DE3710891A1 - Geschwindigkeitssteuereinrichtung fuer ein motorfahrzeug - Google Patents
Geschwindigkeitssteuereinrichtung fuer ein motorfahrzeugInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuereinrichtung für
ein Motorfahrzeug und betrifft insbesondere eine Geschwindigkeitssteuereinrichtung
für ein Fahrzeug, die eine
konstante Geschwindigkeit steuert, so daß das Motorfahrzeug
veranlaßt wird, sich mit einer im wesentlichen konstanten
Geschwindigkeit vorwärtszubewegen.
Es ist bereits vorgeschlagen worden, ein Motorfahrzeug mit
einer Steuereinrichtung vorzusehen, die die Motorleistung
derart steuert, daß das Fahrzeug sich mit einer im wesentlichen
konstanten Geschwindigkeit bewegt. Beispielsweise
ist in der japanischen Patentveröffentlichung Nr.
57-1 91 431 eine Fahrzeugsteuereinrichtung beschrieben, die
eine Geschwindigkeitseinstelleinrichtung zur Einstellung
einer gewünschten Geschwindigkeit, eine Speichereinrichtung
zur Speicherung der gewünschten Geschwindigkeit und eine
Steuereinrichtung zur Steuerung der Motor-Drosselklappenstellung
in Abhängigkeit von der Differenz zwischen der
gewünschten Geschwindigkeit und der tatsächlichen Geschwindigkeit
steuert, so daß die Fahrzeuggeschwindigkeit
auf den gewünschten Wert gebracht wird. Mehr im einzelnen
wird die Motordrosselklappe geöffnet, wenn die tatsächliche
Geschwindigkeit geringer als der gewünschte Wert ist,
während die Öffnung der Motordrosselklappe vermindert wird,
wenn die tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit höher als
der gewünschte Wert ist.
Selbst wenn die Differenz zwischen der tatsächlichen
Geschwindigkeit und der gewünschten Geschwindigkeit dieselbe
ist, ändert sich die erforderliche Ausgangsleistung
des Motors, um die Fahrzeuggeschwindigkeit auf den gewünschten
Wert zu bringen, in Abhängigkeit von dem Wert
der gewünschten Geschwindigkeit, mit welchem sich das
Fahrzeug fortbewegen soll. Weiterhin beeinträchtigen der
Straßenzustand, wie die Neigung der Straße, auf der das
Fahrzeug fährt, und die Beschaffenheit der Straße ebenso
wie die Windbedingungen die erforderliche Motorleistung.
Die bekannte Einrichtung zieht jedoch die erforderliche
Motorleistung zur Erreichung der gewünschten Fahrzeuggeschwindigkeit
oder Fahrzeug-Sollgeschwindigkeit nicht in
Betracht.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Geschwindigkeitssteuereinrichtung
für ein Motorfahrzeug vorzusehen, mit
welcher eine gewünschte Fahrzeuggeschwindigkeit schnell
erreicht und stetig aufrechterhalten und eine konstante
Fahrzeuggeschwindigkeit beibehalten werden kann unabhängig
von den Fahrzeug-Betriebsbedingungen unter Einbeziehung der
erforderlichen Motor-Ausgangsleistung.
Zur Lösung dieser Aufgabe zeichnet sich eine Geschwindigkeitssteuereinrichtung
für ein Motorfahrzeug mit einem
Motor, der mit einer Drosselklappeneinrichtung in einem
Ansaugdurchgang zur Steuerung der Ansaugluftströmung zum
Motor vorgesehen ist, aus durch eine Fahrzeuggeschwindigkeits-Überwachungseinrichtung
zur Feststellung einer tatsächlichen
Geschwindigkeit des Fahrzeuges, durch eine
Sollgeschwindigkeits-Einstelleinrichtung zum Einstellen
einer Fahrzeug-Sollgeschwindigkeit, durch eine Geschwindigkeitsdifferenz-Überwachungseinrichtung
-zur Feststellung
einer Differenz zwischen der tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit
und der Sollgeschwindigkeit zur Erzeugung
eines Geschwindigkeitsdifferenzsignals, durch eine Einrichtung
zur Bestimmung des erforderlichen Drehmomentes für
die Festlegung eines erforderlichen Antriebsmomentes,
welches für das Herbeiführen der Sollgeschwindigkeit erforderlich
ist, durch eine Einrichtung zur Bestimmung der
Drosselklappenstellung zur Festlegung einer Position der
Drosselklappeneinrichtung, die erforderlich ist für das
Herbeiführen des erforderlichen Antriebsmomentes in Abhängigkeit
von dem erforderlichen Antriebsmoment und einem
Ausgangssignal von der Fahrzeuggeschwindigkeits-Überwachungseinrichtung,
und durch eine Steuereinrichtung, die
auf ein Ausgangssignal von der Einrichtung zur Festlegung
der Drosselklappenstellung zur Steuerung einer Betätigungseinrichtung
entspricht, so daß die Drosselklappeneinrichtung betätigt
bzw. beeinflußt wird, die tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit
der Sollgeschwindigkeit anzunähern.
