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Dokumentenidentifikation DE19946425A1 18.05.2000
Titel Vorrichtung zum Steuern einer Fahrzeugantriebskraft
Anmelder Hitachi, Ltd., Tokio/Tokyo, JP
Erfinder Takano, Yoshiya, Hitachinaka, Ibaraki, JP;
Yoshida, Yoshiyuki, Hitachinaka, Ibaraki, JP;
Iwaki, Hidefumi, Hitachinaka, Ibaraki, JP
Vertreter Beetz und Kollegen, 80538 München
DE-Anmeldedatum 28.09.1999
DE-Aktenzeichen 19946425
Offenlegungstag 18.05.2000
Veröffentlichungstag im Patentblatt 18.05.2000
IPC-Hauptklasse B60K 26/00
IPC-Nebenklasse B60K 28/16   F02D 35/00   
Zusammenfassung Eine Vorrichtung zur Steuerung der Antriebskraft eines Fahrzeugs ist mit einem Sollantriebskraftbestimmungselement zur Bestimmung einer Sollantriebskraft unter Verwendung des Betätigungsgrads eines Gaspedals und einer Fahrzeuggeschwindigkeit, und einem Sollantriebskraftverteilungssteuerelement zur Verteilung der Sollantriebskraft an ein Motordrehmomentsteuerelement und an ein Antriebssystemsteuerelement versehen. Ferner weist die Vorrichtung ein Fahrzeugbetriebszustandsbestimmungselement zur Erfassung des Betriebszustands des Fahrzeugs auf. Überdies wird die endgültige Sollantriebskraft zur Korrektur in Abhängigkeit von dem Ergebnis des Fahrzeugbetriebszustandsbestimmungselements im Sollantriebskraftbestimmungselement oder im Antriebskraftverteilungssteuerelement erhöht oder verringert.

Beschreibung[de]
HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Steuern einer Fahrzeugantriebskraft und insbesondere die Steuereinheit, durch die die Fahrzeugantriebskraft unter Berücksichtigung des besonderen Zustands eines Fahrzeugs oder von Umgebungsbedingungen gesteuert wird.

Gemäß dem Stand der Technik ist beispielsweise in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 10-148147 ein Verfahren zur Veränderung der Kennlinien der Antriebskraft durch Erfassen der aktuellen Position des Fahrzeugs offenbart. Das Schalten der Fahrzeugantriebskraft erfolgt, wenn der Fahrer das Gaspedal nicht betätigt, um das Empfinden der Inkompatibilität seitens des Fahrers und die plötzliche Veränderung des Fahrzeugs entsprechend der Veränderung der Antriebskraft auszuschließen.

Bei dem vorstehend erwähnten Stand der Technik kann die Antriebskraft bedingungslos bestimmt werden, wenn ein regionales Attribut festgestellt ist. Der Betrieb aufgrund der besten Kraftstoffverbrauchskennlinie des Fahrzeugs wird nicht berücksichtigt. Der Zweck der Steuerung der Antriebskraft ist, wie bei der vorstehend erwähnten bekannten Technik erwähnt, der Erhalt der besten Kraftstoffverbrauchsleistung anhand des durch den Parameter des Fahrzeugs bestimmten Betriebs zusätzlich zum Aufzeigen einer hinreichend ausgezeichneten Funktion des Betriebskennlinieneinstellelements. Daher ist es nicht notwendigerweise zufriedenstellend, die Sollantriebskraft bedingungslos nur anhand des regionalen Attributs zu bestimmen.

Wenn andererseits, wie vorstehend erwähnt, eine hinreichend ausgezeichnete Funktion des Betriebsqualitätseinstellelements erzielt wird, tritt eine gegenseitige Beeinflussung (Konflikt) mit der Antriebskraftsteuerung auf. Konkreter tritt das Verhalten des Fahrzeugs in einen instabileren Zustand ein, wenn bei der Sicherstellung der Antriebskraft ein Schlupf, etc. auftreten. Dasselbe ereignet sich auf ähnliche Weise bei einer raschen Veränderung der Lenkung und in einer scharfen Kurve, etc. auf. Vorzugsweise erfolgt eine Steuerung dahingehend, daß in diesem Fahrzeugzustand eine Antriebskraft gesteuert wird.

Aufgrund der vorstehend beschriebenen Situationen ist folgendes vorzuziehen:

  • 1. die beste für den Fahrzeugparameter geeignete Antriebskraft wird eingestellt, und die beste Antriebskraft wird sichergestellt,
  • 2. wenn bei einer Bestimmung des Betriebszustands eine Veränderung des Betriebszustands des Fahrzeugs festgestellt wird, wird das Verhalten des Fahrzeugs statt in bezug auf die beste Antriebskraft in bezug auf Stabilität gesteuert, und/oder
  • 3. in einem besonderen Betriebszustand wird mehr als die normale Antriebskraft sichergestellt.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Steuern einer Fahrzeugantriebskraft ist mit einem Sollantriebskraftbestimmungselement zum Bestimmen einer Sollantriebskraft unter Verwendung des Betätigungsgrads eines Gaspedals und einer Fahrzeuggeschwindigkeit, und einem Antriebskraftverteilungssteuerelement zur Verteilung der Sollantriebskraft an ein Motordrehmomentsteuerelement und ein Antriebssystemsteuerelement ausgestattet. Ferner weist die vorliegende Erfindung ein Fahrzeugbetriebszustandbestimmungselement zum Erfassen des Fahrzeugbetriebszustands auf. Überdies wird bei der vorliegenden Erfindung die endgültige Sollantriebskraft zur Korrektur in Abhängigkeit von dem Ergebnis des Fahrzeugbetriebszustandbestimmungselements im Sollantriebskraftbestimmungselement oder Antriebskraftverteilungssteuerelement erhöht oder verringert.

