DE19738747A1 - Fahrzeugsteuerungseinrichtung - Google Patents
FahrzeugsteuerungseinrichtungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft Fahrzeugsteuerungs
einrichtungen und insbesondere Fahrzeugsteuerungseinrichtun
gen zum Steuern von Getriebeübersetzungsverhältnissen von
Automatik-Getriebevorrichtungen einschließlich Stufengetrie
ben und stufenlos regelbaren Getrieben.
Es wurde eine Steuerungseinrichtung für ein Automatik-
Getriebe mit einer Schalteinrichtung zum Ändern von Steu
erungsmustern für ein Automatik-Getriebe in Abhängigkeit von
Straßeninformationen bezüglich den aktuellen Umgebungsbedin
gungen des Fahrzeugs vorgeschlagen (JP-B-6-58141).
Ein Fahrzeug trifft auf verschiedene Umgebungsbedingun
gen, z. B. Kreuzungen und Kurven, in denen häufig Beschleuni
gungs- und Verzögerungsvorgänge ausgeführt werden, wenn es
auf Straßen fährt, insbesondere auf Straßen in städtischen
Bereichen. Beispielsweise kann an einer Kreuzung unmittelbar
nach einem Verzögerungsvorgang, der als Reaktion auf das ro
te Licht einer Verkehrsampel durchgeführt wurde, nach Auf
leuchten des grünen Lichts der Verkehrsampel ein Beschleuni
gungsvorgang erforderlich sein. Beim Durchfahren einer Kurve
sind normalerweise Fahrtfunktionen, z. B. das Einfahren in
die Kurve mit einer verminderten Geschwindigkeit und das
Verlassen der Kurve mit einer erhöhten Geschwindigkeit, er
forderlich.
In Fällen, wie beispielsweise in den vorstehend be
schriebenen Fällen, wurde, wie in Fig. 7 dargestellt, durch
eine herkömmliche Getriebestufensteuerung in eine Getriebe
schaltstufe oder Getriebestufe für einen höheren Gang umge
schaltet, wenn das Fahr- oder Beschleunigungspedal nicht be
tätigt oder aktiviert ist, um eine Verzögerung zu erhalten,
und in eine Getriebestufe für einen niedrigeren Gang, wenn
das Beschleunigungspedal daraufhin betätigt oder aktiviert
wird, bevor ein Beschleunigungsvorgang tatsächlich stattfin
det. D.h., es trat ein Problem auf, weil der Beschleuni
gungsvorgang nicht so zügig und reaktionsschnell ausgeführt
werden kann, wie der Fahrer dies beabsichtigt.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, dieses Pro
blem zu lösen und eine Fahrzeugsteuerungseinrichtung bereit
zustellen, durch die bei Straßenbedingungen, bei denen Be
schleunigungs- und Verzögerungsvorgänge als Serie von Fahrt
funktionen durchgeführt werden, unnötige Schaltvorgänge zu
höheren Gängen unterdrückt werden, um Getriebeübersetzungs
verhältnisse so zu steuern, daß ein durch den Fahrer beab
sichtigter geeigneter zügiger und hochgradig reaktions
schneller Beschleunigungsvorgang erhalten wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß wie nachstehend
beschrieben und durch die Merkmale der Patentansprü
che gelöst.
Nachstehend wird unter Bezug auf die beigefügten Zeich
nungen eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung be
schrieben; es zeigen:
Fig. 1 ein Blockdiagramm zum Darstellen einer Ausfüh
rungsform einer erfindungsgemäßen Fahrzeugsteuerungseinrioh
tung;
Fig. 2 ein Systemdiagramm der Fahrzeugsteuerungsein
richtung;
Fig. 3 ein Diagramm einer Tabelle zum Steuern von Ge
triebestufen;
Fig. 4 ein Ablaufdiagramm einer Routine für eine Steu
erung an einer Kreuzung;
Fig. 5 ein Ablaufdiagramm einer Entscheidungsroutine
für eine Steuerung an einer Kreuzung;
Fig. 6 ein Bezugsdiagramm zum Darstellen des Zusammen
hangs zwischen Fahrzeugpositionen und Getriebestufen während
einer Durchfahrt durch eine Kreuzung; und
Fig. 7 ein Bezugsdiagramm zum Darstellen des Zusammen
hangs zwischen Fahrzeugpositionen und Getriebestufen während
einer Durchfahrt durch eine Kreuzung bei einer herkömmlichen
Getriebestufensteuerung.
Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm zum Darstellen einer
Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Fahrzeugsteuerungs
einrichtung. Fig. 2 zeigt ein Systemdiagramm der Fahrzeug
steuerungseinrichtung von Fig. 1.
Die erfindungsgemäße Fahrzeugsteuerungseinrichtung 1
weist ein Navigationssystem 10, einen Automatik-Getriebe-
(A/T-) Modusauswahlabschnitt 20, einen Fahrtzustanderfas
sungsabschnitt 30 und eine Getriebesteuerungseinrichtung 40
auf.
Das Navigationssystem 10 weist auf: einen Navigations
verarbeitungsabschnitt 11, einen Datenspeicherabschnitt 12,
der als Einrichtung zum Speichern von Straßeninformationen
dient, einen Abschnitt 13 zum Erfassen der aktuellen oder
Ist-Position, einen Kommunikationsabschnitt 15, einen Einga
beabschnitt 16, einen Anzeigeabschnitt 17 und einen Audio-
oder Sprachsignal-Ausgabeabschnitt 19.
