DE3438019A1

DE3438019A1 - Steuervorrichtung fuer fahrzeuge

Info

Publication number: DE3438019A1
Application number: DE19843438019
Authority: DE
Inventors: Yoshimi Asaka Saitama Furukawa; Yusuke Niiza Saitama Koizumi; Shoichi Tokio/Tokyo Sano
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1983-10-17
Filing date: 1984-10-17
Publication date: 1985-05-02
Also published as: JPS6085074A; GB2148220B; GB8425982D0; FR2553364A1; FR2553364B1; US4566711A; DE3438019C2; GB2148220A

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. H. WeickmaStn;~Dipl.;P«ys^Pr:_:iL:Fincke

Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Cheml B.Hüber Dr.-Ing. H. LiSKA Dr.J. Prechtef 3438019

8000 MÜNCHEN 86 POSTFACH 860 820

MÖHLSTRASSE 22 TELEK)N (089) 980352

DXTTTÄ TELEX522621 ^JV-^rt-^LXX" TELEGRAMM PATENTWEICKMANNMÜNCHEN

Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha

27-8, Jingumae 6-chome,.Shibuya-ku, Tokyo, Japan

Steuervorrichtung für Fahrzeuge

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, d.h., eine Steuervorrichtung für Fahrzeuge, bei denen ein Hinterrad als Funktion der Steuerung eines Vorderrades steuerbar ist.

In der JP-A-59-26363 ist bereits eine Steuervorrichtung für Fahrzeuge vorgeschlagen worden, wobei ein Hinterrad als Funktion der Steuerung eines Vorderrades derart steuerbar ist, daß das gesteuerte Winkelverhältnis des Hinterrades in Bezug auf das Vorderrad als Funktion der Fahrzeuggeschwindigkeit veränderbar ist.

Speziell wird bei dieser Steuervorrichtung das Hinterrad bei relativ kleinen Fahrzeuggeschwindigkeiten in Bezug auf das Vorderrad gegensinnig oder unter einem Winkel von im wesentlichen Null gesteuert, während es bei relativ hohen Fahrzeuggeschwindigkeiten gleichsinnig mit dem Vorderrad gesteuert wird. Das gesteuerte Winkelverhältnis ist als eine kontinuier-

liehe Funktion der Fahrzeuggeschwindigkeit gegeben, wie dies durch eine Kurve X in Fig. 11 zum Ausdruck kommt. Für Fahrzeuggeschwindigkeiten, die größer als eine vorgegebene Fahrzeuggeschwindigkeit d.. sind, ist das gesteuerte Winkelverhältnis positiv, d.h., der Winkel des Vorder- und Hinterrades sind phasengleich, während für Fahrzeuggeschwindigkeiten, die kleiner als die vorgegebene Fahrzeuggeschwindigkeit d. sind, das gesteuerte Winkelverhältnis negativ ist, d.h., die gesteuerten Winkel sind gegenphasig. Auf der Funktionskurve X ist daher in einem Bereich von kleinen bis zu großen Geschwindigkeiten eine kontinuierliche Einstellung des gesteuerten Winkelverhältnisses möglich. Bei relativ kleinen Fahrzeuggeschwindigkeiten werden daher der minimale Wenderadius des Fahrzeugs und die innere Radweite wesentlich reduziert, wobei darüber hinaus die Wendigkeit des Fahrzeugs, beispielsweise beim Einparken, beim Fahren auf schmalen kurvigen Straßen und bei einer U-Wende, wesentlich verbessert wird. Darüber hinaus kann die Steuerbarkeit bei relativ hohen Fahrzeuggeschwindigkeiten wesentlich verbessert werden.

Bei einem derartigen Steuersystem muß jedoch zur Bestimmung eines möglicherweise richtigen einzustellenden gesteuerten Winkelverhältnisses als Funktion eines der Fahrzeuggeschwindigkeit entsprechenden Signals die tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit mittels eines Geschwindigkeitssensors als Signalquelle direkt erfaßt werden. Generell sind jedoch derartige verfügbare Geschwindigkeitssensoren aufwendig in ihrem Aufbau und benötigen einen indiskutabel großen Raum für ihren Einbau, wodurch sie hinsichtlich Wartung und Kosten nachteilig werden. Im Falle eines Geschwindkeitssensors mit kontinuierlichem analogen Ausgangssignal ist darüber hinaus eine zusätzliche Einrichtung, beispielsweise eine elektrische Schaltung, zur Überführung des analogen Ausgangssignals in ein Signal erforderlich, das in einem Computersystern für Steuerzwecke verarbeitbar ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt dabei die Aufgabe zugrunde, eine einfache Steuervorrichtung der in Rede stehenden Art ohne einen Geschwindigkeitssensor anzugeben, um Aufwand und Einbauraum und damit den Wartungsaufwand und auch die Kosten so klein wie möglich zu halten.

