DE4327654A1 - Automatische Reisegeschwindigkeits-Steuervorrichtung für Kraftfahrzeuge - Google Patents
Automatische Reisegeschwindigkeits-Steuervorrichtung für KraftfahrzeugeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft automatische
Reisegeschwindigkeits-Steuervorrichtungen für
Kraftfahrzeuge, durch die Geschwindigkeit des Fahrzeugs
im Ansprechen auf Steuerschalter, wie beispielsweise dem
Einstellschalter und dem Wiederaufnahmeschalter
automatisch auf eine Ziel-Reisegeschwindigkeit gesteuert
wird. Insbesondere betrifft die Erfindung automatische
Reisegeschwindigkeits-Steuervorrichtungen für
Kraftfahrzeuge, bei denen die Fahrzeuggeschwindigkeit
schnell auf eine Zielgeschwindigkeit gesteuert wird, wenn
der Fahrer einen Steuerschalter betätigt, derart, daß der
vorübergehende Abfall oder das Überschwingen der
Fahrzeuggeschwindigkeit wirksam unterdrückt wird. Ferner
betrifft die Erfindung die automatischen
Reisegeschwindigkeits-Steuervorrichtungen für
Kraftfahrzeuge, durch die das Nacheilen (hunting) der
Fahrzeuggeschwindigkeit und die Verzögerung der Antwort,
welche sich aus dem kleineren als dem normalen oder dem
größeren als dem normalen Fahrwiderstand des Fahrzeugs
ergeben, wirksam unterdrückt werden.
Es sind automatische
Reisegeschwindigkeits-Steuervorrichtungen für
Kraftfahrzeuge bekannt, durch die die
Ziel-Reisegeschwindigkeit mittels eines Einstellschalters
eingestellt wird und die Fahrzeuggeschwindigkeit bei
Betätigung eines Wiederaufnahmeschalters unmittelbar nach
der Beschleunigung oder der Verzögerung des Fahrzeuges
wieder automatisch auf die Ziel-Reisegeschwindigkeit
gesteuert wird.
Beispielsweise offenbart die japanische offengelegte
Patentschrift (Kokai) Nr. 62.299436 eine automatische
Reisegeschwindigkeits-Steuervorrichtung, durch die
Fahrzeuggeschwindigkeit durch Ansteuern des mit dem
Drosselventil gekoppelten Drosselstellgliedes unabhängig
von dem von dem Fahrer des Fahrzeuges betätigten
Gaspedals auf eine konstante Zielgeschwindigkeit
gesteuert wird. Die Steuerung wird im Ansprechen auf das
Fahrzeuggeschwindigkeitssignal und die Steuerschalter,
wie beispielsweise dem Einstellschalter für die
Fahrzeug-Zielgeschwindigkeit durchgeführt.
Jedoch wird im Falle der obigen herkömmlichen Vorrichtung
das Drosselstellglied im Ansprechen auf die Abweichung
der tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit von der
Zielgeschwindigkeit oder im Ansprechen auf die
Veränderung der Beschleunigung gesteuert und keine
besondere Steuerung wird während der Übergangsperiode
unmittelbar nach der Betätigung der Steuerschalter
durchgeführt. Sogar während der Übergangsperiode
unmittelbar nach der Betätigung der Steuerschalter
beginnt nämlich die Einstellung des Drosselventils nur
nachdem die Abweichung der tatsächlichen
Fahrzeuggeschwindigkeit von der Zielgeschwindigkeit oder
die Veränderung der Beschleunigung erfaßt wird. Somit
fällt die Fahrzeuggeschwindigkeit V während der
Übergangsperiode unmittelbar nach der Einstellzeit t0,
wie bei (a) in Fig. 13 gezeigt, zunächst weit unter die
Zielgeschwindigkeit V0 und kehrt nach dem Ablauf einer
beträchtlichen Zeitspanne wieder darauf zurück. Die
stabile Fahrzeuggeschwindigkeit wird danach eingerichtet.
Wie bei (b) in Fig. 13 gezeigt, läuft ferner eine
beträchtliche Zeitspanne ab, bevor die Drosselposition
(Öffnungsgrad) auf die Drosselposition A0 entsprechend
der Ziel-Reisegeschwindigkeit V0 stabilisiert ist. Das
Überschwingen der Drosselposition (Öffnungsgrad) A
unmittelbar nach dem Einstellzeitpunkt t0 bewirkt eine
abrupte Veränderung der Beschleunigung des Fahrzeuges,
und erzeugt bei dem Fahrer ein unangenehmes Gefühl. Ein
ähnliches Problem ergibt sich, wenn das Fahren bei
konstanter Reisegeschwindigkeit vorübergehend bei einer
Notbremsung etc. aufgehoben wird und danach das Fahren
mit der vorhergehenden konstanten Zielgeschwindigkeit
V0 wieder aufgenommen wird.
Die herkömmliche automatische
Reisegeschwindigkeits-Steuervorrichtung weist somit den
folgenden Nachteil auf. Während der Übergangsperiode
unmittelbar nach der Einstellung der
Ziel-Fahrzeuggeschwindigkeit oder unmittelbar, nachdem
die Reisegeschwindigkeits-Steuerung wieder aufgenommen
wird, fällt die Fahrzeuggeschwindigkeit ab oder führt ein
Überschwingen aus, da die Drossel-Zielposition
(Öffnungsgrad) des Drosselventils im Ansprechen auf die
Abweichung der tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit von
der Zielgeschwindigkeit oder im Ansprechen auf die
Veränderung der Beschleunigung des Fahrzeuges eingestellt
wird. Dies erzeugt beim Fahrer ein unangenehmes Gefühl
einer Verzögerung und Beschleunigung.
Außerdem wird gemäß der herkömmlichen automatischen
Reisegeschwindigkeits-Steuervorrichtung die
Steuerverstärkung auf einen konstanten Pegel entsprechend
der Fahrbedingung über flaches Land eingestellt, sogar
wenn das Fahrzeug bergauf oder bergab fährt. Somit weist
die herkömmliche automatische
Reisegeschwindigkeits-Steuervorrichtung den weiteren
folgenden Nachteil auf. Wenn das Fahrzeug bergauf fährt,
wird die Steuerverstärkung auf einen kleineren Wert als
der optimale Pegel eingestellt. Als Folge davon verzögert
sich die Antwort. Wenn das Fahrzeug andererseits bergab
fährt, wird die Steuerverstärkung auf einen zu großen
Wert eingestellt, derart, daß das Nacheilen (hunting) der
Fahrzeuggeschwindigkeit bewirkt werden kann. In beiden
Fällen wird der Fahrkomfort für den Fahrer
beeinträchtigt.
Deshalb ist es eine Aufgabe dieser Erfindung, eine
automatische Reisegeschwindigkeits-Steuervorrichtung
vorzusehen, durch die die vorübergehenden
Ansprecheigenschaften unmittelbar nach der Einstellung
und der Wiederaufnahme der Steuerung für konstante
Reisegeschwindigkeit derart verbessert werden, daß der
Abfall oder das Überschwingen der Fahrzeuggeschwindigkeit
während der Übergangsperioden wirksam unterdrückt werden.
Eine weitere Aufgabe dieser Erfindung ist es, eine
automatische Reisegeschwindigkeits-Steuervorrichtung
vorzusehen, durch die die Ansprechverzögerung oder das
Nacheilen (hunting) der Fahrzeuggeschwindigkeit wirksam
unterdrückt wird, sogar wenn das Fahrzeug bergauf oder
bergab fährt.
Die erste Aufgabe wird gemäß dem ersten Aspekt der
Erfindung durch eine automatische
Reisegeschwindigkeits-Steuervorrichtung für ein
Kraftfahrzeug gelöst, die folgende Merkmale umfaßt:
eine Fahrzeuggeschwindigkeits-Detektoreinrichtung zum Erfassen einer laufenden Fahrzeuggeschwindigkeit;
eine Ziel-Fahrzeuggeschwindigkeitseinstelleinrichtung zum Einstellen einer Ziel-Fahrzeuggeschwindigkeit;
eine erste Drossel-Zielpositionsberechnungseinrichtung, die mit der Fahrzeuggeschwindigkeits-Detektoreinrichtung und der Ziel-Fahrzeuggeschwindigkeitseinstelleinrichtung verbunden ist, um eine erste Drossel-Zielposition zum Erreichen der Ziel-Fahrzeuggeschwindigkeit während einer Periode mit gleichförmigem Zustand auf der Basis der von der Fahrzeuggeschwindigkeits-Detektoreinrichtung erfaßten Fahrzeuggeschwindigkeit und der von der Ziel-Fahrzeuggeschwindigkeitseinstelleinrichtung eingestellten Ziel-Fahrzeuggeschwindigkeit zu bestimmen;
eine Fahrwiderstands-Detektoreinrichtung zum Bestimmen eines Fahrwiderstands des Fahrzeuges;
eine Motoreinstellbedingungs-Detektoreinrichtung zum Erfassen einer Motoreinstellbedingung einschließlich eines Getriebeübersetzungsverhältnisses eines zwischen einer Abtriebswelle des Motors und Fahrzeugrädern des Fahrzeuges eingefügten Getriebes;
eine Ziel-Drehmomentbestimmungseinrichtung, die mit der Fahrwiderstands-Detektoreinrichtung und der Motoreinstellbedingungs-Detektoreinrichtung verbunden ist, um auf der Grundlage des von der Fahrwiderstands-Detektoreinrichtung bestimmten Fahrwiderstands und des von der Motoreinstellbedingungs-Detektoreinrichtung erfaßten Getriebeübersetzungsverhältnisses ein Ziel-Drehmoment des Motors zu bestimmen, welches erforderlich ist, um die Ziel-Fahrzeuggeschwindigkeit während einer Übergangsperiode unmittelbar nach Beginn oder Wiederaufnahme der Steuerung mit konstanter Reisegeschwindigkeit für das Fahrzeug zu erreichen;
eine zweite Drossel-Zielpositionsberechnungseinrichtung, die mit der Ziel-Drehmomentbestimmungseinrichtung verbunden ist, um auf der Grundlage des von der Ziel-Drehmomentbestimmungseinrichtung bestimmten Ziel-Drehmomentes eine zweite Drossel-Zielposition zu bestimmen, um die Ziel-Fahrzeuggeschwindigkeit während der Übergangsperiode unmittelbar nach Beginn oder Wiederaufnahme der Steuerung mit konstanter Reisegeschwindigkeit für das Fahrzeug zu erreichen; und
eine Drossel-Steuereinrichtung, die mit der ersten und zweiten Drossel-Zielpositionsberechnungseinrichtung verbunden ist, um die Drosselposition während der Übergangsperiode unmittelbar nach Beginn oder Wiederaufnahme der Steuerung mit konstanter Reisegeschwindigkeit für das Fahrzeug auf die zweite Drossel-Zielposition und während eines gleichförmigen Zustands nach der Übergangsperiode auf die erste Drossel-Zielposition einzustellen.
eine Fahrzeuggeschwindigkeits-Detektoreinrichtung zum Erfassen einer laufenden Fahrzeuggeschwindigkeit;
eine Ziel-Fahrzeuggeschwindigkeitseinstelleinrichtung zum Einstellen einer Ziel-Fahrzeuggeschwindigkeit;
eine erste Drossel-Zielpositionsberechnungseinrichtung, die mit der Fahrzeuggeschwindigkeits-Detektoreinrichtung und der Ziel-Fahrzeuggeschwindigkeitseinstelleinrichtung verbunden ist, um eine erste Drossel-Zielposition zum Erreichen der Ziel-Fahrzeuggeschwindigkeit während einer Periode mit gleichförmigem Zustand auf der Basis der von der Fahrzeuggeschwindigkeits-Detektoreinrichtung erfaßten Fahrzeuggeschwindigkeit und der von der Ziel-Fahrzeuggeschwindigkeitseinstelleinrichtung eingestellten Ziel-Fahrzeuggeschwindigkeit zu bestimmen;
eine Fahrwiderstands-Detektoreinrichtung zum Bestimmen eines Fahrwiderstands des Fahrzeuges;
eine Motoreinstellbedingungs-Detektoreinrichtung zum Erfassen einer Motoreinstellbedingung einschließlich eines Getriebeübersetzungsverhältnisses eines zwischen einer Abtriebswelle des Motors und Fahrzeugrädern des Fahrzeuges eingefügten Getriebes;
eine Ziel-Drehmomentbestimmungseinrichtung, die mit der Fahrwiderstands-Detektoreinrichtung und der Motoreinstellbedingungs-Detektoreinrichtung verbunden ist, um auf der Grundlage des von der Fahrwiderstands-Detektoreinrichtung bestimmten Fahrwiderstands und des von der Motoreinstellbedingungs-Detektoreinrichtung erfaßten Getriebeübersetzungsverhältnisses ein Ziel-Drehmoment des Motors zu bestimmen, welches erforderlich ist, um die Ziel-Fahrzeuggeschwindigkeit während einer Übergangsperiode unmittelbar nach Beginn oder Wiederaufnahme der Steuerung mit konstanter Reisegeschwindigkeit für das Fahrzeug zu erreichen;
eine zweite Drossel-Zielpositionsberechnungseinrichtung, die mit der Ziel-Drehmomentbestimmungseinrichtung verbunden ist, um auf der Grundlage des von der Ziel-Drehmomentbestimmungseinrichtung bestimmten Ziel-Drehmomentes eine zweite Drossel-Zielposition zu bestimmen, um die Ziel-Fahrzeuggeschwindigkeit während der Übergangsperiode unmittelbar nach Beginn oder Wiederaufnahme der Steuerung mit konstanter Reisegeschwindigkeit für das Fahrzeug zu erreichen; und
eine Drossel-Steuereinrichtung, die mit der ersten und zweiten Drossel-Zielpositionsberechnungseinrichtung verbunden ist, um die Drosselposition während der Übergangsperiode unmittelbar nach Beginn oder Wiederaufnahme der Steuerung mit konstanter Reisegeschwindigkeit für das Fahrzeug auf die zweite Drossel-Zielposition und während eines gleichförmigen Zustands nach der Übergangsperiode auf die erste Drossel-Zielposition einzustellen.