Die Sollantriebskraft wird derart eingestellt, daß sie für das Fahrzeug geeignet ist, und sie wird als normale Antriebskraftsteuerung verwendet. Dies entspricht dem vorstehend genannten Punkt (1).

Im Fahrzeugbetriebszustandbestimmungselement wird durch die Bestimmung des aktuellen Fahrzeugzustands bestimmt, ob die normale Sollantriebskraft verwendet werden soll. Wenn im Fahrzeugzustandbestimmungselement festgestellt wird, daß sich das Fahrzeug in einem besonderen Betriebszustand befindet, kann das Verhalten des Fahrzeugs instabil werden. In einem derartigen Fall wird die Sollantriebskraft verringert, und das Fahrzeug wird in einen stabilen Zustand gebracht. Dies entspricht dem vorstehend genannten Punkt (2).

Ferner wird die Sollantriebskraft um einen vorgegebenen Betrag erhöht, um die Betätigung des Gaspedals bei der Fahrt auf einer Steigung zu erleichtern. Dadurch wird eine stärkere Antriebskraft erhalten, um den Betrieb des Fahrzeugs zu erleichtern. Dies entspricht dem vorstehend genannten Punkt

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN 1

Fig. 1 ist eine Darstellung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,

Fig. 2 ist eine Darstellung der gesamten Steuerung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,

Fig. 3 ist eine Darstellung der Fahrzeugzustandsteuerung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,

Fig. 4 ist eine Darstellung der Fahrzeugzustandsteuerung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,

Fig. 5 ist eine Darstellung der Fahrzeugzustandsteuerung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,

Fig. 6 ist eine Darstellung der Fahrzeugzustandsteuerung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,

Fig. 7 ist eine Darstellung der Fahrzeugzustandsteuerung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,

Fig. 8 ist eine Darstellung der Fahrzeugzustandsteuerung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,

Fig. 9 ist eine Darstellung der Fahrzeugzustandsteuerung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,

Fig. 10 ist ein Blockdiagramm, das die Berechnung des Motordrehmoments anhand der Antriebskraft zeigt,

Fig. 11 ist ein Blockdiagramm, das die Berechnung einer CVT-(stufenloses Getriebe)Solleingangsdrehzahl aus der Antriebskraft zeigt,

Fig. 12 ist ein Fig. 3 entsprechendes Ablaufdiagramm,

Fig. 13 ist ein Fig. 4 entsprechendes Ablaufdiagramm,

Fig. 14 ist ein Fig. 5 entsprechendes Ablaufdiagramm,

Fig. 15 ist ein Fig. 6 entsprechendes Ablaufdiagramm,

Fig. 16 ist ein Fig. 7 entsprechendes Ablaufdiagramm,

Fig. 17 ist ein Fig. 8 entsprechendes Ablaufdiagramm,

Fig. 18 ist eine erläuternde Ansicht des Inhalts der Korrektursteuerung,

Fig. 19 ist ein Zeitdiagramm der Übergangssteuerung,

Fig. 20 ist eine Ablaufdiagramm der Übergangssteuerung,

Fig. 21 ist eine Darstellung der gesamten Steuerung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und

Fig. 22 ist ein Blockdiagramm, das die Berechnung der Antriebskraft gemäß der in Fig. 21 dargestellten Ausführungsform zeigt.

GENAUE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Nachstehend wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Steuern einer Fahrzeugantriebskraft im einzelnen erläutert.

Fig. 1 zeigt ein Beispiel des Motorsystems, auf das die vorliegende Erfindung angewendet wird. Gemäß Fig. 1 wird die Ansaugluft für den Motor von einem Einlaß 2 eines Luftfilters 1 bezogen. Die Ansaugluft strömt durch einen mit einer Drosselklappe 5 zur Steuerung der Ansaugluftmenge versehenen Drosselklappenkörper 6 und gelangt in einen Kollektor 7. Hierbei ist die Drosselklappe 5 mit einem Elektromotor verbunden, der die Drosselklappe betätigt. Die Ansaugluftmenge wird durch Ansteuern des Elektromotors 10 eingestellt.

Die in den Kollektor 7 gelangte Ansaugluft wird an jeden mit jedem Zylinder des Motors 8 verbundenen Ansaugkanal 9 verteilt und in den Zylinder geführt.

Andererseits wird Kraftstoff, wie Benzin, nachdem er von einer Kraftstoffpumpe 12 aus einem Kraftstofftank 11 gesaugt und unter Druck gesetzt wurde, dem Kraftstoffsystem zugeführt, in dem ein Kraftstoffeinspritzventil 13 und ein Kraftstoffdruckregler 14 vorgesehen sind. Der Druck des Kraftstoffs wird von dem Kraftstoffdruckregler 14 auf den vorgegebenen Druck gesteuert. Der gesteuerte Kraftstoff wird von dem Kraftstoffeinspritzventil 13, dessen Auslaß in jeden Zylinder geöffnet ist, in den Zylinder 18 eingespritzt. Ferner wird von einem Luftmengenmesser 3 ein Signal, das die Ansaugluftmenge darstellt, ausgegeben und in eine Steuereinheit 15 eingegeben.

Überdies ist ein Drosselklappensensor 18 zur Erfassung des Betätigungsgrads der Drosselklappe 5 in dem Drosselklappenkörper 6 installiert. Der Ausgang des Drosselklappensensors 18 wird ebenfalls in die Steuereinheit 15 eingegeben.

