DE4313993A1 - Leistungsuebertragungs-steuersystem fuer eine brennkraftmaschine eines motorfahrzeugs - Google Patents

Leistungsuebertragungs-steuersystem fuer eine brennkraftmaschine eines motorfahrzeugs

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Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf ein Leistungsübertragungs-Steuersystem für eine Brennkraftmaschine eines Motorfahrzeugs. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Leistungsübertragungs-Steuersystem, welches den Betrieb einer Brennkraftmaschine (im weiteren ebenfalls einfach als Motor bezeichnet) und daher den eines Motorfahrzeuges gegen Ausfallen absichern kann und welches einen Sicherungsbetrieb des Motors und daher für das Motorfahrzeug gewährleisten kann, und zwar sogar im Fall des Auftretens eines Ausfallens im Betrieb eines elektrisch gesteuerten Drosselventils zum Regulieren der Ansaugluftströmung, die dem Motor zur Verfügung gestellt wird, sowie ein elektronisches Steuersystem zum Steuern des Drosselventils.
Die Ansaugluftströmung, die an einen Benzinmotor eingespeist wird, wird herkömmlicherweise durch ein Drosselventil reguliert, dessen Öffnungsgrad mittels eines Gaspedals gesteuert wird, das mechanisch mit dem Drosselventil verbunden ist. In den vergangenen Jahren wurde bei einigen praktischen Anwendungen eine sogenannte verkabelte Leistungsübertragungssteuerung angewendet, bei der der Öffnungsgrad des Drosselventils durch einen elektrischen Aktuator in Übereinstimmung mit einem Ausgabesignal eines Gaspedalpositionssensors gesteuert wird, wobei das Signal die Eindrückungstiefe eines Gaspedals eines Motorfahrzeugs darstellt, wodurch versucht wurde, die Komfortabilität beim Fahren des Motorfahrzeugs zu erhöhen und ein Fahren bei einer Fahrtgeschwindigkeit zu realisieren, unter Verbesserung eines Anordnungs-Layouts der Bordausrüstung.
Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung wird die Hintergrundtechnik davon zunächst detailliert beschrieben werden.
Fig. 6 ist ein Blockdiagramm zum allgemeinen und schematischen Zeigen einer Struktur eines Leistungsübertragungs-Steuersystems für ein Motorfahrzeug, das zu diesem Zweck bekannt ist. Mit Bezug auf die Figur ist eine Brennkraftmaschine bezeichnet durch ein Bezugszeichen 1 ausgerüstet mit einer Ansaugluftleitung 1a, in der ein Drosselventil 2 installiert ist zum Steuern oder Regulieren der Luftmenge, die dem Motor zugefügt wird. Das Drosselventil 2 ist mechanisch gekoppelt an einen elektrischen Drosselventilaktuator 3, der aus einem Gleichstrommotor, einem Schrittmotor oder dergleichen zum Betätigen des Drosselventils 2 besteht. Dazu ist das Drosselventil 2 verbunden mit dem Drosselventilaktuator 3 mittels einer Welle 4. Eine Rückholfeder 5 ist gewunden um die Welle 4 in solch einer Orientierung, daß das Drosselventil 2 elastisch gegen die geschlossene Position gedrückt wird, wenn der Betrieb des Drosselventilaktuators 3 ausgesetzt. Vorgesehen in Verbindung mit dem Drosselventil 2 ist ein Drosselventilpositionssensor (TPS) 6 zum Erfassen des Öffnungsgrades des Drosselventils 2. Andererseits ist im Zusammenhang mit einem Gaspedal 7 eines Motorkraftfahrzeuges ein Gaspedalpositionssensor (APS) 8 vorgesehen, der zum Erfassen des Betätigungsgrades oder der Eindrückung des Gaspedals 7 dient. Ein Bezugszeichen 9 bezeichnet einen Motorendrehzahlsensor zum Erfassen der Drehzahl (UpM) des Motors 1, um dadurch ein Motorendrehzahlsignal zu erzeugen. Die Ausgabesignale der Sensoren 6, 8 und 9, wie oben erwähnt, werden eingegeben an einen Kontroller 10, der entworfen ist für einen Steuerbetrieb des Drosselventilaktuators 3 auf der Basis dieser Sensorausgabesignale.
Bei dem Leistungsübertragungs-Steuersystem der oben beschriebenen Struktur wird die Steuerung des Drosselventilaktuators 3 realisiert durch eine Prozedur welche in einem Flußplan von Fig. 7 illustriert ist. Auftretende Verarbeitungen und Operationen, wie zum Beispiel arithmetische Operationen, Bedingungsentscheidungen usw., welche im weiteren Bezug auf Fig. 7 beschrieben werden, werden ausgeführt durch einen Mikrocomputer, der in den Kontroller 10 eingegliedert ist. Da jedoch solch ein Mikrocomputer ein herkömmlicher ist, wird eine Beschreibung davon ausgelassen, da es sich versteht, daß die Struktur sowie das Programmieren des Mikrocomputers leicht veränderlicht werden kann von denen, die grundlegende Kenntnisse des Standes der Technik haben.
