DE4106202A1 - System zum steuern der leistungsabgabe eines kraftfahrzeugs - Google Patents
System zum steuern der leistungsabgabe eines kraftfahrzeugsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein System zum Steuern der Leistungsabgabe
eines Kraftfahrzeugs, wie beispielsweise eines Automobils
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Straßenzustände ändern sich von Zeit zu Zeit plötzlich, während
ein Kraftfahrzeug fährt, oder ein Kraftfahrzeug fährt
auf glatten Straßenoberflächen mit niedrigen Reibungskoeffizienten,
wie schnee- oder eisbedeckten Straßen. In solchen
Fällen können die Antriebsräder des Kraftfahrzeugs leicht
durchdrehen, wodurch es dann für den Fahrer schwierig wird,
das Kraftfahrzeug zu lenken. Eine praktische Möglichkeit,
das Kraftfahrzeug unter solchen Bedingungen unter Kontrolle
zu halten, besteht für den Fahrer darin, das Betätigen des
Gaspedals entsprechend einzustellen, um die Leistungsabgabe
des Motors zu steuern, so daß die Antriebsräder nicht durchdrehen.
Aber sogar geübte Fahrer finden es schwierig, feine
Gaspedaleinstellungen während des Fahrens vorzunehmen.
Es ist bereits ein System zum Steuern der Leistungsabgabe
eines Kraftfahrzeugs vorgeschlagen worden, bei welchem ein
Durchdrehen eines Antriebsrads eines Kraftfahrzeugs festgestellt
wird und die Leistungsabgabe des Motors an das Kraftfahrzeug,
unabhängig von dem Betätigen des Gaspedals durch den
Fahrer, zwangsläufig erniedrigt wird, wenn das angetriebene Rad
durchdreht. Der Fahrer kann dann einen Steuermode wählen, bei
welchem der Steuermode bezüglich der Leistung des Kraftfahrzeugs
wirksam wird, um die Leistungsabgabe des Motors zu
steuern, oder ein normaler Betrieb wirksam wird, bei welchem
die Leistungsabgabe des Motors nur in Abhängigkeit davon gesteuert
wird, wie weit das Gaspedal durchgedrückt ist.
Entsprechend den bekannten Prinzipien bei einem derartigen
System zum Steuern der Leistungsabgabe eines Kraftfahrzeugs
werden die Umdrehungsgeschwindigkeiten von Antriebs- und angetriebenen
Rädern bezüglich des Unterschieds zwischen den ermittelten
Umdrehungsgeschwindigkeiten festgestellt, was dann
als ein Schlupf des Antriebsrads betrachtet wird, und das von
dem Motor erzeugte Antriebsdrehmoment wird dann in Abhängigkeit
von dem Schlupf gesteuert. Insbesondere werden Straßenbedingungen
auf der Basis einer Änderung in der Umdrehung der
angetriebenen Räder beurteilt bzw. geschätzt, und ein Bezugsantriebsdrehmoment
wird für den Motor unter den geschätzten
Straßenbedingungen festgesetzt. Das geschätzte Bezugsantriebsdrehmoment
wird dann auf der Basis der Differenz zwischen den Umdrehungsgeschwindigkeiten
der Antriebs- und der angetriebenen
Räder korrigiert, so daß das Antriebsdrehmoment des Motors
dem korrigierten Bezugsantriebsdrehmoment gleichgesetzt
wird.
Da sich jedoch die tatsächlichen Straßenzustände von Straße zu
Straße ändern, würde es in der Praxis ausgesprochen schwierig,
eine genaue Veranschlagung der Reibungskoeffizienten von
Straßenoberflächen bezüglich der Reifen durchzuführen. Tatsächlich
müssen daher viele Korrekturfaktoren verwendet werden,
um Steuer bzw. Lenkbedingungen zu schaffen. Eine Verwendung
von vielen Korrekturfaktoren läuft auf ein kompliziertes
Steuerprogramm hinaus, welches mit einer Steuerverzögerung
anspricht; hierdurch werden auch die Kosten für die Recheneinheit
des Systems zum Steuern der Leistungsabgabe eines
Kraftfahrzeugs erhöht.
Gemäß der Erfindung soll daher ein System zum Steuern der Leistungsabgabe
eines Kraftfahrzeugs geschaffen werden, durch
welches ein Energieverlust verringert wird, damit ein Kraftfahrzeug
sicher fahren kann, und bei welchem die Anzahl an
Korrekturfaktoren in einem Steuerprogramm reduziert wird, um
dadurch eine Steuerungsverzögerung zu verhindern. Ferner soll
gemäß der Erfindung ein System zum Steuern der Leistungsabgabe
eines Kraftfahrzeugs geschaffen werden, bei welchem die
Leistungsabgabe eines Kraftfahrzeugs hoch genau in Abhängigkeit
von dem Laufwiderstand gesteuert werden können, welchen
die Räder des Kraftfahrzeugs von der Straße aufnehmen. Darüber
hinaus soll ein System zum Steuern der Leistungsabgabe
eines Kraftfahrzeugs geschaffen werden, bei welchem ein Kraftfahrzeug
ruckfrei gewendet bzw. die Kurve gefahren werden kann.
Bei einem System zum Steuern der Leistungsabgabe eines Kraftfahrzeugs
gemäß der Erfindung kann ein Kraftfahrzeug sicher
fahren, während ein Energieverlust reduziert ist, und insbesondere
kann ein Lenkansprechverhalten verbessert werden. Das
System zum Steuern der Leistungsabgabe eines Kraftfahrzeugs
weist eine Drehmoment-Steuereinrichtung, eine Sollantriebsradgeschwindigkeit-
Einstelleinrichtung, eine Bezugsantriebsmoment-
Einstelleinrichtung, eine Schlupffeststelleinrichtung,
eine Sollantriebsdrehmoment-Einstelleinrichtung und eine elektronische
Steuereinheit auf. Das erfindungsgemäße Steuersystem
weist ferner eine einen Beschleunigungszustand feststellende
Einrichtung, eine Einrichtung zum Feststellen von Bedingungen
beim Kurvenfahren bzw. Abbiegen und eine Solldrehmoment-
Einstelleinrichtung für Kurvenfahren bzw. Abbiegen auf.