Wenn das erforderliche Antriebsmoment unter Berücksichtigung
der Sollgeschwindigkeit, der Geschwindigkeitsdifferenz
zwischen der Sollgeschwindigkeit und der tatsächlichen
Geschwindigkeit und den Fahrzeug-Laufbedingungen bestimmt
wird, kann die tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit
effektiv und schnell auf die Sollgeschwindigkeit gebracht
werden. Erfindungsgemäß können jegliche Änderungen in
der Sollgeschwindigkeit und in den Fahrzeug-Laufbedingungen
automatisch kompensiert werden, so daß eine zuverlässige
Geschwindigkeitssteuerung herbeigeführt wird.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung
beispielsweise beschrieben; in dieser zeigt
Fig. 1 ein schematisches Diagramm einer Geschwindigkeitssteuereinrichtung
für ein Motorfahrzeug gemäß einer
Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 2 ein Programmflußdiagramm, welches das Hauptprogramm
der Steuerung veranschaulicht;
Fig. 3 und 4 Flußdiagramme, die Unterprogramme der erfindungsgemäßen
Geschwindigkeitssteuereinrichtung zeigen;
Fig. 5 ein Flußdiagramm für die Berechnung der tatsächlichen
Fahrzeuggeschwindigkeit;
Fig. 6 ein Flußdiagramm bzw. Berechnungsdiagramm zur Berechnung
der Neigung der Straße, auf welcher das
Fahrzeug sich bewegt;
Fig. 7 ein Flußdiagramm der Stufen der Berechnung des vorhergesagten
bzw. vorherberechneten Fahrzeug-Laufwiderstandes,
der Fahrzeugsollgeschwindigkeit und
der gespeicherten Fahrzeuggeschwindigkeit;
Fig. 8 ein Flußdiagramm eines Unterprogrammes für das Herbeiführen
der am besten geeigneten Gangstufe für die
tatsächliche Fahrzeug-Laufbedingung;
Fig. 9 ein Flußdiagramm eines Unterprogramms, mit welchem
eine Leistungs-Anreicherung verhindert wird;
Fig. 10 ein Flußdiagramm für die Steuerung der Drosselklappenstellung;
Fig. 11 ein Flußdiagramm ähnlich Fig. 8, in welcher ein
anderes Ausführungsbeispiel dargestellt ist; und
Fig. 12 ein Diagramm, welches die Beziehung zwischen dem
Antriebssollmoment und der Drosselklappenstellung
veranschaulicht, wobei die Fahrzeuggeschwindigkeit
als ein Parameter genommen ist.
Nach Fig. 1 umfaßt ein Fahrzeug 1 einen Motor 2 und ein
Automatikgetriebe 3, welches mit dem Motor 2 verbunden ist.
Das Getriebe 3 hat eine Abtriebswelle 5, die mit angetriebenen
Rädern 4 des Fahrzeugs 1 verbunden ist. Der Motor
2 umfaßt ein Ansaugsystem mit einem Ansaugdurchgang 2 a,
welcher mit einer Drosselklappe 2 b vorgesehen ist. Eine
Drosselklappen-Betätigungseinrichtung 6 ist an dem Motor
2 zur Betätigung der Drosselklappe 2 b vorgesehen.
Um die Fahrzeuggeschwindigkeit zu steuern ist das Fahrzeug
1 mit einer Steuereinrichtung 7 vorgesehen, die einen
Mikrokomputer umfassen kann, welcher ein Signal zur
Betätigung der Drosselklappen-Betätigungseinrichtung 6
erzeugt. Das Getriebe 3 ist mit einem Gangstufendetektor
8 vorgesehen, welcher ein Signal erzeugt, welches die Gangposition
des Getriebes 3 anzeigt. Das Ausgangssignal von
dem Detektor 8 wird an die Steuereinrichtung 7 angelegt.
Das Getriebe 3 umfaßt eine Betätigungseinrichtung bzw.
Schalteinrichtung 9 für die Schaltbetätigung des Getriebes
3. Die Steuereinrichtung 7 erzeugt ein Signal für die
Betätigung der Getriebe-Schalteinrichtung 9. An der Abtriebswelle
5 ist ein Fahrzeuggeschwindigkeitsdetektor 10 vorgesehen,
der Signalimpulse mit einer Frequenz erzeugt, die
proportional zur Fahrzeuggeschwindigkeit ist. Die Signalimpulse
vom Detektor 10 werden ebenfalls an die Steuereinrichtung
7 angelegt. Außerdem sind ein Beschleunigungsschalter
11, ein Verzögerungsschalter 12, ein Rückstellschalter
13, ein Hauptschalter 14, ein Bremsschalter 15 und
ein neutraler Schalter 16, bzw. Leerlaufschalter, vorgesehen. Der Beschleunigungsschalter
11 wird betätigt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit
erhöht werden soll, während der Verzögerungsrückschalter 12
betätigt wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit herabgesetzt
werden soll. Der Rückstellschalter 13 wird betätigt, wenn
die Steuerung für eine konstante Geschwindigkeit nach einer
Unterbrechung erneut gestartet werden soll. Der Hauptschalter
14 ist für die Steuerung der konstanten Fahrzeuggeschwindigkeit
vorgesehen, so daß der Schalter 14 geschlossen ist, wenn
die Steuerung für eine konstante Geschwindigkeit durchgeführt
werden soll. Der Bremsschalter 15 wird betätigt, wenn
die Fahrzeugbremsen betätigt werden, um die Steuerung der
konstanten Geschwindigkeit zu unterbrechen. Der neutrale
Schalter 16 ist geschlossen, wenn sich das Getriebe 3 in
der neutralen Getriebestufe bzw. der Leerlaufstufe befindet,
so daß die Steuerung für die konstante Geschwindigkeit unterbrochen
ist, wenn sich das Getriebe 3 in der neutralen Stufe
befindet. Die Signale von den Schaltern 11, 12, 13, 14, 15
und 16 werden an die Steuereinrichtung 7 angelegt.
Die Steuereinrichtung 7 umfaßt einen Schaltersignal-Eingangskreis
17, der die Signale von den vorstehend erwähnten
Schaltern empfängt. Von einem funktionellen Gesichtspunkt
aus gesehen kann die Steuereinrichtung 7 als mit Funktionsblöcken
ausgerüstet angesehen werden, wie sie in Fig. 1
gezeigt sind. Die Fahrzeuggeschwindigkeit wird auf Grundlage
der Signalimpulse vom Detektor 10 berechnet. Diese Funktion
ist durch einen Block veranschaulicht, der als eine
Fahrzeuggeschwindigkeits-Berechnungsschaltung 18 bezeichnet
ist.