Nun holt mit Bezug auf Fig. 7 in einem Schritt S71 der Kontroller 10 oder Mikrocomputer, welcher darin eingegliedert ist, das Ausgabesignal des Gaspedalpositionssensors 8, welches einen Eindrückungsgrad Alpha des Gaspedals 7 darstellt. In einem Schritt S72 wird ein gewünschter Öffnungsgrad Thetas des Drosselventils 2 arithmetisch bestimmt auf der Basis der Gaspedaleindrücktiefe oder des Betätigungsgrades Alpha des Gaspedals 7. Der arithmetische Betrieb zum Bestimmen der Drosselventilöffnung Thetas kann durchgeführt werden in Übereinstimmung mit einer Funktion Thetas = f(Alpha, Ne) (wobei Ne die Motorendrehzahl darstellt), welche im voraus eingerichtet worden ist und gespeichert worden ist in einem Speicher, der in dem KontrolIer 10 eingegliedert ist. Die Beziehung zwischen der Gaspedaleindrücktiefe Alpha und dem gewünschten Drosselventilöffnungsgrad Thetas kann sich unterscheiden in Abhängigkeit von Manöver-Funktionstüchtigkeiten oder -Charakteristika, welche dem Motorfahrzeug auferliegen. Fig. 8 illustriert graphisch eine typische solche Beziehung. Mit Bezug auf diese Figur zeigt eine charakteristische Kurve a in einer durchgezogenen Linie, daß der Drosselventilöffnungsgrad Thetas im wesentlichen linear geändert wird proportional zur Eindrückungstiefe Alpha des Gaspedals.
Im Gegensatz dazu wird in dem Fall, der durch eine charakteristische Kurve b dargestellt ist, der Drosselventilöffnungsgrad Thetas so gesteuert, daß er sich leicht ändert in einem Bereich, innerhalb dem die Gaspedaleindrückung Alpha klein bleibt. Bei der durch die Kurve b dargestellten Manöver-Charakteristik wird versucht, mit solchen Problemen fertig zu werden, daß eine Erschütterung Ieicht in dem Motorfahrzeug auftritt, was die optimale Steuerung des Motors schwierig macht, wenn sich die Ansaugluftströmung schnell oder steil beim Starten des Fahrzeugs oder beim Laufen bei einer niedrigen Geschwindigkeit ändert.
Andererseits zeigt Fig. 9 graphisch die Beziehung zwischen dem Motorenausgangsdrehmoment und der Motorendrehzahl (UpM). Wie aus einer unterbrochenen Linie mit der Bezeichnung "Motorendrehmoment" gesehen werden kann, trägt das Motorenausgangsdrehmoment nicht eine lineare Beziehung mit der Motorendrehzahl (UpM). Insbesondere in Niedrig- und Hochgeschwindigkeitsbereichen tendiert das Motorenausgangsdrehmoment dazu, niedrig zu werden. In diesem Zusammenhang sollte bemerkt werden, daß die oben erwähnte Abhängigkeit des Motorenausgangsdrehmoments von den Motorendrehzahlbereichen verbessert werden kann durch Korrigieren der Beziehung, die durch die Kurve b gezeigt in Fig. 8 dargestellt wird, mit Korrekturkoeffizienten, die durch eine durchgezogene Linie dargestellt sind in Fig. 9 und benannt sind als "Korrekturkoeffizienten".
An diesem Punkt soll bemerkt werden, daß die Steuercharakteristik des Drosselventilöffnungsgrades Thetas relativ zu der Gaspedaleindrückung Alpha, wie oben beschrieben, nur Anschauungszwecken dient. In der Realität kann solch eine starke Charakteristik variieren abhängig von der gewünschten Manöverfähigkeit, Komfortabilität beim Fahren des Motorfahrzeugs und/oder anderen Faktoren sowie Funktionstüchtigkeiten des Motors.