Der Navigationsverarbeitungsabschnitt 11 weist eine
Zentraleinheit (CPU) 111 zum Ausführen verschiedener Funkti
ons- oder Betriebsverarbeitungen, z. B. Navigationsverarbei
tungen, und zum Ausgeben der Ergebnisse dieser Verarbeitun
gen auf. Ein ROM-Speicher 112 und ein RAM-Speicher 113 sind
über Busleitungen, z. B. Datenbusse, mit der Zentraleinheit
(CPU) 111 verbunden. Der ROM-Speicher 112 ist ein Festwert
speicher, in dem verschiedene Programme, z. B. Programme zum
Abrufen von Fahrtrouten oder -strecken für einen Zielort,
für eine Fahrtführung entlang der Fahrtstrecken und zum
Festlegen eines Intervalls, in dem eine Steuerung durchge
führt werden soll, gespeichert sind. Der RAM-Speicher 113
ist ein Direktzugriffsspeicher, der als Arbeitsspeicher
dient, der durch die Zentraleinheit 111 verwendet wird, um
die verschiedenen Funktions- oder Betriebsverarbeitungen
auszuführen.
Der Datenspeicherabschnitt 12 weist eine Karten- oder
Tabellendatendatei, eine Kreuzungsdatendatei, eine Knotenda
tendatei, eine Straßeninformationsdatei, eine Foto- oder
Bilddatendatei und Dateien für andere Daten zum Speichern
verschiedener Informationen über jeden lokalen Bereich, z. B.
Informationen über Hotels und Tankstellen und über Orte von
Sehenswürdigkeiten auf. In diesen Dateien sind verschiedene
Daten zum Suchen von Fahrtstrecken, Darstellen von Führungs-
oder Leitansichten entlang den gesuchten Fahrtstrecken, Dar
stellen von Fotos und Diagrammen, durch die Kreuzungen und
Fahrtstrecken gekennzeichnet sind, Darstellen des bis zur
nächsten Kreuzung zu fahrenden Streckenabschnitts und der an
der nächsten Kreuzung zu fahrenden Richtung und zum Ausgeben
anderer Führungs- oder Leitinformationen an einen Anzeigeab
schnitt 17 und den Audio- oder Sprachsignal-Ausgabeabschnitt
19 gespeichert.
Unter den in diesen Dateien gespeicherten Informationen
werden die Dateien, in denen Kreuzungsdaten, Knotendaten und
Straßeninformationen gespeichert sind, während einer norma
len Navigation für die Fahrtstreckensuche verwendet. In die
sen Dateien sind Straßenmerkmale, wie beispielsweise Stra
ßenbreiten und -steigungen, Straßenoberflächenzustände,
Krümmungsradien von Kurven, Kreuzungen, T-förmige Kreuzun
gen, die Anzah1 von Fahrspuren, Positionen, wo die Anzahl
der Fahrspuren abnimmt, Einfahrten in Kurven, Schienenkreu
zungen, geneigte Auf- oder Zufahrt en zu Autobahnen oder
Highways, Mauthäuschen oder -stellen auf Autobahnen oder
Highways, Punkte, wo die Straßenbreite sich verengt, bergab
führende Straßen und bergaufführende Straßen, gespeichert.
Zum Speichern dieser Dateien werden verschiedene Spei
chervorrichtungen verwendet, wie beispielsweise Disketten,
Festplatten, CD-ROM-Speicher, optische Platten, Magnetbän
der, IC-Karten und optische Karten. Obwohl für diese Dateien
vorzugsweise Vorrichtungen mit hoher Speicherkapazität ver
wendet werden, z. B. CD-ROM-Speicher, können für einzelne Da
ten, z. B. Dateien für andere Daten und Daten für jeden loka
len Bereich, IC-Karten verwendet werden. Der vorstehend be
schriebene Navigationsverarbeitungsabschnitt 11 und der Da
tenspeicherabschnitt 12 als Straßeninformationsspeicherein
richtung bilden eine Straßeninformationserfassungseinrich
tung.
Der Ist-Positionserfassungsabschnitt 13 weist einen
GPS-Empfänger 131, einen geomagnetischen Sensor 132, einen
Abstandsensor 133, einen Lenkwinkelsensor 134, einen Baken-
oder Leitstrahlsensor 135 und einen Gyrosensor 136 auf. Der
GPS-Empfänger 131 ist eine Vorrichtung zum Empfangen elek
trischer Wellen oder Signale von einem künstlichen Satelli
ten, um die Fahrzeugposition zu erfassen. Der geomagnetische
Sensor 132 erfaßt das Erdmagnetfeld, um die Richtung zu be
stimmen, in die das Fahrzeug fährt. Als Abstandsensor 133
können Meßvorrichtungen zum Erfassen und Zählen der Anzahl
von Radumdrehungen oder Meßvorrichtungen zum Erfassen der
Beschleunigung und zum zweifachen Integrieren der Beschleu
nigung oder andersartige Meßvorrichtungen verwendet werden.