Ein Beschleunigungspedal 19 ist vorgesehen zur manuellen
bzw. freien Steuerung des Motors 2. Das Pedal 19 ist mit
einem Positionsschalter 20 vorgesehen, welcher die Position
des Pedals 19 überwacht. Die Steuereinrichtung 7 empfängt
ein Signal von dem Positionsschalter 20 und führt eine
Berechnung aus, um eine Grundstellung für die Drosselklappe
zu erhalten. Diese Funktion ist in Fig. 1 als eine Drossel
klappen-Grundpositions-Berechnungsschaltung 21 gezeigt.
Die Steuereinrichtung 7 bestimmt weiterhin eine Fahrzeug-
Zielgeschwindigkeit, die auf dem Signal vom Eingangskreis
17 und dem Fahrzeuggeschwindigkeitssignal basiert, welches
vorher berechnet worden ist. Diese Funktion ist in Fig. 1
als eine Zielgeschwindigkeits-Einstellschaltung 23 gezeigt.
Die so berechnete Zielgeschwindigkeit wird zusammen mit dem
Fahrzeuggeschwindigkeitssignal benutzt, um ein erforderliches
Antriebsmoment bzw. Sollantriebsmoment zu berechnen. Diese
Funktion ist als eine Sollantriebsmoment-Berechnungsschaltung
25 gezeigt. Das so berechnete Sollmoment wird dann
benutzt, um ein Ziel- bzw. Soll-Luft/Brennstoff-Verhältnis
und eine Ziel- bzw. Soll-Drosselklappenstellung zu bestimmen.
Diese Funktionen sind als eine Soll-Luft/Brennstoff-Verhältnis-Berechnungsschaltung
30 bzw. eine Soll-Drosselklappenstellungs-Berechnungsschaltung
27 gezeigt. Nach Fig. 1 wird
an die Soll-Drosselklappenstellungs-Berechnungsschaltung 27
ebenfalls ein Signal angelegt, welches die Temperatur des
Motoröls oder des Drehmomentwandleröls repräsentiert. Das
Soll-Luft/Brennstoff-Verhältnis wird benutzt, um eine Brennstoffeinspritzmenge
zu bestimmen, und eine Brennstoffeinspritzeinrichtung
32 wird eingestellt, einen vorbestimmten
Brennstoffvorrat zu liefern. Diese Funktion ist als eine
Brennstoffeinspritzmengen-Einstellschaltung 31 gezeigt.
Ein Drosselklappen-Betätigungssignal wird auf Basis des
Grund- bzw. Ausgangs-Drosselklappen-Stellungssignals und
des Ziel- bzw. Soll-Drosselklappenstellungssignals erzeugt
und das Drosselklappen-Betätigungssignal wird an die
Drosselklappen-Betätigungseinrichtung 6 angelegt, um die
Drosselklappe 2 b zu betätigen. Diese Funktion ist als eine
Drosselklappen-Positions-Steuerschaltung 28 gezeigt.
Das aktuelle bzw. jeweils gegebene Drosselklappen-Stellungssignal
wird zusammen mit dem Fahrzeuggeschwindigkeitssignal
benutzt, die Fahrtbedingungen sowie die Neigung der Straße,
auf welcher das Fahrzeug fährt, und die Windbedingung zu
überwachen bzw. festzustellen. Diese Funktion ist als eine
Neigungs-Überwachungsschaltung 22 gezeigt. Das Soll-Fahrzeuggeschwindigkeitssignal
und das Laufbedingungssignal
werden benutzt, um den Fahrzeug-Fahrwiderstand vorherzusagen
bzw. vorauszuberechnen. Diese Funktion ist als eine Fahr
widerstands-Vorausberechnungsschaltung 24 gezeigt. Der
vorausberechnete Fahrwiderstand wird in die Rechnung einbezogen,
um das Soll-Luft/Brennstoff-Verhältnis und die Soll-
Drosselklappenstellung zu bestimmen. Die Fahrzeuggeschwindigkeit,
die Drosselklappenstellung und das Soll-Antriebsdrehmoment
werden benutzt, um zu bestimmen, ob eine Gangumschaltung
erforderlich ist. Diese Funktion ist durch eine
Gangumschaltungs-Entscheidungsschaltung 26 dargestellt.
Die Information über das Gangumschalten wird in die Rechnung
einbezogen, um die Soll-Drosselklappenstellung festzulegen.
Wenn entschieden wird, daß eine Gangumschaltung erforderlich
ist, wird ein Gangumschaltungssignal erzeugt und an die
Schalteinrichtung 9 angelegt. Diese Funktion ist als eine
Gangumschaltungs-Steuerschaltung 29 gezeigt.
Nach Fig. 2, die ein Hauptflußdiagramm zeigt, wird die
Steuereinrichtung 7 zuerst initialisiert und die Signale
von den Detektoren 8, 10 und 20 und von den Schaltern 11,
12, 13, 14, 15 und 16 werden gelesen. Erforderlichenfalls
werden die Signale in digitale Werte umgewandelt. Danach
wird ein Arbeitsgang ausgeführt, um das Drosselklappen-
Grundstellungs-Signal THOBJB von dem Beschleunigungspedal-
Positionsdetektor 20 zu erhalten.
Dann wird eine Kontrolle bzw. Steuerung gemäß einem Unterprogramm
ausgeführt, wie es in den Fig. 3 und 4 dargestellt
ist, um das Signal THASC für die erforderliche Drosselklappenstellung
zu berechnen, die für die Steuerung einer konstanten
Geschwindigkeit erforderlich ist. Das Drosselklappen-
Grundstellungssignal THOBJB wird mit dem Signal THASC für
die erforderliche Drosselklappenstellung verglichen und das
Signal THASC für die erforderliche Drosselklappenstellung
wird als das Drosselklappen-Sollstellungssignal THOBJ gewählt,
wenn das Signal THASC größer als das Signal THOBJB
ist, während das Signal THOBJB als das Drosselklappen-
Sollstellungssignal THOBJ gewählt wird, wenn das Signal
THOBJB größer als das Signal THASC ist.