Nach Bestimmung des gewünschten Drosselventilöffnungsgrads Thetas, wie oben erwähnt, schreitet die Verarbeitung zum Schritt S73 (Fig. 7), bei dem ein tatsächlicher oder aktueller Drosselventilöffnungsgrad Thetar geholt wird von der Ausgabe des Drosselventilpositionssensors 6, worauf dann ein Schritt S74 folgt, in dem eine Abweichung oder Differenz e zwischen dem gewünschten Drosselventilöffnungsgrad Thetas und dem tatsächlichen Drosselventilöffnungsgrad Thetar arithmetisch bestimmt wird. Wenn der tatsächliche Drosselventilöffnungsgrad Thetar kleiner ist als der erwünschte Drosselventilöffnungsgrad Thetas, wird das Drosselventil 2 gesteuert in einer Richtung zum Erhöhen der Drosselventilöffnung Thetar auf der Basis der Abweichung e durch den DrosseIventilaktuator 3 (Schritt S75). Im anderen Fall wird das Drosselventil 2 in die Richtung zum Erniedrigen der Drosselventilöffnung Thetar durch den Drosselventilaktuator 3 (Schritt S76) angetrieben.
Durch Steuern oder Regulieren des Öffnungsgrads des Drosselventils 2 durch den elektrischen Drosselventilaktuator 3 auf diese Art und Weise können ein hohes Steuervermögen des Motorenbetriebs und daher eine hohe Manöverfähigkeit des Motorfahrzeugs realisiert werden. Desweiteren ist es durch Rückkoppeln eines Fahrzeuggeschwindigkeitssignals an den Kontroller 10, der zu berücksichtigen ist beim Steuern des Drosselventils 2, möglich eine konstante Fahrgeschwindigkeit des Motorfahrzeugs zu bewirken.
Im Gegensatz zum herkömmlichen mechanischen Steuern des Drosselventils, bei dem der Öffnungsgrad davon gesteuert wird durch das Gaspedal durch die Vermittlung einer mechanischen Verbindung, ist jedoch die elektrische Steuerung des Drosselventils 2, die oben beschrieben wurde, empfänglich für ein Problem, daß das Drosselventil 2 unbetreibbar wird, wenn ein Ausfall im Drosselventilaktuator 3, dem Kontroller 10 oder anderen Komponenten, die an der elektrischen Steuerung des Drosselventils 2 teilnehmen, auftritt, was zu einem unsteuerbaren Lauf des Motorfahrzeugs führen kann. Dementsprechend ist es sehr wichtig, die elektrische Steuerung des Drosselventils gegen einen Ausfall abzusichern.
Fig. 10 ist ein Flußplan zum beispielhaften Illustrieren einer Prozedur zum Entscheiden des Auftretens einer Abnormalität in dem Steuersystem des Drosselventils 2 einschließlichdes Drosselventilaktuators 3 und von Maßnahmen abhängig von den Resultaten der Abnormalitätsentscheidung.
Mit Bezug auf Fig. 10 werden in einem Schritt S102 der Eindrückungsgrad Alpha des Gaspedals 7, der tatsächliche Öffnungsgrad Thetar des Drosselventils und die Abweichung oder Differenz Beta dazwischen bestimmt. Die Beziehung zwischen den Größen Alpha und Thetar kann durch eine vorbestimmte Funktion, wie oben beschrieben, gegeben sein. Solange wie die durch diese Funktion vorgegebene Beziehung normal aufrechterhalten ist, kann es nicht vorkommen, daß die Differenz Beta so groß wird, daß sie einen vorbestimmten Wert Beta1 überschreitet. Somit kann entschieden werden, daß die tatsächliche Drosselventilöffnung Thetar abnormal ist, wenn die oben erwähnte Differenz Beta den vorbestimmten Wert Beta1 überschreitet.
Wenn die Differenz oder Abweichung Beta größer als der vorgegebene Wert Beta1 ist, wird die elektrische Leistungsversorgung für den Drosselventilaktuator 3 unterbrochen, um dadurch den Betrieb des Drosselventilaktuators 3 zu stoppen, da anderenfalls die Möglichkeit des unsteuerbaren Laufs des Motorfahrzeugs aufgrund der Abnormalität, die in dem Drosselventil oder in dem Steuersystem dafür auftritt, entstehen kann. Wenn ein Betrieb des Drosselventilaktuators 3 ausgesetzt ist, wird das Drosselventil 2 elastisch dazu gedrängt, sich in die voll geschlossene Position zu bewegen, und zwar unter dem Betreiben der Rückholfeder 5. Wenn andererseits die Differenz Beta kleiner oder gleich dem vorbestimmten Wert Beta1 ist, wird entschieden, daß das Drosselventilsteuersystem einschließlich des Drosselventilaktuators 3 normal funktioniert (Schritt S104).
