nicht auf dieses Verfahren beschränkt. Es ist auch mög lich, ein Bestimmungsverfahren zu verwenden, das das Be schleunigungsbedürfnis des Fahrers widerspiegelt. Auf diese Weise ist es möglich, die Zieldrosselklappenöffnung mittels Verfahren zu erhalten, die moderne Steuermethoden wie Fuzzy- Control-Verfahren beinhaltet.

Weiterhin wurde bei dem oben erläuterten Ausführungsbei spiel ein vielstufiges Getriebe mit einer Lockup-Kupplung verwendet. Es ist jedoch auch möglich, diese Erfindung zusam men mit einer Ausrüstung zu verwenden, die keine Lockup- Kupplung aufweist, oder ein stufenloses Getriebe.

Obwohl die vorliegende Erfindung vollständig in Verbin dung mit bevorzugten Ausführungsbeispielen dieser beschrieben wurde unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen, ist doch zu verstehen, daß zahlreiche Änderungen und Modifikationen für den Fachmann selbstverständlich sind. Solche Änderun gen und Modifikationen fallen jedoch dennoch unter den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung, der durch die an liegenden Ansprüche definiert wird.

Claims

1. Regelsystem für ein Fahrzeug mit
einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor (9), der ein Aus gangssignal (SPD) abgibt, das die Geschwindigkeit des Fahr zeugs wiedergibt;
einer Zielgeschwindigkeits-Festsetzeinrichtung (811-81n, 82) zum Festsetzen einer Zielgeschwindigkeit (VTX) des Fahr zeugs;
einer Zielbeschleunigungs-Festsetzeinrichtung (83), ver bunden mit dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor (9) und der Zielgeschwindigkeits-Festsetzeinrichtung (811-81n, 82) zur Erzeugung einer Zielfahrzeugbeschleunigung (GT), basierend auf dem Ausgangssignal des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors (SPD) und der Zielbeschleunigung (VTX);
einem Drosselklappenöffnungs-Steuergerät (86, 87), das den Öffnungsgrad (TA) einer Motordrosselklappe (5) des Fahr zeugs steuert, entsprechend der Zielfahrzeugbeschleunigung (GT);
einer Zielantriebsdrehmoment-Festsetzeinrichtung (84) zum Festsetzen eines Zielantriebsdrehmoments (TDRV) für die Räder des Fahrzeugs; und
einer Automatikgetriebe-Regeleinrichtung (85) zum Fest setzen eines Untersetzungs-Verhältnisses (GEAR) des automati schen Getriebes (3) des Fahrzeugs, entsprechend der Zielge schwindigkeit (VTX) und dem Zielantriebsdrehmoment (TDRV) und zur Steuerung des automatischen Getriebes (3), um das Zielan triebsdrehmoment (TDRV) bei minimalem Brennstoffverbrauch zur Verfügung zu stellen.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zielgeschwindigkeits-Festsetzeinrichtung (811-81n, 82) umfaßt:
eine Vielzahl von Zielgeschwindigkeits-Festsetzeinheiten (811-81n), wobei jede Zielgeschwindigkeits-Festsetzeinheit (811-81n) eine Zielgeschwindigkeit (VT1-VTn) für das Fahrzeug festsetzt; und
eine Zielgeschwindigkeits-Auswahleinrichtung (82) zum Auswählen einer der Vielzahl von Zielgeschwindigkeiten (VT1- VTn) als Zielgeschwindigkeit (VTX).

3. Eine Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich net, daß die Zielgeschwindigkeits-Festsetzeinheiten (811-81n) eine Zielgeschwindigkeit (VT1-VTn) entsprechend einer Positi on (A_P) eines Gaspedals des Fahrzeugs festsetzen.

4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zielgeschwindigkeits-Festsetzeinheiten (811-81n) eine Zielgeschwindigkeit (VT1-VTn) entsprechend einer Fahrkontrol le festsetzen.

5. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zielgeschwindigkeits-Auswahleinrichtung (82) die gering ste der Zielgeschwindigkeiten (VT1-VTn) und eine Traktions kontrollgeschwindigkeit als Zielgeschwindigkeit (VTX) fest setzt.

6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zielbeschleunigungs-Festsetzeinrichtung (83) eine Zielbe schleunigung (GT) entsprechend der Differenz zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit (SPD) und der Fahrzeugzielgeschwin digkeit (VTX) festsetzt, so daß die Zielbeschleunigung (GT) ansteigt, wenn die Differenz größer wird.

7. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zielbeschleunigungs-Festsetzeinrichtung (83) eine Zielbe schleunigung (GT) unter Berücksichtigung des Vorwärts- Rückwärts-Zustandes des automatischen Getriebes festsetzt.

8. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die automatische Getriebesteuereinrichtung eine Unterset zungsverhältnis-Regeleinrichtung (85) zum Festsetzen des au tomatischen Getriebe-Untersetzungsverhältnisses (SLIP) auf einen Wert, ausgewählt aus einer Vielzahl von möglichen Un tersetzungs-Verhältnissen, umfaßt, der einen minimalen Brenn stoffverbrauch für die Zielgeschwindigkeit (VTX) und das Zie lantriebsdrehmoment (TDRV) gewährleistet.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Untersetzungsverhältnis-Steuereinrichtung (85) eine Ta belleneinrichtung (501) zum Ermitteln des Untersetzungs- Verhältnisses (SLIP) von einer Tabelle umfaßt, die auf der Zielgeschwindigkeit (VTX) und dem Zielantriebsdrehmoment (TDRV) basiert.

10. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das automatische Getriebe (3) einen Drehmomentenwandler (12) und eine Lockup-Kupplung (12a) umfaßt, und die Untersetzungs- Regeleinrichtung (85) eine Lockup-Kupplung-Steuereinrichtung (85) umfaßt zum Steuern der Lockup-Kupplung (12a), um einen minimalen Brennstoffverbrauch für die Zielgeschwindigkeit (VTX) und das Zielantriebsdrehmoment (TDRV) zu gewährleisten.

11. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Automatikgetriebe-Steuereinrichtung eine Untersetzungs- Verhältnisregeleinrichtung (85) zum Festsetzen eines Automa tikgetriebe-Untersetzungs-Verhältnisses (SLIP) auf einen Wert, ausgewählt unter einer Vielzahl von möglichen Unterset zungs-Verhältnissen, umfaßt, der einen minimalen Brennstoff verbrauch entsprechend dem Ausgangssignal des Fahrzeugge schwindigkeitssensors (VTX) und dem Zielantriebsdrehmoment (TDRV) gewährleistet.

12. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsdrehmoment-Festsetzeinrichtung das Zielantriebs drehmoment (TDRV) entsprechend der Zielbeschleunigung (GT) und dem Ausgangssignal des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors (SPD) festsetzt.