Vorzugsweise berechnet die erste
Drossel-Zielpositionberechnungseinrichtung die erste
Drossel-Zielposition auf der Grundlage der erfaßten
Geschwindigkeit und der Ziel-Fahrzeuggeschwindigkeit
gemäß dem proportionalen plus integralen Steuerverfahren.
Die zweite Aufgabe wird gemäß dem zweiten Aspekt dieser
Erfindung durch eine automatische
Reisegeschwindigkeits-Steuervorrichtung gelöst, welche
die folgenden Merkmale umfaßt:
eine Fahrzeuggeschwindigkeits-Detektoreinrichtung zum Erfassen einer gegenwärtigen Fahrzeuggeschwindigkeit;
eine Ziel-Fahrzeuggeschwindigkeitseinstelleinrichtung zum Einstellen einer Ziel-Fahrzeuggeschwindigkeit;
eine Fahrwiderstands-Detektoreinrichtung zur Bestimmung eines Fahrwiderstandes des Fahrzeuges;
eine Steuerverstärkungs-Berechnungseinrichtung, die mit der Fahrwiderstands-Detektoreinrichtung verbunden ist, um eine Steuerverstärkung der Drosselposition entsprechend dem von der Fahrwiderstands-Detektoreinrichtung bestimmten Fahrwiderstand zu bestimmen;
eine Drossel-Zielpositionsberechnungseinrichtung, die mit der Fahrzeuggeschwindigkeits-Detektoreinrichtung, der Ziel-Fahrzeuggeschwindigkeitseinstelleinrichtung und der Steuerverstärkungs-Berechnungseinrichtung verbunden ist, um auf der Grundlage der von der Fahrzeuggeschwindigkeits-Detektoreinrichtung erfaßten Fahrzeuggeschwindigkeit, der von der Ziel-Fahrzeuggeschwindigkeitseinstelleinrichtung eingestellten Ziel-Fahrzeuggeschwindigkeit und der von der Steuerverstärkungs-Berechnungseinrichtung bestimmten Steuerverstärkung eine Drossel-Zielposition zum Erreichen der Ziel-Fahrzeuggeschwindigkeit zu bestimmen; und
eine Drossel-Steuereinrichtung, die mit der Drossel-Zielpositionsberechnungseinrichtung verbunden ist, um die Drosselposition auf die Drossel-Zielposition einzustellen.
eine Fahrzeuggeschwindigkeits-Detektoreinrichtung zum Erfassen einer gegenwärtigen Fahrzeuggeschwindigkeit;
eine Ziel-Fahrzeuggeschwindigkeitseinstelleinrichtung zum Einstellen einer Ziel-Fahrzeuggeschwindigkeit;
eine Fahrwiderstands-Detektoreinrichtung zur Bestimmung eines Fahrwiderstandes des Fahrzeuges;
eine Steuerverstärkungs-Berechnungseinrichtung, die mit der Fahrwiderstands-Detektoreinrichtung verbunden ist, um eine Steuerverstärkung der Drosselposition entsprechend dem von der Fahrwiderstands-Detektoreinrichtung bestimmten Fahrwiderstand zu bestimmen;
eine Drossel-Zielpositionsberechnungseinrichtung, die mit der Fahrzeuggeschwindigkeits-Detektoreinrichtung, der Ziel-Fahrzeuggeschwindigkeitseinstelleinrichtung und der Steuerverstärkungs-Berechnungseinrichtung verbunden ist, um auf der Grundlage der von der Fahrzeuggeschwindigkeits-Detektoreinrichtung erfaßten Fahrzeuggeschwindigkeit, der von der Ziel-Fahrzeuggeschwindigkeitseinstelleinrichtung eingestellten Ziel-Fahrzeuggeschwindigkeit und der von der Steuerverstärkungs-Berechnungseinrichtung bestimmten Steuerverstärkung eine Drossel-Zielposition zum Erreichen der Ziel-Fahrzeuggeschwindigkeit zu bestimmen; und
eine Drossel-Steuereinrichtung, die mit der Drossel-Zielpositionsberechnungseinrichtung verbunden ist, um die Drosselposition auf die Drossel-Zielposition einzustellen.
Vorzugsweise berechnet die Berechnungseinrichtung für die
Steuerverstärkung eine proportionale Verstärkung und eine
integrale Verstärkung entsprechend zu dem Fahrwiderstand;
und die Drossel-Zielpositionsberechnungseinrichtung
berechnet die Drossel-Zielposition auf der Grundlage der
erfaßten Fahrzeuggeschwindigkeit, der
Ziel-Fahrzeuggeschwindigkeit und der proportionalen und
der integralen Steuerverstärkungen gemäß einem
proportionalen plus integralen Steuerverfahren.
In sowohl dem ersten als auch dem zweiten Aspekt dieser
Erfindung umfassen die
Fahrwiderstands-Detektoreinrichtungen vorzugsweise:
eine Motordrehmoment-Detektoreinrichtung zur Erfassung eines Ausgangsdrehmoments des Motors des Fahrzeuges;
eine Beschleunigungs-Detektoreinrichtung, die mit der Fahrzeuggeschwindigkeits-Detektoreinrichtung verbunden ist, um eine Beschleunigung des Fahrzeuges aus aufeinanderfolgenden Werten der Fahrzeuggeschwindigkeit zu bestimmen, die durch die Fahrzeuggeschwindigkeits-Detektoreinrichtung erfaßt werden;
eine Motoreinstellbedingungs-Detektoreinrichtung zum Erfassen einer Motorbedingung einschließlich eines Getriebeübersetzungsverhältnisses eines mit einer Abtriebswelle des Motors verbundenen Getriebes; und
eine Berechnungseinrichtung, die mit der Mordrehmoment-Detektoreinrichtung, der Beschleunigungs-Detektoreinrichtung und der Motoreinstellbedingungs-Detektoreinrichtung verbunden ist, um einen Fahrwiderstand auf der Grundlage des Motordrehmoments, der Beschleunigung und der Motoreinstellbedingung zu berechnen.
eine Motordrehmoment-Detektoreinrichtung zur Erfassung eines Ausgangsdrehmoments des Motors des Fahrzeuges;
eine Beschleunigungs-Detektoreinrichtung, die mit der Fahrzeuggeschwindigkeits-Detektoreinrichtung verbunden ist, um eine Beschleunigung des Fahrzeuges aus aufeinanderfolgenden Werten der Fahrzeuggeschwindigkeit zu bestimmen, die durch die Fahrzeuggeschwindigkeits-Detektoreinrichtung erfaßt werden;
eine Motoreinstellbedingungs-Detektoreinrichtung zum Erfassen einer Motorbedingung einschließlich eines Getriebeübersetzungsverhältnisses eines mit einer Abtriebswelle des Motors verbundenen Getriebes; und
eine Berechnungseinrichtung, die mit der Mordrehmoment-Detektoreinrichtung, der Beschleunigungs-Detektoreinrichtung und der Motoreinstellbedingungs-Detektoreinrichtung verbunden ist, um einen Fahrwiderstand auf der Grundlage des Motordrehmoments, der Beschleunigung und der Motoreinstellbedingung zu berechnen.
Ferner wird die Steuerung für konstante
Reisegeschwindigkeit vorzugsweise im Ansprechen auf eine
Betätigung eines Steuerschalters begonnen oder wieder
aufgenommen. Die Steuerung für konstante
Reisegeschwindigkeit wird nämlich im Ansprechen auf eine
Betätigung eines Einstellschalters gestartet und im
Ansprechen auf eine Betätigung eines
Wiederaufnahmeschalters wieder aufgenommen. Außerdem
bestimmt die Einstelleinrichtung für die
Ziel-Fahrzeuggeschwindigkeit als
Ziel-Fahrzeuggeschwindigkeit die Fahrzeuggeschwindigkeit,
die von der Fahrzeuggeschwindigkeits-Detektoreinrichtung
erfaßt wird, wenn der Fahrer den Einstellschalter
betätigt.
Es ist vorteilhaft, daß die Drosselsteuereinrichtung
umfaßt:
Eine Drosselpositions-Sensoreinrichtung zum Erfassen der Drosselposition; und eine Drosselbetätigungseinrichtung zur Einstellung der Drosselposition, wobei die Drosselsteuereinrichtung die Drosselbetätigungseinrichtung so steuert, daß eine von der Drosselpositions-Sensoreinrichtung erfaßte Drosselposition mit der Drossel-Zielposition übereinstimmt.
Eine Drosselpositions-Sensoreinrichtung zum Erfassen der Drosselposition; und eine Drosselbetätigungseinrichtung zur Einstellung der Drosselposition, wobei die Drosselsteuereinrichtung die Drosselbetätigungseinrichtung so steuert, daß eine von der Drosselpositions-Sensoreinrichtung erfaßte Drosselposition mit der Drossel-Zielposition übereinstimmt.
Die Merkmale, die als für die Erfindung charakteristisch
angesehen werden, sind insbesondere in den beigefügten
Ansprüchen angegeben. Der Aufbau und das
Betriebsverfahren der Erfindung selbst wird jedoch aus
der folgenden eingehenden Beschreibung im Zusammenhang
mit den beiliegende Zeichnungen am besten ersichtlich.
In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild, welches den
Gesamtaufbau einer automatischen
Reisegeschwindigkeits-Steuervorrichtung
gemäß dieser Erfindung zeigt;
Fig. 2 ein Blockschaltbild, das den
Funktionsaufbau der
Fahrwiderstands-Detektoreinheit 18 und
der
Reisegeschwindigkeits-Steuereinheit 19
aus Fig. 1 zeigt;
Fig. 3a ein Blockschaltbild, welches eine
Ausführung der Detektoreinrichtung M1
für das Motordrehmoment zeigt;
Fig. 3b ein Blockschaltbild, das eine
alternative Ausführung der
Detektoreinrichtung M1 für das
Motordrehmoment zeigt;
Fig. 3c ein Blockschaltbild, das eine andere
alternative Ausführung der
Detektoreinrichtung M1 für das
Motordrehmoment zeigt;
Fig. 3d ein Blockschaltbild, das noch eine
andere alternative Ausführung der
Detektoreinrichtung M1 für das
Motordrehmoment zeigt;
Fig. 4 ein charakteristisches Diagramm, das
den Zusammenhang zwischen dem
Ladewirkungsgrad CE und dem
Ausgangsdrehmoment T des Motors
zeigt;
Fig. 5 ein charakteristisches Diagramm, das
den Zusammenhang zwischen den
Umdrehungen pro Minute (UpM) Re und
dem Ausgangsdrehmoment T des Motors
für verschiedene Drosselpositionen
zeigt;
Fig. 6 ein charakteristisches Diagramm, das
den Zusammenhang zwischen dem
Ansaugstutzen PM und dem
Ausgangsdrehmoment T für einen großen
und einen kleinen UpM-Wert des Motors
zeigt;
Fig. 7 den Zusammenhang zwischen der
Wassertemperatur F der
Zylinderummantelung des Motors und dem
Korrekturfaktor für das
Ausgangsdrehmoment T;
Fig. 8 ein charakteristisches Diagramm, das
den Zusammenhang zwischen dem
Eingangs/Ausgangs-UpM-Verhältnis des
Drehmomentwandlers und der
Drehmoment-Übertragungsrate K zeigt;
Fig. 9 ein charakteristisches Diagramm, das
den Zusammenhang zwischen der
vorübergehenden Drossel-Zielposition
(Öffnungsgrad) A2 und dem
Ziel-Drehmoment T0 für einen hohen
und einen niedrigen UpM-Wert des
Motors zeigt;
Fig. 10 ein Flußdiagramm, das einen Teil der
Routine zum Durchführen der
Reisegeschwindigkeits-Steuerung der
ersten Ausführungsform dieser
Erfindung zeigt;
Fig. 11 zeigt den übrigen Teil der Routine in
Fig. 10;
Fig. 12 ein Diagramm, in dem die Veränderungen
der Fahrzeuggeschwindigkeit V und der
Drosselposition (Öffnungsgrad) A für
die Fälle verglichen werden, bei denen
(1) die Steuerung für den
Übergangszustand auf der Grundlage des
Wertes des Fahrwiderstands R gemäß der
Erfindung (die durchgezogene Kurven)
durchgeführt wird, und (2) keine
Steuerung für einen Übergangszustand
durchgeführt wird (die
strichpunktierten Kurven);
Fig. 13 ein Diagramm, das die Veränderung der
Fahrzeuggeschwindigkeit V und der
Drosselposition (Öffnungsgrad) A
zeigt, unmittelbar nachdem die
Reisegeschwindigkeits-Steuerung für
den Fall der herkömmlichen
automatischen Reisegeschwindigkeits-
Steuervorrichtung eingestellt worden
ist;
Fig. 14 ein Blockschaltbild, das einen
alternativen Funktionsaufbau der
Fahrwiderstand-Detektoreinheit und der
Reisegeschwindigkeits-Steuereinheit
aus Fig. 1 gemäß der zweiten
Ausführungsform dieser Erfindung,
zeigt;
Fig. 15 ein charakteristisches Diagramm, das
die Veränderungen der integralen
Steuerverstärkung GEI und der
proportionalen Steuerverstärkung GEP
zeigt, die in der zweiten
Ausführungsform verwendet werden in
Bezug auf den Fahrwiderstand R des
Fahrzeuges;
Fig. 16 ein Flußdiagramm, welches einen Teil
der Routine zum Ausführen der
Reisegeschwindigkeits-Steuerung gemäß
der zweiten Ausführungsform dieser
Erfindung zeigt; und
Fig. 17 den übrigen Teil der Routine aus
Fig. 16.