Die Drehmomentsteuereinrichtung kann das von dem Motor erzeugte
Antriebsdrehmoment unabhängig von dem Lenkvorgang des
Fahrers des Fahrzeugs erniedrigen und kann eine Einrichtung
zum Verzögern des Zündzeitpunkts, zum Verringern der Ansaugluftmenge
oder zum Unterbrechen der Kraftstoffzufuhr aufweisen.
Die Sollantriebsgeschwindigkeits-Einstelleinrichtung
schafft eine Sollgeschwindigkeit für die Antriebsräder des
Kraftfahrzeugs auf der Basis einer Fahrgeschwindigkeit des
Kraftfahrzeugs. Die Sollgeschwindigkeit für die Antriebsräder
kann auf der Basis von Information bezüglich Bedingungen
beim Kurvenfahren oder Wenden von der solche Bedingungen feststellenden
Einrichtung korrigiert werden; diese Einrichtung
kann eine Querbeschleunigung, welche auf der Fahrgeschwindigkeit
beruht, und einen Lenkwinkel des Kraftfahrzeugs als die Information
für Kurvenfahren oder Wenden benutzen.
Die Bezugsantriebsdrehmoment-Einstelleinrichtung stellt das
Bezugsantriebsdrehmoment in Abhängigkeit von der Sollumdrehung
der Antriebsräder ein, welche von der Sollantriebs-Radumdrehung-
Einstellgeschwindigkeit festgesetzt wird. Die Bezugsantriebsdrehmoment-
Einstelleinrichtung kann eine Einrichtung
zum Berechnen einer auf der Sollumdrehung der Antriebsräder
basierenden Bezugsbeschleunigung für die Antriebsräder und
eine Einrichtung zum Berechnen des Bezugsantriebsdrehmoments
aufweisen, das auf der Bezugsbeschleunigung für das Antriebsdrehmoment
basiert. Alternativ hierzu kann die Bezugsantriebsdrehmoment-
Einstelleinrichtung das Bezugsantriebsdrehmoment
auf einen Wert zwischen vorherbestimmten oberen und unteren
Grenzwerten einstellen.
Die Bezugsantriebsdrehmoment-Einstelleinrichtung kann das Bezugsantriebsdrehmoment
in Abhängigkeit von einer Beschleunigungsinformation
von der eine Beschleunigungsbedingung feststellenden
Einrichtung oder in Abhängigkeit von einem Fahrwiderstand
des Kraftfahrzeugs korrigieren. Die Bezugsantriebsdrehmoment-
Einstelleinrichtung kann ferner das Bezugsantriebsdrehmoment
in Abhängigkeit von der Kurven- bzw. Wende-Bedingungsinformation
(turning condition) korrigieren, welche mittels
der solche Bedingungen fühlenden Einrichtung festgestellt
worden ist; diese Einrichtung kann wiederum eine Querbeschleunigung
auf der Basis der Fahrgeschwindigkeit und des Lenkwinkels
des Kraftfahrzeugs als die Kurven- bzw. Wendebedingungsinformation
feststellen.
Die einen Schlupf fühlende Einrichtung stellt einen Schlupf
der Antriebsräder basierend auf der Sollumdrehung der Antriebsräder
fest. Die Sollantriebsdrehmoment-Einstelleinrichtung
berechnet ein korrigierendes Antriebsdrehmoment auf der Basis
des Schlupfs der angetriebenen Räder und korrigiert das Bezugsantriebsdrehmoment
mit dem korrigierenden Drehmoment, um dadurch
das Sollantriebsdrehmoment festzusetzen. Die Sollantriebsdrehmoment-
Einstelleinrichtung kann das korrigierende Drehmoment
einstellen, das auf zumindest einem Proportionalwert, einem
differenzierten Wert oder einem integrierten Wert des
Schlupfs basiert.
Andererseits kann die Einrichtung zum Einstellen eines Sollantriebsdrehmoments
für ein Wenden bzw. Kurvenfahren ein Sollantriebsdrehmoment
für einen solchen Vorgang festsetzen, und
die Sollantriebsdrehmoment-Einstelleinrichtung kann entweder das
Bezugsantriebsdrehmoment oder das Antriebsdrehmoment für Wenden
bzw. Kurvenfahren auswählen und das ausgewählte Drehmoment
als das Sollantriebsdrehmoment festsetzen.
Die elektronische Steuereinrichtung steuert die Drehmomentsteuereinrichtung,
um das von dem Motor erzeugte Antriebsdrehmoment
gleich dem Sollantriebsdrehmoment gleichzumachen.