Nach Fig. 3 wird die Steuerung der konstanten Geschwindigkeit
von der Steuereinrichtung 7 ausgeführt, wenn der
Hauptschalter 14 geschlossen und der Bremsschalter 15 und
der Getriebeschalter 16 sich in Stellungen befinden, die
anzeigen, daß die Bremse gelöst ist und sich das Getriebe
in einer seiner Fahrgänge befindet, vorausgesetzt, daß die
Schalter 11 und 12 nicht betätigt sind. Bei dieser Bedingung
wird ein Unterprogramm ausgeführt, wie es in Fig. 7 gezeigt
ist, um die Fahrzeug-Sollgeschwindigkeit VSOBJ zu erstellen.
Mehr im einzelnen führt die Steuereinrichtung 7 Berechnungen
aus, um den vorhergesagten Laufwiderstand RLOAD zu erhalten,
der auf der tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit VSR und
der Straßenneigung RAMP basiert. Die tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit
wird durch ein Unterprogramm, wie es in
Fig. 5 gezeigt ist, aus dem von dem Geschwindigkeitsdetektor
10 erzeugten Signalimpulsen erhalten. Die Straßenneigung
RAMP wird gemäß dem in Fig. 6 veranschaulichten
Verfahren bzw. Unterprogramm erhalten. Bei dem Verfahren
gemäß Fig. 6 wird eine durchschnittliche Fahrzeuggeschwindigkeit
VSE aus den Fahrzeuggeschwindigkeitssignalen, die
in den letzten T Sekunden genommen bzw. registriert worden
sind, und einer durchschnittlichen Drosselklappenstellung
THE berechnet, die aus den Drosselklappenstellungssignalen
in den letzten T Sekunden berechnet wird. Dann werden Berechnungen
auf der Grundlage der Werte VSE und THE berechnet, um
ein durchschnittliches Antriebsmoment TRACE und den Laufwiderstand
RROAD bei einer Neigung von 0% zu erhalten.
Danach werden Berechnungen ausgeführt, um eine imaginäre
Beschleunigungsrate ACCV aus der folgenden Gleichung zu
erhalten:
ACCV = (TRACE-RROAD)/Fahrzeuggewicht.
Dann werden Berechnungen ausgeführt, um eine Geschwindigkeitsänderung
VSD in den letzten T Sekunden und eine Durchschnittsgeschwindigkeit
ACCE zu erhalten. Schließlich werden
Berechnungen ausgeführt, um die Straßenneigung RAMP
aus der folgenden Gleichung zu erhalten:
RAMP = (ACCV-ACCE)/Gravitätsbeschleunigung.
Nach Fig. 7 wird ein integrierender Parameter WKINT in einen
Initialwert gesetzt. Die tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit
VSR wird dann als die gespeicherte Geschwindigkeit
MRVS gespeichert und die von der Bedienungsperson bestimmte
Fahrzeuggeschwindigkeit wird dann als die Sollgeschwindigkeit
VSOBJ gespeichert.
Nach Fig. 3 wird, wenn die Fahrzeugsollgeschwindigkeit
VSOBJ festgelegt ist, die Straßenneigung RAMP für die
Zeitdauer T berechnet und die Steuerung einer konstanten
Geschwindigkeit wird ausgeführt. Bei der Steuerung wird
die tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit mit der Sollgeschwindigkeit
verglichen. Wenn die tatsächliche Geschwindigkeit größer
als die Sollgeschwindigkeit ist, wird die
Fahne bzw. das Kennzeichen DIRVS auf 1 gesetzt,
wenn jedoch die tatsächliche Geschwindigkeit geringer als
die Sollgeschwindigkeit ist, wird das Kennzeichen DIRVS
auf 0 gesetzt. Dann wird eine Berechnung ausgeführt, um
die Geschwindigkeitsdifferenz DEFVS zu erhalten. Wenn die
Geschwindigkeitsdifferenz nicht größer als ein bestimmter
Wert beispielsweise 15 km/h ist, wird die Steuerung der
konstanten Geschwindigkeit fortgesetzt und ein Proportionalfaktor
P wird berechnet, indem eine Konstante DP mit der
Geschwindigkeitsdifferenz DEFVS multipliziert wird. Die
Position des Kennzeichens bzw. der Fahne DIRVS wird dann
gelesen und der Faktor P dem Soll-Antriebsdrehmoment TROBJ
hinzugefügt, wenn die Fahne sich in der Stellung 0 befindet,
während der Faktor P von dem Soll-Antriebsdrehmoment
abgezogen wird, wenn die Fahne sich in der Stellung 1 befindet.
Dann wird eine Berechnung ausgeführt, um den integrierenden
Faktor I von den integrierenden Daten DI zu erhalten und
der Faktor I wird dem integrierenden Parameter WKINT hinzugefügt,
wenn die Fahne DIRVS sich in der Stellung 0 befindet,
und von dem Parameter WKINT abgezogen, wenn die
Fahne sich in der Stellung 1 befindet. Das Soll-Antriebsmoment
TROBJ wird dann modifiziert, indem der erneut berechnete
integrierende Parameter WKINT hinzugefügt wird.
Danach wird die Steuerung unter Kontrolle des Unterprogramms
in Fig. 4 ausgeführt.
Nach Fig. 4 wird eine Kompensation in Abhängigkeit von der
Öltemperatur, wie der Motoröltemperatur oder der Temperatur
des Drehmomentwandleröls ausgeführt. Zu diesem Zweck wird
eine Berechnung ausgeführt, um den Kompensationsfaktor
Ko in Abhängigkeit von der Temperatur des Motorschmieröls
zu erhalten. Der Faktor Ko wird dann mit dem Soll-Antriebsmoment
TROBJ multipliziert, um ein modifiziertes Soll-
Antriebsdrehmoment TROBJ zu liefern. Dann wird das endgültige
Soll-Antriebsmoment TROBJ auf Basis des vorhergesagten
Laufwiderstandes RLOAD berechnet, welcher aus der
tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit VSR und der Straßenneigung
erhalten worden ist.