Als Lenkwinkelsensor 134 kann beispielsweise ein optischer
Drehsensor, ein Drehwiderstand oder eine ähnliche Vorrich
tung verwendet werden. Für diesen Zweck kann jedoch auch ein
an einem Radabschnitt angeordneter Winkelsensor verwendet
werden. Der Baken- oder Leitstrahlsensor 135 empfängt Posi
tionsinformationen von an Straßen angeordneten Baken. Der
Gyrosensor 136 besteht aus einem Gasratenkreiselkompaß, ei
nem Glasfaserkreiselkompaß oder einer ähnlichen Vorrichtung,
durch die die Winkelgeschwindigkeit des Fahrzeugs erfaßt und
durch Integrieren der Winkelgeschwindigkeit die Fahrtrich
tung des Fahrzeugs bestimmt wird.
Der GPS-Empfänger 131 und der Baken- oder Leitstrahl
sensor 135 des Ist-Positionserfassungsabschnitts 13 können
jeweils unabhängig eine Positionsmessung durchführen. Anson
sten wird die Absolutposition des Fahrzeugs (Fahrzeug
position) durch Kombinieren eines durch den Abstandsensor
133 erfaßten Abstands und einer durch den geomagnetischen
Sensor 132 und den Gyrosensor 136 erfaßten Richtung oder
durch Kombinieren eines durch den Abstandsensor 133 erfaßten
Abstands und eines durch den Lenkwinkelsensor 134 erfaßten
Lenkwinkels erfaßt.
Der Kommunikationsabschnitt 15 ist verantwortlich für
die Übertragung und den Empfang verschiedener Daten zu bzw.
von einem FM-Sender, einem Telefonnetz oder einer ähnlichen
Einrichtung, und empfängt beispielsweise verschiedene Daten
von einem Informationszentrum oder einer ähnlichen Einrich
tung, z. B. Straßeninformationen, wie beispielsweise Ver
kehrststockungen oder -staus und Informationen über Ver
kehrsunfälle.
Der Eingabeabschnitt 16 ist so konfiguriert, daß bei
Fahrtbeginn die aktuelle oder Ist-Position korrigiert und
ein Zielort eingegeben werden kann. Beispielsweise kann der
Eingabeabschnitt 16 so konfiguriert sein, daß er ein Sensor
feld aufweist, das auf einem Bildschirm einer Sichtanzeige
angeordnet ist, die den Anzeigeabschnitt 17 bildet, und
durch das durch Berühren von auf dem Bildschirm dargestell
ten Tasten und Menüs Informationen eingegeben werden können,
oder der Eingabeabschnitt kann eine Tastatur, eine Maus, ei
nen Strichmarkierungs- oder Strichcodeleser, einen Licht-
oder Leuchtstift oder eine Fernbedienung für einen Remote-
Betrieb aufweisen.
Der Anzeigeabschnitt 17 zeigt verschiedene Informatio
nen an, z. B. eine Betriebs- oder Funktionsanleitung, Be
triebs- oder Funktionsmenüs, Funktionstasten, eine Fahrt
strecke zu durch den Benutzer geeignet gesetzten Führungs-
oder Leitpositionen und Leit- oder Führungsansichten entlang
der zu fahrenden Fahrtstrecke. Als Anzeigeabschnitt 17 ver
wendbare Vorrichtungen sind beispielsweise eine Elektronen
strahlröhren-(CRT-)Sichtanzeige, eine Flüssig
kristall-Sichtanzeige (LCD), eine Plasma-Sichtanzeige und eine Holo
grammvorrichtung, die Hologramme auf die Frontscheibe proji
ziert.
Ein Audio- oder Sprachsignal-Eingabeabschnitt 18 be
steht aus einem Mikrofon oder einer ähnlichen Einrichtung
und ermöglicht die akustische Eingabe erforderlicher Infor
mationen. Der Audio- oder Sprachsignal-Ausgabeabschnitt 19
weist einen Sprachsynthetisator und einen Lautsprecher auf
und gibt durch den Sprachsynthetisator synthetisierte aku
stische oder Sprachsignal-Leit- oder Führungsinformationen
aus. Außer den durch den Sprachsynthetisator synthetisierten
Sprachsignalen können verschiedenartige Leit- oder Führungs
informationen im voraus auf einem Magnetband aufgezeichnet
und durch den Lautsprecher ausgegeben werden. Alternativ
können die durch den Sprachsynthetisator synthetisierten
Sprachsignale mit den Sprachsignalen vom Band kombiniert
werden.
In einem solchen Navigationssystem 10 besteht eine
Fahrzeugpositionserfassungseinrichtung aus dem Ist-Positi
onserfassungsabschnitt 13, und eine Straßeninformationser
fassungseinrichtung wird durch den Datenspeicherabschnitt 12
gebildet. Außerdem wird eine Straßenmerkmalbestimmungsein
richtung durch den Datenspeicherabschnitt 12, den
Ist-Positionserfassungsabschnitt 13 und den Navigationsverarbei
tungsabschnitt 11 gebildet.
Ferner wird eine Einrichtung zum Festlegen eines
Steuerintervalls durch den Ist-Positionserfassungsabschnitt
13, den Datenspeicherabschnitt 12 und den Navigationsverar
beitungsabschnitt 11 gebildet.