In dem System zum Steuern der Leistungsabgabe eines Kraftfahrzeugs
gemäß der Erfindung setzt die Sollantriebs-Radumdrehung-
Einstelleinrichtung die Sollumdrehung für die Antriebsräder
auf der Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit fest, und die Bezugsantriebsdrehmoment-
Einstelleinrichtung setzt das Bezugsantriebsdrehmoment
basierend auf der Sollumdrehung der Antriebsräder
fest. Die einen Schlupf feststellende Einrichtung berechnet
den Schlupf der Antriebsräder auf der Basis der Sollumdrehung
der Antriebsräder, und die Sollantriebsdrehmoment-Einstelleinrichtung
korrigiert das Bezugsantriebsdrehmoment auf der Basis
des Schlupfes der Antriebsräder, um so das Sollantriebsdrehmoment
festzusetzen. Da das Antriebsdrehmoment, das für einen
Schlupfsteuerprozeß gefordert wird, dementsprechend auf der
Basis des Bezugsantriebsdrehmoments festgestellt wird, sind
die Genauigkeit und das Ansprechen des Steuerprozesses
verbessert.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen
unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen
im einzelnen erläutert. Es zeigt
Fig. 1 teilweise im Schnitt ein Blockdiagramm eines Systems
zum Steuern der Leistungsabgabe eines Kraftfahrzeugs
gemäß der Erfindung, welches in einem
Kraftfahrzeug mit Vorderradantrieb und einem automatischen
Flüssigkeitsgetriebe für vier Vorwärtsgänge
und einem Rückwärtsgang untergebracht ist;
Fig. 2 eine Draufsicht auf das Kraftfahrzeug, in welchem
das in Fig. 1 dargestellte System zum Steuern der
Leistungsabgabe eines Kraftfahrzeugs untergebracht
ist;
Fig. 3 eine Schnittansicht eines Stellmechanismus für
eine Drosselklappe in dem in Fig. 1 dargestellten
System zum Steuern der Leistungsabgabe eines
Kraftfahrzeugs;
Fig. 4 ein Flußdiagramm einer Steuerfolge des Systems zum
Steuern der Leistungsabgabe eines Kraftfahrzeugs;
Fig. 5 ein Flußdiagramm eines Prozesses zum Lernen und
Korrigieren einer neutralen Stellung einer Lenkspindel;
Fig. 6 ein Blockdiagramm, in welchem eine Prozedur zum
Berechnen eines Sollantriebsdrehmoments dargestellt
ist, das in einem Schlupfsteuerprozeß zu verwenden
ist;
Fig. 7 einen Graphen einer Abbildung, in welcher die Beziehung
zwischen einem Reibungskoeffizienten zwischen
einem Reifen und der Straßenoberfläche und
einer Schlupfrate des Reifens dargestellt ist;
Fig. 8 einen Graphen einer Abbildung, in welcher die Beziehung
zwischen einer korrekten Längsbeschleunigung
und einer Korrekturgröße für eine Längsbeschleunigung
dargestellt ist;
Fig. 9 einen Graphen einer Abbildung, in welcher die Beziehung
zwischen einer geforderten Querbeschleunigung
und einer Korrekturgröße für eine Längsbeschleunigung
dargestellt ist;
Fig. 10 einen Graphen einer Abbildung, in welcher die Beziehung
zwischen einer Fahrzeuggeschwindigkeit und
einem Fahrwiderstand wiedergegeben ist;
Fig. 11 einen Graphen einer Abbildung, in welcher die Beziehung
zwischen einer korrigierten Längsbeschleunigung
und einer Korrekturgröße für eine Schlupf-
Beschleunigung wiedergegeben ist;
Fig. 12 einen Graphen einer Abbildung, in welcher die Beziehung
zwischen einer geforderten Querbeschleunigung
und einer Korrekturgröße für ein Kurvenfahren
bzw. Wenden mit Schlupf wiedergegeben ist;
Fig. 13 einen Graphen einer Abbildung, in welcher die Beziehung
zwischen einer korrigierten Längsbeschleunigung und
einem Straßenzustand-Korrekturkoeffizienten darstellt;
Fig. 14 einen Graphen, in welchem Bereiche dargestellt
sind, in denen ein korrigiertes Integral-Drehmoment
größer und kleiner wird;
Fig. 15 ein Diagramm einer Abbildung, in welcher die Beziehung
zwischen Schaltstellungen des automatischen
Flüssigkeitsgetriebes und Korrekturkoeffizienten
dargestellt ist, welche den jeweiligen korrigierten
Drehmomenten entsprechen;
Fig. 16 eine Kurvendarstellung, in welcher eine Motordrehzahl,
ein gefordertes Antriebsdrehmoment und Beschleuniger-
Öffnungen dargestellt sind;
Fig. 17 ein Flußdiagramm eines Schlupfsteuerungsprozesses;
Fig. 18 ein Blockdiagramm, in welchem eine Prozedur zum Berechnen
eines Sollantriebsdrehmoments für einen
Kurvenfahrt- bzw. Wende-Steuerprozeß dargestellt ist;
Fig. 19 einen Graphen einer Abbildung, in welchem die Beziehung
zwischen einer Querbeschleunigung und einem
Lenkwinkelverhältnis zur Erläuterung eines Stabilitätsfaktors
dargestellt ist;
Fig. 20 eine Kurvendarstellung, in welcher die Beziehung
zwischen einer seitlichen Soll-Querbeschleunigung,
einer Soll-Längsbeschleunigung und einer Fahrzeuggeschwindigkeit
dargestellt ist;
Fig. 21 einen Graphen, welcher die Beziehung zwischen einer
Querbeschleunigung und einem Straßen-Belastungs-
Drehmoment darstellt;
Fig. 22 ein Flußdiagramm eines Wende-Kurvenfahr-Steuerprozesses;
Fig. 23 ein Flußdiagramm eines Prozesses zum Auswählen
eines endgültigen Solldrehmoments;
Fig. 24 ein Flußdiagramm eines Prozesses zum Auswählen
eines Verzögerungsverhältnisses;
Fig. 25 ein Flußdiagramm eines Prozesses zum Steuern einer
Ausgangsleistung eines Motors;
Fig. 26 ein Flußdiagramm eines Prozesses zum Lernen und
Korrigieren einer neutralen Stellung einer Lenkspindel
gemäß einer weiteren Ausführungsform der
Erfindung und
Fig. 27 ein Diagramm, in welchem die Beziehung zwischen
einem Verzögerungspegel und einer Schlupfänderung
dargestellt ist.
In Fig. 1 ist ein System zum Steuern der Leistungsabgabe eines
Kraftfahrzeugs dargestellt, welches in einem Motorfahrzeug,
wie einem Automobil, mit Vorderradantrieb und mit einem automatischen
Flüssigkeitsgetriebe mit vier Vorwärtsgang-Stellungen
und einer Rückwärtsgang-Stellung untergebracht ist. Das
Motorfahrzeug ist schematisch in Fig. 2 mit 81 bezeichnet.