Diese Aufgabe wird bei einer Steuervorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst. 10

In Weiterbildung der Erfindung ist dabei bei einer Steuervorrichtung, bei der das Hinterrad in Bezug auf das Vorderrad bei relativ kleinen Fahrzeuggeschwindigkeiten gegensinnig oder unter einem Winkel von im wesentlichen Null und bei relativ großen Fahrzeuggeschwindigkeiten gleichsinnig gesteuert wird, ein Sensor zur Motordrehzahl-Erfassung vorgesehen, der unter Bildung eines Signalgebers mit einem Schaltstellungs-Erfassungssensor zusammenarbeitet.

Der Schaltstellungs-Erfassungssensor kann insbesondere ein Sensor zur Erfassung der Stellung eines Schalthebels eines Fahrzeugs sein.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von in den Figuren der Zeichnung dargestellten Asuführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische perspektivische Darstellung des Grundaufbaus eines Fahrzeugs, bei dem Ausführungsformen,der erfindungsgemäßen Steuervor

richtung verwendbar sind;

Fig. 2 eine vergrößerte perspektivische Darstellung einer Hinterrad-Steuereinrichtung der Steuervorrichtung nach Fig. 1;

Pig. 3a bis 3c eine geschnittene Längs-Seitenansicht

zur Erläuterung der Funktion eines wesentlichen Teils der Hinterrad-Steuereinrichtung nach Fig. 2;

Fig. 4 den Aufbau eines Steuerteils einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Steuervorrichtung für Fahrzeuge;

Fig. 5 ein Blockschaltbild des Steuerteils nach Fig. 4;

Fig. 6 ein Diagramm mit Kurven des gesteuerten Winkels eines Hinterrades als Funktion des gesteuerten Winkels eines Vorderrades bei der ersten erfin-. dungsgemäßen Ausführun-gsform;

Fig. 7 ein schematisches Flußdiagramm eines Programms

für ein Mikrocomputersystem des Steuerteils nach den Fig. 4 und 5;
20

Fig. 8 den Aufbau des Steuerteils einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung;

Fig. 9 ein Blockschaltbild des Steuerteils nach Fig. 8; 25

Fig. 10 ein schematisches Flußdiagramm eines wesentlichen Teils eines Programms für ein Mikrocomputersystem des Steuerteils nach den Fig. 8 und 9; und

Fig. 11 das bereits angesprochene Diagramm eines gesteuerten Winkelverhältnisses als Funktion der Fahrzeuggeschwindigkeit einer konventionellen Steuervorrichtung.

Im folgenden werden zwei teilweise unterschiedliche Steuervorrichtungen für Fahrzeuge gemäß zweier erfindungsgemäßer

Ausführungsformen beschrieben, deren grundsätzlicher Aufbau einer oben erläuterten beknanten Steuervorrichtung gleichartig ist. Die Fig. 1 und 2 zeigen den grundsätzlichen Aufbau der Steuervorrichtung, deren Funktion an-5

hand der Fig. 3a bis 3c im einzelnen beschrieben wird.

Gemäß Fig. 1 ist ein Steuerrad 1 am oberen Ende einer Steuersäule 2 befestigt, an deren unterem Ende sich ein Getriebegehäuse 3 eines Zahnstangengetriebes mit einer

Zahnstange 4 befindet, an deren Enden jeweils eine Zugstange eines Paares von Zugstangen 5,5 vorgesehen ist. Diese Zugstangen sind ihrerseits wiederum mit jeweils einem Gelenkarm eines Paars von Gelenkarmen 6,6 verbunden, die jeweils ein Rad eines Paars von Vorderrädern 7,7

halten. Diese Vorderräder sind durch das Steuerrad 1 in gleicher Richtung steuerbar. Durch die vorgenannten Elemente wird eine Vorderrad-Steuereinrichtung gebildet.