Ein Intervall in Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug, in dem
eine Steuerung ausgeführt werden soll, wird durch den Navi
gationsverarbeitungsabschnitt 11 basierend auf der durch den
Ist-Positionserfassungsabschnitt 13 erfaßten Fahrzeugpositi
on und der durch die Straßeninformationserfassungseinrich
tung erfaßten Straßeninformation festgelegt. Ein Intervall,
in dem eine Steuerung ausgeführt werden soll, ist das näch
ste Intervall von Intervallen der zu fahrenden Straßen, in
dem erwartet wird, daß Verzögerungs- und Beschleunigungsvor
gänge des Fahrzeugs als Serie von Fahrfunktionen durchge
führt werden. Beispielsweise kann eine Kreuzung oder eine
Kurve als solches Intervall betrachtet werden.
Insbesondere ist ein Mittelpunkt P einer Kreuzung als
ein Bezugspunkt gekennzeichnet, und ein Intervall, das sich
von einer Position 10 Meter vor dem Punkt über eine Strecke
von 20 Meter in Richtung Kreuzungsausfahrt erstreckt, wird
als Intervall e festgelegt, in dem eine Steuerung durchge
führt werden soll. Im Fall einer Kurve kann ein Begrenzungs-
oder Schnittpunkt oder der tiefste oder äußerste Punkt der
Kurve als Bezugspunkt verwendet werden, um vor und hinter
einem solchen Punkt vorgegebene Abstände und dadurch ein In
tervall festzulegen, in dem eine Steuerung ausgeführt werden
soll.
Der Ausdruck "eine zu fahrende Straße" bezeichnet eine
als Fahrtstrecke oder -kurs für das Fahrzeug festgelegte
Straße, wenn eine Fahrtstrecke festgesetzt ist, und bezeich
net eine voraussichtlich oder erwartungsgemäß zu fahrende
Straße, wenn das Fahrzeug beispielsweise geradeaus fährt,
wenn keine Fahrtstrecke festgesetzt ist. Durch Bereitstellen
einer Einrichtung zum Erfassen einer gefahrenen Fahrtstrecke
zum Suchen oder Erfassen einer solchen zu fahrenden Straße,
kann eine zu fahrende Straße präziser festgelegt und die
Steuerbarkeit verbessert werden.
Der Automatik-Getriebe-(A/T-)Modusauswahlabschnitt 20
ist ein später beschriebener Funktionsabschnitt zum Auswäh
len eines Getriebemodus in einem Abschnitt zum Bestimmen ei
ner Getriebestufe. Für den Erfassungsabschnitt 20 werden ein
Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 31 als Fahrzeuggeschwindig
keitserfassungseinrichtung, ein Bremsensensor 32 als Fahrt
funktionserfassungseinrichtung, ein Beschleunigungspedalsen
sor 33, ein Blinkersensor 34 und ein Drosselklappenöffnungs
sensor 35 verwendet. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 31
erfaßt eine Fahrzeuggeschwindigkeit V, der Bremsensensor 32
erfaßt den aktivierten und den nicht-aktivierten Zustand der
Bremse, der Beschleunigungspedalsensor 33 erfaßt die Stel
lung bzw. den Betätigungsgrad α des Beschleunigungspedals,
der Blinkersensor 35 erfaßt den aktivierten und den nicht
aktivierten Zustand des Blinkers und der Drosselklappenöff
nungssensor 35 erfaßt den Drosselklappenöffnungsgrad θ. Au
ßerdem kann der Fahrtzustanderfassungsabschnitt 30 verwendet
werden, um, unabhängig davon, ob ein Temporegler oder Tem
postat aktiviert ist oder nicht, ein Licht eingeschaltet ist
oder nicht und der Scheibenwischer aktiviert ist oder nicht,
das Übersetzungsverhältnis zu erfassen.
Die Steuerungseinrichtung 5 empfängt ein Fahrzeugge
schwindigkeitssignal, ein Beschleunigungspedalstellungssi
gnal vom Beschleunigungspedalsensor, ein Drosselklappenöff
nungssignal vom Drosselklappensensor, Signale, die den akti
vierten bzw. den nicht-aktivierten Zustand der Bremse anzei
gen, vom Bremsensensor, Signale, die den aktivierten bzw.
den nicht-aktivierten Zustand des Blinkers anzeigen, vom
Blinkersensor und Straßeninformationen vom Navigationssystem
10. Außerdem wird die Absicht des Fahrers, einen Verzöge
rungsvorgang auszuführen, basierend auf den Signalen, die
den aktivierten bzw. den nicht-aktivierten Zustand der Brem
se anzeigen, und den Signalen, die den aktivierten bzw. den
nicht aktivierten Zustand des Blinkers anzeigen, bestätigt.
Die Steuerungseinrichtung 5 steuert die Motorleistung
basierend auf der erfaßten Fahrzeuggeschwindigkeit V und dem
Betätigungsgrad α des Beschleunigungspedals und ähnlichen
Informationen, steuert eine Motorsteuerungseinrichtung 6,
definiert einen oberen Getriebestufen-Grenzwert in einem In
tervall, in dem eine Steuerung ausgeführt werden soll, ba
sierend auf den vom Navigationsverarbeitungsabschnitt 11 zu
geführten Straßeninformationen, und gibt ein Signal, durch
das die Getriebestufen gesteuert werden, an eine später be
schriebene Getriebesteuerungseinrichtung 40 aus.