Das Motorfahrzeug hat einen Verbrennungsmotor 11, dessen Abtriebswelle
12 mit der Eingangswelle 14 des automatischen
Flüssigkeitsgetriebes 13 verbunden ist. Das automatische
Flüssigkeitsgetriebe 13 wird zum automatischen Wählen einer
Gangstellung mittels einer hydraulischen Steuervorrichtung
16 betätigt, die durch ein Steuersignal von einer elektronischen
Steuereinheit (ECU) 15 gesteuert wird, die den Betrieb
des Motors 11 in Abhängigkeit von der Stellung des
(nicht dargestellten) Schaltgriffs, welche von dem Fahrer gewählt
wird, und auch aufgrund von Betriebsbedingungen des
Motorfahrzeugs steuert. Der spezielle Aufbau und die Arbeitsweise
des automatischen Flüssigkeitsgetriebes 13 sind
beispielsweise aus offengelegten japanischen Patentanmeldungen
Nr. 58 (1983)-54 270 und 61 (1986)-31 749 allgemein bekannt.
Die hydraulische Steuervorrichtung 16 enthält ein Paar
(nicht dargestellter) mittels des Schaltgriffs gesteuerter,
solenoid-betätigter Ventile zum Schalten einer Anzahl von
durch Reibung in Eingriff zu bringenden Elemente des automatischen
Flüssigkeitsgetriebes 13. Das Er- und Entregen dieser
solenoid-betätigten Ventile wird durch die ECU-Einheit 15
gesteuert, um zu einem bestimmten Zeitpunkt eine der vier
Vorwärtsgang-Stellungen und der einzigen Rückwärtsgang-Stellung
stoßfrei auszuwählen.
Der Motor 11 hat eine Anzahl von beispielsweise vier Verbrennungsräumen
17 (von denen nur einer dargestellt ist), die jeweils
mit einem Ansaugrohr 18 in Verbindung stehen, welches
einen Drosselkörper 21 aufweist, in welchem eine Drosselklappe
20 untergebracht ist, um die Öffnung eines Ansaugdurchlasses
19 zu verändern, welcher in dem Ansaugrohr 18 festgelegt ist,
um die Menge Ansaugluft zu regulieren, welche dem Verbrennungsraum
17 zuzuführen ist. Wie in Fig. 1 und 3 dargestellt, ist
die Drosselklappe 20 an einer Welle 22 befestigt, welche um
einen bestimmten Winkel bewegbar an gegenüberliegenden Enden
in dem Körper 21 gehaltert ist. Ein Ende der Welle 22 steht
aus dem Ansaugrohr 18 vor und trägt ein Beschleunigerteil 23
und ein Drosselteil 24, welche koaxial mit der Welle 22 verbunden
sind.
Zwischen der Welle 23 und einem rohrförmigen Teil 25 des Beschleunigerteils
23 sind eine Buchse 26 und ein Abstandshalter
27 angeordnet, welche es ermöglichen, daß der Beschleunigerteil
23 um die und bezüglich der Welle 22 drehbar ist.
Der Beschleunigerteil 23 ist an der Welle 22 durch eine Scheibe
28 und eine Mutter gehalten, welche auf dem vorstehenden
Ende der Welle 22 gehaltert sind. Der Beschleunigungsteil 23
hat einen daran befestigten Kabelhalter 30, mit welchem ein
Gaspedal 31, welches von dem Fahrer des Fahrzeugs betätigt
werden kann, über ein Kabel 32 verbunden ist. Daher ist
der Beschleunigungsteil 23 um die und bezüglich der Welle
22 um einen Winkel bewegbar, welcher von der Betätigung des
Gaspedals 31 abhängt.
Der Drosselteil 24 ist an der Welle 22 befestigt, um diese
so zu verdrehen, daß durch eine Bewegung des Drosselteils 24
um einen entsprechenden Winkel durch die Welle 22 die Drosselklappe
20 um die Achse der Welle 22 gedreht wird. Ein Ansatz
33 sitzt koaxial über dem rohrförmigen Teil 25 des Beschleunigerteils
23. Der Drosselteil 24 hat einen Anschlag
35 an einem radial nach außen stehenden Ende, um einen Finger
34 an dem Ansatz 33 in Anlage zu bringen. Der Finger 34 und
der Anschlag 35 werden wechselweise so positioniert, daß sie
miteinander in Anlage kommen, wenn der Drosselteil 24 in einer
Richtung gedreht wird, um die Drosselklappe 20 zu öffnen,
oder der Beschleunigungsteil 23 in einer Richtung gedreht
wird, um die Drosselklappe 20 zu schließen.
Eine Torsion-Schraubenfeder 36 wirkt zwischen dem Drosselkörper
21 und der Drosselklappe 24, wodurch der Anschlag 35
normalerweise an dem Finger 34 in Anlage gebracht wird, um
die Drosselklappe 20 zu öffnen. Die Torsion-Schraubenfeder 36
ist koaxial um die Welle 22 angeordnet und an rohrförmigen
Haltern 37 und 38 gehalten, welche auf der Welle 22 sitzen.
Eine weitere Torsion-Schraubenfeder 40 wirkt zwischen einem
Anschlagbolzen 39, welcher an dem Drosselkörper 21 angebracht
ist, und dem Beschleunigungsteil 23, wodurch der Finger 34
normalerweise gegen den Anschlag 35 gedrückt wird, um die
Drosselklappe 20 zu schließen, um dadurch das Gaspedal 31 wie
mit einer einrückbaren Arretierung vorzuspannen. Die Torsions-
Schraubenfeder 40 ist um den Ansatz 33 an dem rohrförmigen
Teil 24 axial zu der Welle 22 angeordnet.
Mit dem radial nach außen stehenden Ende des Drosselteils 24
ist ein Ende einer Steuerstange 43 verbunden, welche an einer
Membran 42 eines Stellglieds 41 befestigt ist. Das Stellglied
41 weist eine genau festgelegte Druckkammer 44, in welcher
eine druckausübende Schraubenfeder 45 untergebracht ist,
welche in Verbindung mit der Torsion-Schraubenfeder 46 den
Anschlag 35 gegen den Finger 34 drückt, um dadurch die Drosselklappe
20 zu öffnen. Die Federkraft der Torsion-Schraubenfeder
40 ist so gewählt, daß sie größer ist als die vereinte
Federkraft der Federn 36 und 45, so daß die Drosselklappe
20 nicht geöffnet werden kann, wenn nicht das Gaspedal 31 betätigt
wird.