In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen
gleiche oder entsprechende Teile oder Abschnitte.
Bezugnehmend auf die beiliegenden Zeichnungen werden nun
die bevorzugten Ausführungsformen dieser Erfindung
beschrieben.
Fig. 1 ist ein Blockschaltbild, das den Gesamtaufbau
einer automatischen
Reisegeschwindigkeits-Steuervorrichtung gemäß dieser
Erfindung zeigt. Ein auf der Abtriebswelle des
Drehmomentwandlers 100 (die Welle, welche die
Fahrzeugräder des Fahrzeuges über die letzten
Untersetzungszahnräder etc. antreibt) angebrachter
Fahrzeuggeschwindigkeits-Sensor 1 erfaßt die Umdrehungen
pro Minute UpM der Abtriebswelle des Getriebes 101
entsprechend der laufenden Fahrzeuggeschwindigkeit V. Ein
Sperrschalter 2 erfaßt den Neutralzustand des Getriebes
101. Ein UpM-Sensor 3 für die Drehmomentwandlerturbine
erfaßt die Umdrehungen pro Minute UpM Rt der
Abtriebswelle des Drehmomentwandlers 100. Der
Drehmomentwandler 100 umfaßt eine Pumpe zum Antreiben
einer Turbine über eine Arbeitsflüssigkeit, wodurch das
Drehmoment der Abtriebswelle des mit seiner Turbine
gekoppelten Drehmomentwandlers 100 erzeugt wird. Ein
Motor-UpM-Sensor 4 erfaßt die Umdrehungen pro Minute
UpM Re der Eingangswelle des Drehmomentwandlers 100
(die Umdrehung pro Minute UpM der Abtriebswelle des
Motors, der die Pumpe des Drehmomentwandlers 100
antreibt). Ein Fahrzeuggewichts-Sensor 5 erfaßt das
Fahrzeuggewicht W. Ein Bremsschalter 6 erfaßt, ob das
Bremspedal getreten ist oder nicht. Das durch den Motor
erzeugte Drehmoment wird über den Drehmomentwandler 100
und mit einem vorgegebenen Übersetzungsverhältnis über
das Getriebe 101 übertragen. Die an dem Getriebe 101 und
dem Drehmomentwandler 100 angebrachten Sensoren 1, 3, 4
zur Erfassung der Fahrzeuggeschwindigkeit V, der UpM Rt
der Abtriebswelle des Drehmomentwandlers 100 und der
UpM Re des Motors können jeweils aus einem
Impulsgenerator bestehen und können möglicherweise mit
einem geeigneten Tiefpaßfilter zur Unterdrückung von
Erfassungsveränderungen versehen sein.
Um das Drosselventil 8 zu bewegen, wird ein Gaspedal 7
von dem Fahrer des Fahrzeuges durchgetreten. Die
Drosselposition (Öffnungsgrad) A des Drosselventils 8
wird von einem Drosselpositions-Sensor 9 erfaßt. Wenn die
Reisegeschwindigkeits-Steuerung durchgeführt wird, stellt
ein Drosselstellglied 10 das Drosselventil 8 unter der
Steuerung einer Reisegeschwindigkeits-Steuereinheit 19
ein. Ein Luftdurchfluß-Sensor 11 erfaßt die
Einlaßluftmenge B durch den Lufteinlaßkanal, der durch
die Drosselposition (Öffnungsgrad) A des Drosselventils 8
eingestellt wird. Eine oben an einem Zylinder 102 des
Motors angebrachte Zündkerze 12 zündet den Brennstoff,
der von einem Brennstoffeinspritzer 13 in den
Lufteinlaßkanal auf der stromaufwärts liegenden Seite des
Zylinders 102 eingespritzt wird. Ein Zylinderdruck-Sensor
14 erfaßt den Zylinderinnendruck P des Zylinders 102 und
ein Wassertemperatur-Sensor 15 erfaßt die
Wassertemperatur F, die in der Ummantelung des Zylinders
102 herrscht. Ein Kurbelwellenwinkel-Sensor 16 erzeugt
ein Kurbelwellenwinkelsignal Theta synchron mit der
Umdrehung einer Kurbelwelle des Motors.
Eine Motor-Steuereinheit 17 zum Steuern des Motors im
Ansprechen auf die Drosselposition (Öffnungsgrad) A, den
Zylinderinnendruck P, die Einlaßluftmenge B, die
Wassertemperatur F und das Kurbelwellenwinkelsignal Theta
umfaßt eine Motordrehmoment-Detektoreinrichtung zum
Detektieren des Ausgangsdrehmoments T des Motors, wie im
folgenden beschrieben wird. Eine
Fahrwiderstands-Detektoreinheit 18 erfaßt den
Fahrwiderstand R auf der Grundlage des
Ausgangsdrehmoments T, der Fahrzeugbeschleunigung Alpha,
die aus der Fahrzeuggeschwindigkeit V bestimmt wird und
den verschiedenen Einstellbedingungen des Motors. Eine
Reisegeschwindigkeits-Steuereinheit 19 steuert die
Drosselposition (Öffnungsgrad) A durch Ansteuern des
Drosselstellgliedes 10. Die Steuerschalter 20 umfassen:
den Einstellschalter zum Einstellen der
Ziel-Fahrzeuggeschwindigkeit und zum Beginnen der
Reisegeschwindigkeits-Steuerung, einen
Wiederaufnahmeschalter zur Wiederaufnahme der
Reisegeschwindigkeits-Steuerung nach einer
vorübergehenden Aufhebung davon, einen Löschschalter zum
Löschen der Reisegeschwindigkeits-Steuerung, etc.
Die Reisegeschwindigkeits-Steuereinheit 19 erzeugt das
Drossel-Steuersignal C für das Drosselstellglied 10 im
Ansprechen auf den Fahrwiderstand R von der
Fahrwiderstands-Detektoreinheit 18 und dem Einstellsignal
für die Ziel-Fahrzeuggeschwindigkeit von den
Steuerschaltern 20, etc. und unterbricht die
Reisegeschwindigkeits-Steuerung bei der Erfassung einer
Notbremsung. Da die Reisegeschwindigkeits-Steuereinheit
19 das Drosselventil 8 mittels des Steuerverfahrens mit
offener Schleife steuert, muß die tatsächliche
Drosselposition (Öffnungsgrad) A nicht an die
Reisegeschwindigkeits-Steuereinheit 19 zurückgeführt
werden. Wenn dies jedoch erforderlich ist, kann die
Drosselposition (Öffnungsgrad) A von dem
Drosselpositions-Sensor 9 an die
Reisegeschwindigkeits-Steuereinheit 19 zurückgeführt
werden, um die Rückführungs-Steuerung des
Drosselstellgliedes 10 auszuführen.
Die Sensoren und Detektoren zum Zuführen von
verschiedenen Parametern des Motors und des
Fahrzeugzustandes umfassen: Den
Fahrzeuggeschwindigkeits-Sensor 1, den Sperrschalter 2,
den Fahrzeuggewichts-Sensor 5, den Bremsschalter 6, den
Drosselpositions-Sensor 9 und den Einstellschalter zum
Einstellen der Ziel-Fahrzeuggeschwindigkeit der
Steuerschalter 20, wie in Fig. 1 gezeigt. Eine
Motordrehmoment-Detektoreinrichtung M1 der
Motor-Steuereinheit 17 berechnet das Ausgangsdrehmoment T
des Motors auf der Grundlage von beispielsweise der von
dem Drosselpositions-Sensor 9 zugeführten Drosselposition
(Öffnungsgrad) A etc.
Die Fig. 3a bis 3d zeigen Ausführungen der
Motordrehmoment-Detektoreinrichtung M1. Gemäß dem Aufbau
aus Fig. 3a wird das Ausgangsdrehmoment T des Motors auf
der Grundlage des von dem Zylinder-Drucksensors 14
zugeführten Zylinderinnendrucks P und des von dem
Kurbelwellenwinkel-Sensors 16 zugeführten
Kurbewellenwinkelsignals Theta bestimmt. Gemäß dem Aufbau
aus Fig. 3b wird das Ausgangsdrehmoment T auf der
Grundlage der von dem Luftdurchfluß-Sensor 11 zugeführten
Einlaßluft B und der von dem Motor-UpM-Sensor 4
zugeführten Umdrehungen UpM Re des Motors bestimmt.
Gemäß dem Aufbau aus Fig. 3c wird das Ausgangsdrehmoment
T auf der Grundlage der von dem Drosselpositions-Sensor 9
zugeführten Drosselposition (Öffnungsgrad) A und den von
dem Motor-UpM-Sensor 4 zugeführten Umdrehungen UpM Re
des Motors bestimmt. Gemäß dem Aufbau in Fig. 3d wird
das Ausgangsdrehmoment T auf der Grundlage des von dem
Ansaugstutzendruck-Sensors M zugeführten Ansaugstutzen
PM und den von dem Motor-UpM-Sensor 4 zugeführten
Umdrehungen UpM Re bestimmt.
Gemäß dem Aufbau aus Fig. 3a wird das Ausgangsdrehmoment
T des Motors auf der Grundlage des Zylinderinnendrucks P
und des Kurbelwellenwinkelsignals Theta wie folgt
bestimmt. Der angezeigte durchschnittliche effektive
Druck Pi wird aus dem Zylinderdruck an dem n-ten
Kurbelwellenwinkel Pn (falls der Kurbelwellenwinkel
beispielsweise in Einheiten von 2 Grad gezahlt wird und
Pn den Zylinderinnendruck P an dem Kurbelwellenwinkel
2n darstellt, wobei n zwischen 1 und 180° liegt), der
Zylinderkapazität Y und der Änderung Delta Y der
Zylinderkapazität pro Einheitswinkel (zum Beispiel 2°)
unter Verwendung der folgenden Gleichung (1) berechnet:
Pi = Σ (Pn×ΔY)/Y (1)
wobei die Summation über alle Werte von n (zum Beispiel
von 1 bis 180°, derart, daß der Winkel 2n zwischen 2 und
360° liegt) durchgeführt wird. Das angezeigte
Durchschnittsdrehmoment Ti wird aus dem angezeigten
durchschnittlichen effektiven Druck Pi und der
Zylinderkapazität Y unter Verwendung der folgenden
Gleichung (2) berechnet:
Ti =10×Y×Pi/(4π) (2).
Der angezeigte durchschnittliche effektive Druck Pi ist
der Wert, der in der Ebene des Anzeigediagramms
(Druck-Volumendiagramm) der Fläche entspricht, die die
Kurve einschließt, die den Zylinderinnendruck P
darstellt. Das angezeigte Durchschnittsdrehmoment Ti
entspricht dem Gesamtdrehmoment, das durch die
Verbrennung in dem Zylinder 102 erzeugt wird. Das
Netto-Drehmoment Te, das tatsächlich erzeugt wird, wird
aus dem angezeigten Durchschnittsdrehmoment Ti, wie
durch die Gleichung (2) bestimmt, und dem Reibdrehmoment
Tf unter Verwendung der folgenden Gleichung (3)
berechnet:
Te = Ti - Tf (3).
Andererseits wird gemäß dem Aufbau in Fig. 3b das
Ausgangsdrehmoment T des Motors aus der Einlaßluft B und
den Umdrehungen UpM Re des Motors wie folgt bestimmt.
Zunächst wird der Ladewirkungsgrad CE des Zylinders aus
der Einlaßluft B und den Umdrehungen UpM Re des Motors
mittels der folgenden Gleichung (4) berechnet:
CE = B/Re (4).
Fig. 4 ist ein charakteristisches Diagramm, das den
Zusammenhang zwischen dem Ladewirkungsgrad CE und dem
Ausgangsdrehmoment T des Motors zeigt. In einem Speicher
(zum Beispiel einem ROM), welches einen Teil der
Motordrehmoment-Detektoreinrichtung M1 bildet, ist eine
Tabelle gespeichert, die den Zusammenhang von Fig. 4
anzeigt. Somit wird durch Nachschlagen in der Tabelle das
Ausgangsdrehmoment T aus dem Wert des Ladewirkungsgrades
CE bestimmt.
Gemäß dem Aufbau aus Fig. 3c wird das Ausgangsdrehmoment
T aus der Drosselposition (Öffnungsgrad) A und den
Umdrehungen UpM Re des Motors wie folgt bestimmt.
Fig. 5 ist ein charakteristisches Diagramm, das den
Zusammenhang zwischen den Umdrehungen UpM Re und dem
Ausgangsdrehmoment T des Motors für verschiedene
Drosselpositionen zeigt. Das Ausgangsdrehmoment T ist
eine Funktion von UpM Re und der Drosselposition
(Öffnungsgrad) A. Die Kurven in Fig. 5 stellen die
Zusammenhänge zwischen den Umdrehungen UpM Re und dem
Ausgangsdrehmoment T für jeweilige Werte der
Drosselposition (Öffnungsgrad) A dar. Wie in der Figur
dargestellt, nimmt der Wert des Ausgangsdrehmoments T mit
dem Anstieg der Drosselposition (Öffnungsgrad) A zu. Die
Werte des Ausgangsdrehmoments T, so wie sie von den
Werten der Umdrehungen UpM Re und der Drosselposition
(Öffnungsgrad) A abhängen, sind als eine zweidimensionale
Karte in dem Speicher gespeichert, der einen Teil der
Motordrehmoment-Detektoreinrichtung M1 bildet. Somit kann
durch Nachschlagen in der Tabelle das Ausgangsdrehmoment
T direkt aus den Umdrehungen UpM Re und der
Drosselposition (Öffnungsgrad) A bestimmt werden.