Jedoch mag solch eine Situation auftreten, daß das Drosselventil 2 nicht in die vollständig geschlossene Position bewegt wird, sogar wenn der Betrieb des Drosselventilaktuators 3 gestoppt ist, und zwar wegen eines Reibungseingriffs in einer Reduzierungszahnradübertragung, die in dem Drosselventilaktuator 3 angegliedert ist. Um mit diesem Problem standzuhalten, ist es bekannt, eine elektromagnetische Kupplung (nicht gezeigt) zwischen der Welle 4 des Drosselventils 2 und dem Drosselventilaktuator 3 anzuordnen und die vorhergehende von der letzteren zu entkoppeln durch Stoppen der Energiezufuhr an die elektromagnetische Kupplung beim Auftreten einer Abnormalität in dem Drosselventilsteuersystem, um dadurch zu erlauben, daß das Drosselventil 2 die vollständig geschlossene Position unter dem Betreiben der Rückholfeder 5 einnimmt. Wenn weiterhin ein Ausfall auftritt beim Betrieb zum Öffnen des Drosselventils, kann die Kraftstoffeinspritzung alle oder einige der Motorenzylinder unterbrochen werden, um dadurch das Motorenausgangsdrehmoment zu erniedrigen. Alternativ dazu kann ein Zündzeitpunkt verzögert werden, was einen im wesentlichen gleichen Effekt hat.
Wenn andererseits ein Ausfall auftritt in dem vollständigen Zustand des Drosselventils 2 (das heißt wenn das Drosselventil nicht geöffnet werden kann aus der voIlständig geschlossenen Position), stoppt der Motorenbetrieb spontan, um zu verhindern, daß das Motorfahrzeug weiterläuft. Aus den Maßnahmen zum Lösen dieses Problems kann entnommen werden, das Drosselventil 2 mechanisch an das Gaspedal 7 durch manuellen Betrieb zu koppeln oder Drosselventilaktuatorsysteme doppelt mit einem redundanten System vorzusehen.
Wie aus der vorhergehenden Beschreibung klar wird, kann beim herkömmlichen Leistungsübertragungsteuersystem für das Motorfahrzeug die Drosselventilaktuatorsteuerung sicher gegen ein Ausfallen in der vollständig geöffneten Position des Drosselventils (das heißt ausfallbedingtem unsteuerbaren Lauf des Motorfahrzeugs) abgesichert werden. Jedoch gibt es für den Ausfall, der in der vollständig geschlossenen Position des Drosselventils auftritt (das heißt Ausfall, welcher den Lauf des Motorfahrzeugs unmöglich macht), kein Abhilfeverfahren, das praktisch und erfolgreich vom ökonomisch und handhabbaren Standpunkt angenommen werden kann. Es ist klar, daß die UnmögIichkeit das Motorfahrzeug aufgrund solch eines Ausfalls laufen zu lassen, eine ungewollte Situation hervorrufen wird, unabhängig davon, an welchem Ort das Motorfahrzeug betrieben wird. Zum Beispiel sollte beim Fahren des Motorfahrzeugs auf einer Autobahn dieser Art von Ausfall definitiv ausgeschlossen werden.
Angesichts des oben beschriebenen Stands der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Leistungsübertragungs-Steuersystem für eine Brennkraftmaschine eines Motorfahrzeugs zu schaffen, welches das unsteuerbare Laufen eines Motorfahrzeugs sogar beim Auftreten einer Abnormalität in dem Drosselventilsteuersystem einschließlich des Drosselventilaktuators in der vollständig geschlossenen Position sowie in der vollständig geöffneten Position des Drosselventils vermeiden kann.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Leistungsübertragungs-Steuersystem für ein Motorfahrzeug zu schaffen, welches einen Sicherungsbetrieb über einen begrenzten Bereich von Motorenausgangsdrehmomenten gewährleisten kann, zum Schützen vor dem Zustand, daß das Motorenausgabedrehmoment übermäßig erniedrigt ist, und zwar sogar beim Auftreten der Abnormalität in dem Drosselventilsteuersystem, um dadurch eine Beschleunigung und eine Bergauffahrfunktionstüchtigkeit des Motorfahrzeuges zu gewährleisten.
Angesichts der obigen und anderen Aufgaben, welche klar aus der folgenden Beschreibung erscheinen werden, wird nach einem Aspekt der Erfindung nach Anspruch 1 ein Leistungsübertragungs-Steuersystem für eine Brennkraftmaschine eines Motorfahrzeugs geschaffen, welches eine Drosselventilsteuereinrichtung zum elektrischen Steuern einer Öffnung eines Drosselventils ansprechend auf ein Gasbetätigungssignal zum Anzeigen eines Betätigungspegels eines Gaspedals, eine Sicherungsteuerungseinrichtung zum Steuern einer Hilfsansaugluftströmung, welche das Drosselventil beim Auftreten einer Abnormalität in der Drosselventilsteuereinrichtung in Übereinstimmung mit dem Gaspedalbetätigungssignal umfließt, umfaßt.
Nach einem zweiten Aspekt der Erfindung nach Anspruch 3 wird vorgeschlagen, daß das Leistungsübertragungs-Steuersystem, welches oben beschrieben wurde, weiterhin eine Getriebesteuereinrichtung zum Ändern eines Geschwindigkeitsbereich-Änderungsmusters eines automatischen Getriebes auf ein Niedriggangverhältnis während des Betriebs der Sicherungssteuereinrichtung umfaßt.