Der Ansaugdurchlaß 19 weist einen Druckausgleichsbehälter 46
auf, welcher, wie dargestellt, mit der einen Seite des Drosselkörpers
21 verbunden ist. Ein Unterdruckbehälter 48 ist über
ein Verbindungsrohr 47 mit dem Ausgleichsbehälter 46 verbunden.
Ein Absperrventil 49, das vorgesehen ist, damit Luft nur
von dem Unterdruckbehälter 48 zu dem Ausgleichsbehälter 46
strömen kann, ist zwischen dem Unterdruckbehälter 48 und dem
Verbindungsrohr 47 angeordnet, wodurch dann ein Unterdruck in
dem Behälter 48 aufrechterhalten wird, welcher annähernd gleich
dem Druckminimum in dem Druckausgleichsbehälter 46 ist.
Das Innere des Unterdruckbehälters 48 und die Druckkammer 44
des Stellglieds sind über eine Rohrleitung 50 in Verbindung
miteinander gehalten, welche ein erstes solenoid-betätigtes
Drehmoment-Steuerventil 51 aufweist, welches geschlossen ist,
wenn es entregt ist. Das erste solenoid-betätigte Ventil 51
hat einen Plungerkolben 52, welcher normalerweise durch eine
Feder 54 gegen einen Ventilsitz 53 gedrückt wird, um dadurch
die Rohrleitung 50 zu schließen. Eine Rohrleitung 55, welche
mit dem Ansaugdurchlaß 50 oberhalb bzw. nach der Drosselklappe
20 in Verbindung steht, ist mit der Rohrleitung 50 zwischen
dem ersten Ventil 51 und dem Stellglied 41 verbunden. Die
Rohrleitung 55 weist ein zweites solenoid-betätigtes Drehmoment-
Steuerventil 56 auf, welches offen ist, wenn es entregt
ist. Das zweite Ventil 56 hat einen Plungerkolben 57, welcher
normalerweise durch eine Feder 58 entsprechend betätigt wird,
um die Rohrleitung 55 zu öffnen.
Die beiden solenoid-betätigten Drehmoment-Steuerventile 51
und 56 sind elektrisch mit der ECU-Einheit 15 verbunden,
welche Steuersignale anlegt, um das Er- und Entregen oder
das Einschaltverhältnis dieser solenoid-betätigten Ventile
51 und 56 zu steuern. Die ECU-Einheit 15 und die beiden
solenoid-betätigten Ventile 51 und 56 dienen gemeinsam als
eine drehmoment-mindernde Einrichtung.
Wenn das Einschaltverhältnis der Ventile 51 und 56 0% ist,
dann ist der Druck in der Druckkammer 44 des Stellglieds 21
der atmosphärische Druck, welcher im wesentlichen derselbe
ist, wie der Druck in dem Ansaugdurchlaß 19 oberhalb bzw. vor
der Drosselklappe 20. Zu diesem Zeitpunkt ist daher das Öffnen
der Drosselklappe 20 direkt proportional der Betätigung
des Gaspedals 31. Wenn das Einschaltverhältnis der Ventile
51 und 56 100% ist, ist der Druck in der Druckkammer 44 des
Stellglieds 41 ein Unterdruck, welcher im wesentlichen derselbe
ist wie der Druck in dem Unterdruckbehälter 48. Der
Steuerstab 43 wird schräg nach oben gezogen (Fig. 1), wodurch
die Drosselklappe 20 unabhängig von dem Betätigen des Gaspedals
31 geschlossen wird, so daß das von dem Motor 11 erzeugte
Antriebsdrehmoment zwangsläufig verringert wird. Durch
dieses Einstellen des Einschaltverhältnisses der solenoid-
betätigten Drehmoment-Steuerventile 51 und 56 kann das Öffnen
des Drosselventils 20 unabhängig von dem Betätigen des
Gaspedals 31 verändert werden, um dadurch das Antriebsdrehmoment
des Motors 11 so, wie gewünscht, einzustellen.
In dieser Ausführungsform wird das Öffnen der Drosselklappe
20 gleichzeitig durch das Gaspedal 31 und das Stellglied 41
gesteuert. Jedoch können auch zwei Drosselklappen in Reihe
in dem Ansaugdurchlaß 19 angeordnet sein, von welchen die
eine nur mit dem Gaspedal 31 und die andere nur mit dem Stellglied
41 verbunden ist, so daß die beiden Drosselklappen unabhängig
voneinander gesteuert werden können.
Das bei dem Verbrennungsraum liegende Ende des Ansaugrohrs
18 hat soviele Kraftstoffeinspritzdüsen 59 wie die Anzahl
der Zylinder (z. B. vier Zylinder) des Motors 11. Die Einspritzdüsen
59 dienen dazu, Kraftstoff in die entsprechenden
Verbrennungsräume 17 einzuspritzen. Jede der Einspritzdüsen
59 wird über ein solenoid-betätigtes Ventil 60, dessen Einschaltverhältnis
durch die ECU-Einheit 15 gesteuert wird,
mit Kraftstoff versorgt. Wenn die Zeit, während welcher das
Ventil 60 offen ist, von der ECU-Einheit 15 gesteuert wird,
wird die dem Verbrennungsraum 17 zuzuführende Kraftstoffmenge
entsprechend reguliert, um den Kraftstoff in einem gewünschten
Luft-Kraftstoff-Verhältnis dem Verbrennungsraum
17 zuzuführen. Der Kraftstoff, welcher dem Verbrennungsraum
17 zugeführt worden ist, wird mittels einer Zündkerze 61 gezündet.