Gemäß dem Aufbau in Fig. 3d wird das Ausgangsdrehmoment
T aus dem Ansaugstutzen PM und den Umdrehungen UpM Re
des Motors wird folgt bestimmt. Fig. 6 ist ein
charakteristisches Diagramm, das den Zusammenhang
zwischen dem Ansaugstutzen PM und dem
Ausgangsdrehmoment T für einen hohen und einen niedrigen
UpM-Wert des Motors zeigt. Das Ausgangsdrehmoment T ist
somit eine Funktion des Ansaugstutzens PM und der
Umdrehungen UpM Re und die zwei Kurven in Fig. 5
zeigen die Zusammenhänge zwischen dem Ansaugstutzen PM
und dem Ausgangsdrehmoment T für jeweilige UpM Re. Die
Werte des Ausgangsdrehmoments T, so wie sie von den
Werten des Ansaugstutzens PM und den Umdrehungen UpM
Re abhängen, sind als eine Karte in dem Speicher
gespeichert, der einen Teil der
Motordrehmoment-Detektoreinrichtung M1 bildet. Somit wird
durch Nachschlagen in der Karte das Ausgangsdrehmoment T
direkt aus dem Ansaugstutzen PM und den Umdrehungen RpM
Re bestimmt.
Außerdem hängt der Wert des Reibdrehmoments Tf etc.,
die den Wert des Ausgangsdrehmoments T wie oben bestimmt
beeinflußt, von dem Wert der Wassertemperatur F ab.
Somit sollte das Ausgangsdrehmoment T, so wie es durch
die Aufbauten in Fig. 3a bis 3d erhalten wird, mit einem
Korrekturfaktor multipliziert werden. Fig. 7 zeigt den
Zusammenhang zwischen der Wassertemperatur F der
Zylinderummantelung des Motors und dem Korrekturfaktor
für das Ausgangsdrehmoment T. Eine Tabelle, die den
Zusammenhang in Fig. 7 zeigt, ist in dem Speicher
gespeichert, der einen Teil der
Motordrehmoment-Detektoreinrichtung M1 bildet. Durch
Nachschlagen in der Tabelle wird der Korrekturfaktor
entsprechend der Wassertemperatur F bestimmt und das
Ausgangsdrehmoment T, so wie es durch eines der obigen
Verfahren bestimmt wird, wird mit dem Korrekturfaktor
multipliziert, um den korrigierten Wert des
Ausgangsdrehmoments T zu erhalten.
Eine Beschleunigungs-Detektoreinrichtung M2 der
Fahrwiderstands-Detektoreinheit 18 detektiert die
Fahrzeugbeschleunigung Alpha aus der
Fahrzeuggeschwindigkeit V. Die
Beschleunigungs-Detektoreinrichtung M2 bestimmt die
Fahrzeugbeschleunigung Alpha des Fahrzeuges aus dem
Unterschied zwischen der gegenwärtigen
Fahrzeuggeschwindigkeit V (i) und der vorangegangenen
Fahrzeuggeschwindigkeit V (i-1). Beispielsweise wird das
Inkrement V (i) - V (i-1) der Fahrzeuggeschwindigkeit V
während eines vorgegebenen kurzen Intervalls (zum
Beispiel von 0,1 bis 2 Sekunden) als der Wert der
Fahrzeugbeschleunigung Alpha verwendet. Um die
Veränderung des Erfassungswertes der
Fahrzeugbeschleunigung Alpha zu reduzieren, kann ein
geeignetes Tiefpaßfilter verwendet werden.
Die Steuerschalter 20 umfassen den Einstellschalter zum
Beginnen der Reisegeschwindigkeits-Steuerung und zum
Einstellen der Ziel-Fahrzeuggeschwindigkeit. Im
Ansprechen auf das Ausgangssignal von dem
Einstellschalter stellt die
Reisegeschwindigkeits-Steuereinheit 19 die
Fahrzeugziel-Reisegeschwindigkeit V0 ein.
Die Bestimmungseinrichtung M3 für die
Drehmomentübertragungsrate, die in Fig. 1 gezeigt ist,
und die im Falle eines Fahrzeuges mit einem
Automatikgetriebe vorgesehen werden muß, umfaßt den
UpM-Sensor 3 für die Drehmomentwandlerturbine und den
Motor UpM-Sensor 4. Im Ansprechen auf die Ausgangssignale
von dem UpM-Sensor 3 für die Drehmomentwandlerturbine und
dem Motor UpM-Sensor 4 berechnet die
Bestimmungseinrichtung M3 für die
Drehmoment-Übertragungsrate zuerst das
Eingangs/Ausgangs-UpM-Verhältnis des Drehmomentwandlers
100. Das Ausgangs/Eingangs-UpM-Verhältnis repräsentiert
das Durchrutschen zwischen der Eingangs- und den
Ausgangs- bzw. Abtriebswellen des Drehmomentwandlers 100.
Ferner berechnet die Bestimmungseinrichtung M3 für die
Drehmomentübertragungsrate die Drehmomentübertragungsrate
K aus dem Ausgangs/Eingangs-UpM-Verhältnis des
Drehmomentwandlers 100, wie im folgenden beschrieben.
Fig. 8 ist ein charakteristisches Diagramm, das den
Zusammenhang zwischen dem
Eingangs/Ausgangs-UpM-Verhältnis des Drehmomentwandlers
und der Drehmomentübertragungsrate K zeigt. Die
Eingangs- und Ausgangswellen des Drehmomentwandlers 100
sind normalerweise über eine Arbeitsflüssigkeit
gekoppelt, die von einer Pumpe angetrieben wird und das
Drehmoment der Eingangswelle wird über die Flüssigkeit
auf die Ausgangs- (bzw. Abtriebs-) Welle übertragen. Wenn
unter diesen Umständen kein Durchrutschen zwischen den
Eingangs- und den Ausgangswellen auftritt (das heißt, daß
die Eingangs-UpM und die Ausgangs-UpM gleich sind,
nämlich (Ausgangs-UpM/Eingangs-UpM = 1)) wird über den
Drehmomentwandler 100 kein Drehmoment übertragen (das
heißt, daß die Drehmomentübertragungsrate K = 0 ist). So
wie das Durchrutschen ansteigt (nämlich, so wie das
Ausgangs/Eingangs-UpM-Verhältnis abnimmt), steigt die
Drehmomentübertragungsrate K an und der maximale Wert von
K 190% wird erreicht, wenn die Ausgangswelle stationär
ist (das heißt, das Ausgangs/Eingangs-UpM-Verhältnis
= 0). Das mit der Drehmomentübertragungsrate K
multiplizierte Ausgangsdrehmoment des Motors wird an das
Ausgangsdrehmoment des Drehmomentwandlers 100 übertragen.
In Fig. 8 fällt die Kurve, die die
Drehmomentübertragungsrate K darstellt, von 190% auf 0,
so wie das Ausgangs/Eingangs-UpM-Verhältnis von 0 auf 1
ansteigt. In einem stabilen Fahrzustand können die
Eingangs- und die Ausgangswellen des Drehmomentwandlers
100 jedoch mittels einer Verriegelungskupplung mechanisch
gekoppelt werden, um den Energieverlust zu minimieren.
Dann drehen sich die Eingangs- und die Ausgangswellen mit
der gleichen Geschwindigkeit (das heißt, daß das
Ausgangs/Eingangs-UpM-Verhältnis gleich 1 ist) und die
Drehmomentübertragungsrate K ist 100%.
Eine Tabelle, die den in Fig. 8 gezeigten Zusammenhang
darstellt, ist in dem Speicher gespeichert, der einen
Teil der Bestimmungseinrichtung M3 für die
Drehmomentübertragungsrate bildet. Wenn die
Verriegelungskupplung des Drehmomentwandlers 100 nicht
eingerückt ist und die Eingangs- und die Ausgangswelle
somit über die von der Pumpe angetriebene Flüssigkeit
gekoppelt sind, existiert ein Durchrutschen zwischen den
Eingangs- und den Ausgangswellen des Drehmomentwandlers
100. Die Bestimmungseinrichtung M3 für die
Drehmomentübertragungsrate bestimmt somit die
Drehmomentübertragungsrate K, indem sie zuerst das
Ausgangs/Eingangs-UpM-Verhältnis wie oben beschrieben
berechnet und indem sie dann in der Tabelle nachschlägt,
die den Zusammenhang aus Fig. 8 zeigt. Wenn der
Drehmomentwandler 100 verriegelt ist, sind die
Eingangs- und die Ausgangswellen des Drehmomentwandlers
100 jedoch durch die Verriegelungskupplung mechanisch
gekoppelt, so daß kein Durchrutschen zwischen den
Eingangs- und den Ausgangswellen des Drehmomentwandlers
100 existiert. Dann ist die Drehmomentübertragungsrate K
100%.
Die Übersetzungsverhältnis-Bestimmungseinrichtung M4
umfaßt den Fahrzeuggeschwindigkeits-Sensor 1 (der die
Umdrehungen UpM der Ausgangswelle des Getriebes 101
detektiert) und den UpM-Sensor 3 für die
Drehmomentwandlerturbine (der die UpM der Eingangswelle
des Getriebes 101 detektiert). Im Falle des in Fig. 1
gezeigten Automatikgetriebes wird nämlich das
Übersetzungsverhältnis G als das Verhältnis der
Umdrehungen UpM Rt der Turbine des Drehmomentwandlers
100 (welche von dem UpM-Sensor 3 für die
Drehmomentwandlerturbine erfaßt werden) zu den
Umdrehungen UpM der Ausgangswelle des Getriebes 101
(welche von dem Fahrzeuggschwindigkeits-Sensor 1 erfaßt
werden) bestimmt. Als alternative Vorgehensweise kann die
Übersetzungsverhältnis-Detektoreinrichtung M4 das
Übersetzungsverhältnis G aus den Getriebepositionsdaten
des Getriebes 101 bestimmen. Außerdem wird im Falle des
manuellen Getriebes das Übersetzungsverhältnis G als das
Verhältnis der Umdrehungen UpM der Ausgangswelle der
Kupplung (oder der Umdrehungen UpM Re des Motors, wenn
die Kupplung eingerückt ist) zu den Umdrehungen UpM der
Ausgangswelle des Getriebes (welche der
Fahrzeuggeschwindigkeit V entsprechen) bestimmt.
Der Sperrschalter 2 detektiert den Neutralzustand des
Getriebes. Anstelle des Sperrschalters kann ein
Neutralschalter als die Detektoreinrichtung für den
Neutralzustand verwendet werden. Eine
Kupplungs-Detektoreinrichtung M5, die beispielsweise aus
einem Kupplungsschalter besteht, ist im Falle eines
Fahrzeuges mit einem manuellen Getriebe vorgesehen. Die
Kupplungs-Detektoreinrichtung M5 erfaßt den
Einrück-Ausrück-Zustand der Kupplung des manuellen
Getriebes. Der Fahrzeuggewichts-Sensor 5 zum Erfassen des
Fahrzeugsgewichts W wird im Falle eines Fahrzeuges mit
einem sich beträchtlich ändernden Gewicht, zum Beispiel
einem Fahrzeug wie einem Lastwagen zum Transport von
schweren Lasten, benötigt. Der Fahrzeuggewichts-Sensor 5
kann aus Lastzellen hergestellt sein, die an der
Aufhängung des Fahrzeuges angebracht sind. Der
Bremsschalter 6, der die Stromzufuhr an die Bremslampe
steuert, detektiert, ob das Bremspedal durchgetreten ist
oder nicht.
Die Bestimmungseinrichtung M3 für die
Drehmomentübertragungsrate, die Bestimmungseinrichtung M4
für das Übersetzungsverhältnis, der Sperrschalter 2 (der
den Neutralzustand des Getriebes erfaßt), die
Kupplungs-Detektoreinrichtung M5 (im Falle eines
Fahrzeuges mit einem manuellen Getriebe), der
Fahrzeuggewichts-Sensor 5, der Bremsschalter 6 und der
Drosselpositions-Sensor 9 bilden die Detektoreinrichtung
für die Motoreinstellbedingung, um die Einstellbedingung
des Motors zu erfassen. Die
Fahrwiderstands-Detektoreinheit 18 berechnet den
Fahrwiderstand R auf der Grundlage der
Motoreinstellbedingung (einschließlich des
Übersetzungsverhältnisses G), so wie sie von der
Detektoreinrichtung für die Motoreinstellbedingung
einschließlich der
Übersetzungsverhältnis-Detektoreinrichtung M4 bestimmt
wird. Die Berechnung des Fahrwiderstands R wird unter
Verwendung der Gleichung (9), wie im folgenden
beschrieben, ausgeführt.
Die Ziel-Drehmomentberechnungseinrichtung M6 berechnet
das Zieldrehmoment T0 für die Übergangsperiode auf der
Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit V und dem
Übersetzungsverhältnis G, wenn sie im Ansprechen auf die
Betätigung des
Fahrzeugziel-Geschwindigkeitseinstellschalters, der in
den Steuerschaltern 20 eingeschlossen ist durch den
Fahrer, aktiviert wird. Die
Ziel-Drehmomentberechnungseinrichtung M6 berechnet
nämlich als den Wert des Ziel-Drehmomentes T0 das
Ausgangsdrehmoment des Motors, bei dem das Fahrzeug bei
der Ziel-Reisegeschwindigkeit fährt und die
Fahrzeugbeschleunigung Alpha verschwindet. Das
Ziel-Drehmoment T0 oder das Drehmoment des Motors,
welches für das Fahren mit konstanter
Reisegeschwindigkeit benötigt wird, wird aus dem
Fahrwiderstand R, dem Übersetzungsverhältnis G
(einschließlich des letzten
Untersetzungszahnradverhältnisses) und dem Radius r der
Fahrzeugräder des Fahrzeuges unter Verwendung der
folgenden Gleichung (5) berechnet:
T0 = R/(G×1/r) (5).