Als nächstes bezeichnet ein Bezugszeichen 16 einen Kurbelwinkelsensor. Er wird von einer Nockenwelle gedreht und gibt ein Signal aus, das den Drehwinkel der Kurbelwelle darstellt. Dieses Signal wird ebenfalls in die Steuereinheit 15 eingegeben.

Das Bezugszeichen 20 bezeichnet einen in einem Auspuffrohr montierten L/K-Sensor (Luft-/Kraftstoffverhältnis). Der L/K-Sensor erfaßt anhand der Bestandteile des Abgases das Luft-/Kraftstoffverhältnis beim tatsächlichen Betrieb und gibt dieses aus. Das Luft-/Kraftstoffverhältnissignal wird gleichermaßen in die Steuereinheit 15 eingegeben. Das Bezugszeichen 22 bezeichnet einen Sensor zur Erfassung der Temperatur des Motorkühlmittels. Der Ausgang des Sensors wird ebenfalls in die Steuereinheit 15 eingegeben.

Die Steuereinheit 15 nimmt Signale von verschiedenen Sensoren zur Erfassung des Betriebszustands des Motors auf und führt den vorgegebenen Verarbeitungsbetrieb durch. Die Steuereinheit 15 gibt das Ergebnis des vorgegebenen Betriebes an das Kraftstoffeinspritzventil 13, den Kraftstoffdruckregler 14, die Zündspule 17 und den Motor 10 zum Ansteuern der Drosselklappe aus, um die Kraftstoffzufuhrsteuerung die Zündzeitpunktsteuerung und die Ansaugluftmengensteuerung auszuführen. Ferner gibt die Steuereinheit 15 ein vorgegebenes Steuersignal an ein AGR-Ventil 21 aus, um eine Abgasführungssteuerung auszuführen.

Zudem werden ein Ausgang eines Lenkwinkelsensors 33 zur Erfassung des Lenkwinkels eines Fahrzeugs und ein Ausgang eines Gierungsmessers 34 zur Erfassung der Drehbewegung um den Schwerpunkt des Fahrzeugs in die Steuereinheit 15 eingegeben.

Die vorstehend erwähnte Motorsteuereinheit 15 tauscht Signale mit weiteren Steuereinheiten aus. Bei einer erfindungsgemäßen Ausführungsform tauscht die Steuereinheit 15 Signale mit einer CVT-Steuereinheit 30 zur Steuerung eines Antriebssystems, einer TCS-Steuereinheit 31 zum Ausführen einer Schlupfsteuerung und einer ASCD-Steuereinheit 32 zum Ausführen einer automatischen Geschwindigkeitssteuerung zum Konstanthalten der Geschwindigkeit aus.

Als nächstes wird unter Bezugnahme auf Fig. 2 die Antriebskraftsteuerung erläutert.

Diese Steuerung wird durch den Betrieb der Steuereinheit 15 erzielt.

Die Sollantriebskraft tTd wird unter Verwendung einer Sollantriebskrafttabelle 40 bestimmt. Die Sollantriebskraft wird durch ein Antriebsmomentverteilungskorrekturelement 42 entsprechend dem Ergebnis des Fahrzeugbetriebszustandbestimmungselements 41 korrigiert, und die endgültige Sollantriebskraft tTd' wird berechnet. Als nächstes wird im Block 43, in dem das Sollmotordrehmoment berechnet wird, auf der Grundlage der endgültigen Sollantriebskraft tTd' das Sollmotordrehmoment tTe berechnet. Das tTe wird in dem vorstehend beschriebene Motorsteuerelement realisiert.

Andererseits wird bei dieser erfindungsgemäßen Ausführungsform ein stufenloses Getriebe verwendet. Die Solleingangsdrehzahl des CVT wird in einem Block 44 auf der Grundlage der endgültigen Sollantriebskraft tTd' berechnet und so gesteuert, daß sie einer vorgegebene Eingangsdrehzahl entspricht. Diese Steuerung kann direkt durch die Steuereinheit oder, wie bei der vorliegenden Erfindung, über die CVT- Steuereinheit erfolgen.

Die Sollantriebskrafttabelle im Block 40 wird unter Bezugnahme auf Fig. 9 im Einzelnen beschrieben.

Die tTd wird in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Betätigungsgrad des Gaspedals aus der Sollantriebskrafttabelle erhalten.

Als nächstes werden unter Bezugnahme auf Fig. 10 Einzelheiten des Blocks 43 zur Berechnung des Sollmotordrehmoments tTe erläutert.

Durch Dividieren der endgültigen Sollantriebskraft tTd' durch die Parameterkennlinie des Fahrzeugs und die in Abhängigkeit von dem Fahrzeugbetriebszustand bestimmte tatsächliche Übersetzung und durch Dividieren des Quotienten durch das Drehmomentverhältnis des Drehmomentwandlers kann das der endgültigen Sollantriebskraft tTd' entsprechende Motordrehmoment tTe berechnet werden. Von der Motorsteuereinheit 15 werden die Kraftstoffeinspritzmenge, die Luftströmungsmenge, etc. gesteuert, um das Sollmotordrehmoment tTe zu erreichen.

In bezug auf die Steuerung des Antriebssystems gemäß der erfindungsgemäßen Ausführungsform wird die Solleingangsdrehzahl unter Verwendung der endgültigen Sollantriebskraft tTd' und der Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet und von der CVT-Steuereinheit 30 gesteuert.

Als nächstes wird der Block 41 zur Bestimmung des Fahrzeugbetriebszustands, ein Hauptteil der vorliegenden Erfindung, im Einzelnen beschrieben.

