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Dokumentenidentifikation DE3700410C2 19.05.1993
Titel Vorrichtung zum Steuern einer Drosselklappe zur selbsttätigen Aufrechterhaltung der Fahrgeschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs
Anmelder Nissan Motor Co., Ltd., Yokohama, Kanagawa, JP
Erfinder Hara, Toshiaki, Zama, Kanagawa, JP
Vertreter Grünecker, A., Dipl.-Ing.; Kinkeldey, H., Dipl.-Ing. Dr.-Ing.; Stockmair, W., Dipl.-Ing. Dr.-Ing. Ae.E. Cal Tech; Schumann, K., Dipl.-Phys. Dr.rer.nat.; Jakob, P., Dipl.-Ing.; Bezold, G., Dipl.-Chem. Dr.rer.nat.; Meister, W., Dipl.-Ing.; Hilgers, H., Dipl.-Ing.; Meyer-Plath, H., Dipl.-Ing. Dr.-Ing.; Ehnold, A., Dipl.-Ing.; Schuster, T., Dipl.-Phys., Pat.-Anwälte, 8000 München
DE-Anmeldedatum 08.01.1987
DE-Aktenzeichen 3700410
Offenlegungstag 16.07.1987
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 19.05.1993
Veröffentlichungstag im Patentblatt 19.05.1993
IPC-Hauptklasse B60K 31/10

Beschreibung[de]

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung der in den Oberbegriffen der Patentansprüchen 1 bis 3 genannten Art.

Bei einer solchen, aus der DE-OS 25 32 940 bekannten Vorrichtung wird die Stellung der Drosselklappe so eingestellt, daß die Fahrgeschwindigkeit in einen Totbereich hinein geregelt wird, in dem wahlweise der Ansaugunterdruck oder aber der Umgebungsdruck an eine mit der Drosselklappe verbundene Membraneinrichtung nach Maßgabe der erfaßten Fahrgeschwindigkeit gegeben wird. Obwohl der Totbereich bei einem Ausführungsbeispiel dieser bekannten Vorrichtung eine feste Breite hat, hat er bei einem anderen Ausführungsbeispiel der bekannten Vorrichtung eine mit der Fahrgeschwindigkeit änderbare Breite. Andererseits wird der Totbereich mit einer konstanten Breite unabhängig von der Fahrgeschwindigkeit bevorzugt. Außerdem weist die bekannte Vorrichtung einen Steuerkreis mit Rückkopplung auf, um bei der Regelung der Drosselklappenherstellung ein Überregeln zu verhindern. Bei dieser bekannten Vorrichtung sind jedoch keine Maßnahmen zum Verhindern von Regelschwingungen vorgesehen.

Aus der US-PS 36 82 145 ist eine Steuervorrichtung für die Kraftstoffeinspritzung bekannt, bei der ein änderbarer Widerstand zum Einstellen der Breite eines Totbereiches vorgesehen ist. Die Breite des Totbereiches wird bei dieser bekannten Vorrichtung jedoch nicht zum Verhindern von Regelschwingungen oder zum Unterdrücken von Rucken bzw. Stößen geändert.

Aus der DE-OS 27 46 445 ist eine digitale Schaltungsanordnung zum Steuern der Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges bekannt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der in den Oberbegrifften der Patentansprüche 1 bis 3 genannten Art so weiterzubilden, daß die Regelung der Fahrgeschwindigkeit auf einen annähernd konstanten Wert ohne Regelschwingungen und/oder ohne ein störendes Rucken des Kraftfahrzeuges ausgeführt wird.

Bei einer Vorrichtung der genannten Art ist diese Aufgabe durch die in den kennzeichnenden Teilen der Patentansprüche 1 bis 3 angegebenen Merkmale gelöst.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß Anspruch 1 zeichnet sich daraus aus, daß die Drosselklappe um einen bestimmten Verstellwinkel in die Schließrichtung verstellt wird, wenn die erfaßte Fahrgeschwindigkeit größer als der obere Grenzwert ist, und um den gleichen bestimmten Verstellwinkel in die Öffnungsrichtung verstellt wird, wenn die erfaßte Fahrgeschwindigkeit geringer als der untere Grenzwert ist. Dabei können Regelschwingungen dadurch verhindert werden, daß dieser bestimmte Verstellwinkel vergrößert wird und der Unempfindlichkeitsbereich eingeengt wird, wenn das die Fahrgeschwindigkeit angebende Signal eine Periodendauer innerhalb eines bestimmten ersten Bereiches hat, sowie der Spitze-zu-Spitze-Wert größer als ein erster bestimmter Wert ist, sowie das Drosselklappenstellungssignal eine Periodendauer innerhalb eines zweiten bestimmten Bereiches und einen Spitze-zu-Spitze-Wert hat, der größer als ein zweiter bestimmter Wert ist.