Danach wird das Steuerverfahren in dem in Fig. 8 gezeigten
Unterprogramm ausgeführt, um die am besten
geeignete Gangstufe GPR zu bestimmen. Nach Fig. 8 wird
die tatsächliche Gangstufe durch den Detektor 8 festgestellt
und das maximale Antriebsmoment aus den Signalen
GPR und VSR berechnet. Dann wird eine Entscheidung
getroffen, ob das Soll-Antriebsmoment größer als das
maximale Antriebsmoment ist. Wenn die Antwort JA lautet,
wird ein Abwärtsschaltsignal an die Schalteinrichtung 9
angelegt, um die Getriebestufe herunterzuschalten. Wenn
die Antwort NEIN lautet, wird eine weitere Entscheidung
getroffen, ob sich die Gangstufe in der höchsten,
beispielsweise der vierten Gangstufe befindet. Wenn
die Antwort JA lautet, wird ein Abwärtsschaltsignal
erzeugt, um die Gangstufe herunterzuschalten. Wenn die
Antwort NEIN lautet, wird eine Berechnung ausgeführt,
um das überschüssige Antriebsmoment STR zu erhalten,
indem das Soll-Antriebsmoment von dem maximalen Antriebsmoment
subtrahiert wird. Dann wird eine Entscheidung
getroffen, ob das überschüssige Antriebsmoment
größer als das Soll-Antriebsmoment ist. Wenn die Antwort
NEIN lautet, wird ein Abwärtsschaltsignal erzeugt, um
die Gangstufe abwärts zu schalten. Wenn die Antwort JA
lautet, wird ein Aufwärtsschaltsignal erzeugt, um die
Gangstufe heraufzuschalten.
Danach wird die Steuerung gemäß dem Unterprogramm, wie
es in Fig. 9 gezeigt ist, ausgeführt. Zuerst wird das
Soll-Luft/Brennstoff-Verhältnis AFOBJ aus dem Soll-
Antriebsmoment TROBJ und der tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit
VSR berechnet. Es wird eine Entscheidung
herbeigeführt, ob die Mischung angereichert ist. Wenn
die Antwort NEIN lautet, kommt der Vorgang zu einem Ende.
Wenn die Antwort JA lautet, wird ein Anreicherungs-
Verhinderungssignal erzeugt und an die Brennstoffeinspritzeinrichtung
angelegt. Nachfolgend wird eine
Berechnung ausgeführt auf Basis des Soll-Antriebsmomentes
TROBJ, der tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit VSR
und der Gangstufe GPR, um die Drosselklappenstellung
THASC für eine Fortsetzung der Steuerung der konstanten
Geschwindigkeit, beispielsweise in Abhängigkeit von der
in Fig. 12 gezeigten Beziehung zu erhalten. Danach wird
der Vorgang bzw. Ablauf zum Hauptprogramm zurückgeführt,
um festzustellen, ob die Drosselklappenstellung THASC für
die Steuerung einer konstanten Geschwindigkeit größer als
die Drosselklappen-Grundstellung THOBJ bzw. das Signal
THASC größer als das Signal THOBJ ist. Wenn das Drosselklappenstellungssignal
THASC größer als das Drosselklappenstellungssignal
THOBJ ist, wird das erstere als
das Drosselklappen-Sollstellungssignal THOBJ gewählt.
Wenn das letztere größer als das erstere ist, wird das
letztere THOBJ als das Drosselklappen-Sollstellungssignal
THOBJ gewählt. Bei der Steuerung nach dem Programm in
Fig. 3 wird, wenn die Geschwindigkeitsdifferenz DEFVS
zwischen der Sollgeschwindigkeit und der tatsächlichen
Geschwindigkeit größer als der vorbestimmte Wert ist,
die Steuerung der konstanten Geschwindigkeit unterbrochen
und die Werte von THASC und VSOBJ werden auf
0 gesetzt und der integrierende Parameter WKINT wird auf
den Anfangswert zurückgeführt.
Wenn entweder der Beschleunigungsschalter 11 oder der
Verzögerungsschalter 12 betätigt wird, wird eine Entscheidung
herbeigeführt, ob der Beschleunigungsschalter
11 abgeschaltet bzw. ausgeschaltet ist. Wenn der Schalter
11 ausgeschaltet ist, wird eine weitere Entscheidung getroffen,
ob der Verzögerungsschalter ausgeschaltet ist.
Wenn der Schalter 12 ausgeschaltet ist, werden die vorher
beschriebenen Abläufe ausgeführt. Wenn der Schalter 11
eingeschaltet ist, wird ein konstanter Wert zu der Sollgeschwindigkeit
VSOBJ jedesmal hinzuaddiert, wenn der
Schalter 11 betätigt wird. In gleicher Weise wird ein
konstanter Wert von der Sollgeschwindigkeit VSOBJ jedesmal
abgezogen, wenn der Schalter 12 betätigt wird.
Wenn das Drosselklappen-Sollstellungssignal THOBJ so
bestimmt ist, werden die in Fig. 10 veranschaulichten
Steuervorgänge ausgeführt. Zuerst wird die tatsächliche
Drosselklappenstellung THAR mit der Sollstellung THOBJ
verglichen und der Ablauf wird beendet, wenn die beiden
Werte gleich sind. Wenn die Werte nicht gleich sind, wird
eine Entscheidung herbeigeführt, ob der Wert THOBJ größer
als der Wert THAR ist. Wenn der Wert THOBJ größer als
der Wert THAR ist, wird ein einstufiges Öffnungssignal
erzeugt, um die Drosselklappen-Betätigungseinrichtung 6
zu betätigen. Wenn der Wert THOBJ kleiner als der Wert
THAR ist, wird ein einstufiges Schließsignal erzeugt,
um die Drosselklappe um eine Stufe zu schließen.