In Fig. 3 ist eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Bei dieser Ausführungsform wird als Fahrzeugbetriebszustand eine rasche Betätigung des Lenkrads des Fahrzeugs erfaßt, und die Sollantriebskraft wird in bezug auf das erfaßte Ergebnis korrigiert. Die Fahrzeuggeschwindigkeit, der Lenkwinkel und der Betätigungsgrad des Gaspedals werden in den Bestimmungsblock eingegeben, und der Fahrzeugzustand wird auf der Grundlage dieser Eingänge bestimmt. Ein konkretes Beispiel für die Bestimmung ist in Fig. 12 dargestellt. Es kann davon ausgegangen werden, daß die Bedingung für die Korrektur der Antriebskraft in bezug auf die rasche Betätigung des Lenkrads eine Bedingung ist, durch die das Verhalten des Fahrzeugs aufgrund der raschen Betätigung des Lenkrads instabil wird. Es ist erforderlich, eine versehentliche Überkorrektur der Antriebskraft durch einen gewöhnlichen Betrieb zu vermeiden. Bei dieser Ausführungsform wird im Schritt 1 bestimmt, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit (VSP) größer als eine vorgegebene Fahrzeuggeschwindigkeit (VSPLO) ist oder nicht.

Als nächstes wird im Schritt 2 bestimmt, ob der Betätigungsgrad des Gaspedals, d. h. der Fahrzeugzustand, in der Nähe der Instabilität (ACCLO) liegt oder nicht. (In den Schritten 1 und 2 werden eine hohe Fahrzeuggeschwindigkeit und der Gaspedalbetätigungszustand (ACCLO) erfaßt.) Im Schritt 3 wird bestimmt, ob in einem derartigen Zustand eine rasche Betätigung des Lenkrads (AngLIM) erfolgt oder nicht. Während bei der vorliegenden Erfindung die rasche Betätigung des Lenkrads anhand der Größe des Lenkwinkels bestimmt wird, kann auf ähnliche Weise auch die Winkeländerung pro Zeiteinheit verwendet werden. Wenn im Schritt 3 ein großer Lenkwinkel festgestellt wird, wird im Schritt 4 ein Flag für eine rasche Betätigung des Lenkrads FANG = 1 gesetzt, um eine rasche Betätigung des Lenkrads anzuzeigen. Der Inhalt der Korrektursteuerung aufgrund des Flag FANG wird nachstehend beschrieben.

Als nächstes wird unter Bezugnahme auf Fig. 4 eine weitere Fahrzeugzustandbestimmung erläutert. In diesem Block wird eine Drehbewegung des Fahrzeugs erfaßt. Dies bedeutet, daß eine Drehbewegung um den Schwerpunkt des Fahrzeugs, eine Gierbewegung, erfaßt wird. Die Einzelheiten der Erfassung sind in Fig. 13 dargestellt. Wenn das Fahrzeug eine Gier- oder Drehbewegung ausführt, ist es erforderlich, die Antriebskraft zu verringern und die Bewegung des Fahrzeugs stabil werden zu lassen.

Im Schritt 10 wird bestimmt, ob das Gaspedal betätigt wird oder nicht. Da im wesentlichen keine Antriebskraft erzeugt wird, wenn das Gaspedal nicht betätigt wird, wird der Ablauf im Schritt 11 fortgesetzt, ein das Vorliegen oder Fehlen einer Gierbewegung anzeigendes Flag FYAWB = 0 gesetzt, und der Ablauf beendet. Im Schritt 12 wird unter der Bedingung, daß das Gaspedal betätigt wird, die Größe (YAWB) der Gierbewegung erfaßt. Im Schritt 13 wird FYAWB = 1 gesetzt, wodurch das Vorliegen einer Gierbewegung angezeigt wird, wenn YAWB größer als ein vorgegebener Wert (YAW) ist.

Obwohl die Einzelheiten später beschrieben werden, erfolgt die Korrektur der Richtung der Verringerung der Antriebskraft im Hinblick auf das Fahrzeugverhalten in den Blöcken der Fig. 3 und 4. In dem in Fig. 5 dargestellten Block wird die Antriebskraft jedoch erhöht.

Gemäß Fig. 5 werden die Fahrzeuggeschwindigkeit und der Betätigungsgrad des Gaspedals in den Block (3) zur Bestimmung des Fahrzeugzustands eingegeben. Die Antriebskraft wird korrigiert, indem bestimmt wird, ob das Fahrzeug auf einer Steigung fährt oder nicht. Die Einzelheiten des Blocks (3) sind in Fig. 14 dargestellt.