Gemäß der im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 3 angegebenen Lehre wird der bestimmte Verstellwinkel verkleinert und der Unempfindlichkeitsbereich ausgeweitet, wenn das Drosselklappenstellungssignal eine Periodendauer hat, die in einem bestimmten Bereich liegt und einen Spitze-zu-Spitze-Wert größer als ein bestimmter Wert hat.

Durch diese Maßnahme wird ein Rucken bzw. werden Stöße des Kraftfahrzeuges bei der Geschwindigkeitsregelung unterbunden, die auftreten können, wenn sich die Fahrgeschwindigkeit bei einer Verstellung der Drosselklappe sehr schnell ändert.

Mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 2 ist eine Vorrichtung angegeben, die sowohl Regelschwingungen als auch ein störendes Rucken des Kraftfahrzeuges unterbindet.

Ein Ausführungsbeispiel wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Im einzelnen zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform einer Kraftfahrzeuggeschwindigkeitsregelvorrichtung mit den Merkmalen der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine graphische Darstellung zur Erläuterung des Regelschwingungsproblems;

Fig. 3 eine graphische Darstellung zur Erläuterung der Messung der Periode des Fahrgeschwindigkeitssignals, und

Fig. 4 ein Flußdiagramm, das einen Operationszyklus des Digitalrechners zeigt.

Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen und speziell auf Fig. 1 wird anhand eines schematischen Blockschaltbildes einer Kraftfahrzeugfahrgeschwindigkeitsregelvorrichtung die vorliegende Erfindung näher erläutert. Die Regelvorrichtung enthält einen Fahrgeschwindigkeitssensor 10 zum Erzeugen eines elektrischen Signals mit einer Freqenz, die proportional zur Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs ist. Beispielsweise kann der Fahrgeschwindigkeitssensor 10 einen Reed-Schalter aufweisen, der nahe eines Magneten angeordnet ist, der mit einem beweglichen Fahrzeugteil verbunden ist, um den Schalter mit der gleichen Frequenz zu betätigen, mit der der Magnet umläuft. Dieser Magnet ist beispielsweise an einer Radachse befestigt. Das Sensorsignal gelangt vom Fahrgeschwindigkeitssensor 10 zu einem Frequenz/Spannungs-Wandler 12, der das Fahrgeschwindigkeitssignal in ein Signal umwandelt, dessen Amplitude proportional zur Frequenz des empfangenen Signals und damit der Fahrgeschwindigkeit ist. Dieses Fahrgeschwindigkeitssignal wird einem Steuerkreis 20 zugeführt.

Eine variabel einstellbare Drosselklappe 26, die zusammen mit einer Drosselklappenwelle drehbar ist, befindet sich innerhalb des Ansaugkanals eines Vergasers (nicht dargestellt) und dient dazu, die Luftströmung zu einer Brennkraftmaschine 28 zu beeinflussen. Ein Drosselklappenstellantrieb 24 hat eine Welle, die antriebsmäßig mit der Drosselklappenwelle verbunden ist. Der Stellantrieb 24 dient dazu, die Stellung der Drosselklappe 26 in der später zu beschreibenden Weise zu verändern. Der Stellantrieb 24 wird elektrisch gesteuert und bestimmt die Stellung der Drosselklappe 26, die wiederum die der Maschine zugeführte Luftmenge bestimmt. Ein Drosselklappenstellungssensor 30 ist dazu vorgesehen, ein von der Drosselklappenstellung abhängiges Signal abzugeben, das den Öffnungsgrad der Drosselklappe 26 angibt. Der Drosselklappenstellungssensor 30 kann beispielsweise ein Potentiometer sein, dessen Schleifer wirkungsmäßig mit der Drosselklappenwelle verbunden ist, um den an dem Potentiometer abgegriffenen Widerstandswert zu verändern, wenn sich die Drosselklappe 26 bewegt. Das Drosselklappenstellungssignal wird dem Steuerkreis 20 zugeführt.