Fig. 11 zeigt Verfahrensschritte, die anstelle der in
Fig. 8 gezeigten Verfahrensschritte benutzt werden können.
Nach Fig. 11 wird das Gangstufenschalten in Abhängigkeit
von der Drosselklappenstellung gesteuert. Zuerst wird die
Gangstufe festgestellt. Wenn die Gangstufe sich in der
vierten Stufe befindet, wird eine Entscheidung herbeigeführt,
ob die Drosselklappenöffnung über einem vorbestimmten
Winkel A₁ liegt. Wenn festgestellt wird, daß die
Drosselklappe über dem Wert A₁ geöffnet ist, wird dies
interpretiert, daß das Überschußmoment unzureichend ist
und es wird ein Abwärtsschaltsignal erzeugt. Wenn die
Drosselklappenöffnung kleiner als der vorbestimmte Wert
ist, wird die Gangstufe aufrechterhalten. Wenn sich die
Gangstufe in der dritten Stufe befindet, wird eine Entscheidung
herbeigeführt, ob die Drosselklappenöffnung
größer als ein vorbestimmter Wert A₂ ist. Wenn die Drosselklappenöffnung
kleiner als der Wert A₂ ist, wird dies
so beurteilt, daß ein genügendes Überschußmoment vorhanden
ist, so daß ein Gangaufwärtsschaltsignal erzeugt wird.
Wenn die Drosselklappenöffnung größer als der vorbestimmte
Wert A₂ ist, wird die Gangstufe beibehalten.
Fig. 1
1 Fahrzeug
2 Motor 2 a Ansaugdurchgang 2 b Drosselklappe
3 Automatikgetriebe
4 angetriebenes Rad
5 Abtriebswelle
6 Drosselklappenbetätigungsglied
7 Steuereinrichtung
8 Gangstufendetektor
9 Schaltbetätigungseinrichtung
10 Fahrzeuggeschwindigkeitsdetektor
11 Beschleunigungsschalter
12 Verzögerungsschalter
13 Rückstellschalter
14 Hauptschalter
15 Bremsschalter
16 Leerlaufschalter
17 Schaltsignal-Eingangsschaltung
18 Berechnungsschaltung für die Fahrzeuggeschwindigkeit
19 Beschleunigungspedal
20 Positionsdetektor für Beschleunigungspedal
21 Berechnungsschaltung für die Drosselklappen-Grundstellung
22 Neigungsüberwachungsschaltung
23 Schaltung zur Einstellung der Sollgeschwindigkeit
24 Fahrwiderstands-Vorhersageschaltung
25 Berechnungsschaltung für das Antriebsmoment
26 Gangstufen-Entscheidungsschaltung
27 Berechnungsschaltung für die Drosselklappen-Sollstellung
28 Steuerschaltung für die Drosselklappenstellung
29 Gangstufensteuerschaltung
30 Schaltung zur Berechnung des Luft-Brennstoff-Sollverhältnisses
31 Schaltung zur Feststellung der Brennstoffeinspritzmenge
32 Brennstoffeinspritzeinrichtung
2 Motor 2 a Ansaugdurchgang 2 b Drosselklappe
3 Automatikgetriebe
4 angetriebenes Rad
5 Abtriebswelle
6 Drosselklappenbetätigungsglied
7 Steuereinrichtung
8 Gangstufendetektor
9 Schaltbetätigungseinrichtung
10 Fahrzeuggeschwindigkeitsdetektor
11 Beschleunigungsschalter
12 Verzögerungsschalter
13 Rückstellschalter
14 Hauptschalter
15 Bremsschalter
16 Leerlaufschalter
17 Schaltsignal-Eingangsschaltung
18 Berechnungsschaltung für die Fahrzeuggeschwindigkeit
19 Beschleunigungspedal
20 Positionsdetektor für Beschleunigungspedal
21 Berechnungsschaltung für die Drosselklappen-Grundstellung
22 Neigungsüberwachungsschaltung
23 Schaltung zur Einstellung der Sollgeschwindigkeit
24 Fahrwiderstands-Vorhersageschaltung
25 Berechnungsschaltung für das Antriebsmoment
26 Gangstufen-Entscheidungsschaltung
27 Berechnungsschaltung für die Drosselklappen-Sollstellung
28 Steuerschaltung für die Drosselklappenstellung
29 Gangstufensteuerschaltung
30 Schaltung zur Berechnung des Luft-Brennstoff-Sollverhältnisses
31 Schaltung zur Feststellung der Brennstoffeinspritzmenge
32 Brennstoffeinspritzeinrichtung
Fig. 2
In Kasten 1:Start
In Kasten 2:Initialisierung
In Kasten 3:Lesen der Eingangssignale und A/D-Umwandlung
In Kasten 4:Berechnen der Drosselklappen-Grundstellung
(THOBJB) auf der Grundlage des Signals vom
Positionsdetektor für das Beschleunigungspedal
Fig. 3A
In Kasten 1:Start
In Kasten 2:Stellung des Hauptschalters 14?
In Kasten 3:Stellung des Bremsschalters 15?
In Kasten 4:Stellung des Leerlaufschalters 16?
In Kasten 5:War Beschleunigungsschalter 11 oder Verzögerungsschalter
12 betätigt und ist er
zurückgestellt worden?
In Kasten 6:Einstellen der Sollgeschwindigkeit
In Kasten 7:Stellung des Beschleunigungsschalters 11?
In Kasten 8:Hinzufügen einer Konstanten zu (VSOBJ) →
(VSOBJ)
In Kasten 9:Stellung des Verzögerungsschalters 12?
In Kasten 10:Abziehen einer Konstanten von (VSOBJ) →
(VSOBJ)
In Kasten 11:Ist Rückstellschalter 13 zurückgestellt?