Auf der Grundlage des von der
Ziel-Drehmomentberechnungseinrichtung M6 zugeführten
Ziel-Drehmoments T0 bestimmt eine zweite
Berechnungseinrichtung 22 für eine zweite
Drossel-Zielposition die Drossel-Zielposition
(Öffnungsgrad) A2, um die Reisegeschwindigkeit während
der Übergangsperiode unmittelbar nach der
Fahrerbetätigung des Einstellschalters der Steuerschalter
20, durch den die Ziel-Fahrzeuggeschwindigkeit
eingestellt wird, zu erreichen. Andererseits bestimmt
eine erste Berechnungseinrichtung 21 für eine erste
Drossel-Zielposition die Drossel-Zielposition
(Öffnungsgrad) A1 für das Fahren bei konstanter
Reisegeschwindigkeit während des gleichmäßigen
beziehungsweise Dauerzustandes auf der Grundlage der
Abweichung Delta V der Fahrzeuggeschwindigkeit V von der
Zielgeschwindigkeit V0. Die erste und die zweite
Drossel-Zielpositionsberechnungseinrichtungen 21 und 22
werden selektiv aktiviert, in Abhängigkeit von der
Tatsache, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit sich in dem
gleichförmigen oder in dem Übergangszustand befindet und
erzeugen entweder die Drossel-Zielposition (Öffnungsgrad)
A1 oder die Drossel-Zielposition (Öffnungsgrad) A2.
Auf der Grundlage der von dem
Fahrzeuggeschwindigkeits-Sensor 1 zugeführten
Fahrzeuggeschwindigkeit V und der von dem
Einstellschalter der Steuerschalter 20 zugeführten
Ziel-Geschwindigkeit V0 berechnet die erste
Drossel-Zielpositionsberechnungseinrichtung 21 die
Drossel-Zielposition (Öffnungsgrad) A1 für den
gleichmäßigen Zustand gemäß dem im folgenden
beschriebenen Proportional-plus-Integral-Steuerverfahren.
Zunächst wird die Abweichung Delta V der tatsächlichen
Fahrzeuggeschwindigkeit V von der Ziel-Geschwindigkeit
V0 für jede vorgegebene Periode (das heißt, der
integrale oder akkumulierte Fehler EpsilonI) durch die
folgende Gleichung (6) berechnet:
ΔV = εI = V0 - V (6).
Außerdem wird der Unterschied Delta V (i) zwischen der
gegenwärtigen Fahrzeuggeschwindigkeit V (i) und der
vorhergehenden Fahrzeuggeschwindigkeit V (i-1) nur eine
vorgegebene Periode vor der gegenwärtigen Periode
(nämlich der proportionale Fehler EpsilonP) durch die
folgende Gleichung (7) bestimmt:
ΔV( i ) = εP = V(i-1) - V(i) (7).
Als nächstes wird unter Verwendung des Integralfehlers
EpsilonI und des proportionalen Fehlers EpsilonP, die
aus den obigen Gleichungen (6) beziehungsweise (7)
erhalten werden und der Steuerverstärkungs-Konstanten
KI und KP die Änderung der Drosselposition Delta A,
die zur Einstellung der Fahrzeuggeschwindigkeit V auf die
Zielgeschwindigkeit V0 benötigt wird, durch die
folgende Gleichung (8) bestimmt:
ΔA = KI×εI + KP×εP (8).
Die erste Drossel-Zielpositionsberechnungseinrichtung 21
addiert die Änderung der Drosselposition Delta A, die aus
der Gleichung (8) erhalten wird, zu der gegenwärtigen
Drosselposition (Öffnungsgrad) A, die von dem
Drosselpositions-Sensor 9 detektiert wird, wodurch die
Drossel-Zielposition (Öffnungsgrad) A1 für den
gleichmäßigen beziehungsweise Dauerzustand erhalten wird.
Andererseits berechnet die zweite
Drossel-Zielpositionsberechnungseinrichtung 22 während
der Übergangsperiode unmittelbar nach dem Einstell- oder
dem Wiederaufnahmebetrieb die Drossel-Zielposition
(Öffnungsgrad) A2 als die zum Erzeugen des
Ziel-Drehmoments T0 erforderliche Drossel-Zielposition.
Fig. 9 ist ein charakteristisches Diagramm, welches den
Zusammenhang zwischen der vorübergehenden
Drossel-Zielposition (Öffnungsgrad) A2 und dem
Ziel-Drehmoment T0 für einen hohen und einen niedrigen
UpM-Wert des Motors zeigen. Die Drossel-Zielposition
(Öffnungsgrad) A2 hängt von dem Ziel-Drehmoment T0 und
den Umdrehungen UpM Re des Motors, wie in Fig. 9
gezeigt, ab. Durch Nachschlagen in der Karte in dem
Speicher, der diese Abhängigkeit zeigt, bestimmt die
zweite Drossel-Zielpositionsberechnungseinrichtung 22 die
Drossel-Zielposition (Öffnungsgrad) A2 aus dem
Ziel-Drehmoment T0 und den Umdrehungen UpM Re des
Motors, wenn sich das Fahrzeug in dem Übergangszustand
befindet.
Die Drossel-Steuereinrichtung 23 (siehe Fig. 2), die aus
einem elektrischen Drosselstellglied besteht, steuert die
Position des Drosselventils 8 gemäß der
Drossel-Zielposition (Öffnungsgrad) A1 oder A2, in
Abhängigkeit davon, ob sich das Fahrzeug in dem
gleichmäßigen oder in dem Übergangszustand befindet.
Außerdem gibt die Drossel-Steuereinrichtung 23 die
Reisegeschwindigkeits-Steuerung des Drosselventils 8 im
Ansprechen auf das Bremssignal von dem Bremsschalter 6
frei. Die Drossel-Steuereinrichtung 23 steuert die
Drosselposition (Öffnungsgrad) A des Drosselventils 8
während des gleichmäßigen Zustandes entsprechend der
ersten Drossel-Zielposition (Öffnungsgrad) A1 und während
des Übergangszustands entsprechend der zweiten
Drossel-Zielposition (Öffnungsgrad) A2. Die
Drosselposition (Öffnungsgrad) A kann an die
Drossel-Steuereinrichtung 23 zurückgeführt werden, um die
Rückführungs-Steuerung der Drosselposition (Öffnungsgrad)
A durchzuführen. Die Berechnungseinrichtung M6 für das
Ziel-Drehmoment, die erste und zweite
Drossel-Zielpositionsberechnungseinrichtung 21 und 22 und
die Drossel-Steuereinrichtung 23 bilden die
Reisegeschwindigkeits-Steuereinheit 19 aus Fig. 1.
Die Fig. 10 und 11 zeigen die Routine zum Durchführen
der Reisegeschwindigkeits-Steuerung gemäß der ersten
Ausführungsform dieser Erfindung. Die Routine wird
gestartet, wenn der Zündschalter eingeschaltet wird. Wenn
die Routine beginnt, wird das RAM zum Speichern von
temporären Werten, die in verschiedenen Berechnungen
verwendet werden, gelöscht und die verschiedenen
Parameter werden im Schritt S1 initialisiert.
Beispielsweise wird der Fahrwiderstand R auf einen
vorgegebenen Wert zum Fahren über flaches Land
zurückgesetzt. Nach dem Schritt S1 werden die Schritte S2
und folgende wiederholt. Die Motor-Steuereinheit 17, die
Fahrwiderstand-Detektoreinheit 18 und die
Reisegeschwindigkeits-Steuereinheit 19 der Fig. 1, deren
funktionelle Aufbauten in Fig. 2 dargestellt sind,
können als ein Programm implementiert werden, welches in
dem Speicher eines Mikrocomputers gespeichert ist.
Dann wird die Routine von dem Mikrocomputer im Ansprechen
auf die verschiedenen Sensoren und Schalter etc.
ausgeführt.
Im Schritt S2 werden Ausgangssignale von verschiedenen
Sensoren und Schaltern eingelesen. Der Mikrocomputer
liest insbesondere die folgenden Signale: (1) die
analogen Ausgänge von dem Zylinderdruck-Sensor 14, dem
Drosselpositions-Sensor 9, dem Luftdurchfluß-Sensor 11,
dem Wassertemperatur-Sensor 15, dem
Fahrzeuggewichts-Sensor 5, etc., die durch (nicht
dargestellte) A/D-Wandler in digitale Signale gewandelt
werden; (2) die Impulssignale von dem Motor-UpM-Sensor 4,
dem Kurbelwellenwinkel-Sensor 16, dem
Drehmomentwandler-Turbinen-UpM-Sensor 3, dem
Fahrzeuggeschwindigkeits-Sensor 1, etc., deren
Wellenformen durch (nicht dargestellte)
Wellenformerschaltungen geformt werden; und (3) die
digitalen Signale von der Kupplungs-Detektoreinrichtung
M5, dem Bremsschalter 6, den Steuerschaltern 20
(einschließlich dem Einstellschalter und dem
Wiederaufnahmeschalter), dem Freilaufschalter, etc.
Außerdem können andere externe Informationen durch den
Mikrocomputer eingelesen werden.
Als nächstes wird im Schritt S3 das Ausgangsdrehmoment T
des Motors entsprechend einer der in den Fig. 3a bis
3d gezeigten Verfahren berechnet. Im Schritt S4 wird das
Übersetzungsverhältnis G bestimmt und die
Drehmomentübertragungsrate K auf der Grundlage der
Umdrehungen UpM Re des Motors, den Umdrehungen UpM Rt
der Turbine des Drehmomentwandlers 100 durch Nachschlagen
in der Tabelle berechnet, die den Zusammenhang von Fig.
8 zeigt.
Als nächstes wird im Schritt S5 bestimmt, ob sich das
Getriebe in der Neutralstellung befindet oder nicht (oder
ob die Kupplung des Fahrzeuges ausgerückt ist). Falls die
Bestimmung im Schritt S5 zutreffend ist, schreitet die
Ausführung zum Schritt S10 weiter. Sonst schreitet die
Ausführung mit dem Schritt S6 fort. Im Schritt S6 wird
auf der Basis des Bremssignals von dem Bremsschalter 6
bestimmt, ob das Bremspedal getreten ist oder nicht.
Falls das Bremspedal nicht getreten ist, schreitet die
Ausführung zum Schritt S7 fort. Falls das Bremspedal
gedrückt ist, schreitet die Ausführung zum Schritt S10
fort, da aufgrund des Bremswiderstands der Fahrwiderstand
R in dem-normalen Zustand nicht detektiert werden kann,
falls das Bremspedal gedrückt ist. Im Schritt S7 wird
bestimmt, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit V größer als
eine vorgegebene Referenzfahrzeuggeschwindigkeit Vr
(zum Beispiel 40 km/h) ist oder nicht. Wenn die
Bestimmung im Schritt S7 positiv ist (das heißt,
V<Vr), dann schreitet die Ausführung zum Schritt S8
fort. Sonst verzweigt sich die Ausführung zum Schritt
S10. Wenn somit die Fahrzeuggeschwindigkeit V kleiner ist
als die vorgegebene Fahrzeuggeschwindigkeit Vr (das
heißt, V<Vr), wird verhindert (1), daß die gegenwärtige
Fahrzeuggeschwindigkeit V als die Zielgeschwindigkeit
V0 eingestellt wird, und (2) daß die
Reisegeschwindigkeits-Steuerung ausgeführt wird.
Im Schritt S8 wird die Fahrzeugbeschleunigung Alpha aus
dem Unterschied zwischen der gegenwärtigen
Fahrzeuggeschwindigkeit V (i) und der vorangegangenen
Fahrzeuggeschwindigkeit V (i-1) berechnet. Als nächstes
wird im Schritt S9 der Fahrwiderstand R aus dem
Ausgangsdrehmoment T des Motors, dem
Übersetzungsverhältnis G (einschließlich des letzten
Untersetzungsgetriebeverhältnisses), der
Fahrzeugbeschleunigung Alpha, dem Fahrzeuggewicht W
(einschließlich des Rotationsgewichts, entsprechend der
Momente der sich drehenden Teile des Fahrzeuges) und dem
Radius r der Fahrzeugräder des Fahrzeuges gemäß der
folgende Gleichung (9) berechnet:
R = T · G - (1/r) - α · W (9).
Das Fahrzeuggewicht W in Gleichung (9) umfaßt das
Rotationsgewicht entsprechend der Momente der sich
drehenden Teile des Fahrzeuges und wird folgendermaßen
ausgedrückt:
W = W0 + W′ (10)
wobei der erste Ausdruck W0 das stationäre Gewicht des
Fahrzeuges darstellt und der zweite Ausdruck W′ das
Rotationsgewicht entsprechend der Momente der Drehteile
des Fahrzeuges darstellt.
In Gleichung (10) hängt der genaue Wert des
Rotationsgewichts W′ von dem Übersetzungsverhältnis G ab.
Somit ist es vorteilhaft, daß der Wert des
Rotationsgewichts W′ in Gleichung (10) gemäß dem Wert des
Übersetzungsverhältnisses G modifiziert wird.
Im Falle des Fahrzeuges mit einem Automatikgetriebe 101,
das mit einem Drehmomentwandler 100, wie in Fig. 1
gezeigt, ausgerüstet ist, sollte das
Übersetzungsverhältnis G in der obigen Gleichung (9)
unter Berücksichtigung der Drehmomentübertragungsrate K
durch den folgenden Wert G′ ersetzt werden:
G′ = G×K (11).
Gleichung (11) gibt das zusammengesetzte
Übersetzungsverhältnis G′ des Drehmomentwandlers 100 und
des Getriebes 101 an.