Diese Steuerungseinrichtung 5 bildet eine Getriebestu
fensteuerungseinrichtung, die den durch die Getriebesteue
rungseinrichtung 40 definierten oberen
Getriebestufen-Grenzwert reguliert oder einstellt.
Diese Steuerung zum Regulieren des oberen Getriebestu
fen-Grenzwertes wird basierend auf einer in Fig. 3 durch ein
Diagramm dargestellten Tabelle zum Regulieren oder Einstel
len von Getriebestufen ausgeführt. Die Tabelle zum Regulie
ren oder Einstellen von Getriebestufen wird festgelegt, um
zu versuchen, eine optimale Getriebestufe für eine Beschleu
nigung unter Bezug auf die Fahrzeuggeschwindigkeit auszuwäh
len. Die Inhalte der Tabelle können basierend auf bestimmten
Faktoren, z. B. der Steigung der Straße, dem Fahrzeugtyp, dem
Fahrzeuggewicht, der Art der Kreuzung, der Anzahl von an der
Kreuzung kreuzenden Fahrspuren und darauf, ob das Fahrzeug
nach links oder nach rechts drehen soll, geändert werden.
Beispielsweise kann die Tabelle im Fall einer bergauffüh
renden Straße so geändert werden, daß die Steuerung relativ
schnell ausgeführt wird, um eine Schaltstufe für einen nied
rigeren Gang einzustellen.
Die Steuerungseinrichtung 5 bestätigt die Position des
Fahrzeugs und reagiert, wenn das Fahrzeug in ein Intervall
eintritt, in dem eine Steuerung ausgeführt werden soll, auf
einen Übergang von einem aktivierten Zustand auf einen
nicht-aktivierten Zustand des Beschleunigungspedals durch
Definieren eines oberen Getriebestufen-Grenzwertes bezüglich
der Fahrzeuggeschwindigkeit V zu diesem Zeitpunkt basierend
auf der vorstehend beschriebenen Tabelle zum Regulieren oder
Einstellen von Getriebestufen. Zu diesem Zeitpunkt findet,
wenn die Getriebestufe des derart definierten oberen Grenz
wertes niedriger ist als die aktuell eingestellte Getriebe
stufe, ein Schaltvorgang zu einem niedrigeren Gang statt,
und die Motorbremse wird aktiviert. In diesem Fall wird,
weil die Absicht einer Verzögerung durch den Übergang des
Beschleunigungspedals bereits bestätigt wurde, durch den
Schaltvorgang zu einem niedrigeren Gang nur ein geringes
störendes oder unangenehmes Gefühl verursacht.
Wenn das Fahrzeug in ein Intervall eintritt, in dem ei
ne Steuerung ausgeführt werden soll, und das Beschleuni
gungspedal nicht aktiviert ist, stellt der nicht-aktivierte
Zustand des Beschleunigungspedals nicht notwendigerweise die
Absicht dar, eine Verzögerung auszuführen. Dann wird die Ab
sicht, einen Verzögerungsvorgang auszuführen, durch andere
Funktionen bestätigt. Beispielsweise kann die Steuerung zum
Einstellen des oberen Getriebestufen-Grenzwertes basierend
darauf beginnen, daß die Bremse betätigt bzw. aktiviert oder
der Blinker eingeschaltet wird.
Wie in Fig. 2 dargestellt, weist die Auto
matik-Getriebevorrichtung 4 ein Automatik-Getriebe 41 (bei der
vorliegenden Ausführungsform ein mehrstufiges Getriebe mit
fünf Getriebestufen), ein Stellglied 42 zum Einstellen von
Getriebeübersetzungsverhältnissen (bei der vorliegenden Aus
führungsform eine Hydrauliksteuerungsschaltung zum Einstel
len von fünf Getriebestufen) und eine Getriebesteuerungsein
richtung 40 zum Ausgeben eines Aktivierungssignals an das
Stellglied 42 auf. Die Getriebesteuerungseinrichtung 40 emp
fängt das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal, das Beschleuni
gungspedalstellungssignal vom Beschleunigungspedalsensor und
das Drosselklappenöffnungssignal vom Drosselklappensensor.
Die Kommunikation zwischen der Getriebesteuerungseinrichtung
40 und der Motorsteuerungseinrichtung 6 wird nach Erforder
nis ermöglicht.
Die Getriebesteuerungseinrichtung 40, die eine Einrich
tung zum Einstellen des Getriebeübersetzungsverhältnisses
bildet, bestimmt die auszuwählende Getriebestufe unter Ver
wendung beispielsweise einer Datentabelle zum Bestimmen der
Getriebestufe basierend auf dem Drosselklappenöffnungsgrad
und der Fahrzeuggeschwindigkeit (Getriebestufentabelle). Für
die Getriebestufentabelle werden ein Normalmodus, ein Lei
stungsmodus, ein Modus für eine geneigte Straße und ähnliche
Modi bereitgestellt und können durch den Fahrer nach Wunsch
oder durch eine Steuerung in Abhängigkeit von den Straßenbe
dingungen geschaltet werden.