Bei der Struktur des Leistungsübertragungs-Steuersystems für das Motorfahrzeug nach der vorliegenden Erfindung wird ein Bypass-Steuerventil vorgesehen in einer Luftströmungspassage, welche die Ansaugluftleitung über das Drosselventil umgeht, betrieben in Verbindung mit einer Betätigung oder Eindrückung eines Gaspedals beim Auftreten eines Ausfalls in dem Drosselventilsteuersytem in der vollständig geschlossenen Position des Drosselventils. Gleichzeitig kann das Geschwindigkeitsbereich-Änderungsmuster des automatischen Getriebes zum Übertragen des Motorenausgangsdrehmoments an die Antriebsräder geändert werden in ein niedriges Gangverhältnis, um die erwünschten Funktionstüchtigkeiten des Motorfahrzeugs aufrechtzuerhalten, sogar wenn das Motorenausgangsdrehmoment begrenzt ist. Somit können der Motor und daher das Motorfahrzeug kontinuierlich betrieben werden, sogar beim Auftreten eines Ausfalls in dem Drosselventilsteuersystem im vollständig geschlossenen Zustand des Drosselventils.
Die obige und andere Aufgaben, Merkmale und begleitende Vorteile der Erfindung werden klarer verständlich erscheinen aus der folgenden detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen im Zusammenhang mit der begleitenden Zeichnung.
Die Figuren zeigen im einzelnen:
Fig. 1 ein Blockdiagramm zum allgemeinen Zeigen eines Systems eines Leistungsübertragungs-Steuersystems für eine Brennkraftmaschine eines Motorfahrzeugs nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 einen Flußplan zum Illustrieren des Betriebs des Leistungsübertragungs-Steuersystems nach der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3 ein charakteristisches Diagramm zum Zeigen einer Beziehung zwischen der Öffnung eines Bypass-Steuerventils und der Eindrückung eines Gaspedals;
Fig. 4 ein charakteristisches Diagramm zum Zeigen einer Beziehung zwischen Moterenausgangsdrehmoment und Eindrückung eines Gaspedals beim normalen Betrieb bzw. beim Sicherungsbetrieb;
Fig. 5 eine Ansicht zum graphischen Illustrieren eines Änderungsbetriebs zum Ändern eines Geschwindigkeitsbereichs- Verschiebemusters durchgeführt beim Sicherungsbetrieb;
Fig. 6 ein Blockdiagramm zum schematischen Illustrieren einer Struktur eines Leistungsübertragungs-Steuersystems für ein Motorfahrzeug, das bekannt ist;
Fig. 7 einen Flußplan zum Illustrieren einer Prozedur zum Steuern eines Drosselventils durch das in Fig. 6 gezeigte Leistungsübertragungs-Steuersystem;
Fig. 8 eine Ansicht zum graphischen Illustrieren einer typischen Beziehung zwischen Drosselventilöffnung und Gaspedaleindrückung;
Fig. 9 eine Ansicht zum graphischen Illustrieren von Beziehungen zwischen Motorenausgangsdrehmoment und Motorendrehzahl; und
Fig. 10 einen Flußplan zum Illustrieren einer Prozedur zum Entscheiden eines Auftretens einer Abnormalität in einem Drosselventilsteuersystem und Maßnahmen, die abhängig von den Resultaten der Abnormalitätsbestimmung getroffen werden.
Jetzt wird die vorliegende Erfindung detailliert beschrieben werden im Zusammenhang mit bevorzugten oder exemplarischen Ausführungsformen mit Bezug auf die begleitende Zeichnung.
Fig. 1 ist ein Blockdiagramm zum allgemeinen Zeigen einer Struktur eines Leistungsübertragungs-Steuersystems für eine Brennkraftmaschine eines Motorfahrzeuges nach einer Ausführungsform der Erfindung. In dieser Figur sind die Komponenten, welche die gleichen oder äquivalenten wie die in Fig. 6 gezeigten sind, durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet und eine wiederholte Beschreibung davon ist unterlassen. Das Leistungsübertragungs-Steuersystem nach der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung unterscheidet sich von dem herkömmlichen, das in Fig. 6 gezeigt ist, darin, daß es zusätzlich vorgesehene Lastsensoren 11 (von denen nur einer gezeigt ist) zum Erzeugen von Signalen, welche die Lastzustände von motorabhängigen Vorrichtungen, wie zum Beispiel einer Klimaanlage, einem Servolenksystem, verschiedenen elektrischen Vorrichtungen und dergleichen anzeigen, eine Bypass-Passage 12, welche so vorgesehen ist, daß sie die Ansaugleitung 1a an einem Ort, an dem das Drosselventil 2 angebracht ist, umgeht, eine ein Bypass-Steuerventil 13a zum Steuern der Luftströmung in der Bypass-Passage 12, einen Aktuator 13b für das Bypass-Steuerventil 13a, ein automatisches Getriebe 20 und Getriebekontroller 21 dafür umfaßt. Als automatisches Getriebe 20 kann irgendeine Art herkömmlichen automatischen Getriebes 20 angewendet werden, solange die Geschwindigkeitsbereich-Änderungssteuerung elektrisch ausgeführt werden kann. Da solch ein automatisches Getriebe bekannt im Stand der Technik ist, wird eine Beschreibung davon unnötig sein.