Mit der elektronischen Steuereinheit (ECU) 15 sind elektrisch
ein an dem Motor 11 angebrachter Kurbelwellenwinkel-Fühler 62
zum Feststellen der Drehzahl des Motors 11, ein Fühler 66 zum
Feststellen der Drehzahl der Abtriebswelle 63 des automatischen
Flüssigkeitsgetriebes 13, um die durchschnittliche Umfangsgeschwindigkeit
der beiden vorderen Antriebsräder 64 und 65 des
Fahrzeugs 82 zu bestimmen, ein Drosselklappen-Öffnungsfühler
67, welcher mit dem Drosselkörper 21 verbunden ist, um das
Öffnen des Drosselteils 24 festzustellen, ein an dem Körper
21 angebrachter Leerlaufschalter 68 zum Feststellen eines
vollständig geschlossenen Zustandes der Drosselklappe 20, ein
Luftströmungsfühler 70, wie beispielsweise ein Karman-Wirbel-
Luftströmungsfühler, welcher an dem entfernt liegenden Ende
des Ansaugdurchlasses 18 in einem Luftfilter 69 angeordnet
ist, um die Luftmenge festzustellen, welche in die Verbrennungsräume
17 des Motors 11 strömt, ein an dem Motor 11 angebrachter
Kühlmittel-Temperaturfühler 71 zum Feststellen der
Temperatur eines Kühlmittels in dem Motor 11 und ein an dem
Auspuffrohr 72 angebrachter Temperaturfühler 74 verbunden, um
die Temperatur von Auspuffgasen zu fühlen, welche durch einen
in dem Auspuffrohr 72 festgelegten Durchlaß 73 strömen. Ausgangssignale
von den Fühlern 62, 66 bis 68, 70, 71, 74 und
75 werden der ECU-Einheit 15 zugeführt.
Mit einer Drehmoment-Berechnungseinheit (TCL) 75 zum Berechnen
eines Sollantriebsmoments des Motors 11 sind verbunden
ein an dem Drosselklappen-Körper 21 angebrachter Fühler 76
zum Feststellen des Öffnens des Beschleunigungsteils 24, ein
Paar Fühler 79 und 80 zum Feststellen der Umdrehungsgeschwindigkeiten
der angetriebenen Hinterräder 77, 78 des Motorfahrzeugs
81 und ein Lenkwinkelfühler 83 zum Feststellen des
Winkels, um welchen eine Lenkspindel 82 aus einer Bezugswinkelstellung
gedreht wird, in welcher das Motorfahrzeug 81 geradeaus
läuft. Ausgangssignale von den Fühlern 76, 79, 80
und 83 werden an die TCL-Einheit 75 angelegt.
Die ECU-Einheit 15 und die TCL-Einheit 75 sind jeweils über
ein Schwachstromkabel miteinander verbunden. Die ECU-Einheit
15 überträgt über das Kabel 84 Information über Betriebszustände
des Motors 11, wie die Motordrehzahl, die Umdrehungsgeschwindigkeit
der Abtriebswelle 63 des automatischen Flüssigkeitsgetriebes
13, das von dem Leerlaufschalter 68 festgestellte
Signal, usw. an die TCL-Einheit 75. Die TCL-Einheit
75 gibt über das Kabel 84 Information, welche sich auf ein
von der TCL-Einheit 75 berechnetes Sollantriebsdrehmoment
und ein Verzögerungsverhältnis des Zündzeitpunkts bezieht,
an die ECU-Einheit 15 ab.
Die TCL-Einheit 75 berechnet ein Sollantriebsdrehmoment für
den Motor 11 in einem Schlupf-Steuerprozeß und ein Sollantriebsdrehmoment
für den Motor 11 in einem Wende- bzw. Kurven-
Steuerprozeß, wählt ein optimales endgültiges Sollantriebsdrehmoment
aus den beiden vorstehend angeführten
Sollantriebsdrehmomenten aus und erniedrigt u. U. das Antriebsdrehmoment
des Motors 11. Die von dem Motor 11 erzeugte Ausgangsleistung
kann nicht schnell genug verringert werden,
selbst wenn die Drosselklappe 20 durch das Stellglied 41
vollständig geschlossen ist. Im Hinblick auf ein solches
mögliches Problem legt die TCL-Einheit 75 eine Sollverzögerung
für den Zündzeitpunkt für ein schnelles Herabsetzen des
von dem Motor 11 erzeugten Antriebsdrehmoments fest.
Eine derartige Steuerfolge ist annähernd in Fig. 4 dargestellt.
Ein Steuerprogramm für die in Fig. 4 dargestellte Steuerfolge
wird gestartet, wenn der Zündschlüssel-Schalter eingeschaltet
wird. Zuerst wird eine neutrale Position δM der Lenkspindel
gelesen, und es werden verschiedene Flags rückgesetzt, oder
ein Hauptzeitgeber startet ein Zählen einer Abtastperiode von
15 ms bei einem Schritt M1.
Die TCL-Einheit 75 berechnet bei einem Schritt M2 eine Fahrzeuggeschwindigkeit
V, einen Winkel δH, um welchen die Lenkspindel
82 gedreht wird, und andere Werte, welche auf festgestellten
Signalen von den verschiedenen Fühlern basieren, und
die neutrale Stellung δM der Lenkspindel 82 wird bei einem
Schritt M3 gelernt und korrigiert. Die neutrale Stellung δM
der Lenkspindel wird nicht in (nicht dargestellten) Speichern
in der TCL-Einheit 75 gespeichert, wenn das Fahrzeug 21 zum
ersten Mal beginnt zu fahren. Folglich wird, nur wenn das
Fahrzeug 82 beginnt, das erste Mal zu fahren, das festgestellte
Signal von dem Lenkwinkelfühler 83, welches die Anfangsstellung
δm(o) der Lenkspindel 82 anzeigt, als die neutrale
Stellung δM gelesen.