Das Bezugszeichen 14 bezeichnet einen Einstellschalter, der manuell betätigbar ist, um ein Steuersignal zu erzeugen, das den Steuerkreis 20 in eine Betriebsart bringt, die die Drosselklappe 26 so einstellt, daß die Fahrgeschwindigkeit innerhalb eines Geschwindigkeitsbereiches um einen Sollwert bleibt, der durch die Betätigung des Einstellschalters 14 vorgegeben wird. Dieser Bereich ist so gewählt, daß Geschwindigkeitsänderungen innerhalb desselben vom Fahrgast nicht wahrgenommen werden.

Der Steuerkreis 20, der auf das ihm vom Einstellschalter 14 zugeführte Steuersignal anspricht, stellt die Drosselklappe so ein, daß die Fahrgeschwindigkeit innerhalb des vorbestimmten Bereiches um einen vorgegeben Sollwert gehalten wird, der eingestellt werden kann, wenn das Fahrzeug mit einer Geschwindigkeit fährt, die dieser Sollgeschwindigkeit entspricht. Dieser Wert wird dann bei der erreichten Geschwindigkeit durch Betätigen des Einstellschalters 14 eingegeben. Andererseits könnte ein gewünschter Fahrgeschwindigkeitswert auch zu einem anderen Zeitpunkt vom Fahrer durch Betätigen des Einstellschalters 14 vorgegeben werden. Dieser Fahrgeschwindigkeitsbereich ist durch obere und untere Grenzwerte A und B begrenzt, zwischen denen es dem Passagier nicht möglich ist, irgendeine Fahrgeschwindigkeitsänderung zu spüren. Dieser Bereich wird daher als Unempfindlichkeitsbereich bezeichnet. Der Steuerkreis 20 führt eine solche Regelung durch Bewegung der Drosselklappe 26 um einen vorbestimmten Winkel ΔR in Öffnungsrichtung durch, wenn die herrschende Fahrgeschwindigkeit kleiner als der untere Grenzwert ist, und in Schließrichtung, wenn die Fahrgeschwindigkeit größer als der obere Grenzwert ist.

Wenn das Kraftfahrzeug eine solche Charakteristik aufweist, daß die Fahrgeschwindigkeit sich langsam bei einer Änderung der Drosselklappenstellung ändert, dann kann diese Fahrgeschwindigkeitsregelung eine Überschwingung hervorrufen, die dazu führt, daß die Fahrgeschwindigkeit über den angesteuerten Grenzwert hinaus sich ändert und somit wiederholte Fahrgeschwindigkeitsänderungen in kurzen Zeitintervallen erzeugt werden. Ein solches Regelschwingungsproblem wird detaillierter unter Bezugnahme auf Fig. 2 erläutert.

Die Drosselklappenstellung wird konstant gehalten, um die Fahrgeschwindigkeit innerhalb des Unempfindlichkeitsbereiches W zu halten, wenn das Kraftfahrzeug auf ebener Straße fährt. Wenn das Kraftfahrzeug in gebirgiges Gelände gelangt und die Straße ansteigt, dann nimmt die Fahrgeschwindigkeit ab. Wenn die Fahrgeschwindigkeit unter den unteren Grenzwert B abfällt, dann wird die Drosselklappe in Öffnungsrichtung verstellt, um die Fahrgeschwindigkeit oberhalb des unteren Grenzwertes B zu halten. Die Fahrgeschwindigkeit kann jedoch nicht so schnell ansteigen, wie die Drosselklappenbewegung verläuft und nimmt daher weiterhin ab. Nach einer Zeitverzögerung beginnt die Fahrgeschwindigkeit zuzunehmen. Wenn die Fahrgeschwindigkeit auf den unteren Grenzwert B anwächst, dann wird die Drosselklappe in ihrer herrschenden Stellung gehalten. Die Fahrgeschwindigkeit nimmt jedoch weiter zu. Wenn sie auf den oberen Grenzwert A zugenommen hat, dann wird die Drosselklappe in Schließrichtung bewegt, um die Fahrgeschwindigkeit unterhalb des oberen Grenzwertes A zu halten. Die Fahrgeschwindigkeit kann jedoch nicht auf die Drosselklappenbewegung schnellansprechend abnehmen und nimmt daher weiterhin zu. Nach einer Zeitverzögerung beginnt die Maschinendrehzahl abzunehmen. Wenn die Fahrgeschwindigkeit auf den oberen Grenzwert A abgenommen hat, wird die Drosselklappe bei der herrschenden Stellung festgehalten. Die Fahrgeschwindigkeit nimmt jedoch weiter ab. Wenn die Fahrgeschwindigkeit auf den unteren Grenzwert B abgefallen ist, wird die Drosselklappe wieder in Öffnungsrichtung bewegt, um die Fahrgeschwindigkeit oberhalb des unteren Grenzwertes B zu halten. Die Fahrgeschwindigkeit kann jedoch nicht schnellansprechend auf die Drosselklappenbewegung zunehmen und nimmt daher weiterhin ab. Nach einer Verzögerung beginnt die Geschwindigkeit, wieder zuzunehmen. Eine solche Fahrgeschwindigkeitsänderung wiederholt sich in kurzen Zeitintervallen.