Der Betätigungsgrad (APS) des Gaspedals wird im Schritt 20 bestimmt. Wenn APS kleiner als der vorgegebene Wert (APSHANTEI) ist, wird festgestellt, daß sich das Fahrzeug nicht in einem besonderen Betriebszustand befindet, und im Schritt 21 wird das Flag für eine Steigung FLAMP = 0 gesetzt. Wenn im Schritt 20 ein Betätigungsgrad mit dem vorgegebenen Wert erfaßt wird, wird im Schritt 22 die Fahrzeuggeschwindigkeit (VSP) bestimmt. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit einen vorgegebenen Wert (VSPHI) übersteigt, wird festgestellt, daß das Fahrzeug nicht auf einer Steigung fährt, da eine Fahrzeuggeschwindigkeit gehalten wird, die der bei einer flachen Straße auftretenden entspricht. Im Schritt 23 wird bestimmt, ob das Gaspedal betätigt wird oder nicht, und der Zustand, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit den vorgegebenen Wert übersteigt, wird für eine vorgegebene Zeitdauer beibehalten. Wenn das Fahrzeug beispielsweise gleichmäßig auf einer Landstraße, etc. fährt, wobei das Gaspedal betätigt wird, und wenn ein Beschleunigungsvorgang erfolgt, wird die Geschwindigkeit des Fahrzeugs allmählich ohne eine sofortige Beschleunigung erhöht. Dies bedeutet, daß bei der Bestimmung im Schritt 23 zur Vermeidung einer momentan falschen Bestimmung eine vorgegebene Verzögerungszeitdauer eingehalten wird. Wenn im Schritt 23 erfaßt wird, daß die vorgegebene Fahrzeuggeschwindigkeit bei einer Betätigung des Gaspedals nicht gehalten wird, wird festgestellt, daß das Fahrzeug auf einer Steigung fährt, und in einem Schritt 24 wird FLAMP = 1 gesetzt, wodurch eine Fahrt auf einer Steigung angezeigt wird.

In dem in Fig. 6 dargestellten Block zur Bestimmung des Fahrzeugzustands wird die Antriebskraft durch das Vorliegen eines Betriebs der als ASCD bzw. automatische Geschwindigkeitssteuerung zum Konstanthalten der Geschwindigkeit bezeichneten Steuereinheit korrigiert. Daher werden ein ASCD- Signal und weitere Informationen in den Bestimmungsblock eingegeben. Die Einzelheiten des Bestimmungsvorgangs werden unter Bezugnahme auf Fig. 15 erläutert.

In diesem Block wird nicht bestimmt, ob eine automatische Geschwindigkeitssteuerung zum Konstanthalten der Geschwindigkeit des Fahrzeugs vorliegt, sondern ob die automatische Geschwindigkeitssteuerung zum Konstanthalten der Geschwindigkeit freigegeben wird. Das Fahrzeug wird durch die ASCD gesteuert, um die Fahrzeuggeschwindigkeit beim Übergang von einem Zustand ASCDAUS nach ASCDAN konstant zu halten. Da das Fahrzeug beim Betrieb der ASCD durch die ASCD gesteuert wird, ist eine gesonderte Behandlung nicht erforderlich. Bei dieser Ausführungsform wird eine rasche Veränderung der endgültigen Sollantriebskraft unmittelbar nach einem Wechsel von dem eingeschalteten in den ausgeschalteten Zustand verhindert.

Konkreter wird der Zeitpunkt des Ausschaltens des ASCD- Betriebs im Schritt 30 erfaßt. Ein Flag für den Betrieb der ASCD wird bei einem Ausschalten zu FASCD = 1 gesetzt, wie im Schritt 31 gezeigt. Zudem wird im Schritt 32 die verstrichene Zeit nach dem Wechsel von AN nach AUS gemessen. Nach dem Verstreichen der vorgegebenen Zeitdauer wird das Flag für den Betrieb der ASCD, FASCD = 0 gesetzt. Dies bedeutet, daß die Antriebskraft unmittelbar nach der Beendigung der ASCD auf die Sollantriebskraft gesteuert wird, und im Verlauf der Beendigung wird die übermäßige Antriebskraft für die vorgegebene Zeitdauer nach dem Wechsel von AN nach AUS freigegeben.

In Fig. 7 ist ein weiterer Block zur Bestimmung des Fahrzeugzustands dargestellt. In diesem Block wird eine Umgebungsbedingung des Fahrzeugs als Fahrzeugzustand bestimmt. Im allgemeinen ist die Reibung des Motorschmiersystems unmittelbar nach einem Kaltstart, etc. normalerweise ausreichend groß im Vergleich zum Zustand des Aufwärmens, da das Motorschmiersystem nicht genügend aufgewärmt ist. Daher sollte, wenn derselbe Ausgang (Antriebskraft) wie im Zustand des Aufwärmens erforderlich ist, die Motorleistung von Natur aus hoch eingestellt werden. Wenn der Zustand des Aufwärmens des Motors in einem derartigen Zustand fortschreitet, wird eine Antriebskraft in Höhe der Sollantriebskraft oder größer erzeugt. In diesem Block wurde das Erreichen des vorstehend erwähnten Zustands unmittelbar nach dem Start vermieden.

Die Temperatur des Motorkühlwassers wird als den Motorzustand darstellendes Signal in den Bestimmungsblock eingegeben. Ferner wird die Außenlufttemperatur als Umgebungssignal eingegeben. Überdies wird auch die nach dem Start verstrichene Zeit in den Block eingegeben.

Einzelheiten des Inhalts des Bestimmungsablaufs sind in Fig. 16 gezeigt.

Die Höhe der Außenlufttemperatur wird im Schritt 40 bestimmt. Wenn die Außenlufttemperatur über einer vorgegebenen Temperatur liegt, wird ein Flag FCSTART = 0 gesetzt, damit die Verarbeitung nach dem Start nicht ausgeführt wird. Wenn die Temperatur des Motorkühlwassers über einer vorgegebenen Temperatur liegt, wird ferner im Schritt 41 FCSTART = 0 selbst dann gesetzt, wenn die Außenlufttemperatur niedriger ist.

Wenn in den Schritten 40 und 42 ein Kaltstart und eine niedrige Lufttemperatur erfaßt werden, wird das Flag FCSTART = 1 gesetzt, das den Zustand des Aufwärmens nach einem Kaltstart angibt, um eine besondere Umgebungsbedingung anzuzeigen. Ferner wird im Schritt 44 die in dem kalten Zustand verstrichene Zeit bestimmt. Nach dem Verstreichen einer vorgegebenen Zeitdauer erfolgt im Schritt 41 die Feststellung eines normalen Motorzustands.