Die TCL-Einheit 75 berechnet dann bei einem Schritt M4 ein
Sollantriebsmoment TOS für den Motor 11 in dem Schlupf-Steuerprozeß,
bei welchem das von dem Motor 11 erzeugte Antriebsdrehmoment
auf der Basis eines gefühlten Signals von dem Vorderrad-
Fühler 66 und von gefühlten Signalen von den Hinterrad-
Fühlern 79 und 80 begrenzt wird. Die TCL-Einheit 75 berechnet
auch bei einem Schritt M5 ein Sollantriebsdrehmoment TOC
für den Motor 11 in dem Kurven-Steuerprozeß, bei welchem das
von dem Motor 11 erzeugte Antriebsdrehmoment auf der Basis
von festgestellten Signalen von den Hinterrad-Fühlern 79 und
80 und einem festgestellten Signal von dem Lenkwinkel-Fühler
83 begrenzt wird.
Bei einem Schritt M6 wählt die TCL-Einheit 75 in erster Linie
aus Sicherheitsüberlegungen das kleinere der Sollantriebsdrehmomente
TOS oder TOC als ein optimales, endgültiges Sollantriebsdrehmoment
TO aus. Wenn das Fahrzeug 81 plötzlich zu
fahren beginnt oder sich der Straßenzustand von einer normalen,
trockenen Oberfläche in eine eisbedeckte Oberfläche ändert,
kann das Ausgangsdrehmoment des Motors 11 nicht schnell
genug erniedrigt werden, selbst wenn die Drosselklappe 20
durch das Stellglied 41 vollständig geschlossen wird. Um eine
solche Situation zu bewältigen, wählt die TCL-Einheit 75 bei
einem Schritt M7 ein Verzögerungsverhältnis aus, um eine
grundsätzliche Verzögerung PB zu korrigieren, welche auf einem
Änderungsverhältnis Gs eines Schlupfwertes s der Vorderräder
64 und 65 beruht, und überträgt dann bei einem Schritt
M8 Daten an die ECU-Einheit 15, welche sich auf das endgültige
Sollantriebsdrehmoment TO und das Verzögerungsverhältnis
zum Korrigieren der grundsätzlichen Verzögerung PB beziehen.
Wenn der Fahrer definitiv den Schlupf-Kurven oder bzw. den
Wende-Steuerprozeß über einen (nicht-dargestellten) manuellen
Schalter auswählt, steuert die ECU-Einheit 15 das Einschaltverhältnis
der solenoid-betätigten Drehmoment-Steuerventile
51 und 56, so daß das Drehmoment des Motors 11 ein endgültiges
Sollantriebsdrehmoment TO erreicht. Die ECU-Einheit 15
berechnet auch eine Sollverzögerung PO auf der Basis des
Verzögerungsverhältnisses und verzögert den Zündzeitpunkt P
um die Sollverzögerung PO, um dadurch das Motorfahrzeug 81 so
zu steuern, daß es sicher fährt.
Wenn der Fahrer den Schlupf- oder den Kurven-Steuerprozeß
nicht definitiv wählt, setzt die ECU-Einheit 15 das Einschaltverhältnis
der Ventile 51 und 56 auf 0%. Das Fahrzeug 81 wird
nunmehr mit dem Ausgangsdrehmoment des Motors 11 angetrieben,
das nur in Abhängigkeit von dem Betätigen des Gaspedals 31
gesteuert wird.
Das von dem Motor 11 erzeugte Antriebsdrehmoment wird kontinuierlich
gesteuert, bis die Abtastperiode von 15 ms bei einem
Schritt M9 von dem Hauptzeitgeber rückwärtsgezählt wird. Dann
startet der Hauptzeitgeber ein Zählen der Abtastperiode wie
bei einem Schritt M10. Danach werden die Schritte M2 bis M10
wiederholt, bis der Zündschlüssel-Schalter ausgeschaltet wird.
Bei dem Schritt M5, bei welchem das Sollantriebsdrehmoment
TOC für den Motor in dem Kurven-Steuerprozeß berechnet wird,
berechnet die TCL-Einheit 75 eine Fahrzeuggeschwindigkeit V
entsprechend der nachstehend wiedergegebenen Gl. (1) auf der
Basis von gefühlten Signalen der Hinterrad-Fühler 79 und 80,
eines Lenkwinkels der Vorderräder 64 und 65 entsprechend
einer ebenfalls nachstehend wiedergegebenen Gl. (2) auf der
Basis eines gefühlten Signals von dem Lenkwinkel-Fühler 83
und eine geforderte Querbeschleunigung GYO für das Fahrzeug
81 gemäß der nachstehend wiedergegebenen Gl. (3).
wobei VRL, VRR die Umfangsgeschwindigkeiten der Hinterräder
77 und 78 sind (die nachstehend auch als "Hinterrad-Umfangsgeschwindigkeiten"
bezeichnet werden), δH das Untersetzungsverhältnis
der Lenkzahnräder, δH der Winkel ist, um
welchen die Lenkspindel 82 gedreht wird, der Achsstand des
Fahrzeugs 81 und A der Stabilitätsfaktor (welcher später noch
beschrieben wird) des Fahrzeugs 81 sind.
Wie aus Gl. (3) zu ersehen, können sich, wenn die neutrale
Stellung δM der Lenkspindel infolge einer Einstellung der
Vorspur der Vorderräder 64 und 65, wenn das Fahrzeug 81
gewartet wird, oder infolge einer Alterung, wie einem Verschleiß
an den (nicht dargestellten) Lenkzahnrädern, ändert,
die Winkelposition δm, um welche die Lenkspindel 82 gedreht
wird, und der tatsächliche Lenkwinkel δ der Vorderräder
64 und 65 voneinander unterscheiden. Folglich kann die
geforderte Querbeschleunigung GYO des Fahrzeugs 81 nicht genau
berechnet werden, und folglich kann der Kurvensteuerprozeß
nicht genau durchgeführt werden. Da die geforderte Querbeschleunigung
GYO in der Berechnung eines Korrekturwerts
GKC für eine Längsbeschleunigung und eines Korrekturwerts
VKC für den Schlupf in dem Schlupf-Steuerprozeß beim Schritt
M4 verwendet wird, kann der Schlupf-Steuerprozeß ebenfalls
nicht gut ausgeführt werden. Im Hinblick auf die vorstehenden
Überlegungen sollte die neutrale Stellung δM der Lenkspindel
82 beim Schritt M3 gelernt und korrigiert werden.