Außerdem werden, wenn ein Getriebestufensteuersignal
von der Steuerungseinrichtung 5 zugeführt wird, die Getrie
bestufen innerhalb des regulierten Bereichs gesteuert. Auch
wenn die Getriebesteuerungseinrichtung 40 beispielsweise
entschieden hat, den fünften Getriebegang zu verwenden, wird
ein dem Stellglied 4 zugeführtes Befehlssignal nur im Be
reich von einem ersten Getriebegang bis zu einem vierten Ge
triebegang ausgegeben, wenn die Steuerungseinrichtung den
vierten Getriebegang als oberen Grenzwert gesetzt hat. Ein
in einem solchen Bereich festgelegtes Befehlssignal wird dem
Stellglied 42 zugeführt, um das Getriebeübersetzungsverhält
nis einzustellen.
Nachstehend wird ein durch die Steuerungseinrichtung
bezüglich den Getriebestufen ausgeführter Steuerungsablauf
für den Fall, daß das Fahrzeug eine Kreuzung durchfährt, un
ter Bezug auf die in Fig. 4 und 5 dargestellten Ablaufdia
gramme beschrieben.
Zunächst wird die Fahrzeugposition durch den
Ist-Positionserfassungsabschnitt 13 erfaßt und die Annäherung an
eine Kreuzung bezüglich der Fahrzeugposition bestätigt. Dar
aufhin wird ein Intervall e, in dem eine Steuerung ausge
führt werden soll, zwischen Positionen vor und hinter einem
Bezugspunkt P in der Kreuzung (Kreuzungsknoten) festgelegt,
die vom Bezugspunkt um vorgegebene Abstände in Fahrtrichtung
beabstandet sind (Schritt S10). Nachdem das Intervall e, in
dem die Steuerung ausgeführt werden soll, festgelegt ist,
wird mit der Steuerung für einen Kreuzungsbereich begonnen
(Schritt S20) (Fig. 5).
Durch Erfassen der Fahrzeugposition wird festgestellt,
ob das Fahrzeug in das Intervall eingefahren ist, in dem die
Steuerung ausgeführt werden soll, oder nicht (Schritt S201).
Wenn das Fahrzeug sich nicht im Intervall e befindet (d. h.,
wenn die Antwort bei Schritt S201 NEIN lautet), kehrt die
Verarbeitung zum Hauptprogramm zurück. Wenn das Fahrzeug
sich im Intervall e befindet (d. h., wenn die Antwort bei
Schritt S201 JA lautet), wird die Fahrzeuginformation erfaßt
(Schritt S203). Die Fahrzeuginformaton umfaßt die aktuelle
Getriebestufe, die Fahrzeuggeschwindigkeit V, Informationen
darüber, ob das Beschleunigungspedal auf den aktivierten
oder den nicht-aktivierten Zustand eingestellt ist, und dar
über, ob die Bremse auf den aktivierten oder den nicht-
aktivierten Zustand eingestellt ist.
Daraufhin wird festgestellt, ob das Beschleunigungspe
dal auf den nicht-aktivierten Zustand eingestellt ist oder
nicht (Schritt S205). Wenn das Beschleunigungspedal auf den
aktivierten Zustand eingestellt ist (d. h., wenn die Antwort
bei Schritt S205 NEIN lautet), schreitet die Verarbeitung zu
Schritt S215 fort.
Wenn das Beschleunigungspedal nicht aktiviert ist
(d. h., wenn die Antwort bei Schritt S205 JA lautet), wird
basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit V und der in Fig.
3 als Diagramm dargestellten Tabelle zum Regulieren der Ge
triebestufen ein oberer Getriebestufen-Grenzwert bestimmt.
Daraufhin wird festgestellt, ab die Bremse aktiviert
ist oder nicht (Schritt S209) . Wenn die Bremse aktiviert ist
(d. h., wenn die Antwort bei Schritt S209 JA lautet), wird
festgestellt, daß der Fahrer eher oder eindeutiger die Ab
sicht hat, einen Verzögerungsvorgang auszuführen, als wenn
das Beschleunigungspedal aktiviert oder betätigt ist. In
diesem Fall wird der bei Schritt S207 bestimmte obere Ge
triebestufen-Grenzwert unverändert als ein Getriebestufenbe
fehlswert festgelegt.
Wenn die Bremse nicht aktiviert ist (d. h., wenn die
Antwort bei Schritt S209 NEIN lautet), wird, weil nicht aus
reichend oder eindeutig festgestellt wurde, daß der Fahrer
beabsichtigt, einen Verzögerungsvorgang auszuführen, festge
stellt, ob bei Schritt S207 zum Regulieren von Getriebestu
fen der zweite Getriebegang festgelegt wurde oder nicht
(Schritt S211). Dies ist eine Vorbereitung, die hinsichtlich
der Größe des Stoßes oder Rucks, der bei einer Gangänderung
auftritt, und eines unangenehmen oder störenden Gefühls vor
genommen wird, das durch das Fahrzeugverhalten verursacht
wird, wenn die Getriebestufe auf den zweiten Getriebegang
eingestellt wird, weil die Absicht des Fahrers nicht bestä
tigt wurde.
Wenn die Getriebestufe nicht auf den zweiten Getriebe
gang eingestellt ist (d. h., wenn die Antwort bei Schritt
S211 NEIN lautet), wird der bei Schritt S207 bestimmte obere
Getriebestufen-Grenzwert unverändert als Befehlswert verwen
det. Außerdem kann das Fahrzeug in diesem Fall die Kreuzung
durchfahren, indem es durch seine Trägheit angetrieben wird,
wobei das Beschleunigungspedal auf den nicht-aktivierten Zu
stand eingestellt ist.