Als nächstes wird unter Bezugnahme auf Fig. 8 ein weiterer Block zur Bestimmung des Fahrzeugzustands erläutert.

Zusammen mit der Bestimmung des Radantriebsschlupfes wird die Sollantriebskraft in diesem Block korrigiert. Die Steuerung des Radantriebsschlupfes wird ursprünglich bei Fahrzeugen durchgeführt, die eine Traktionssteuerfunktion (TCS) enthalten. Ferner verringert die Traktionssteuerung das Motordrehmoment bei einem Schlupf und bringt das Fahrzeug in einen sicheren Zustand.

Obwohl die Antriebskraft im Schlupfzustand durch die Funktion der TCS gesteuert werden kann, ist es erforderlich, das Aufbringen einer raschen Antriebskraft unmittelbar nach der Feststellung der Schlupfbeendigung durch die TCS zu vermeiden. Bei der vorliegenden Erfindung wird die Antriebskraft in einem stabilen Zustand gesteuert, da die Sollantriebskraft, wie bei der vorstehend erwähnten ASCD, nach der Beendigung der TCS während einer vorgegebenen Zeitdauer seitens der Vorrichtung zur Steuerung der Antriebskraft verringert wird. Daher können, während in diesen Block die Startbeschleunigung und der Beschleunigungsschlupf eingegeben werden, beide als ein Zustand bestimmt werden. Da jedoch die Art des Schlupfs beim Start und bei der Beschleunigung unterschiedlich ist, sind die Beendigungsbestimmungszeitdauern jeweils separat vorgesehen. Einzelheiten des Inhalts des Bestimmungsablaufs sind in Fig. 17 dargestellt.

Das Start- oder Beschleunigungsschlupfsignal wird im Schritt 50 bestimmt. Dieses Signal wird von der TCS-Einheit 31 empfangen. Der Schlupf kann von der Motorsteuereinheit 15 bestimmt werden.

Wenn im Schritt 51 das Schlupfbestimmungssignal erfaßt wird, wird im Schritt 51 das das Vorliegen eines Schlupfs anzeigende Flag FTCS = 1 gesetzt.

Als nächstes wird für jeden Schlupf bestimmt, ob die Bestimmung der Beendigung in den Schritten 52 und 53ausgeführt wurde. Der Startschlupf wird im Schritt 52 und der Beschleunigungsschlupf im Schritt 53 bestimmt.

Wenn das Flag für den Startschlupf FSTSLIP von 1 auf 0 gesetzt wird, wird die Beendigung des Schlupfs festgestellt, und der Motor wird in einen normalen Ausgangszustand zurückversetzt. Dies gilt auch bei einem Beschleunigungsschlupf FSLIP.

Die nach der Beendigung des Schlupfs verstrichene Zeitdauer wird jeweils in den Schritten 54 und 55 bestimmt, und der Ablauf wird für die vorgegebene Zeitdauer angehalten. Danach wird in den Schritten 56 und 57 festgestellt, ob die vorgegebene Zeitdauer verstrichen ist oder nicht. Nach dem Verstreichen der vorgegebenen Zeitdauer wird FTCS = 0 gesetzt, um die Erholung vom Schlupfzustand und die Rückkehr in den stationären Zustand anzuzeigen.

Die vorgegebene Zeitdauer nach der Beendigung der TCS entspricht hier der Zeitdauer zur Stabilisierung des Fahrzeugverhaltens durch Verringern der Antriebskraft zum Verhindern der Verwendung einer raschen Antriebskraft nach der Beendigung des Schlupfs.

Die Erfassung und die Bestimmung des Fahrzeugzustands gemäß Fig. 2 in dem Block 41 zur Bestimmung des Fahrzeugbetriebszustands wurden vorstehend beschrieben. Als nächstes wird unter Bezugnahme auf die Fig. 2 und 18 ein Verfahren zur Berechnung der endgültigen Sollantriebskraft tTd' auf der Grundlage dieser Fahrzeugbetriebszustandsbestimmung erläutert.

Das Ergebnis der Bestimmung vom Block 41 zur Fahrzeugbetriebszustandsbestimmung und die anhand des Betätigungsgrads des Gaspedals und der Fahrzeuggeschwindigkeit erhaltene Sollantriebskraft wird im Block 40 berechnet und in den Verteilungskorrektureinrichtungsblock 42 eingegeben. Im Block 42 wird auf der Grundlage des Ergebnisses der Bestimmung durch den Block 41 eine in Fig. 18 dargestellte Folge von Verarbeitungsschritten ausgeführt.

Zunächst wird die endgültige Antriebskraft tTd', die einen Ausgang des Blocks 42 der Verteilungskorrektureinrichtung darstellt, berechnet. Sie wird, wie in Fig. 18 dargestellt, durch Subtraktion oder Addition der dem Zustand des Fahrzeugs entsprechenden Antriebskraft von oder zu der Grundantriebskraft tTd ermittelt. Normalerweise wird zum Erreichen eines stabilen Fahrzeugverhaltens die dem Zustand entsprechende vorgegebene Antriebskraft ausgehend von der Grundantriebskraft verringert. Zum Ermöglichen einer weicheren Fahrt bei der Fahrt an einer Steigung wird jedoch der vorgegebene Betrag tTLAMP addiert. Es ist nicht erforderlich, den vorgegebenen Wert auf einen festen Wert zu setzen. Vorzugsweise kann er entsprechend jedem Zustandsniveau gesetzt werden.