In Kasten 12:Schaltstellung des Taktgebers?
Fig. 3B
In Kasten 1:Ist das Zeitintervall für die periodische
Überprüfung der Steuerung einer konstanten
Geschwindigkeit abgelaufen?
In Kasten 2:Rückführung
In Kasten 3:Ist die tatsächliche Geschwindigkeit höher
als die Sollgeschwindigkeit?
In Kasten 4:Berechnung der Geschwindigkeitsdifferenz
(DEFVS)
In Kasten 5:Unterbrechung der Steuerung der konstanten
Geschwindigkeit
In Kasten 6:Berechnung von (P) für (THROBJ)
In Kasten 7:Rückführung
Fig. 4
In Kasten 1:Berechnung des Kompensationsfaktors Ko
für die Öltemperatur
In Kasten 2:Berechnung der Drosselklappenstellung
(THASC) für die Steuerung der konstanten
Geschwindigkeit aus dem Antriebssollmoment
(THROBJ), der Geschwindigkeit (VSR) und
der Gangstufe (GPR)
Fig. 5
In Kasten 1:Einlesen der Impulsfrequenz des Fahrzeuggeschwindigkeitssignals
(VST)
In Kasten 2:Durchschnittsbildung von (VST)
In Kasten 3:Berechnung der tatsächlichen Geschwindigkeit
(USR)
Fig. 6
In Kasten 1:Berechnung der durchschnittlichen Fahrzeuggeschwindigkeit
(VSE) in den vergangenen
T Sekunden
In Kasten 2:Berechnung einer durchschnittlichen Drosselklappenöffnung
(THE) in den vergangenen T
Sekunden
In Kasten 3:Berechnung auf Basis von (VSE) und (THE)
eines durchschnittlichen Antriebsmomentes
(TRACE) und eines Laufwiderstandes (RROAD)
in 0% Neigung
In Kasten 4:Berechnung der imaginären Beschleunigung
(ACCV)
(TRACE)-(RROAD)/Fahrzeuggewicht → ACCV In Kasten 5:Berechnung der Geschwindigkeitsänderung in den vergangenen T Sekunden In Kasten 6:Durchschnittliche Beschleunigung (ACCE) In Kasten 7:Berechnung der Straßenneigung (RAMP)
(TRACE)-(RROAD)/Fahrzeuggewicht → ACCV In Kasten 5:Berechnung der Geschwindigkeitsänderung in den vergangenen T Sekunden In Kasten 6:Durchschnittliche Beschleunigung (ACCE) In Kasten 7:Berechnung der Straßenneigung (RAMP)
Fig. 7
In Kasten 1:Berechnung des vorausgesagten Widerstandes
(RLOAD) aus (VSR) und (RAMP)
In Kasten 2:WKINT ← 50
(Anfangswert)
In Kasten 3:Einspeichern der Fahrzeuggeschwindigkeit
(VSR) als gespeicherte Geschwindigkeit
(MRUS). Einspeichern der Sollgeschwindigkeit
(VSOBJ)
Fig. 8
In Kasten 1:Lesen der Gangstufe
In Kasten 2:Berechnung des maximalen Zugmomentes
(TRMAX) aus (GPR) und (VSR)
In Kasten 3:Berechnung des Überschuß-Antriebsmomentes
(STR)
In Kasten 4:Aufwärtsschalten
In Kasten 5:Abwärtsschalten
Fig. 9
In Kasten 1:Berechnung des Sollwertes A/F (AFOBJ) aus dem
Sollantriebsmoment (TROBJ) und der Geschwindigkeit
(VSR)
In Kasten 2:Angereichert?
In Kasten 3:Unterbindung eines Anreicherungssignals
Fig. 10
In Kasten 1:Schließen um einen Schritt
In Kasten 2:Öffnen um einen Schritt
Fig. 11
In Kasten 1:Einlesen der Gangstufe
In Kasten 2:Ist die Drosselklappenstellung größer als
A₁?
In Kasten 3:Ist die Drosselklappenstellung größer als
A₂?
In Kasten 4:Aufwärtsschalten
In Kasten 5:Abwärtsschalten
Claims (11)
1. Geschwindigkeitssteuereinrichtung für ein Motorfahrzeug
mit einem Motor, der mit einer Drosselklappeneinrichtung
in einem Ansaugdurchgang zur Steuerung der Ansaugluftströmung
zum Motor vorgesehen ist, gekennzeichnet
durch eine Fahrzeuggeschwindigkeits-Überwachungseinrichtung
zur Feststellung einer tatsächlichen Geschwindigkeit
des Fahrzeuges, durch eine Sollgeschwindigkeits-Einstellvorrichtung
zum Einstellen einer Fahrzeug-
Sollgeschwindigkeit, durch eine Geschwindigkeitsdifferenz-
Überwachungseinrichtung zur Feststellung einer Differenz
zwischen der tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit und
der Sollgeschwindigkeit zur Erzeugung eines Geschwindigkeitsdifferenzsignals,
durch eine Einrichtung zur Bestimmung
des erforderlichen Drehmomentes für die Feststellung
eines erforderlichen Antriebsmomentes, welches für
das Herbeiführen der Sollgeschwindigkeit erforderlich ist,
durch eine Einrichtung zur Bestimmung der Drosselklappenstellung
zur Festlegung einer Position der Drosselklappeneinrichtung,
die erforderlich ist für das Herbeiführen
des erforderlichen Antriebsmomentes in Abhängigkeit von
dem erforderlichen Antriebsmoment und einem Ausgangssignal
von der Fahrzeuggeschwindigkeits-Überwachungseinrichtung,
und durch eine Steuereinrichtung, die auf
ein Ausgangssignal von der Einrichtung zur Festlegung der
Drosselklappenstellung zur Steuerung einer Betätigungseinrichtung
anspricht, so daß die Drosselklappeneinrichtung betätigt
bzw. beeinflußt wird, die tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit
der Sollgeschwindigkeit anzunähern.