Wenn der zweite Getriebegang eingestellt ist (d. h.,
wenn die Antwort bei Schritt S211 JA lautet), wird der obere
Getriebestufen-Grenzwert auf den dritten Getriebegang geän
dert (Schritt S213). Anschließend wird der bei den Schritten
S207 und S213 bestimmte obere Getriebestufen-Grenzwert an
die Getriebesteuerungseinrichtung 40 ausgegeben (Schritt
S219), und die Verarbeitung kehrt zum Hauptprogramm zurück.
Wenn bei Schritt S205 festgestellt wurde, daß das Be
schleunigungspedal aktiviert ist, wird festgestellt, ob die
Schritte S207 bis S213 im Intervall e bereits ausgeführt
wurden oder nicht (Schritt S215). Wenn dies der Fall ist
(d. h., wenn die Antwort bei Schritt S215 JA lautet), bedeu
tet dies, daß der Verzögerungsvorgang für das Durchfahren
der Kreuzung bereits abgeschlossen ist und der Fahrer das
Fahrzeug beschleunigen kann. Daher wird ein oberer Getriebe
stufen-Grenzwert basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit V
und der in Fig. 3 als Diagramm dargestellten Tabelle zum
Einstellen der Getriebestufen bestimmt (Schritt S217).
Der bei Schritt S217 bestimmte obere Getriebe
stufen-Grenzwert wird an die Getriebesteuerungseinrichtung ausgege
ben (Schritt S219), und die Verarbeitung kehrt zum Hauptpro
gramm zurück.
Wenn die Schritte S207 bis S203 nicht ausgeführt wurden
(d. h., wenn die Antwort bei Schritt S215 NEIN lautet), kehrt
die Verarbeitung zum Hauptprogramm zurück. Dies bedeutet,
daß das Fahrzeug die Kreuzung mit betätigtem oder aktivier
tem Beschleunigungspedal durchfahren hat und ein Verzöge
rungs- und ein Beschleunigungsvorgang nicht als Serie von
Fahrfunktionen durchgeführt wurden.
Die Getriebesteuerungseinrichtung 40 wählt eine Getrie
bestufe basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit V und ei
ner normalen Tabelle für die Getriebestufen aus, vergleicht
die Getriebestufe mit dem bei Schritt S219 als Befehlswert
aus gegebenen oberen Getriebestufen-Grenzwert und wählt die
Getriebestufe des niedrigsten Getriebegangs aus. Daraufhin
gibt sie ein Befehlssignal an das Stellglied 42 aus, so daß
die zuletzt ausgewählte Getriebestufe eingestellt wird.
Durch diese Steuerung findet in Abhängigkeit von der Fahr
zeuggeschwindigkeit ein Schaltvorgang zu einem niedrigeren
Getriebegang statt, wenn die zuletzt ausgewählte Getriebe
stufe niedriger ist als die aktuell eingestellte Getriebe
stufe. Dadurch kann eine Antriebskraft gemäß der Absicht des
Fahrers eingestellt und zügig aus einer Kreuzung herausge
fahren werden.
Der vorstehend beschriebene Steuerungsablauf kann ent
weder durch die Getriebesteuerungseinrichtung 40 oder durch
den Navigationsverarbeitungsabschnitt 11 ausgeführt werden,
und alternativ kann eine Anordnung verwendet werden, bei der
die Steuerungseinrichtung 5, die Getriebesteuerungseinrich
tung 40 und der Navigationsverarbeitungsabschnitt 11 jeweils
für einen Teil einer solchen Steuerung verantwortlich sind.
Die vorstehend beschriebene Getriebestufensteuerung
führt zu nachstehend beschriebenen Operationen oder Be
triebsfunktionen eines Fahrzeugs. Wie in Fig. 6 dargestellt,
wird ein Fahrzeug, das in ein Intervall eingetreten ist, in
dem eine Steuerung ausgeführt werden soll, als Ergebnis ei
nes durch Deaktivieren des Beschleunigungspedals verursach
ten Schaltvorgangs zu einem niedrigeren Getriebegang verzö
gert. Zu diesem Zeitpunkt wird eine optimale Getriebestufe
für einen nächsten Beschleunigungsvorgang gemäß der Ge
schwindigkeit des fahrenden Fahrzeugs eingestellt. Dadurch
beginnt, wenn das Beschleunigungspedal aktiviert wird, nach
dem das Fahrzeug die Kreuzung durchfahren hat bzw. aus der
Kreuzung heraus fährt, sofort ein Beschleunigungsvorgang,
weil die optimale Getriebestufe für den Beschleunigungsvor
gang bereits eingestellt wurde. Dadurch wird ein durch den
Fahrer beabsichtigter zügiger Beschleunigungsvorgang er
reicht.
Die Getriebesteuerungseinrichtung kann eine Getriebe
stufe basierend auf dem Drosselklappenöffnungsgrad und der
Fahrzeuggeschwindigkeit oder basierend auf der Beschleuni
gungspedalstellung und der Fahrzeuggeschwindigkeit festle
gen. Alternativ kann eine Anordnung verwendet werden, bei
der eine Getriebestufe basierend auf der Größe des Motor
drehmoments und der Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt wird.