Der Steuerkreis 20 ermittelt die Tendenz zu einem solchen Regelschwingen, die dazu führt, daß die Fahrgeschwindigkeit sich wiederholt in kurzen Zeitintervallen ändert, wenn das Fahrgeschwindigkeitssignal eine Periode aufweist, die innerhalb eines vorbestimmten Bereiches liegt, und einen Spitze-zu-Spitze-Wert hat, der größer als ein vorbestimmter Wert ist, und das Drosselklappenstellungssignal eine Periode innerhalb eines vorbestimmten Bereiches und einen Spitze-zu-Spitze-Wert aufweist, der größer als ein vorbestimmter Wert ist.

Der Steuerkreis 20 mißt die Periode des Fahrgeschwindigkeitssignals. Zu diesem Zweck enthält der Steuerkreis 20 einen ersten Spitzendetektor und einen ersten Zähler. Die Messung wird unter Bezugnahme auf Fig. 3 beschrieben. Der erste Spitzendetektor erzeugt einen Impuls immer dann, wenn das Fahrgeschwindigkeitssignal einen Spitzenwert zeigt. Dieser Impuls wird von dem ersten Spitzendetektor einem ersten Zähler zugeführt, um diesen rückzusetzen und die Zählung von Impulsen zu beginnen, die von einem Impulsgenerator zugeführt werden. Der erste Zähler sammelt daher ein Zählergebnis an, das proportional der Hälfte der Periode des Fahrgeschwindigkeitssignals ist. Der Steuerkreis 20 mißt den Spitze-zu-Spitze-Wert des Fahrgeschwindigkeitssignals durch Berechnung einer Differenz zwischen zwei Fahrgeschwindigkeitssignalwerten, die jeweils in Abhängigkeit von zwei aufeinanderfolgenden Impulsen abgetastet werden, die von dem ersten Spitzendetektor geliefert werden.

Der Steuerkreis 20 mißt außerdem die Periode des Drosselklappenstellungssignals in vergleichbarer Weise. Zu diesem Zweck enthält der Steuerkreis 20 einen zweiten Spitzendetektor und einen zweiten Zähler. Der zweite Spitzendetektor erzeugt einen Impuls immer dann, wenn das Drosselklappenstellungssignal einen Spitzenwert zeigt. Dieser Impuls wird von dem zweiten Spitzendetektor dem zweiten Zähler zugeführt, um diesen rückzusetzen und die Zählung von Impulsen zu beginnen, die von dem Impulsgenerator zugeführt werden. Der zweite Zähler sammelt daher einen Zählerstand an, der proportional der Hälfte der Periode des Drosselklappenstellungssignals ist. Der Steuerkreis 20 mißt den Spitze-zu-Spitze-Wert des Drosselklappenstellungssignals durch Berechnung einer Differenz zwischen zwei Drosselklappenstellungssignalwerten, die jeweils in Abhängigkeit von aufeinanderfolgenden Impulsen abgetastet werden, die von dem zweiten Spitzendetektor geliefert werden.