Die Ausführung fährt von den Schritten S5 bis S7 mit dem
Schritt S10 fort, wenn der Fahrwiderstand R nicht
berechnet werden kann. Somit wird im Schritt S10 der
Fahrwiderstand R auf dem vorhergehenden Wert gehalten
oder auf den Anfangswert für den Zustand zum Fahren über
flaches Land zurückgesetzt. Im Schritt S11 wird die
Reisegeschwindigkeits-Steuerung freigegeben und die
Einstellung des Drosselventils 8 an die Steuerung des
Gaspedals zurückgegeben. Somit wird die Kupplung, die das
Drosselstellglied 10 mit dem Drosselventil 8 verbindet,
ausgerückt und die Drosselposition (Öffnungsgrad) A kann
auf die Null-Position zurückgeführt werden.
Nun wird unter Bezugnahme auf Fig. 11 der Teil der
Routine beschrieben, der nach dem Schritt S9 ausgeführt
wird.
Im Schritt S12 wird bestimmt, ob sich die Ausführung in
dem Wartezustand für die Reisegeschwindigkeits-Steuerung
befindet oder nicht. Die Bestimmung ist positiv im
Schritt S12, wenn die Reisegeschwindigkeits-Steuerung
gegenwärtig nicht wirksam ist. Falls sich das Fahrzeug
gegenwärtig unter der Reisegeschwindigkeits-Steuerung
befindet, ist die Bestimmung im Schritt S12 negativ und
die Ausführung schreitet zum Schritt S13 fort. Falls
andererseits die Bestimmung im Schritt S12 positiv ist,
schreitet die Ausführung zum Schritt S15 fort. Im Schritt
S13 bestimmt die erste
Drossel-Zielpositionsberechnungseinrichtung 21 die
Drossel-Zielposition (Öffnungsgrad) A1 wie oben
beschrieben auf der Grundlage der
Ziel-Fahrzeuggeschwindigkeit V0 (die während des
vorangegangenen Ausführungszyklusses der Routine gesetzt
wurde) und der gegenwärtigen Fahrzeuggeschwindigkeit V
(die während des gegenwärtigen Ausführungszyklusses der
Routine im Schritt S2 bestimmt wurde). Als nächstes
schreitet die Ausführung zum Schritt S14 fort, in dem das
Drosselstellglied 10 so gesteuert wird, daß die
Drosselposition (Öffnungsgrad) A auf die
Drossel-Zielposition (Öffnungsgrad) A1 eingestellt wird.
Falls die Bestimmung andererseits im Schritt S12 positiv
ist, schreitet die Ausführung zum Schritt S15 fort, in
dem bestimmt wird, ob der Einstellschalter der von den
Steuerschaltern 20 eingeschaltet ist oder nicht. Wenn die
Bestimmung im Schritt S15 positiv ist (das heißt, wenn
sich der Einstellschalter im EIN-Zustand befindet),
schreitet die Ausführung zum Schritt S16 fort. Sonst
schreitet die Ausführung zum Schritt S17 fort. Im Schritt
S16 wird die gegenwärtige Fahrzeuggeschwindigkeit V als
die Ziel-Fahrzeuggeschwindigkeit V0 eingestellt und die
Ausführung schreitet zum Schritt S16 fort. Im Schritt S17
wird bestimmt, ob der Wiederaufnahmeschalter
eingeschaltet ist oder nicht. Wenn die Bestimmung im
Schritt S17 positiv ist (das heißt, wenn sich der
Wiederaufnahmeschalter im EIN-Zustand befindet),
schreitet die Ausführung zum Schritt S18 fort. Sonst
kehrt die Ausführung zum Schritt S2 zurück, um die
Routine aus den Fig. 10 und 11 zu wiederholen. Im
Schritt S18 wird alte Ziel-Fahrzeuggeschwindigkeit V0,
die während eines vorangegangenen Ausführungszyklusses
des Durchlaufs gesetzt worden ist, wieder als die neue
Ziel-Fahrzeuggeschwindigkeit V0 eingestellt (das heißt
gehalten) und die Ausführung schreitet zum Schritt S19
fort. Im Schritt S19 berechnet die
Ziel-Drehmomentberechnungseinrichtung M6 auf der
Grundlage des in dem vorangegangenen Schritt S9
bestimmten Fahrwiderstandes R das Ziel-Drehmoment T0,
welches benötigt wird, um die Ziel-Reisegeschwindigkeit
V0 während des Übergangszustandes unmittelbar nach
Einstellung (Einschaltung) des Einstellschalters oder des
Wiederaufnahmeschalters zu erreichen. Als nächstes
berechnet die zweite
Drossel-Zielpositionsberechnungseinrichtung 22 im Schritt
S20 die Drossel-Zielposition (Öffnungsgrad) A2 auf der
Grundlage des Ziel-Drehmoments T0. Als nächstes
schreitet die Ausführung zum Schritt S14 fort, in dem die
Drossel-Steuereinrichtung 23 das Drosselstellglied 10 so
steuert, daß das Drosselventil 8 auf die
Drossel-Zielposition (Öffnungsgrad) A2 eingestellt wird.
Nach dem Schritt S14 kehrt die Ausführung zum Schritt S2
zurück, um die Routine der Fig. 10 und 12 zu
wiederholen.
Wie oben beschrieben wird der Fahrwiderstand R bestimmt,
bevor die konstante Reisegeschwindigkeits-Steuerung
ausgeführt wird und während des Übergangszustandes
unmittelbar nach Einstellung der Ziel-Geschwindigkeit
V0 oder unmittelbar nach Einschalten des
Wiederaufnahmeschalters wird die zweite
Drossel-Zielposition (Öffnungsgrad) A2 direkt aus dem
Fahrwiderstand R (Schritte S19 und S20 in Fig. 11)
bestimmt. Somit wird die Drosselposition (Öffnungsgrad) A
fast augenblicklich auf die Drossel-Zielposition
(Öffnungsgrad) A2 eingestellt, die benötigt wird, um die
Fahrzeuggeschwindigkeit V während der Übergangsperiode
auf der Ziel-Fahrzeuggeschwindigkeit V0 zu halten. Als
Folge davon kann das Abfallen der Fahrzeuggeschwindigkeit
V etc. unmittelbar nach der Einstellung oder der
Wiederaufnahme der Reisegeschwindigkeits-Steuerung
wirksam vermieden werden.
Fig. 12 vergleicht die Veränderungen der
Fahrzeuggeschwindigkeit V und der Drosselposition
(Öffnungsgrad) A für die Fälle, bei denen (1) die
Steuerung für den Übergangszustand auf der Grundlage des
Werts des Fahrwiderstandes P gemäß dieser Erfindung (die
durchgezogenen Kurven) ausgeführt wird, und (2) wenn
keine Steuerung für den Übergangszustand ausgeführt wird
(die strichpunktierten Kurven). Gemäß dieser Erfindung
steigt die Drosselposition (Öffnungsgrad) A unmittelbar
nach dem Einstellen des Einstellschalters bei t0 direkt
von Null auf einen Pegel A0 an, der benötigt wird, um
die Ziel-Fahrzeuggeschwindigkeit V0 beizubehalten. Der
Pegel A0 gleicht im wesentlichen der
Drossel-Zielposition (Öffnungsgrad) A2, der von der
zweiten Drossel-Zielpositionsberechnungseinrichtung 22
berechnet wird. Somit kehrt die Fahrzeuggeschwindigkeit V
nach einem geringen Abfall auf die Ziel-Geschwindigkeit
V0 zurück. Die Reisegeschwindigkeit wird somit
innerhalb einer kurzen Zeit stabilisiert und die
Veränderung der Beschleunigung des Fahrzeuges wird
unterdrückt. Der Fahrer wird somit von unangenehmen
Empfindungen befreit, die er während der Übergangsperiode
erfährt. Fig. 12 zeigt die Übergangsperiode unmittelbar
nach Einschalten des Einstellschalters. Der gleiche
Vorteil wird erreicht, wenn die
Reisegeschwindigkeits-Steuerung mittels des
Wiederaufnahmeschalters wieder aufgenommen wird.
Im folgenden wird eine zweite Ausführungsform der
Erfindung unter Bezugnahme auf die Fig. 14 bis 17 der
Zeichnungen beschrieben.
Fig. 14 ist ein Blockschaltbild, das einen alternativen
Funktionsaufbau der Fahrwiderstands-Detektoreinheit und
der Reisegeschwindigkeits-Steuereinheit aus Fig. 1 gemäß
der zweiten Ausführungsform dieser Erfindung zeigt. Der
Aufbau ähnelt dem in Fig. 2 gezeigten mit den folgenden
Ausnahmen: (1) die
Steuerverstärkungs-Berechnungseinrichtung M7 wird anstelle der Ziel-Drehmomentberechnungseinrichtung M6 aus Fig. 2 verwendet und (2) die
Drossel-Zielpositionsberechnungseinrichtung besteht aus einer einzigen Einheit 21a, anstelle in die erste Drossel-Zielpositionsberechnungseinrichtung 21 und die zweite Drossel-Zielpositionsberechnungseinrichtung 22 unterteilt zu sein.
Steuerverstärkungs-Berechnungseinrichtung M7 wird anstelle der Ziel-Drehmomentberechnungseinrichtung M6 aus Fig. 2 verwendet und (2) die
Drossel-Zielpositionsberechnungseinrichtung besteht aus einer einzigen Einheit 21a, anstelle in die erste Drossel-Zielpositionsberechnungseinrichtung 21 und die zweite Drossel-Zielpositionsberechnungseinrichtung 22 unterteilt zu sein.
Die Steuerverstärkungs-Berechnungseinrichtung M7
berechnet die Steuerverstärkung GE entsprechend dem
Fahrwiderstand R. Fig. 15 ist ein charakteristisches
Diagramm, das die Veränderungen der integralen
Steuerverstärkung GEI und der proportionalen GEP,
die in der zweiten Ausführungsform verwendet werden
bezüglich des Fahrwiderstandes R des Fahrzeuges zeigt.
Die Steuerverstärkung GE umfaßt zwei Komponenten: die
integrale Steuerverstärkung GEI (die Komponente
entsprechend der Abweichung Delta V der laufenden
Fahrzeuggeschwindigkeit V von der
Ziel-Fahrzeuggeschwindigkeit V0, wie oben durch
Gleichung (6) angegeben) und die proportionale
Steuerverstärkung GEP (die Komponente entsprechend dem
Unterschied Delta V (i) zwischen der laufenden
Fahrzeuggeschwindigkeit V (i) und der vorangegangenen
Fahrzeuggeschwindigkeit V (i-1) nur eine vorgegebene
Periode vor der laufenden Periode, wie durch die obige
Gleichung (7) angegeben. Die integrale Steuerverstärkung
GEI und die proportionale Steuerverstärkung GEP sind
Funktionen von dem Fahrwiderstand R und wie in Fig. 15
gezeigt, steigen deren Werte mit dem Anstieg des
Fahrwiderstandes R an. Eine Tabelle, die die Werte der
integralen Steuerverstärkung GEI und der proportionalen
Steuerverstärkung GEP anzeigt, so wie sie von dem Wert
des Fahrwiderstandes R abhängen, ist in dem Speicher
(ROM) gespeichert, der einen Teil der
Steuerverstärkungs-Berechnungseinrichtung M7 bildet. Beim
Empfang des Wertes des Fahrwiderstandes R von der
Fahrwiderstands-Detektoreinheit 18 sieht die
Steuerverstärkungs-Berechnungseinrichtung M7 in der
Tabelle nach und bestimmt die Steuerverstärkung GE
(das heißt, die integrale Steuerverstärkung GEI und die
proportionale Steuerverstärkung GEP).
Auf der Grundlage der laufenden Fahrzeuggeschwindigkeit
V, der Ziel-Geschwindigkeit V0 und der
Steuerverstärkung GE (der integralen Steuerverstärkung
GEI und der proportionalen Steuerverstärkung GEP)
bestimmt die Drossel-Zielpositionsberechnungseinrichtung
21a die Drossel-Zielposition (Öffnungsgrad) A0 gemäß
dem proportionalen-plus-integralen Steuerverfahren wie
folgt.
Zunächst wird die Abweichung Delta V der tatsächlichen
Fahrzeuggeschwindigkeit V von der Ziel-Geschwindigkeit
V0 für jede vorgegebene Periode (das heißt, der
integrale oder akkummulierte Fehler EpsilonI durch die
Gleichung (6) berechnet:
ΔV = εI = V0 - V (6).
Außerdem wird der Unterschied Delta V (i) zwischen der
laufenden Fahrzeuggeschwindigkeit V (i) und der
vorangegangenen Fahrzeuggeschwindigkeit V (i-1) nur eine
vorgegebene Periode vor der laufenden Periode (nämlich
der proportionale Fehler EpsilonP) durch die Gleichung
(7) bestimmt:
ΔV (i) = εP = V (i-1) - V (i) (7).
Als nächstes wird unter Verwendung des aus den obigen
Gleichungen (6) und (7) erhaltenen integralen Fehlers
EpsilonI beziehungsweise des proportionalen Fehlers
EpsilonP die zum Einstellen der Fahrzeuggeschwindigkeit
V auf die Ziel-Geschwindigkeit V0 benötigte Veränderung
der Drosselposition Delta A durch die folgende Gleichung
(12) bestimmt:
ΔA = GEI × εI + GEP × εP (12).
Die Drossel-Zielpositionsberechnungseinrichtung 21a
addiert die aus Gleichung (12) erhaltene Veränderung der
Drosselposition Delta A zu der von dem
Drosselpositions-Sensor 9 detektierten laufenden
Drosselposition (Öffnungsgrad) A, wodurch die laufende
Drossel-Zielposition (Öffnungsgrad) A0 erhalten wird.