Die in Fig. 3 als Diagramm dargestellte Tabelle weist
einen Hysterese- oder Übergangsbereich zum Verhindern von
Regelschwingungen auf. Die in durchgezogenen Linien darge
stellten Grenzen werden verwendet, wenn die Fahrzeugge
schwindigkeit V zunimmt, und die in gestrichelten Linien
dargestellten Grenzen werden verwendet, wenn die Fahrzeugge
schwindigkeit abnimmt.
Es kann eine Automatik-Getriebevorrichtung mit einem
stufenlosen Getriebe verwendet werden, wobei in diesem Fall
die Einrichtung zum Festlegen des Getriebeübersetzungsver
hältnisses anstelle von Getriebestufen den Bereich von Ge
triebeübersetzungsverhältnissen festlegt.
Wenn, wie vorstehend beschrieben, ein Beschleunigungs
vorgang in einem Intervall ausgeführt wird, in dem eine
Steuerung ausgeführt werden soll, wird durch eine erfin
dungsgemäße Fahrzeugsteuerungseinrichtung im voraus in Er
wartung des nächsten Beschleunigungsvorgangs eine optimale
Getriebestufe für einen Beschleunigungsvorgang eingestellt.
Dadurch wird eine zügige und hochgradig reaktionsschnelle
Steuerung von Getriebeübersetzungsverhältnissen ermöglicht,
um der Absicht des Fahrers zu entsprechen.
Die Zuverlässigkeit des Steuerungsablaufs kann außerdem
erhöht werden, indem der Beginn der Steuerung festgelegt
wird, nachdem die Absicht des Fahrers, einen Verzögerungs
vorgang auszuführen, basierend darauf, ob das Beschleuni
gungspedal, die Bremse und der Blinkers betätigt sind, be
stätigt wird.
Außerdem kann, weil unnötige Schaltvorgänge der Getrie
beschaltstufen unterdrückt werden, die Belastung des Ge
triebes vermindert werden.
Claims (4)
1. Fahrzeugsteuerungseinrichtung mit:
einer Straßeninformationserfassungseinrichtung zum Erfassen von Straßeninformationen;
einer Fahrzeugpositionserfassungseinrichtung zum Erfassen der Position des Fahrzeugs auf einer Straße;
einer Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungseinrichung zum Erfassen der Geschwindigkeit des Fahrzeugs;
einer Einrichtung zum Festlegen eines Steuerinter valls zum Festlegen eines Intervalls auf der gefahrenen Straße mit einer Kreuzung, in dem eine Steuerung ausgeführt werden soll, von der Position des Fahrzeugs;
einer Automatik-Getriebevorrichtung zum automati schen Auswählen eines Getriebeübersetzungsverhältnis ses;
einer Einrichtung zum Regulieren eines Getriebe übersetzungsverhältnisses zum Regulieren eines oberen Grenzwertes für Getriebeübersetzungsverhältnisse in dem Intervall, in dem eine Steuerung ausgeführt werden soll, basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit;
einer Fahrtfunktionserfassungseinrichtung zum Er fassen einer Fahrtfunktion des Fahrers; und
einer Einrichtung zum Einstellen eines Getriebe übersetzungsverhältnisses zum Einstellen des durch die Automatik-Getriebevorrichtung ausgewählten Getriebe übersetzungsverhältnisses in einem Bereich, der basie rend auf einer vorgegebenen Fahrtfunktion definiert ist.
einer Straßeninformationserfassungseinrichtung zum Erfassen von Straßeninformationen;
einer Fahrzeugpositionserfassungseinrichtung zum Erfassen der Position des Fahrzeugs auf einer Straße;
einer Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungseinrichung zum Erfassen der Geschwindigkeit des Fahrzeugs;
einer Einrichtung zum Festlegen eines Steuerinter valls zum Festlegen eines Intervalls auf der gefahrenen Straße mit einer Kreuzung, in dem eine Steuerung ausgeführt werden soll, von der Position des Fahrzeugs;
einer Automatik-Getriebevorrichtung zum automati schen Auswählen eines Getriebeübersetzungsverhältnis ses;
einer Einrichtung zum Regulieren eines Getriebe übersetzungsverhältnisses zum Regulieren eines oberen Grenzwertes für Getriebeübersetzungsverhältnisse in dem Intervall, in dem eine Steuerung ausgeführt werden soll, basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit;
einer Fahrtfunktionserfassungseinrichtung zum Er fassen einer Fahrtfunktion des Fahrers; und
einer Einrichtung zum Einstellen eines Getriebe übersetzungsverhältnisses zum Einstellen des durch die Automatik-Getriebevorrichtung ausgewählten Getriebe übersetzungsverhältnisses in einem Bereich, der basie rend auf einer vorgegebenen Fahrtfunktion definiert ist.
2. Fahrzeugsteuerungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei
die durch die Fahrtfunktionserfassungseinrichtung er
faßte Fahrfunktion eine Aktivierung eines Beschleuni
gungspedals, eine Aktivierung einer Bremse, oder das
Einschalten eines Blinkers ist.
3. Fahrzeugsteuerungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
wobei die Automatik-Getriebevorrichtung ein mehrstufi
ges Getriebe ist.
4. Fahrzeugsteuerungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
wobei die Automatik-Getriebevorrichtung ein stufenloses
Getriebe ist.
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