Es ist festzuhalten, daß die Periode des Fahrgeschwindigkeits- oder des Drosselklappenstellungssignals auch durch Mittelwertbildung einer vorbestimmten Anzahl von Werten ermittelt werden kann, die für die Periode gemessen werden. Außerdem kann die Periode des Fahrgeschwindigkeits- oder des Drosselklappenstellungssignals durch Addieren einer vorbestimmten Anzahl von Differenzen zwischen zwei aufeinanderfolgend gemessenen Periodenwerten und Vergleichen der Summe mit oberen und unteren Grenzwerten, die einen vorbestimmten Bereich definieren, ermittelt werden. Wenn die Summe innerhalb des vorbestimmten Bereiches liegt, dann kann man sehen, daß das Signal sich mit einer konstanten Periode ändert.

Wenn der Steuerkreis 20 ein Regelschwingen ermittelt, dann steuert er die Drosselklappe in eine solche Richtung, daß Regelschwingungen beseitigt werden, indem der vorbestimmte Winkel ΔR gesteigert und der Unempfindlichkeitsbereich eingeengt wird.

Wenn das Kraftfahrzeug eine solche Charakteristik hat, daß die Fahrgeschwindigkeit sich extrem schnellansprechend auf eine Änderung der Drosselklappenstellung ändert, dann kann diese Fahrgeschwindigkeitsregelung zu Stößen oder Rucken führen, die zu wiederholten Fahrbeschleunigungsänderungen in kurzen Zeitintervallen führen. Es ist daher vorzuziehen, daß der Steuerkreis 20 so eingerichtet ist, daß er diesen Effekt ermittelt und beseitigt. Gemäß der Erfindung ermittelt der Steuerkreis 20 die Tendenz zu Rucken bzw. Stößen, wenn das Drosselklappenstellungssignal eine Periode aufweist, die kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, und einen Spitze-zu-Spitze-Wert hat, der größer als ein vorbestimmter Wert ist. Wenn der Steuerkreis 20 dies ermittelt, dann beeinflußt er die Drosselklappenstellung in einer solchen Richtung, daß die Stöße vermindert werden, indem der vorbestimmte Winkel ΔR vermindert und der Unempfindlichkeitsbereich verbreitert werden.

Der Steuerkreis 20 kann einen Digitalrechner verwenden, der einen A/D-Wandler, eine CPU, einen Speicher, einen Taktgeber und eine Logikschaltung enthalten kann. Der A/D-Wandler empfängt das Fahrgeschwindigkeitssignal von dem Frequenz/Spannungs-Wandler 12 und ein Drosselklappenstellungssignal von dem Drosselklappenstellungssensor 30. Der A/D-Wandler wandelt die empfangenen Signale in entsprechende Digitalsignale um, um sie der CPU zuzuführen. Die CPU berechnet einen notwendigen neuen Einstellwert zu einem gegebenen Zeitpunkt für die Drosselklappenstellung. Der Speicher enthält das Programm zum Betrieb der CPU und enthält weiterhin geeignete Daten in Nachschlagetabellen, die dazu verwendet werden, geeignete Werte entsprechend einer Einstellung der Drosselklappe zu berechnen. Die herrschende Einstellung der Drosselklappe 26 wird mit dem Servoventil 22 und dem Drosselklappenstellantrieb 24 ausgeführt. Der Logikkreis verbindet die CPU im Digitalrechner und dessen Speicher mit dem Servoventil 22, das den Drosselklappenstellantrieb 24 steuert, um die Drosselklappe 26 so zu verstellen, daß die Fahrgeschwindigkeit innerhalb des Unempfindlichkeitsbereiches gehalten wird.

Fig. 4 zeigt ein Flußdiagramm der Programmierung des Digitalrechners. Obgleich in Verbindung mit Fig. 3 angenommen wird, daß die Fahrgeschwindigkeit auf einen Wert geregelt wird, der zu dem Zeitpunkt herrscht, zu welchem der Einstellschalter 14 eingeschaltet wird, sei doch hervorgehoben, daß die Erfindung nicht auf einen solchen Fall beschränkt ist. Das Computerprogramm wird beim Punkt 202 in konstanten Zeitintervallen eingegeben. Anschließend daran werden die Eingaben am A/D-Wandler eine nach der anderen in digitale Form umgewandelt und in den Computerspeicher eingelesen. Beim Punkt 204 im Programm wird daher das Fahrgeschwindigkeitssignal in digitale Form umgewandelt und in den Computerspeicher eingelesen. In gleicher Weise wird beim Punkt 206 im Programm das Drosselklappenstellungssignal in digitale Form umgewandelt und in den Computerspeicher eingelesen.