Das Verfahren der Berechnung von [tTd' beim Zustandsflag = 1] gemäß Fig. 18 wurde vorstehend beschrieben.

Als nächstes wird [Zustandsflag = 1 → Haltezeitdauer für tTd' bei einer Veränderung] erläutert. Diese Funktion ist, wie in Fig. 17 gezeigt, eine Funktion zum Halten der Antriebskraft für eine vorgegebene Zeitdauer bis zu einer Stabilisierung, ohne unmittelbare Wiederherstellung der Antriebskraft nach einer Zustandsänderung. Selbst wenn diese Funktion in der Bestimmung des Zustands im Block 41 der Fig. 2 enthalten ist, ist die Wirkung die gleiche. Bei dieser erfindungsgemäßen Ausführungsform ist diese Funktion bei FANG (rasche Betätigung des Lenkrads) und FYAW (Erfassung einer Gierbewegung) in diesem Block enthalten. Da das Fahrzeug jedoch bei einer Aufwärtsfahrt an einer Steigung mit einer größeren als der normalen Antriebskraft betrieben wird, ist es im Hinblick auf das Fahrzeugverhalten nicht vorzuziehen, in unnötiger Weise eine übermäßige Antriebskraft einzusetzen.

Daher ist für eine Fahrt an einer Steigung keine besondere Haltezeit vorgesehen, und bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform erfolgt normalerweise unmittelbar nach dem Ende der Steigung ein Wechsel zur normalen Antriebskraft.

Als nächstes wird die [Wechselzeitdauer] in der Figur erläutert. Diese Zeitdauer dient dem Verhindern der Erzeugung eines Stoßes beim Wechsel aufgrund der Unterschiede der Antriebskräfte beim Vermeiden eines besonderen Zustands und bei der Rückkehr zum normalen Zustand der Antriebskraftsteuerung. Die Antriebskraft wird bei der Vermeidung eines besonderen Zustands innerhalb der Übergangszeitdauer allmählich von der Antriebskraft tTd' zu diesem Zeitpunkt zur Grundantriebskraft tTd zurückgeführt. Die Grundantriebskraft tTd und die endgültige Antriebskraft tTd' stimmen im Normalfall überein, und der Unterschied beim Wechsel wird entsprechend der Größe des Korrekturbetrags einer besonderen Bedingung bestimmt. Daher wird die Übergangszeitdauer derart eingestellt, daß sie mit dem Korrekturbetrag korrespondiert.

Als nächstes bestimmt das [Prioritätsniveau] gemäß der Figur die Korrekturreihenfolge, wenn sich die jeweiligen Betriebsschritte überlappen. Dadurch wird die Beeinflussung der jeweiligen Korrektursteuerungen untereinander vermieden. Das Prioritätsniveau, auf den ein Betriebsschritt gehoben wird, wird nicht direkt, sondern durch die Eigenschaft der Fahrzeugkennlinie und des Fahrzeugs bestimmt.

Der Zustand des Übergangs von der Vermeidung eines besonderen Zustands zur Grundantriebskraft wird unter Bezugnahme auf die Fig. 19 und 20 erläutert.

Fig. 19 zeigt den Zustand, in dem der Zustand FANG vermieden wird. Da die rasche Betätigung des Lenkrads vermieden wird, wird FANG 0 gesetzt. Danach wird dieser Zustand bei dem Wechsel des Zustands FANG 1 → 0 für die Haltezeitdauer THANG aufrechterhalten. Daher wird die endgültige Antriebskraft tTd' gesteuert, indem sie mittels tTANG zur Grundantriebskraft tTd korrigiert wird. Das Übergangssteuerflag FCONT wird zum Zeitpunkt des Verstreichens der Haltezeitspanne TGANG gesetzt, und die anhand der Sollantriebskrafttabelle bestimmte Grundantriebskraft tTd und die endgültige Antriebskraft tTd' werden innerhalb der vorgegebenen Zeitdauer Time_1 allmählich verbunden. Dadurch wird der Stoß beim Wechsel vermieden. Wenn der Wechsel der Antriebskraft nach Time_1 beendet ist, wird das Steuerflag FCONT gelöscht.

Der tatsächliche Verarbeitungsablauf ist in Fig. 20 gezeigt. Im Schritt 60 wird festgestellt, ob eine Wechselsteuerung ausgeführt werden soll. Das Vermeiden einer besonderen Betriebsbedingung wird im Schritt 61 festgestellt, wenn keine Wechselsteuerung vorliegt.

Ist das Ergebnis der Feststellung einer Vermeidung JA, wird im Schritt 63 das Verstreichen der Stabilisierungszeitdauer THANG bestimmt. Wird durch diese Bestimmung da Verstreichen festgestellt, wird gemäß Fig. 19 im Schritt 64 das das Vorliegen einer Übergangssteuerung anzeigende Flag gesetzt. Im Schritt 65 wird auf der Grundlage des Korrekturbetrags tTANG und der Übergangszeitdauer Time_1 der Betrag der Korrekturausgabe pro Steuervorgang berechnet. Der in einem Schritt 66 für die letzte Sollantriebskraft ermittelte Betrag der Ausgabe wird im Schritt 66 addiert, und die Sollantriebskraft wird allmählich auf einen vorgegebenen Betrag geändert.

Da im Schritt 60 nach der zweiten Bestimmung FCONT = 1 ist, wird zum Schritt 66 übergegangen und der Verarbeitungsablauf nach dem Schritt 66 fortgesetzt. Im Schritt 68 wird das Verstreichen der Übergangszeitdauer bestimmt. Nach dem Verstreichen der Übergangszeit wird das Steuerflag FCONT = 0 gesetzt und der Verarbeitungsablauf beendet. Ferner ist klar, daß eine ähnliche Übergangssteuerung auch während des Übergangs von der normalen Antriebskraft zur korrigierten Antriebskraft ausgeführt wird.