2. Geschwindigkeitssteuereinrichtung für ein Motorfahrzeug
mit einem Motor, der mit einer Drosselklappeneinrichtung
in einem Ansaugdurchgang zur Steuerung der Ansaugluftströmung
zum Motor vorgesehen ist, gekennzeichnet
durch eine Fahrzeuggeschwindigkeits-Überwachungseinrichtung
zur Feststellung einer tatsächlichen Geschwindigkeit
des Fahrzeuges, durch eine Sollgeschwindigkeits-Einstelleinrichtung
zum Einstellen einer Fahrzeug-
Sollgeschwindigkeit, durch eine Geschwindigkeitsdifferenz-
Überwachungseinrichtung zur Feststellung einer Differenz
zwischen der tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit und
der Sollgeschwindigkeit zur Erzeugung eines Geschwindigkeitsdifferenzsignals,
durch eine Einrichtung zur Einstellung
der anfänglichen Drosselklappenstellung zur
Festlegung einer Drosselklappen-Anfangsstellung in
Abhängigkeit von der Fahrzeug-Sollgeschwindigkeit, durch
eine Einrichtung zur Einstellung der Drosselklappenstellung
zur Festlegung einer Drosselklappen-Sollstellung in Abhängigkeit
von der Geschwindigkeitsdifferenz und der
Drosselklappen-Anfangsstellung und durch eine Steuereinrichtung,
die auf ein Ausgangssignal von der Einrichtung
zur Einstellung der Drosselklappen-Sollstellung anspricht
zur Steuerung einer Betätigungseinrichtung, derart, daß die
Drosselklappeneinrichtung betätigt bzw. veranlaßt wird,
die tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit der Sollgeschwindigkeit
anzunähern.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 bei einem Fahrzeug, welches
ein Automatikgetriebe mit mehreren Gangstufen aufweist,
gekennzeichnet durch eine Einrichtung, die
ein Abwärtsschalten der Gangstufe in dem Automatikgetriebe
herbeiführt, wenn das Antriebssollmoment einen vorbestimmten
Wert übersteigt.
4. Einrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet
durch eine Einrichtung, die das Antriebssollmoment mit
einem vorbestimmten Wert in Einheiten von Parametern, die
in Bezug zu vorbestimmten Drosselklappenstellungen stehen,
vergleicht.
5. Einrichtung nach Anspruch 1 bei einem Fahrzeug, welches
ein Automatikgetriebe mit mehreren Gangstufen umfaßt,
gekennzeichnet durch eine Einrichtung, die
die Gangstufe aufwärtsschaltet, wenn das Antriebssollmoment
größer ist als ein vorbestimmter Wert bei einer höheren
Gangstufe ist.
6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die letztgenannte Einrichtung eine
Einrichtung ist, die das Aufwärtsschalten veranlaßt, wenn
die Drosselklappen-Sollstellung kleiner als ein vorbestimmter
Wert ist.
7. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet
durch eine Einrichtung, die eine Brennstoffanreicherung
bei einer Steuerung einer konstanten Geschwindigkeit
unterbindet.
8. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet
durch eine Einrichtung, die die Steuerungsfaktoren in
Abhängigkeit von einer Öltemperatur modifiziert.
9. Einrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet
durch eine Einrichtung, die eine Neigung
einer Straße überwacht, auf welcher das Fahrzeug fährt,
und durch eine Einrichtung, die die Steuerfaktoren in
Abhängigkeit von der festgestellten Neigung modifiziert.
10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Neigungsüberwachungseinrichtung
eine Einrichtung ist, die die Neigung in Abhängigkeit
von einer imaginären Beschleunigung feststellt, die aus
einem mittleren Antriebsmoment, einem Laufwiderstand bei
einer Neigung von 0% und einer durchschnittlichen Beschleunigung,
die aus einer Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit
abgeleitet wird, erhalten wird.
11. Geschwindigkeitssteuereinrichtung für ein Motorfahrzeug
mit einem Motor, gekennzeichnet durch eine
Motorausgangs-Steuereinrichtung zur Steuerung einer von
dem Motor abgegebenen Leistung, durch eine Betätigungseinrichtung
zur Betätigung der Motorausgangs-Steuereinrichtung
für ein Steuern der Leistung des Motors, durch
eine Fahrzeuggeschwindigkeits-Überwachungseinrichtung,
die eine tatsächliche Geschwindigkeit des Fahrzeuges überwacht
bzw. feststellt, durch eine Sollgeschwindigkeits-
Einstelleinrichtung zur Einstellung einer Fahrzeugsollgeschwindigkeit
und durch eine Steuereinrichtung, die die
tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit mit der Sollgeschwindigkeit
vergleicht, ein erforderliches Antriebsmoment,
das für das Herbeiführen der Sollgeschwindigkeit erforderlich
ist, bestimmt, eine Stellung der Drosselklappeneinrichtung,
die für das Herbeiführen des erforderlichen
Antriebsmomentes benötigt wird, in Abhängigkeit von dem
erforderlichen Antriebsmoment und einem Ausgangssignal
von der Fahrzeuggeschwindigkeits-Überwachungseinrichtung
festlegt und die Betätigungseinrichtung derart steuert,
daß die Drosselklappeneinrichtung für ein Annähern der
tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit an die Sollgeschwindigkeit
betätigt wird.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61074707A JPH064389B2 (ja) | 1986-04-01 | 1986-04-01 | 自動車の定速走行制御装置 |
Publications (1)
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DE3710891A1 true DE3710891A1 (de) | 1987-10-29 |
Family
ID=13554967
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19873710891 Ceased DE3710891A1 (de) | 1986-04-01 | 1987-04-01 | Geschwindigkeitssteuereinrichtung fuer ein motorfahrzeug |
Country Status (4)
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JP (1) | JPH064389B2 (de) |
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