Beim Punkt 208 im Programm wird eine Bestimmung getroffen, ob der Stromversorgungsschalter eingeschaltet ist, oder nicht. Wenn die Antwort auf diese Frage "ja" ist, dann geht das Programm zum Endpunkt 246 über. Anderenfalls geht das Programm zu einem weiteren Bestimmungspunkt 210 über. Bei diesem wird ermittelt, ob der Einstellschalter 14 zur Erzeugung eines Regelsignals eingeschaltet ist, oder nicht. Wenn die Antwort auf diese Frage "nein" ist, dann geht das Programm zum Endpunkt 246 über. Anderenfalls geht das Programm zum Punkt 212, wo eine Bestimmung ausgeführt wird, ob der Einstellschalter 14 gerade jetzt eingeschaltet worden ist. Wenn die Antwort auf diese Frage "ja" ist, dann geht das Programm zum Punkt 214 über.

Beim Punkt 214 berechnet die CPU die oberen und unteren Grenzwerte A und B, die den Unempfindlichkeitsbereich um die Fahrgeschwindigkeit festlegen, die beim Punkt 204 gelesen worden ist. Die berechneten oberen und unteren Grenzwerte A und B werden im Computerspeicher gespeichert. Beim Punkt 216 im Programm berechnet die CPU einen Sollwert Ro entsprechend einer Einstellung der Drosselklappe. In diesem Falle wird die Drosselklappe auf eine Stellung Ro gesetzt, die beim Punkt 206 gelesen wurde. Der berechnete Sollwert Ro wird im Computerspeicher gespeichert. Anschließend daran geht das Programm zum Punkt 244 über, wo der berechnete Einstellwert Ro zur Logikschaltung 20 übertragen wird.

Wenn die Antwort auf die Frage, die am Punkt 212 eingegeben wurde, "nein" ist, dann geht das Programm zum Punkt 218 über, wo eine erforderliche Drosselklappenstellungsänderung ΔR von der CPU berechnet wird. Die erforderliche Änderung ΔR kann ein vorbestimmter Wert sein. Anschließend daran geht das Programm zum Schritt 220 über, wo die CPU die Periode und den Spitze-zu-Spitze-Wert des Fahrgeschwindigkeitssignals und die Periode und den Spitze-zu-Spitze-Wert des Drosselklappenstellungssignals in einer Weise berechnet, wie zuvor beschrieben.

Am Punkt 222 im Programm wird eine Bestimmung getroffen, ob Regelschwingungen auftreten oder nicht. Die Antwort auf diese Frage ist "ja" nur dann, wenn die Periode des Fahrgeschwindigkeitssignals innerhalb eines vorbestimmten Bereiches liegt, der Spitze-zu-Spitze-Wert des Fahrgeschwindigkeitssignals größer als ein vorbestimmter Wert ist, die Periode des Drosselklappenstellungssignals innerhalb eines vorbestimmten Bereiches liegt und der Spitze-zu-Spitze-Wert des Drosselklappenstellungssignals größer als ein vorbestimmter Wert ist. Das Programm geht dann zum Punkt 224 über, wo die CPU den berechneten Bereich 0 auf einen größeren Wert verändert. Am Punkt 226 im Programm verengt die CPU den berechneten Unempfindlichkeitsbereich der Fahrgeschwindigkeit durch Vermindern des oberen Grenzwertes A und Erhöhen des unteren Grenzwertes B. Anschließend geht das Programm zum Punkt 234 über.