Eine weitere Ausführungsform ist in den Fig. 21 und 22 dargestellt. Wie in Fig. 21 dargestellt, werden das Ergebnis der Bestimmung des Fahrzeugbetriebszustands, der Betätigungsgrad des Gaspedals und die Fahrzeuggeschwindigkeit in eine Sollantriebskrafttabelle eingegeben. In der Praxis sind mehrere Sollantriebskrafttabellen gegeben, wie in Fig. 22 dargestellt. Wenn die Sollantriebskraft bestimmt wird, wird festgestellt, ob die normale Antriebskraft oder die Antriebskraft für eine besondere Bedingung verwendet werden soll. Als Ergebnis kann die für jede Bedingung geeignete Antriebskraft erhalten werden.


Anspruch[de]
  1. 1. Vorrichtung zum Steuern einer Fahrzeugantriebskraft mit einem Sollantriebskraftbestimmungselement (40) zum Bestimmen einer Sollantriebskraft (tTd) unter Verwendung des Betätigungsgrads eines Gaspedals und einer Fahrzeuggeschwindigkeit, und einem Antriebskraftverteilungssteuerelement (42) zur Verteilung der Sollantriebskraft an ein Motordrehmomentsteuerelement und ein Antriebssystemsteuerelement,

    die ferner ein Fahrzeugbetriebszustandbestimmungselement (41) zum Erfassen des Fahrzeugbetriebszustands enthält,

    wobei das Ergebnis des Fahrzeugbetriebszustandbestimmungselements (41) zur Korrektursteuerung der Sollantriebskraft (tTd) im Sollantriebskraftbestimmungselement (40) oder der Sollantriebskraft im Antriebskraftverteilungssteuerelement (42) berücksichtigt wird.
  2. 2. Vorrichtung zum Steuern einer Fahrzeugantriebskraft nach Anspruch 1, bei der die Korrektursteuerung derart auf die Sollantriebskraft (tTd) einwirkt, daß die Sollantriebskraft (tTd) erhöht oder verringert wird, wenn vom Fahrzeugbetriebszustandbestimmungselement (41) ein besonderer Zustand erfaßt wird, die Korrektursteuerung nach der Vermeidung des besonderen Zustands für eine vorgegebene Zeitdauer fortgesetzt wird und beim Übergang von der oder zu der normalen Antriebskraft nach der Übergangszeitdauer geschaltet wird.
  3. 3. Vorrichtung zum Steuern einer Fahrzeugantriebskraft nach Anspruch 1, bei der das Sollantriebskraftbestimmungselement (40) separat eine Sollantriebskraft (tTd) bestimmt, die verwendet wird, wenn von dem Fahrzeugbetriebszustandbestimmungselement (41) ein besonderer Zustand erfaßt wird, und die normale Antriebskraft bestimmt und beim Wechsel der Bestimmung des Fahrzeugzustands beide, die Sollantriebskräfte interpoliert.
  4. 4. Vorrichtung zum Steuern einer Fahrzeugantriebskraft nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der der Zustand der Veränderung der Lenkung des Fahrzeugs oder der Zustand einer Drehung des Fahrzeugs durch das Fahrzeugbetriebszustandbestimmungselement (41) bestimmt wird.
  5. 5. Vorrichtung zum Steuern einer Fahrzeugantriebskraft nach Anspruch 4, bei der die Drehung des Fahrzeugs unter Verwendung eines Fahrzeuggierratensignals bestimmt wird.
  6. 6. Vorrichtung zum Steuern einer Fahrzeugantriebskraft nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der durch das Fahrzeugbetriebszustandbestimmungselement (41) ein Steigungszustand des Fahrzeugs bestimmt wird.
  7. 7. Vorrichtung zum Steuern einer Fahrzeugantriebskraft nach Anspruch 1 oder 2, bei der durch das Fahrzeugbetriebszustandbestimmungselement (41) das Ende der ASCD bestimmt wird.
  8. 8. Vorrichtung zum Steuern einer Fahrzeugantriebskraft nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der durch das Fahrzeugbetriebszustandbestimmungselement (41) die Umgebungsbedingung des Fahrzeugs nach dem Start des Fahrzeugs bestimmt wird.
  9. 9. Vorrichtung zum Steuern einer Fahrzeugantriebskraft nach Anspruch 8, bei der die Temperatur des Kühlmittels beim Start, die nach dem Start verstrichene Zeit oder die Außenlufttemperatur zur Bestimmung der Umgebungsbedingung des Fahrzeugs verwendet wird.
  10. 10. Vorrichtung zum Steuern einer Fahrzeugantriebskraft nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der durch das Fahrzeugbetriebszustandbestimmungselement (41) der Radschlupfzustand bestimmt wird.
  11. 11. Verfahren zum Steuern einer Fahrzeugantriebskraft mit den Schritten der Bestimmung einer Sollantriebskraft (tTd) unter Verwendung des Betätigungsgrades eines Gaspedals und einer Fahrzeuggeschwindigkeit, der Verteilung der Sollantriebskraft (tTd) an ein Motordrehmomentsteuerelement und ein Antriebssystemsteuerelement und der Erfassung des Betriebszustands des Fahrzeugs, wobei das Ergebnis der Erfassung des Betriebszustands zur Korrektursteuerung der Sollantriebskraft (tTd) berücksichtigt wird.






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