Bei der Struktur des Leistungsübertragungs-Steuersystems, das oben beschrieben ist, wird die Steuerung des Drosselventilaktuators 3 durchgeführt durch eine im wesentlichen gleiche Prozedur, wie die im Zusammenhang mit dem in Fig. 7 gezeigten Flußplan betriebene (das heißt wie im Fall des Leistungsübertragungs-Steuersystems, das hierzu bekannt ist). Jedoch im Fall des Leistungsübertragungs-Steuersystems nach der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung ist die Bypass-Passage 12 zusätzlich vorgesehen, wobei die Luftströmung durch die Bypass-Passage 12 gesteuert wird durch das Bypass-Steuerventil 13a über den Aktuator (ACT) 13b.
Parenthetisch ist zu bemerken, daß ein Vorsehen einer Bypass-Steuerventileinheit in einer Bypass-Passage zum Zweck des Steuerns der Leerlaufdrehzahl (ÜpM) des Motors bekannt ist und bei praktischen Anwendungen angewendet wird. Der grundlegende Betrieb solch einer Bypass-Luftströmungssteuereinheit ist es, die Öffnung des Bypass-Steuerventils in einer offenen Schleife zu steuern abhängig von den Lastzuständen der motorenbetriebenen Vorrichtungen, die im vorhinein erwähnt wurden, unter Realisierung einer Rückkopplungssteuerung der Motorendrehzahl (UpM), so daß sie einen konstanten vorbestimmten Pegel oder Wert (Fahrgeschwindigkeitspegel) annimmt, wenn das Drosselventil 2 vollständig geschlossen ist (das heißt, wenn das Gaspedal losgelassen ist). Da diese Steueroperationen ebenfalls im Stand der Technik bekannt sind, wird eine detaillierte Beschreibung davon unnötig sein.
Bei der vorliegenden Erfindung wird versucht, einen ausfallsicheren Betrieb zu bewirken sowie einen Sicherungsbetrieb des Motors und daher des Motorfahrzeugs, wenn eine Abnormalität in dem Drosselventil 2, dem Drosselventilaktuator 3 und/oder dem Steuersystem dafür auftritt, wenn das Drosselventil in der vollständig geschlossenen Position ist. Das wird im weiteren beschrieben werden mit Bezug auf einen Flußplan, der in Fig. 2 gezeigt ist.
In einem Schritt S21 wird eine Abweichung Beta des tatsächlichen Öffnungsgrades Thetar des Drosselventils 3 von einem gewünschten Wert, welcher bestimmt wird auf der Basis der Gaspedaleindrückung Alpha arithmetisch bestimmt, worauf dann ein Abnormalitätsentscheidungsschritt S22 folgt, wie im Falle des bis jetzt bekannten Systems, das im obigen mit Bezug auf Fig. 7 beschrieben wurde. Weiterhin wird ein Schritt S23 durchgeführt, in dem einen Betrieb des Drosselventilaktuators 3 unmöglich gemacht wird, wenn die Entscheidung im Schritt S22 in einer Abnormalität (JA) resultiert, ein Schritt S27, in dem der Drosselventilaktuator 3 in die normale oder gewöhnliche Steuerung versetzt wird, wenn der Entscheidungsschritt S22 in einer Normalität (NEIN) resultiert und ein Schritt S28, in dem die gewöhnliche Steuerung der Bypass-Ventilsteuereinheit 13a, 13b ausgeübt wird zum Zwecke der Leerlaufsteuerung. Diese Schritte sind die gleichen wie die, die in dem herkömmlichen Leistungsübertragungs-Steuersystem angewendet werden.
Nach der Lehre der vorliegenden Erfindung wird die Gaspedaleindrückung Alpha geholt in einem Schritt S24, nachdem der Betrieb des Drosselventilaktuators 3 gestoppt worden ist beim Auftreten eines Ausfalls im vollständig geschIossenen Zustand des Drosselventils, woraufhin der Öffnungsgrad ThetaB des Bypass-Steuerventils 13a gesteuert wird als Funktion der Gaspedaleindrückung Alpha in einem Schritt S25, und zwar auf solch eine Art und Weise, wie graphisch illustriert in Fig. 3.