Die Drossel-Zielpositionsberechnungseinrichtung 21a, die
Steuerverstärkungs-Berechnungseinrichtung M7 und die
Drossel-Steuereinrichtung 23 bilden die
Reisegeschwindigkeits-Steuereinheit 19. Außer der
Steuerverstärkungs-Berechnungseinrichtung M7 und der
Drossel-Zielpositionsberechnungseinrichtung 21a sind die
anderen Teile ähnlich zu den entsprechenden Teilen der
ersten Ausführungsform.
Die Fig. 16 und 17 zeigen die Routine zur Ausführung
der Reisegeschwindigkeits-Steuerung gemäß der zweiten
Ausführungsform der Erfindung. Der Teil der Routine, die
in Fig. 16 gezeigt ist, stimmt mit derjenigen aus Fig.
10 überein. Nach dem Schritt S9 und dem Schritt S11 wird
der Teil der in Fig. 17 gezeigten Routine wie folgt
ausgeführt.
Im Schritt S12 wird bestimmt, ob sich die Ausführung in
dem Wartezustand für die Reisegeschwindigkeits-Steuerung
befindet oder nicht. Wenn gegenwärtig die
Reisegeschwindigkeits-Steuerung nicht bewirkt wird, ist
die Bestimmung im Schritt S12 positiv. Wenn sich das
Fahrzeug gegenwärtig unter der
Reisegeschwindigkeits-Steuerung befindet, ist die
Bestimmung im Schritt S12 negativ und die Ausführung
schreitet zum Schritt S13 fort. Falls andererseits die
Bestimmung im Schritt S12 positiv ist, schreitet die
Ausführung zum Schritt S16 fort.
Im Schritt S13 bestimmt die
Steuerverstärkungs-Berechnungseinrichtung M7 die
Steuerverstärkung GE (die integrale Steuerverstärkung
GEI und die proportionale Steuerverstärkung GEP)
entsprechend dem im vorangegangenen Schritt S9 erhaltenen
Fahrwiderstand R, indem sie in der Tabelle, die die
Zusammenhänge der Fig. 15 zeigt, nachsieht. Als nächstes
berechnet die Drossel-Zielpositionsberechnungseinrichtung
21a im Schritt S14 auf der Grundlage der Abweichung
Delta V der im Schritt S2 erfaßten laufenden
Fahrzeuggeschwindigkeit V von der Ziel-Geschwindigkeit
V0 die Drossel-Zielposition (Öffnungsgrad) A0 unter
Verwendung der obigen Gleichung (12). Als nächstes
schreitet die Ausführung zum Schritt S15 fort, in dem das
Drosselstellglied 10 so gesteuert wird, daß die
Drosselposition (Öffnungsgrad) A auf die
Drossel-Zielposition (Öffnungsgrad) A0 eingestellt
wird.
Wenn andererseits die Bestimmung im Schritt S12 positiv
ist, schreitet die Ausführung zum Schritt S16 fort, in
dem bestimmt wird, ob der Einstellschalter der
Steuerschalter 20 eingeschaltet ist oder nicht. Falls die
Bestimmung im Schritt S16 positiv ist, (das heißt, falls
sich der Einstellschalter in dem EIN-Zustand befindet),
schreitet die Ausführung zum Schritt S17 fort. Sonst
schreitet die Ausführung zum Schritt S18 fort. Im Schritt
S17 wird die laufende Fahrzeuggeschwindigkeit V als die
Ziel-Fahrzeuggeschwindigkeit V0 eingestellt und die
Ausführung kehrt zum Schritt S2 zurück, um die Routine
aus den Fig. 16 und 17 zu wiederholen. Im Schritt S18
wird bestimmt, ob der Wiederaufnahmeschalter
eingeschaltet ist oder nicht. Wenn die Bestimmung im
Schritt S18 positiv ist (das heißt, wenn sich der
Wiederaufnahmeschalter in dem EIN-Zustand befindet),
schreitet die Ausführung zum Schritt S19 fort. Sonst
kehrt die Ausführung zum Schritt S2 zurück, um die
Routine aus den Fig. 16 und 17 zu wiederholen. Im
Schritt S19 wird die alte Ziel-Fahrzeuggeschwindigkeit
V0, die während eines vorangegangenen
Ausführungszyklusses der Routine eingestellt worden ist,
wieder als die neue Ziel-Fahrzeuggeschwindigkeit V0
eingestellt (das heißt gehalten) und die Ausführung kehrt
zum Schritt S2 zurück, um die Routine aus den Fig. 16
und 17 zu wiederholen. Im Falle, daß die Bestimmung im
Schritt S16 oder S18 positiv ist und die Bestimmung im
Schritt S12 in dem nächsten Ausführungszyklus negativ
wird, werden die Schritte S13 bis S15 ausgeführt.
Somit wird gemäß der zweiten Ausführungsform die optimale
Steuerverstärkung GE entsprechend dem Fahrwiderstand R
im Schritt S13 berechnet und die Drossel-Zielposition
(Öffnungsgrad) A0 wird im Schritt S14 auf der Basis der
optimalen Steuerverstärkung GE entsprechend dem
Fahrwiderstand R bestimmt. Das Drosselstellglied 10 wird
gemäß der Drossel-Zielposition (Öffnungsgrad) A0 im
Schritt S15 gesteuert. Somit können-die Probleme der
herkömmlichen automatischen
Reisegeschwindigkeits-Steuervorrichtung wirksam beseitigt
werden, nämlich (1) die Verzögerung des Ansprechens, wenn
die Bedingung des Bergauf-Fahrens vorliegt, und (2) das
Nacheilen der Fahrzeuggeschwindigkeit, wenn die Bedingung
des Bergab-Fahrens vorliegt. Wenn das Fahrzeug bergauf
fährt und der Fahrwiderstand R groß ist, wird nämlich ein
größerer Wert der Steuerverstärkung GE entsprechend dem
Fahrwiderstand R gemäß den in Fig. 15 gezeigten
Zusammenhängen gewählt. Somit wird ein entsprechend
größerer Wert der Drossel-Zielposition (Öffnungsgrad)
A0 für die gleiche Größe der Abweichung Delta V der
laufenden Fahrzeuggeschwindigkeit V von der
Ziel-Geschwindigkeit V0 so eingestellt, daß die
Ansprechgeschwindigkeit der automatischen
Reisegeschwindigkeits-Steuervorrichtung verbessert. Wenn
das Fahrzeug andererseits bergab fährt und der
Fahrwiderstand R klein ist, wird ein kleinerer Wert der
Steuerverstärkung GE entsprechend dem Fahrwiderstand R
gewählt. Somit wird ein entsprechend kleinerer Wert der
Drossel-Zielposition (Öffnungsgrad) A0 für die gleiche
Größe der Abweichung Delta V so eingestellt, daß das
Nacheilen der Fahrzeuggeschwindigkeit unterdrückt wird.
Claims (14)
1. Automatische Reisegeschwindigkeits-Steuervorrichtung
zur Ausführung einer konstanten
Reisegeschwindigkeits-Steuerung mit konstanter
Geschwindigkeit eines Kraftfahrzeuges mit einem
Motor, dessen Ausgangsdrehmoment (T) durch die
Einstellung einer Drosselposition eines
Drosselventils (8) gesteuert wird, wobei die
automatische Reisegeschwindigkeits-Steuervorrichtung
umfaßt:
eine Fahrzeuggeschwindigkeits-Detektoreinrichtung zum Erfassen einer laufenden Fahrzeuggeschwindigkeit (V);
eine Ziel-Fahrzeuggeschwindigkeitseinstelleinrichtung zum Einstellen einer Ziel-Fahrzeuggeschwindigkeit (V0);
eine erste Drossel-Zielpositionsberechnungseinrichtung, die mit der Fahrzeuggeschwindigkeits-Detektoreinrichtung und der Ziel-Fahrzeuggeschwindigkeitseinstelleinrichtung verbunden ist, um eine erste Drossel-Zielposition zum Erreichen der Ziel-Fahrzeuggeschwindigkeit während einer Periode mit gleichförmigem Zustand auf der Basis der von der Fahrzeuggeschwindigkeits-Detektoreinrichtung erfaßten Fahrzeuggeschwindigkeit und der von der Ziel-Fahrzeuggeschwindigkeitseinstelleinrichtung eingestellten Ziel-Fahrzeuggeschwindigkeit zu bestimmen;
eine Fahrwiderstands-Detektoreinrichtung zum Bestimmen eines Fahrwiderstands des Fahrzeuges;
eine Motoreinstellbedingungs-Detektoreinrichtung zum Erfassen einer Motoreinstellbedingung einschließlich eines Getriebeübersetzungsverhältnisses eines zwischen einer Abtriebswelle des Motors und Fahrzeugrädern des Fahrzeuges eingefügten Getriebes;
eine Ziel-Drehmomentbestimmungseinrichtung, die mit der Fahrwiderstands-Detektoreinrichtung und der Motoreinstellbedingungs-Detektoreinrichtung verbunden ist, um auf der Grundlage des von der Fahrwiderstands-Detektoreinrichtung bestimmten Fahrwiderstands und des von der Motoreinstellbedingungs-Detektoreinrichtung erfaßten Getriebeübersetzungsverhältnisses ein Ziel-Drehmoment des Motors zu bestimmen, welches erforderlich ist, um die Ziel-Fahrzeuggeschwindigkeit während einer Übergangsperiode unmittelbar nach Beginn oder Wiederaufnahme der konstanten Reisegeschwindigkeits-Steuerung für das Fahrzeug zu erreichen;
eine zweite Drossel-Zielpositionsberechnungseinrichtung, die mit der Ziel-Drehmomentbestimmungseinrichtung verbunden ist, um auf der Grundlage des von der Ziel-Drehmomentbestimmungseinrichtung bestimmten Ziel-Drehmomentes eine zweite Drossel-Zielposition zu bestimmen, um die Ziel-Fahrzeuggeschwindigkeit während der Übergangsperiode unmittelbar nach Beginn oder Wiederaufnahme der konstanten Reisegeschwindigkeits-Steuerung des Fahrzeuges zu erreichen; und
eine Drossel-Steuereinrichtung, die mit der ersten und zweiten Drossel-Zielpositionsberechnungseinrichtung verbunden ist, um die Drosselposition während der Übergangsperiode unmittelbar nach Beginn oder Wiederaufnahme der konstanten Reisegeschwindigkeits-Steuerung für das Fahrzeug auf die zweite Drossel-Zielposition und während eines gleichförmigen Zustands nach der Übergangsperiode auf die erste Drossel-Zielposition einzustellen.
eine Fahrzeuggeschwindigkeits-Detektoreinrichtung zum Erfassen einer laufenden Fahrzeuggeschwindigkeit (V);
eine Ziel-Fahrzeuggeschwindigkeitseinstelleinrichtung zum Einstellen einer Ziel-Fahrzeuggeschwindigkeit (V0);
eine erste Drossel-Zielpositionsberechnungseinrichtung, die mit der Fahrzeuggeschwindigkeits-Detektoreinrichtung und der Ziel-Fahrzeuggeschwindigkeitseinstelleinrichtung verbunden ist, um eine erste Drossel-Zielposition zum Erreichen der Ziel-Fahrzeuggeschwindigkeit während einer Periode mit gleichförmigem Zustand auf der Basis der von der Fahrzeuggeschwindigkeits-Detektoreinrichtung erfaßten Fahrzeuggeschwindigkeit und der von der Ziel-Fahrzeuggeschwindigkeitseinstelleinrichtung eingestellten Ziel-Fahrzeuggeschwindigkeit zu bestimmen;
eine Fahrwiderstands-Detektoreinrichtung zum Bestimmen eines Fahrwiderstands des Fahrzeuges;
eine Motoreinstellbedingungs-Detektoreinrichtung zum Erfassen einer Motoreinstellbedingung einschließlich eines Getriebeübersetzungsverhältnisses eines zwischen einer Abtriebswelle des Motors und Fahrzeugrädern des Fahrzeuges eingefügten Getriebes;
eine Ziel-Drehmomentbestimmungseinrichtung, die mit der Fahrwiderstands-Detektoreinrichtung und der Motoreinstellbedingungs-Detektoreinrichtung verbunden ist, um auf der Grundlage des von der Fahrwiderstands-Detektoreinrichtung bestimmten Fahrwiderstands und des von der Motoreinstellbedingungs-Detektoreinrichtung erfaßten Getriebeübersetzungsverhältnisses ein Ziel-Drehmoment des Motors zu bestimmen, welches erforderlich ist, um die Ziel-Fahrzeuggeschwindigkeit während einer Übergangsperiode unmittelbar nach Beginn oder Wiederaufnahme der konstanten Reisegeschwindigkeits-Steuerung für das Fahrzeug zu erreichen;
eine zweite Drossel-Zielpositionsberechnungseinrichtung, die mit der Ziel-Drehmomentbestimmungseinrichtung verbunden ist, um auf der Grundlage des von der Ziel-Drehmomentbestimmungseinrichtung bestimmten Ziel-Drehmomentes eine zweite Drossel-Zielposition zu bestimmen, um die Ziel-Fahrzeuggeschwindigkeit während der Übergangsperiode unmittelbar nach Beginn oder Wiederaufnahme der konstanten Reisegeschwindigkeits-Steuerung des Fahrzeuges zu erreichen; und
eine Drossel-Steuereinrichtung, die mit der ersten und zweiten Drossel-Zielpositionsberechnungseinrichtung verbunden ist, um die Drosselposition während der Übergangsperiode unmittelbar nach Beginn oder Wiederaufnahme der konstanten Reisegeschwindigkeits-Steuerung für das Fahrzeug auf die zweite Drossel-Zielposition und während eines gleichförmigen Zustands nach der Übergangsperiode auf die erste Drossel-Zielposition einzustellen.