Das Zahnstangengetriebe besitzt weiterhin eine nach hinten

gerichtete Ritzelstange 8, deren hinteres Ende über ein Kardangelenk 9 mit dem vorderen Ende einer relativ langen Verbindungsstange 10 verbunden ist. Diese Stange ist ihrerseits an ihrem hinteren Ende mit einer Eingangswelle 12 einer im folgenden noch zu beschreibenden Hinterrad-Steuereinrichtung verbunden. Die Eingangswelle 12 verläuft dabei in der Längsmittellinie eines (nicht dargestellten) Fahrzeugkörpers und ist mittels eines am Fahrzeugkörper befestigten Lagerträgers 13 drehbar gelagert. Das hintere Ende der Eingangswelle ist über ein Gabelgelenk 14 mit einem Schwing-

stab 15 verbunden, auf dessen mittlerem Bereich ein Verbindungselement 16 aufgepaßt ist. Dieses Verbindungselement 16 ist an seinen Querenden über ein Paar von Kugelgelenken 17,17 jeweils mit dem inneren Ende einer Zugstange eines Paars von Zugstangen 18,18 verbunden, während es mittels eines Paars von Verbindungsplatten 21,22 quer und vertikal schwingend am Fahrzeugkörper aufgehängt

-r- - B-

ist. Die Verbindungsplatten 21,22 werden dabei durch eine Schelle 23 gehalten. Die Zugstangen 18,18 sind an ihrem äußeren Ende jeweils mit einem Gelenkarm 19,19 verbunden,

die jeweils ein Hinterrad 20,20 halten. 5

Gemäß Fig. 2 ist auf dem Schwingstab 15 in dessen mittlerem Bereich ein Drehteil 16a des Verbindungselementes fest aufgepaßt, während an seinem hinteren Ende ein Arm 25 mit seinem oberen Ende befestigt ist, so daß dieser senkrecht zum Schwingstab 15 gehalten wird. Das untere Ende des Arms 25 ist schwenkbar mit dem vorderen Ende eines Verbindungsarms 26 verbunden, der seinerseits an seinem hinteren Ende mit einem Schieber 27 verbunden ist. Dieser Schieber 27 ist über einen in den Fig. 3a bis 3c dargestellten Kugel- und Schneckenmechanismus 28 bewegbar, wobei er auf eine angetriebene Welle 30 eines Steuermotors 29 aufgeschraubt ist. Der Motor 29 ist am Fahrzeugkörper befestigt, so daß die angetriebene Welle 30 zu der oben

genannten Eingangswelle 12 gemäß Fig. 2 ausgerichtet ist. 20

Darüber hinaus ist am Fahrzeug ein Mikrocomputer 31 vorgesehen, der ein im folgenden noch zu beschreibendes Signal von einem Schieberstellungssensor 32 aufnimmt, der die Stellung des Schiebers 27 erfaßt. Weiterhin nimmt der Mikrocomputer ein Schaltstellungssignal Su von einem im folgenden noch genauer zu beschreibenden Schaltstellungssensor 34 (Fig. 4) auf, der die Schaltstellung eines Schalthebels 33 für fünf Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang erfaßt. Diese Schaltstellung entspricht der ^Q Stellung eines (nicht dargestellten) Schaltgetriebes des Fahrzeugs. Der Steuermotor 29 wird vom Computer 31 mit einem im folgenden noch zu beschreibenden Steuersignal gespeist, das der Schaltstellung des Hebels 33 bzw.

des Schaltgetriebes entspricht.
35

In der vorstehend beschriebenen Vorrichtung wird eine

Λ θ-

Einrichtung zur Änderung des gesteuerten .Winkelverhältnisses der Hinterräder 20,20 zu den Vorderrädern 7,7 durch den Schwingstab 15, das Verbindungselement 16, den Arm

25, den Verbindungsarm 26, den Schieber 27, den Motor 5

29 sowie die angetriebene Welle 30 gebildet.

Gemäß den Fig. 3a bis 3c wird die Funktion der Winkelverhältnis-Änderungseinrichtung beschrieben.

Wird der Schalthebel 33 in eine dem dritten Eingang entsprechende Stellung mit relativ großem Geschwindigkeitsunter set Zungsverhältnis gebracht, so befindet sich der Schieber 27 in der in Fig. 3a dargestellten Stellung, so daß ein Schwenkpunkt P des Verbindungselementes 16 auf der Verlängerung der Achse der Eingangswelle 12 liegt. In diesem Fall kann sich der Schwingstab 15 koaxial mit der Eingangswelle 12 drehen, so daß das Verbindungselement 16 selbst in dem Fall, indem der Schwingstab 15 gedreht wird, nicht querschwingt und damit die linke und die rechte hintere

Zugstange 18,18 nicht betätigt. Das Steuerrad 1 steuert daher lediglich die Vorderräder 7,7, wobei die Hinterräder 20,20 ungesteuert bleiben.