Es muß nicht gesagt werden, daß, solange das Drosselventilsteuersystem in einem normalen Zustand verbleibt, die Öffnung des Bypass-Steuerventils 13a gesteuert wird als eine Funktion der Lastzustände der motorenabhägigen Vorrichtungen unabhängig von der Betätigung oder dem Eindrücken des Gaspedals 7 unter der Steuerung des Kontrollers 10.
In Anbetracht der Tatsache, daß falls die Bypass-Luftströmung klein ist, die Lauffunktionstüchtigkeit des Motorfahrzeugs nicht in zufriedenstellender Weise gewährleistet werden kann, durch den Sicherungsbetrieb durchgeführt unter Benutzung der Bypass-Passage 12 beim Auftreten des Ausfalls in dem Drosselventilsteuersystem einschließlich des Drosselventilaktuators 3 im vollständig geschlossenen Zustand des Drosselventils 2, sollte der Flußquerschnitt der Bypass-Passage 12 so gewählt sein, daß die Menge an Bypass-Luftströmung hinreichend ist für die Leerlaufdrehzahl des Motors nach dem Aufwärmen, um einen vorher bestimmten Wert zu erreichen, beispielsweise zumindest 2000 UpM.
Beim Sicherungsbetrieb, der mit Hilfe des Bypass-Steuerventils 13a; 13b bewirkt wird, sinkt das Motorenausgangsdrehmoment signifikant ab im Vergleich zu dem beim normalen Betrieb, wie aus Fig. 4 ersichtlich. Daher werden die Lauffunktionstüchtigkeiten des Motorfahrzeuges, wie zum Beispiel die Beschleunigungsfunktionstüchtigkeit, das Bergauffahrvermögen und dergleichen, unzulänglich. Mit dem Ziel des Milderns solch einer Unbequemlichkeit wird ebenfalls durch die Erfindung vorgeschlagen, daß bei einer Entscheidung durch den Kontroller 10, daß das Drosselventilsteuersystem einschließlich des Drosselventilaktuators 3 unter Ausfall leidet, der Kontroller 10 ein Signal zum Anzeigen des Ausfalls (Ausfallentscheidungssignal) an den Getriebekontroller 21 sendet, wodurch das Geschwindigkeitsbereich-Änderungsmuster des automatischen Getriebes 20 geändert wird auf ein niedrigeres Gangverhältnis durch den Getriebekontroller 21 in einem Schritt S26.
Ein Verfahren des Änderns des Geschwindigkeitsbereich-Änderungsmusters ist in Fig. 5 illustriert. In dieser Figur stellt eine durchgezogene Kurve ein Geschwindigkeitsänderungsmuster beim normalen Betrieb des Motorsystems dar, während eine unterbrochene Linie ein Geschwindigkeitsbereich-Änderungsmuster beim Sicherungsbetrieb darstellt. Wie aus Fig. 5 ersichtlich, wird veranlaßt, daß das Motorfahrzeug während des Sicherungsbetriebs in einem niedrigen Gangverhältnis für eine gleiche Fahrzeuggeschwindigkeit im Vergleich mit dem Normalbetrieb läuft. Beispielshalber wird beim Sicherungsbetrieb das Geschwindigkeitsbereich-Änderungsmuster so modifiziert, daß der zweite Geschwindigkeitsbereich beim normalen Betrieb geändert wird in den ersten Geschwindigkeitsbereich, der dritte Geschwindigkeitsbereich im Normalbetrieb geändert wird in den zweiten Geschwindigkeitsbereich usw. Auf diese Art und Weise spricht der Getriebekontroller 21 auf das Ausfallentscheidungssignal, das durch den Kontroller 10 gesendet wird, an, um dadurch das Geschwindigkeitsbereich-Änderungsmuster des Getriebes 20 auf das Sicherungsbetrieb-orientierte Geschwindigkeitsbereich-Änderungsmuster von dem Normalbetrieb-orientierten Geschwindigkeitsbereich-Änderungsmuster zu ändern. Dazu bestimmt der Getriebekontroller 21 einen Geschwindigkeitsbereich-Änderungsmusteränderungspunkt auf der Basis des Fahrzeuggeschwindigkeitssignals und dem Gaspedaleindrückungssignal, um dadurch entsprechend eine Vielzahl hydraulischer Drucksteuersolenoidventile (nicht gezeigt), welche in das automatische Getriebe 20 eingegliedert sind, zu ändern.