Wenn die Antwort auf die am Punkt 228 eingegebene Frage "nein" ist, dann geht das Programm zu einem weiteren Bestimmungsschritt am Punkt 228 weiter. Bei diesem Bestimmungsschritt wird festgestellt, ob Rucken oder Stöße auftreten oder nicht. Die Antwort auf diese Frage ist "ja" nur dann, wenn die Periodendauer des Drosselklappenstellungssignals geringer als ein bestimmter Wert ist und der Spitze-zu-Spitze-Wert des Drosselklappenstellungssignals größer als ein bestimmter Wert ist, und das Programm geht zum Punkte 230 weiter, an dem die CPU den berechneten Bereich ΔR auf einen kleineren Wert modifiziert. An dem Punkt 232 im Programm erweitert die CPU den berechneten Unempfindllichkeitsbereich der Fahrgeschwindigkeit. Daran anschließend geht das Programm zum Punkt 234 weiter.

Wenn die Antwort auf die am Punkt 228 eingegebene Frage "nein" ist, dann geht das Programm direkt zum Punkt 234 über, wo eine Bestimmung getroffen wird, ob der Fahrgeschwindigkeitswert, der am Punkt 204 gelesen worden ist, größer als der obere Grenzwert A des Unempfindlichkeitsbereiches ist, oder nicht. Wenn die Antwort auf diese Frage "ja" ist dann geht das Programm zum Punkt 236 über, wo die CPU den Drosselklappenstellungssollwert Ro auf einen kleineren Wert verändert, indem die berechnete Änderung ΔR von dem berechneten Sollwert Ro abgezogen wird, und der modifizierte Sollwert wird dann am Punkt 244 zum Logikkreis übertragen. Der Logikkreis stellt die Drosselklappe ein, indem er Impulse an das Servoventil 22 sendet, um die Drosselklappe 26 in die Schließrichtung zu bewegen. Als Folge davon nimmt die Fahrgeschwindigkeit gegen den Unempfindlichkeitsbereich hin ab.

Wenn die Antwort auf die am Punkt 234 gestellte Frage "nein" ist, dann geht das Programm zum Punkt 238 über, wo die Antwort ermittelt wird. Dabei wird ermittelt, ob der Fahrgeschwindigkeitswert, der am Punkt 204 gelesen worden ist, kleiner als der berechnete untere Grenzwert B des Unempfindlichkeitsbereiches ist. Wenn die Antwort auf diese Frage "ja" ist, dann geht das Programm zum Punkt 240 über, wo die CPU den berechneten Drosselklappenstellungssollwert Ro auf einen größeren Wert verändert, indem die berechnete Änderung ΔR zu dem berechneten Sollwert Ro addiert wird, und dann geht das Programm zum Punkt 244 über, wo der modifizierte Sollwert zum Logikkreis übertragen wird. Der Logikkreis stellt die Drosselklappe ein, indem er Impulse zu dem Servoventil 22 sendet, um die Drosselklappe 26 in Öffnungsrichtung zu bewegen. Als Folge davon steigt die Fahrgeschwindigkeit gegen den Unempfindllichkeitsbereich hin an.

Wenn die Antwort auf die am Punkt 238 eingegebene Frage "nein" ist, dann bedeutet dies, daß die Fahrgeschwindigkeit innerhalb des Unempfindlichkeitsbereiches liegt, und das Programm geht dann zum Punkt 242 über, wo der berechnete Drosselklappenstellungssollwert Ro so aufrechterhalten wird, wie er ist. Anschließend daran geht das Programm zum Schritt 244 über, wo der berechnete Sollwert zum Logikkreis übertragen wird. Der Logikkreis stellt das Servoventil 22 so ein, daß die Drosselklappenstellung aufrechterhalten wird. Als Folge davon wird die Fahrgeschwindigkeit innerhalb des Unempfindlichkeitsbereiches gehalten.

Aus der vorangehenden Beschreibung geht hervor, daß die Fahrgeschwindigkeitsregelvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung eine gute Konstantgeschwindigkeitsregelung frei von Regelschwingungen und/oder Ruck- und Stoß-Problemen ausführen kann, die sonst auftreten könnten, wenn das Kraftfahrzeug in bergigem Gelände fährt. Außerdem ist die Regelvorrichtung in gleicher Weise ohne jegliche Änderung an verschiedenen Kraftfahrzeugen einsetzbar, die unterschiedliches Ansprechverhalten auf Gaspedalbetätigung, unterschiedliche Maschinenleistung, aerodynamische Eigenschaften oder dergleichen aufweisen.