Befindet sich der Schalthebel 13 jedoch in einer der Schaltstellungen mit relativ großem Geschwindigkeitsuntersetzungsverhältnis, beispielsweise im zweiten Gang oder im Rückwärtsgang, so trifft der das Schaltstellungssignal Su vom Schaltstellungssensor 34 aufnehmende Computer 31 eine Entscheidung, bei der die Drehzahl des Motors 29 als Funk-

° tion der erfaßten Schaltstellung so gesteuert wird, daß der Schieber 27 aus der Stellung gemäß Fig. 3a in die in Fig. 3b dargestellte Stellung verschoben wird. Bei derartigen relativ kleinen Geschwindigkeiten bewirkt der resultierende Vorschub des Schiebers 27 eine Abwärtsnei-

°° gung des Schwingstabes 15, wodurch der Schwenkpunkt P um eine Strecke e. aus der Achse der Eingangswelle 12 nach

-Sr-.40-

unten versetzt wird. Das Steuerrad 1 bewirkt dabei, daß das Derehteil 16a des Verbindungselementes 16 lateral unter eine die Achse der Eingangswelle 12 enthaltende Horizontalebene gedreht wird, wodurch die hinteren Zug-5

stangen 18,18 in Bezug auf die vorderen Zugstangen 5,5 in gegensinniger Richtung bewegt werden, so daß die Hinterräder 20,20 in Bezug auf die Vorderräder 7,7 gegensinnig gesteuert werden, wobei das gesteuerte Winkelverhältnis zwischen den Vorder- und Hinterrädern 7,7 bzw. 20,20 im wesentlichen proportional zur Versetzungsstrecke e.. ist, welche sich in Abhängigkeit von der Schaltstellung des Schalthebels 33 schrittweise ändert.

Wird dagegen der Schalthebel 33 in eine der Schaltstellun-

*° gen mit relativ kleinem Geschwindigkeitsuntersetzungsverhältnis (beispielsweise in den vierten Gang),gebracht, so bewirkt der Computer 31 als Funktion der Schaltstellung des Schalthebels 33 eine Umkehr des Motors 29, so daß der Schieber 27 aus der in Fig. 3a dargestellten Stellung

²^ in die in Fig. 3c dargestellte Stellung zurückgezogen wird. Bei derartigen relativ hohen Geschwindigkeiten bewirkt das Zurückziehen des Schiebers 27 eine Aufwärtsneigung des Schwingstabes 15, wodurch der Schwingpunkt P um eine Strecke e_ aus der Achse der Eingangswelle 12 nach oben versetzt wird. Das Steuerrad 1 bewirkt dann eine laterale Bewegung des Drehteils 16a des Verbindungselementes 16 über die die Achse der Eingangswelle 12 enthaltende Horizontalebene, wodurch die hinteren Zugstangen 18,18 in Richtung der vorderen Zugstangen 5,5 bewegt werden, so daß die Hinterräder 20,20 in Bezug auf die Vorderräder 7,7 in gleicher Richtung gesteuert werden, wobei das gesteuerte Winkelverhältnis zwischen diesen Rädern proportional zur Versetzungsstrecke e₂ ist, welche sich in Abhängigkeit von der Schaltstellung des Schalthebels 33 ebenfalls schrittweise ändert.

* H-

Der Computer 31 wird durch ein Mikrocomputersystern gebildet, das eine Vielzahl von (nicht dargestellten) integrierten Schaltkreisen, wie beispielsweise eine CPU, ein ROM, ein RAM sowie eine Vielzahl von Peripherie-Schnittstellenschaltungen umfaßt. Der Computer ist jedoch nicht auf eine derartige Ausführungsform beschränkt.

Im folgenden werden der wesentliche Aufbau sowie die Funktion eines Steuerteils der ersten Ausführungsform der Steuervorrichtung anhand der Fig. 4 bis 7 beschrieben:

Gemäß Fig. 4 ist der die Schaltstellung des Schalthebels

33 erfassende Schaltstellungssensor 34 benachbart zum

unteren Teil des Schalthebels 33 angeordnet. Dieser Sensor

34 wird durch sechs Schaltstellungs-Erfassungselemente

35 bis 40 gebildet, die in der Reihenfolge ihrer Bezugszeichen zur Erfassung der Stellung des Rückwärtsgangs, des ersten Gangs, des zweiten Gangs,des dritten Gangs, des vierten Gangs sowie des fünften Gangs dienen. Die Detektorelemente 35 bis 40 werden dadurch durch jeweils einen (nicht dargestellten) mechanisch betätigten Schalter, wie beispielsweise einen direkt durch den Schalthebel 33 betätigten Mikroschalter,, gebildet, wobei ein derartiges Element auch durch einen optischen Sensor mit einem optischen Weg gebildet werden kann, der geöffnet oder geschlossen wird, wenn der Schalthebel 33 in eine der sechs Schaltstellungen gebracht wird. Die Detektorelemente 35 bis 40 sind elektrisch mit dem Computer 31 verbunden.