2. Automatische Reisegeschwindigkeits-Steuervorrichtung
nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Fahrwiderstands-Detektoreinrichtung umfaßt:
eine Motordrehmoment-Detektoreinrichtung zur Erfassung eines Ausgangsdrehmoments des Motors des Fahrzeuges;
eine Beschleunigungs-Detektoreinrichtung, die mit der Fahrzeuggeschwindigkeits-Detektoreinrichtung verbunden ist, um eine Beschleunigung des Fahrzeuges aus aufeinanderfolgenden Werten der Fahrzeuggeschwindigkeit zu bestimmen, die durch die Fahrzeuggeschwindigkeits-Detektoreinrichtung erfaßt werden;
die Motoreinstellbedingungs-Detektoreinrichtung; und
eine Berechnungseinrichtung, die mit der Motordrehmoment-Detektoreinrichtung, der Beschleunigungs-Detektoreinrichtung und der Motoreinstellbedingungs-Detektoreinrichtung verbunden ist, um einen Fahrwiderstand auf der Grundlage des Motordrehmoments, der Beschleunigung und der Motoreinstellbedingung zu berechnen.
eine Motordrehmoment-Detektoreinrichtung zur Erfassung eines Ausgangsdrehmoments des Motors des Fahrzeuges;
eine Beschleunigungs-Detektoreinrichtung, die mit der Fahrzeuggeschwindigkeits-Detektoreinrichtung verbunden ist, um eine Beschleunigung des Fahrzeuges aus aufeinanderfolgenden Werten der Fahrzeuggeschwindigkeit zu bestimmen, die durch die Fahrzeuggeschwindigkeits-Detektoreinrichtung erfaßt werden;
die Motoreinstellbedingungs-Detektoreinrichtung; und
eine Berechnungseinrichtung, die mit der Motordrehmoment-Detektoreinrichtung, der Beschleunigungs-Detektoreinrichtung und der Motoreinstellbedingungs-Detektoreinrichtung verbunden ist, um einen Fahrwiderstand auf der Grundlage des Motordrehmoments, der Beschleunigung und der Motoreinstellbedingung zu berechnen.
3. Automatische Reisegeschwindigkeits-Steuervorrichtung
nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die
konstante Reisegeschwindigkeits-Steuerung im
Ansprechen auf eine Betätigung eines Steuerschalters
(20) begonnen oder wieder aufgenommen wird.
4. Automatische Reisegeschwindigkeits-Steuervorrichtung
nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die
konstante Reisegeschwindigkeits-Steuerung im
Ansprechen auf eine Betätigung eines
Einstellschalters begonnen wird und im Ansprechen auf
eine Betätigung eines Wiederaufnahmeschalters wieder
aufgenommen wird.
5. Automatische Reisegeschwindigkeits-Steuervorrichtung
nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die erste
Drossel-Zielpositionsberechnungseinrichtung die erste
Drossel-Zielposition auf der Grundlage der erfaßten
Fahrzeuggeschwindigkeit und der
Ziel-Fahrzeuggeschwindigkeit gemäß einem
proportionalen-plus-integralen Steuerverfahren
berechnet.
6. Automatische Reisegeschwindigkeits-Steuervorrichtung
nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Ziel-Fahrzeuggeschwindigkeitseinstelleinrichtung die
von der Fahrzeuggeschwindigkeits-Detektoreinrichtung
bei der Betätigung des Einstellschalters erfaßte
Fahrzeuggeschwindigkeit als die
Ziel-Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt.
7. Automatische Reisegeschwindigkeits-Steuervorrichtung
nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Drossel-Steuereinrichtung umfaßt:
eine Drosselpositions-Sensoreinrichtung (9) zum Erfassen der Drosselposition (A); und
eine Drossel-Betätigungseinrichtung zum Einstellen der Drosselposition (A);
wobei die Drossel-Steuereinrichtung die Drossel-Betätigungseinrichtung so steuert, daß die von der Drosselpositions-Sensoreinrichtung erfaßte Drosselposition während der Übergangsperiode mit der zweiten Drossel-Zielposition (A2) und während der Periode mit gleichförmigen Zustand mit der ersten Drossel-Zielposition (A1) übereinstimmt.
eine Drosselpositions-Sensoreinrichtung (9) zum Erfassen der Drosselposition (A); und
eine Drossel-Betätigungseinrichtung zum Einstellen der Drosselposition (A);
wobei die Drossel-Steuereinrichtung die Drossel-Betätigungseinrichtung so steuert, daß die von der Drosselpositions-Sensoreinrichtung erfaßte Drosselposition während der Übergangsperiode mit der zweiten Drossel-Zielposition (A2) und während der Periode mit gleichförmigen Zustand mit der ersten Drossel-Zielposition (A1) übereinstimmt.
8. Automatische Reisegeschwindigkeits-Steuervorrichtung
zur Ausführung einer konstanten
Reisegeschwindigkeits-Steuerung eines Kraftfahrzeuges
mit einem Motor, dessen Ausgangsdrehmoment durch eine
Einstellung einer Drosselposition eines
Drosselventils gesteuert wird, wobei die automatische
Reisegeschwindigkeits-Steuervorrichtung umfaßt:
eine Fahrzeuggeschwindigkeits-Detektoreinrichtung zum Erfassen einer gegenwärtigen Fahrzeuggeschwindigkeit;
eine Ziel-Fahrzeuggeschwindigkeitseinstelleinrichtung zum Einstellen einer Ziel-Fahrzeuggeschwindigkeit;
eine Fahrwiderstands-Detektoreinrichtung zur Bestimmung eines Fahrwiderstandes des Fahrzeuges;
eine Steuerverstärkungs-Berechnungseinrichtung, die mit der Fahrwiderstands-Detektoreinrichtung verbunden ist, um eine Steuerverstärkung der Drosselposition entsprechend dem von der Fahrwiderstands-Detektoreinrichtung bestimmten Fahrwiderstand (R) zu bestimmen;
eine Drossel-Zielpositionsberechnungseinrichtung, die mit der Fahrzeuggeschwindigkeits-Detektoreinrichtung, der Ziel-Fahrzeuggeschwindigkeitseinstelleinrichtung und der Steuerverstärkungs-Berechnungseinrichtung verbunden ist, um auf der Grundlage der von der Fahrzeuggeschwindigkeits-Detektoreinrichtung erfaßten Fahrzeuggeschwindigkeit, der von der Ziel-Fahrzeuggeschwindigkeitseinstelleinrichtung eingestellten Ziel-Fahrzeuggeschwindigkeit und der von der Steuerverstärkungs-Berechnungseinrichtung bestimmten Steuerverstärkung eine Drossel-Zielposition zum Erreichen der Ziel-Fahrzeuggeschwindigkeit zu bestimmen; und
eine Drossel-Steuereinrichtung, die mit der Drossel-Zielpositionsberechnungseinrichtung verbunden ist, um die Drosselposition auf die Drossel-Zielposition einzustellen.
eine Fahrzeuggeschwindigkeits-Detektoreinrichtung zum Erfassen einer gegenwärtigen Fahrzeuggeschwindigkeit;
eine Ziel-Fahrzeuggeschwindigkeitseinstelleinrichtung zum Einstellen einer Ziel-Fahrzeuggeschwindigkeit;
eine Fahrwiderstands-Detektoreinrichtung zur Bestimmung eines Fahrwiderstandes des Fahrzeuges;
eine Steuerverstärkungs-Berechnungseinrichtung, die mit der Fahrwiderstands-Detektoreinrichtung verbunden ist, um eine Steuerverstärkung der Drosselposition entsprechend dem von der Fahrwiderstands-Detektoreinrichtung bestimmten Fahrwiderstand (R) zu bestimmen;
eine Drossel-Zielpositionsberechnungseinrichtung, die mit der Fahrzeuggeschwindigkeits-Detektoreinrichtung, der Ziel-Fahrzeuggeschwindigkeitseinstelleinrichtung und der Steuerverstärkungs-Berechnungseinrichtung verbunden ist, um auf der Grundlage der von der Fahrzeuggeschwindigkeits-Detektoreinrichtung erfaßten Fahrzeuggeschwindigkeit, der von der Ziel-Fahrzeuggeschwindigkeitseinstelleinrichtung eingestellten Ziel-Fahrzeuggeschwindigkeit und der von der Steuerverstärkungs-Berechnungseinrichtung bestimmten Steuerverstärkung eine Drossel-Zielposition zum Erreichen der Ziel-Fahrzeuggeschwindigkeit zu bestimmen; und
eine Drossel-Steuereinrichtung, die mit der Drossel-Zielpositionsberechnungseinrichtung verbunden ist, um die Drosselposition auf die Drossel-Zielposition einzustellen.
9. Automatische Reisegeschwindigkeits-Steuervorrichtung
nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Fahrwiderstands-Detektoreinrichtung umfaßt:
eine Motordrehmoment-Detektoreinrichtung zur Erfassung eines Ausgangsdrehmoments des Motors des Fahrzeuges;
eine Beschleunigungs-Detektoreinrichtung, die mit der Fahrzeuggeschwindigkeits-Detektoreinrichtung verbunden ist, um eine Beschleunigung des Fahrzeuges aus aufeinanderfolgenden Werten der Fahrzeuggeschwindigkeit zu bestimmen, die durch die Fahrzeuggeschwindigkeits-Detektoreinrichtung erfaßt werden;
eine Motoreinstellbedingungs-Detektoreinrichtung zum Erfassen einer Motorbedingung einschließlich eines Getriebeübersetzungsverhältnisses eines mit einer Abtriebswelle des Motors verbundenen Getriebes; und
eine Berechnungseinrichtung, die mit der Motordrehmoment-Detektoreinrichtung, der Beschleunigungs-Detektoreinrichtung und der Motoreinstellbedingungs-Detektoreinrichtung verbunden ist, um einen Fahrwiderstand auf der Grundlage des Motordrehmoments, der Beschleunigung und der Motoreinstellbedingung zu berechnen.
eine Motordrehmoment-Detektoreinrichtung zur Erfassung eines Ausgangsdrehmoments des Motors des Fahrzeuges;
eine Beschleunigungs-Detektoreinrichtung, die mit der Fahrzeuggeschwindigkeits-Detektoreinrichtung verbunden ist, um eine Beschleunigung des Fahrzeuges aus aufeinanderfolgenden Werten der Fahrzeuggeschwindigkeit zu bestimmen, die durch die Fahrzeuggeschwindigkeits-Detektoreinrichtung erfaßt werden;
eine Motoreinstellbedingungs-Detektoreinrichtung zum Erfassen einer Motorbedingung einschließlich eines Getriebeübersetzungsverhältnisses eines mit einer Abtriebswelle des Motors verbundenen Getriebes; und
eine Berechnungseinrichtung, die mit der Motordrehmoment-Detektoreinrichtung, der Beschleunigungs-Detektoreinrichtung und der Motoreinstellbedingungs-Detektoreinrichtung verbunden ist, um einen Fahrwiderstand auf der Grundlage des Motordrehmoments, der Beschleunigung und der Motoreinstellbedingung zu berechnen.
10. Automatische Reisegeschwindigkeits-Steuervorrichtung
nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die
konstante Reisegeschwindigkeits-Steuerung im
Ansprechen auf eine Betätigung eines Steuerschalters
begonnen oder wieder aufgenommen wird.
11. Automatische Reisegeschwindigkeits-Steuervorrichtung
nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, daß die
konstante Reisegeschwindigkeits-Steuerung im
Ansprechen auf eine Betätigung eines
Einstellschalters begonnen wird und im Ansprechen auf
eine Betätigung eines Wiederaufnahmeschalters wieder
aufgenommen wird.
12. Automatische Reisegeschwindigkeits-Steuervorrichtung
nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Steuerverstärkungs-Berechnungseinrichtung eine proportionale Verstärkung und eine integrale Verstärkung entsprechend dem Fahrwiderstand berechnet; und
die Drossel-Zielpositionsberechnungseinrichtung die Drossel-Zielposition auf der Grundlage der erfaßten Fahrzeuggeschwindigkeit, der Ziel-Fahrzeuggeschwindigkeit und der proportionalen und der integralen Steuerverstärkungen gemäß einem proportionalen-plus-integralen Steuerverfahren berechnet.
die Steuerverstärkungs-Berechnungseinrichtung eine proportionale Verstärkung und eine integrale Verstärkung entsprechend dem Fahrwiderstand berechnet; und
die Drossel-Zielpositionsberechnungseinrichtung die Drossel-Zielposition auf der Grundlage der erfaßten Fahrzeuggeschwindigkeit, der Ziel-Fahrzeuggeschwindigkeit und der proportionalen und der integralen Steuerverstärkungen gemäß einem proportionalen-plus-integralen Steuerverfahren berechnet.
13. Automatische Reisegeschwindigkeits-Steuervorrichtung
nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Ziel-Fahrzeuggeschwindigkeitseinstelleinrichtung die
von der Fahrzeuggeschwindigkeits-Detektoreinrichtung
bei der Betätigung des Einstellschalters erfaßte
Fahrzeuggeschwindigkeit als die
Ziel-Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt.
14. Automatische Reisegeschwindigkeits-Steuervorrichtung
nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Drossel-Steuereinrichtung umfaßt:
eine Drosselpositions-Sensoreinrichtung zur Erfassung der Drosselposition; und
eine Drossel-Betätigungseinrichtung zur Einstellung der Drosselposition;
wobei die Drossel-Steuereinrichtung die Drossel-Betätigungseinrichtung so steuert, daß eine von der Drosselpositions-Detektoreinrichtung erfaßte Drosselposition mit der Drossel-Zielposition übereinstimmt.
eine Drosselpositions-Sensoreinrichtung zur Erfassung der Drosselposition; und
eine Drossel-Betätigungseinrichtung zur Einstellung der Drosselposition;
wobei die Drossel-Steuereinrichtung die Drossel-Betätigungseinrichtung so steuert, daß eine von der Drosselpositions-Detektoreinrichtung erfaßte Drosselposition mit der Drossel-Zielposition übereinstimmt.
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