Anspruch[de]
  1. 1. Vorrichtung zum Steuern einer Drosselklappe zur selbsttätigen Aufrechterhaltung der Fahrgeschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs innerhalb der vorbestimmbaren Breite eines Unempfindlichkeitsbereiches (W), der von unteren und oberen Grenzwerten (A und B) bestimmt ist, enthaltend:

    eine Sensoreinrichtung (10), die auf die Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs anspricht und ein diese Fahrgeschwindigkeit angebendes Signal abgibt, eine Sensoreinrichtung (30), die die Drosselklappenstellung ermittelt, um ein der Drosselklappenstellung entsprechendes Signal abzugeben;

    eine mit den Sensoreinrichtungen (10, 30) verbundene Steuereinheit (20, 22, 24) zum Verstellen der Drosselklappe in Schließrichtung durch Ansprechen auf eine Fahrgeschwindigkeit, die größer als der obere Grenzwert (A) ist, und in Öffnungsrichtung durch Ansprechen auf eine Fahrgeschwindigkeit, die geringer als der untere Grenzwert (B) ist, und

    einen Steuerkreis (20) in der Steuereinheit zum Ändern der Breite des Unempfindlichkeitsbereiches (W) nach Maßgabe der Fahrgeschwindigkeit,

    dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkreis (20) eine Schaltung zum Feststellen der periodischen Änderungen und der Spitze-zu-Spitze-Werte des die Fahrgeschwindigkeit angebenden Signals und des die Drosselklappenstellung angebenden Signals enthält, sowie eine Korrekturschaltung zum Vergrößern des vorbestimmten Verstellwinkels der Drosselklappe und zum Verkleinern der vorbestimmten Breite des Unempfindlichkeitsbereiches (W), wenn die periodischen Änderungen des die Fahrgeschwindigkeit angebenden Signals innerhalb eines ersten bestimmten Bereiches liegen und die Spitze-zu-Spitze-Werte dieses Signals größer als ein erster bestimmter Wert sind und wenn die periodischen Änderungen des die Drosselklappenstellung angebenden Signals innerhalb eines zweiten bestimmten Bereiches liegen und die Spitze-zu-Spitze-Werte dieses Signals größer als ein zweiter bestimmter Wert sind.
  2. 2. Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkreis (20) eine Schaltung zum Feststellen der periodischen Änderungen und der Spitze-zu-Spitze-Werte des die Fahrgeschwindigkeit angebenden Signals und des die Drosselklappenstellung angebenden Signals enthält, sowie eine Korrekturschaltung zum
    1. - Vergrößern des vorbestimmten Verstellwinkels der Drosselklappe und zum Verkleinern der vorbestimmten Breite des Unempfindlichkeitsbereiches (W), wenn die periodischen Änderungen des die Fahrgeschwindigkeit angebenden Signals innerhalb eines ersten bestimmten Bereiches liegen und die Spitze-zu-Spitze-Werte dieses Signals größer als ein erster bestimmter Wert sind und die periodischen Änderungen des die Drosselklappenstellung angebenden Signals innerhalb eines zweiten bestimmten Bereiches liegen und die Spitze-zu-Spitze-Werte dieses Signals größer als ein zweiter bestimmter Wert sind,
    2. - Verkleinern des vorbestimmten Verstellwinkels der Drosselklappe und zum Vergrößern der vorbestimmten Breite des Unempfindlichkeitsbereiches (W), wenn die periodischen Änderungen nur des die Drosselklappenstellung angebenden Signals innerhalb des bestimmten Bereiches liegen und die Spitze-zu-Spitze-Werte nur dieses Signal größer als des bestimmten Wertes sind.
  3. 3. Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkreis (20) eine Schaltung zum Feststellen der periodischen Änderungen und der Spitze-zu-Spitze-Werte des die Fahrgeschwindigkeit angebenden Signals und des die Drosselklappenstellung angebenden Signals enthält, sowie eine Korrekturschaltung zum Verkleinern des vorbestimmten Verstellwinkels der Drosselklappe und zum Vergrößern der vorbestimmten Breite des Unempfindlichkeitsbereiches (W), wenn die periodischen Änderungen nur des die Drosselklappenstellung angebenden Signals innerhalb eines bestimmten Bereiches liegen und die Spitze-zu-Spitze-Werte nur dieses Signals größer als ein bestimmter Wert sind.






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