Fig. 5 zeigt ein Funktionsschaltbild des Steuerteils der Steuervorrichtung mit dem Computer 31, der zur Einstellung des gesteuerten Winkelverhältnisses dient. Das von einem der Detektorelemente 35 bis 40 kommende Schaltstellungssignal Su des die Schaltstellung des Schalthebels 33 erfassenden Schaltstellungssensors wird in den Computer 31

-η*

eingegeben und durch eine geeignete Einrichtung, wie beispielsweise einen zusätzlichen Detektor oder eine unabhängige Verbindung von Signalleitungen hinsichtlich der speziellen Schaltstellung identifiziert, wodurch ein identifiziertes Schaltstellungssignal erhalten wird,- das im Computer 31 durch eine Operation A zur Festlegung eines richtigen Winkelverhältnisses K₁ in Form eines der erfaßten Schaltstellung entsprechenden vorgegebenen Referenzwertes verarbeitet wird. Andererseits gibt der Schaltstel-"LQ lungssensor ein das tatsächliche gesteuerte Winkelverhältnis K, repräsentierende Ausgangssignal an den Computer 31 ab, das zur Bestimmung der für das gesteuerte Winkelverhältnis notwendigen Korrektur mit dem Verhältniswert K

einer Vergleichsoperation B unterworfen wird. Sodann wird ■jK die Information für die notwendige Korrektur in Form eines Korrekturbefehlsignals b. in den Steuermotor 29 eingespeist, um das gesteuerte Winkelverhältnis als Funktion der Schaltstellung des Schalthebels 33 zu korrigieren.

2Q Fig. 6 zeigt ein Diagramm einer Vielzahl von Kurven des gesteuerten Winkels der Hinterräder als Funktion des gesteuerten Winkels der Vorderräder mit den Schaltstellungen des Schalthebels 33 als Parameter.

„r Werden die Vorderräder 7,7 gemäß Fig. 6 unter einem willkürlichen positiven Winkel d gesteuert, so werden die Hinterräder 20,20 in Bezug auf die Vorderräder unter einem negativen Winkel r. , d.h., in gegensinniger Richtung,, gesteuert, wenn der Schalthebel 33 in einer einer kleinen

oQ Geschwindigkeit entsprechenden Stellung steht. Befindet sich der Schalthebel 33 in der Stellung für den höchsten Gang, so werden die Hinterräder unter einem positiven Winkel r„, d.h., in der gleichen Richtung wie die Vorderräder 7,7 gesteuert. Entsprechend wird der gesteuerte Winkel für

qp. die Hinterräder in der Schaltstellung für den zweiten Gang für positive Steuerwinkeln der Vorderräder 7,7 negativ und

in der Stellung für den vierten Gang positiv, während er in der Stellung für den dritten Gang im wesentlichen gleich Null bleibt. Für negative gesteuerte Winkel der Vorderräder 7,7 kehren sich die Vorzeichen des gesteuerten Winkels für die Hinterräder um, so daß das Vorzeichen des gesteuerten Winkelverhältnisses in jeder Schaltstellung einschließlich der Schaltstellung für den Rückwärtsgang unverändert bleibt. Für den Rückwärtsgang gilt dabei das gleiche gesteuerte Winkelverhältnis wie für den ersten Gang.

Aufgrund der Diskontinuität der schrittweisen Schaltstellungen bildet das als im wesentlichen gleichförmige Funktion der Schaltstellung verfügbare gesteuerte Winkelverhältnis einen Satz von diskreten Werten, wobei in der Praxis ein Ausgleich in Abhängigkeit von der Anzahl der Schaltstellungen gefunden werden kann. Im Falle von fünf Schaltstellungen für die Vorwärtsgänge entsprechend dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist ein brauchbares Ergebnis erzielbar. In diesem Zusammenhang kann im Zuge des Ausgangssignals des Schaltstellungssensors eine Verzögerungsschaltung verwendet werden, um die Signaldiskontinuität auszugleichen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel bleibt das gesteuerte Winkelverhältnis erhalten, wenn der Schalthebel 33 in eine neutrale Zwischenstellung gebracht wird.

Fig. 7 zeigt ein Flußdiagramm des im ROM des Mikrocomputersystem gespeicherten Steuerprogramms für die oben genannten Schritte im Computer 31.

Gemäß Fig. 7 beginnt das Programm in einer Stufe 50, wenn der Steuerteil der Steuervorrichtung eingeschaltet oder rückgesetzt wird und geht zu einer Auslösestufe 51 zur Auslösung der Peripheriekreise zwecks Einstellung der notwendigen Variablen über. Sodann wird in einer Stufe das richtige Referenzverhältnis Ka eingestellt, wenn ein

gesteuertes Winkelverhältnis k_ entsprechend der Stellung des Schalthebels 33 für den dritten Gang vorhanden ist.