Viele Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind klar aus der detaillierten Beschreibung und somit ist durch die angehängten Patentansprüche beabsichtigt, solche Eigenschaften und Vorteile des Systems, welche unter den möglichen Gedanken und Bereich der Erfindung fallen, abzudecken. Da weiterhin zahlreiche Modifikationen und Änderungen den Fachleuten als klar erscheinen werden, ist es nicht erwünscht, die Erfindung auf den exakten Aufbau und Betrieb, der illustriert und beschrieben wurde, zu begrenzen. Dementsprechend sollen alle geeigneten Modifikationen und Äquivalente, die man sich vorstellen kann, unter den Bereich der Erfindung fallen.

Claims (6)

1. Leistungsübertragungss-Steuersystem für eine Brennkraftmaschine eines Motorfahrzeugs mit:
einer Drosselventilsteuereinrichtung zum elektrischen Steuern des Öffnungsgrades eines Drosselventils ansprechend auf ein Beschleunigungsbetätigungssignal zum Anzeigen des Betätigungsgrades einer Beschleunigungseinrichtung; und
einer Sicherungssteuereinrichtung zum Steuern einer Hilfsluftströmung, welche das Drosselventil umgeht, beim Auftreten einer Abnormalität in der Drosselventilsteuereinrichtung in Übereinstimmung mit dem Beschleunigungsbetätigungssignal.
2. Leistungsübertragungs-Steuersystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Getriebesteuereinrichtung zum Verschieben eines Geschwindigkeitsbereichsänderungsmusters eines automatischen Getriebes auf ein niedrigeres Gangverhältnis während des Sicherungsbetriebs unter der Steuerung der Sicherungssteuereinrichtung im Vergleich zu dem des Normalbetriebs.
3. Steuersystem für eine Brennkraftmaschine eines Motorfahrzeugs mit:
einem Drosselventil, angeordnet in einer Ansaugluftleitung des Motors zum Regulieren der Ansaugluft, die an den Motor eingespeist wird;
einer elektrischen Drosselventilaktuatoreinrichtung zum Betreiben des Drosselventils;
einem Kontroller zum Steuern des elektrischen Drosselventilaktuators, um dadurch eine Öffnung des Drosselventils abhängig von einem Betätigungsgrad eines Gaspedals des Motorfahrzeugs zu steuern,
einer Hilfsluftströmungspassage, die die Ansaugluftleitung an einem Ort umgeht, an dem das Drosselventil angeordnet ist;
einer Hilfsluftströmung-Regulierventileinrichtung zum Steuern der Luftströmung durch die Hilfsluftströmungspassage; und
einer Drosselventilpositionssensoreinrichtung zum Erzeugen eines Signals zum Anzeigen der Position des Drosselventils;
wobei der Kontroller beinhaltet:
eine Entscheidungseinrichtung zum Treffen einer Entscheidung bezüglich des Auftretens einer Abnormalität in dem Drosselventil oder dem Drosselventilaktuator oder einem Steuersystem dafür in einer vollständig geschlossenen Position des Drosselventils auf der Basis des Signals, das von dem Drosselventilpositionssensor angelegt ist; und
eine Steuereinrichtung, die anspricht auf ein Abnormalitätssignal, das durch die Entscheidungseinrichtung erzeugt wird zum Aktivieren und Steuern der Hilfsluftströmungs-Regulierventileinrichtung in Abhängigkeit von dem Betätigungsgrad des Gaspedals, um dadurch zu erlauben, daß eine Ansaugluftströmung zugeführt zu dem Motor durch die Hilfsluftströmungspassage unter Steuerung der Hilfsluftströmungs-Regulierventileinrichtung.
4. Steuersystem für eine Brennkraftmaschine eines Motorfahrzeugs nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Motorfahrzeug mit einem automatischen Getriebe ausgerüstet ist, gekennzeichnet durch:
einer Getriebesteuereinrichtung ansprechend auf das Abnormalitätssignal, um dadurch eine Änderung eines Geschwindigkeitsbereich-Änderungsmusters des automatischen Getriebes von einem Normalbetrieb-orientierten Geschwindigkeitsbereich-Änderungsmuster auf ein Sicherungsbetrieb-orientiertes Geschwindigkeitsbereich-Änderungsmuster beim Aktivieren der Hilfsluftströmungs-Regulierventileinrichtung zu ändern.
5. Steuersystem für eine Brennkraftmaschine eines Motorfahrzeugs nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gangverhältnis des automatischen Getriebes für das Sicherungsbetrieb-orientierte Geschwindigkeitsbereich-Änderungsmuster niedriger gesetzt ist als das für das Normalbetriebs-orientierte Geschwindigkeitsbereich-Änderungsmuster.
6. Steuersystem für eine Brennkraftmaschine eines Motorfahrzeugs nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsluftströmungspassage aus einer Bypass-Luftströmungspassage besteht, welche benutzt wird zum Leerlaufbetrieb des Motors beim Aufwärmen davon.
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