Darnach tritt ds Programm in eine Stufen 53 bis 60 umfassende Grundschleife ein.

In einer ersten Stufe 53 der Grundschleife läuft eine Zeitverzögerung von zwei Sekunden ab, bevor in einer Stufe 54 der Schaltstellungssensor 34 hinsichtlich eines durch ihn erfaßten Signals der Schalthebelstellung abgefragt wird. In einer darauf folgenden Entscheidungsstufe 55 wird beurteilt, ob dieses Hebelstellungssignal als eine der sechs Schaltstellungen des Schalthebels 33 identifizierbar ist oder nicht. Ist das Hebelstellungs- » signal identifizierbar, so wird in einer Stufe 56 ein neues gesteuertes Winkelverhältnis als Referenzverhältnis Ka als Funktion der identifizierten Schaltstellung gewonnen. Für den Fall, daß das Hebelstellungssignal nicht identifizierbar ist, und nach Abarbeitung des Schrittes in der Stufe 56 schreitet das Programm zur Stufe 57 fort.

In dieser Stufe 57 wird über den Schieber 27 ein tatsächliches gesteuertes Winkelverhältnis Kb aus dem Schieberstellungssensor 32 ausgelesen. In einer folgenden Stufe 58 wird das tatsächliche Verhältnis Kb mit dem Referenzverhältnis Ka verglichen. Das Ergebnis dieses Vergleichs dient in einer folgenden Entscheidungsstufe 59 zur Entscheidung, ob die Ausgabe des Korrekturbefehlsignals b.. notwendig ist oder nicht. Wird dies als notwendig entschieden, so wird das Befehlsignal b* in einer nächstfolgenden Stufe 60 der Grundschleife in den Steuermotor 29 eingespeist, um die Stellung des Schiebers 27 zu korrigieren, wodurch ein richtiges gesteuertes Winkelverhältnis als Funktion der Schaltstellung des Schalthebels 33 erhalten wird. Für den Fall, daß die Ausgabe eines Signals zum Motor 29 in der Entscheidungsstufe 59 als unnötig erkannt wird, geht das Programm auf die vor-

genannte Stufe 53 über. Dies ist auch der Fall, wenn der Prozess in der letzten Stufe 60 abgeschlossen ist.

Im folgenden wird der Aufbau und die Funktion eines Steuerteils einer Steuervorrichtung für Fahrzeuge gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung anhand der Fig. 8 bis 10 beschrieben, in denen aus Übersichtlichkeitsgründen entsprechende Teile wie bei der ersten Ausführungsform mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. 10

In Fig. 8 ist ein Motor mit 42 bezeichnet. Dieser Motor besitzt einen Drehzahlsensor 43 zur Erfassung der Motordrehzahl, wobei es sich um einen mit einer rotierenden Scheibe auf einer Kurbelwelle handelnden Abnehmer handein kann. Ebenso wie bei der Schaltstellungssensor 34 ist der Drehzahlsensor 43 mit einem Computer 31 verbunden. Gemäß Fig. 9 wird vom Schaltstellungssensor 34 ein Schaltstellungssignal in den Computer 31 eingegeben, das die Schaltstellung des Schalthebels 33 identifiziert. Vom Drehzahlsensor 43 wird ein Drehzahlsignal in den Computer 31 eingegeben, das die Drehzahl R des Motors 42 repräsentiert. Im Computer 31 werden das Schaltstellungssignal und das Drehzahlsignal in einer Operation C verarbeitet, um aus der durch die Schaltstellung bedingten Drehzahl R eine falsche Fahrzeuggeschwindigkeit V zu bestimmen, die etwa der tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit entspricht. Dies erfolgt nicht schrittweise sondern im wesentlichen kontinuierlich. Aus dieser falschen Geschwindigkeit V wird ein Referenzverhältnis Kc bestimmt, das dem gesteuerten Winkelverhältnis des Fahrzeugs entspricht.

Damit ist der Zusammenhang des Referenzverhältnisses Kc zur tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit im wesentlichen gleich dem Verhältnis nach der Kurve X in Fig. 11.

Der Computer 31 enthält weiterhin vom Schieberstellungssensor 32 ein tatsächliches Verhältnissignal, das ein

tatsächliches gesteuertes Winkelverhältnis Kd des Fahrzeugs repräsentiert. Durch einen Vergleich B dieses tatsächlichen Verhältnisses Kd mit dem Referenzverhältnis Kc erhält der Steuermotor 29 im Bedarfsfall ein Korrekturbefehlssignal b_?, um das gesteuerte Winkelverhältnis als Funktion der falschen Geschwindigkeit V entsprechend zu korrigieren.

Das Drehzahlsignal vom Drehzahlsensor 43 liegt in Form eines Impulses zur Erleichterung des Prozesses im Computer 31 vor.

Wie aus den vorstehenden Ausführungen folgt, ist bei der zweiten Ausführungsform eine der tatsächlichen Geschwindigkeit etwa gleiche falsche Geschwindigkeit auf einfache Weise zu gewinnen, ohne daß dabei ein kostenmäßig ungünstiger konventioneller Geschwindigkeitssensor verwendet werden muß. Die Qualität bekannter Vorrichtungen bleibt dabei jedoch erhalten, so daß sich ein günstiger Kosteneffekt ergibt.

Hinsichtlich der Geschwindigkeitserfassung ist eine weitere Verbesserung durch Verwendung eines Geschwindigkeitssensors zur direkten Erfassung der tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit zusammen mit der Kombination eines Schaltstellungssensors und eines Drehzahlsensors möglich.

Fig. 10· zeigt ein Flußdiagramm eines in einem ROM eines Mikrocomputersystems gespeicherten Programms für die vorgenannten Prozesse im Computer 31.

Gemäß Fig. 10 beginnt das Steuerprogramm in einer Stufe 150, wenn der Steuerteil der Steuervorrichtung eingeschaltet oder rückgesetzt wird und schreitet zu einer Auslösestufe 151 zur Auslösung von Peripheriekreisen zwecks Einstellung der notwendigen Variablen fort. Sodann wird in einer Stufe 152 gemäß der Schaltstellung des Schalthebels

33 vorgegebener Proportionalparameter Pi eingestellt, der ein der Schaltstellung für den dritten Gang des Schalthebels 33 entsprechender Parameter P3 ist.

Darnach tritt das Programm in eine Stufen 153 bis 163 umfassende Basisschleife ein.

In einer ersten Stufe 153 der Basisschleife läuft eine Zeitperiode von zwei Sekunden ab, bevor der Schaltstellungssensor 34 in einer Stufe 154 hinsichtlich eines Signals der erfaßten Hebelstellung abgefragt wird. In einer folgenden Entscheidungsstufe 155 wird bewertet, ob dieses Hebelstellungssignal als zu einer der sechs Schaltstellungen des Schalthebels 33 gehörig identifizierbar ist oder nicht. Ist das Hebelstellungssignal identifizierbar, so wird in einer Stufe 156 ein neuer Parameter Pi als Funktion der identifizierten Schaltstellung als Proportionalparameter Ka eingestellt. Für den Fall, daß das · Hebelstellungssignal nicht identifizierbar ist, sowie für den Fall des Abschlusses des Prozesses in der Stufe 156 schreitet das Programm zu einer Stufe 157 fort.

In dieser Stufe 157 wird eine Drehzahl R der Maschine 42 aus dem Drehzahlsensor 43 ausgelesen. In einer folgenden Stufe 158 wird die Drehzahl R zur Realisierung einer falschen Geschwindigkeit V mit dem neuen Parameter Pi multipliziert. Sodann wird in einer Stufe 159 als Funktion der falschen Geschwindigkeit V ein Referenzverhältnis Kc gewonnen.

Darnach wird aus dem Schieberstellungssensor 32 ein tatsächliches gesteuertes Winkelverhältnis Kd über den Schieber 27 ausgelesen. In einer darauffolgenden Stufe 161 wird das tatsächliche Verhältnis Kd mit dem Referenzverhältnis Kc verglichen. Das Ergebnis dieses Vergleichs dient in einer folgenden Entscheidungsstufe 162 zur Be-

Stimmung, ob die Ausgabe eines Korrekturbefehlsignals b„ notwendig ist oder nicht. Wird dies als notwendig bestimmt, so wird das Befehlsignal b„ in einer letzten Stufe 163 der Basisschleife zum Steuermotor 29 ausgegeben, um die Stellung des Schiebers 27 zu korrigieren, wobei das gesteuerte Winkelverhältnis beim Wert Kc belassen wird. Für den Fall, daß die Ausgabe eines Befehlsignals an den Motor 29 in der Stufe 162 als nicht notwendig bestimmt wird, so schreitet das Programm zur vorgenannten Stufe 153 fort. Dies ist auch der Fall, wenn der Prozeß in der letzten Stufe 160 abgeschlossen ist.

Aus der vorstehenden Beschreibung folgt, daß in einer erfindungsgemäßen Steuervorrichtung für Fahrzeuge eine unterscheidende Implementierung zur Gewinnung eines fiktiven bzw. falschen Signals in Bezug auf die Fahrzeuggeschwindigkeit erfolgt, um daraus ohne eine konventionelle direkte Erfassung durch einen Geschwindigkeitssensor ein mögliches richtiges gesteuertes Winkelverhältnis in Bezug auf die vorhandene Fahrzeuggeschwindigkeit festzulegen. Eine derartige Maßnahme ist breit, beispielsweise auch in einem Fahrzeug mit einem automatischen Getriebe, verwendbar. Dabei kann ein Drucksensor zur Erfassung eines Geschwindigkeitsregler-Drucks Verwendung finden, der sich kontinuierlich mit der Fahrzeuggeschwindigkeit ändert.

Bei den beschriebenen Ausführungsformen wird vorzugsweise ein Schaltstellungssensor im Bereich eines Schalthebels verwendet, da sich der Raum in diesem Bereich zum Einbau anbietet und für die Wartung ein leichter Zugang möglich ist.

Die erfindungsgemäße Steuervorrichtung kann auch bei einer hydraulisch gesteuerten Steuerung von Vorder- und Hinterräder verwendet werden, wobei die Information des ge-

-Vf-. 49-

steuerten Winkels des Vorderrades hydraulisch übertragen wird. Weiterhin ist die erfindungsgemäße Steuervorrichtung auch als Steuersystem verwendbar, bei dem der gesteuerte Winkel eines Vorderrades in Form eines elektrischen Signals direkt als Information in einen Computer eingegeben wird.

In den beschriebenen Ausführungsformen kann der Computer 31 auch durch eine kompatible Schaltung ersetzt werden. Ein Schaltstellungssignal kann auch direkt von einem Getriebe abgenommen werden.

Zur Gewinnung eines gesteuerten Winkelverhältnisses als Referenz kann auch ein Signal verwendet werden, das den Ein/Aus-Zustand einer Kupplung und/oder einer Bremse repräsentiert.

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Claims

. ,ι Patentanwälte Dipl.-Ing. H. WeickmaSjn: Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem". B/Huber Dr.-Ing. H. LiSKA, Dr. J. Prechtel^^gQ -j 9 8000 MÜNCHEN 86 1 7. UKT, 1984 POSTFACH 860 820 MÖHLSTRASSE 22 TELEFON (0 89) 98 03 52 TELEX 522621 DXIIIA TELEGRJVMMPATENTWEicKMANNMONCHEN , ν. Put Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha 27-8, Jingumae 6-chome, Shibuya-ku, Tokyo, Japan Steuervorrichtung für Fahrzeuge Patentansprüche

1. Steuervorrichtung für Fahrzeuge mit einem Steuerrad (1), mit einem Vorderrad (7) und einer Steuereinrichtung (2 bis 6) für das Vorderrad (7), mit einem Hinterrad (20) und einer Steuereinrichtung (12 bis 19, 21 bis 23), mit einer Einrichtung (15, 16, 25 bis 30) zur Änderung des gesteuerten Winkelverhältnisses zwischen Hinterrad (20) und Vorderrad (7), mit einer Einrichtung (31) zur Steuerung der Winkelverhältnis-Änderungseinrichtung (15, 16, 25 bis 30), mit einem mit der Steuereinrichtung (31) zusammenwirkenden Winkelverhältnisdetektor (32) zur Erfassung des gesteuerten Winkelverhältnisses und mit einem mit der Steuereinrichtung (31) zusammenwirkenden Signalgeber zur Erzeugung eines der Fahrzeuggeschwindigkeit entsprechenden Informationssignals, wobei das gesteuerte Winkelverhältnis als Funktion des Informationssignals variabel ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalgeber als Sensor (34) zur

Erfassung der Schaltstellung eines Schaltgetriebes des Fahrzeugs ausgebildet und mit der Steuereinrichtung (31) gekoppelt ist.

2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß der Sensor (34) als Sensor zur Erfassung der Stellung des Schalthebels (33) des Fahrzeugs ausgebildet ist.

3. Steuervorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das gesteuerte Winkelverhältnis so eingestellt ist, daß es negativ oder im wesentlichen Null ist, wenn der Schalthebel (33) in eine einem relativ großen Untersetzungsverhaltnis entsprechende Stellung gebracht ist, und daß es positiv ist, wenn der Schalthebel (33) in eine einem relativ kleinen Untersetzungsverhaltnis entsprechende Stellung gebracht ist.

4. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der das Hinterrad (20) in bezug auf das Vorderrad

(7) bei relativ kleinen Fahrzeuggeschwindigkeiten gegensinnig oder unter einem Winkel von im wesentlichen Null und bei relativ großen Fahrgeschwindigkeiten gleichsinnig gesteuert wird, gekennzeichnet durch einen mit dem Schaltstellungs-Erfassungssensor (34) unter Bildung des Signalgebers zusammenwirkenden Sensor (43) zur Motordrehzahl-Erfassung.