Einen Prozeß zum Lernen und Korrigieren der neutralen Stellung
δM der Lenkspindel ist in Fig. 5 dargestellt. Zuerst
berechnet die TCL-Einheit 75 bei einem Schritt H1 eine Fahrzeuggeschwindigkeit
V gemäß der Gl. (1) auf der Basis der
gefühlten Signale von den Hinterrad-Fühlern 79 und 80 für
das Einlernen der neutralen Stellung δH und den anschließenden
Kurvensteuerprozeß.
Dann berechnet die TCL-Einheit 76 die Differenz |VRL-VRR|
zwischen den Hinterrad-Umdrehungsgeschwindigkeiten VRL, VRR
bei einem Schritt H2, was nachstehend als eine "Hinterrad-
Umdrehungsgeschwindigkeits-Differenz" bezeichnet wird. Danach
bestimmt die TCL-Einheit 76 bei einem Schritt H3, ob die
Fahrzeuggeschwindigkeit V gleich oder höher als ein vorherbestimmter
Schwellenwert VA ist oder nicht. Der Entscheidungsschritt
H3 ist notwendig, da die Hinterrad-Umdrehungsgeschwindigkeits-
Differenz |VRL-VRR| infolge eines Lenkvorgangs
nicht gefühlt werden kann, wenn das Fahrzeug 81 nicht mit
einer bestimmten hohen Geschwindigkeit fährt. Der Schwellenwert
VA kann beispielsweise bei 10 km/h experimentell auf der
Basis von Fahr-Kennwerten des Fahrzeugs 81 eingestellt werden.
Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V beim Schritt H3 gleich
oder höher als der Schwellenwert VA ist, dann bestimmt beim
Schritt H4 die TCL-Einheit 75, ob die Hinterrad-Umdrehungsgeschwindigkeit-
Differenz |VRL-VRR| gleich oder kleiner als
ein vorherbestimmter Schwellenwert VB von z. B. 0,3 km/h ist
oder nicht, d. h. ob das Fahrzeug 81 geradeaus fährt oder
nicht. Der Schwellenwert VB wird nicht bei 0 km/h eingestellt,
da, wenn die Luftdruckwerte in den Reifen der Hinterräder
77 und 78 nicht gleich sind, sich die Umfangsgeschwindigkeiten
VRL und VRR der Hinterräder 77 und 78 voneinander unterscheiden,
und nicht bestimmt werden kann, ob das Fahrzeug geradeaus
fährt, wenn es tatsächlich gerade fährt.
Wenn die Differenz |VRL-VRR| bei dem Schritt H4 gleich oder
kleiner als der Schwellenwert VB ist, dann bestimmt die TCL-
Einheit 75 bei einem Schritt H5, ob eine gerade berechnete
Lenkspindel-Winkelstellung δm(n) gleich einer vorherberechneten
Lenkspindel-Winkelstellung δm(n-1) ist oder nicht. Um
dem Einfluß von geringfügigen, vom Fahrer hervorgerufenen
oszillierenden Winkelbewegungen der Lenkspindel zu vermeiden,
sollte die Auflösung des Lenkwinkelfühlers 83 zum Feststellen
der Winkelbewegung der Lenkspindel 82 vorzugsweise 5° sein.
Wenn die gerade berechnete Lenkspindel-Winkelstellung δm(n)
beim Schritt H5 gleich der vorher berechneten Lenkspindel-
Winkelstellung δm(n-1) ist, dann bestimmt die TCL-Einheit 75,
ob das Fahrzeug 81 gegenwärtig vorne geradeaus fährt und bewirkt,
daß ein (nicht dargestellter) eingebauter Lernzeitgeber
bei einem Schritt H5 mit dem Zählen einer Zeit von beispielsweise
0,5 s beginnt.
Danach legt die TCL-Einheit 75 bei einem Schritt H7 fest, ob
von dem Beginn des Startens des Lernzeitgebers 0,5 s verstrichen
sind, d. h. das Fahrzeug 81 0,5 s lang ständig geradeaus
gefahren ist oder nicht. Wenn seit dem Start des Zählens
des Lernzeitgebers 0,5 s nicht verstrichen sind, seit das Fahrzeug
81 begonnen hat zu fahren, werden die Schritte H1 bis
H7 wiederholt. Wenn beim Schritt H7 seit dem Start des Zählens
des Lernzeitgebers 0,5 s verstrichen sind, d. h. wenn das Fahrzeug
81 0,5 s lang ständig gerade gefahren ist, bestimmt die
TCL-Einheit 75 beim Schritt H5, ob ein Flag FH, daß die neutrale
Lenkwinkelstellung gelernt worden ist, eingestellt worden
ist oder nicht, d. h. ob der gegenwärtige Lernzyklus das
erste Mal erfolgt ist oder nicht.
Wenn das Flag FH beim Schritt H8 nicht gesetzt worden ist,
dann betrachtet die TCL-Einheit 75 die gegenwärtige Lenkspindel-
Winkelstellung δm(n) als eine neue neutrale Stellung
δM der Lenkspindel 82, liest die neutrale Stellung δM in den
Speicher der TCL-Einheit 75 ein und setzt das Flag FH, daß
die neutrale Lenkwinkelstellung gelernt worden ist, bei einem
Schritt H9. Ein zu diesem Zeitpunkt gelernter Wert δT wird
dadurch erzeugt, daß die gegenwärtige Lenkspindel-Winkelstellung
δm(n) von der neutralen Position δM der Lenkspindel 82
im Anfangszustand bei dem Schritt M1 (Fig. 4) subtrahiert wird,
d. h. gegeben ist durch:
δT = |δM-δm(n)|
Nachdem die neue neutrale Position δM festgesetzt worden ist,
berechnet die TCL-Einheit 75 den Winkel δH, um welchen die
Lenkspindel 82 aus deren neutraler Stellung δM gedreht wird.
Die TCL-Einheit 75 löscht dann den Lernzeitgeber bei einem
Schritt H10, nach welchem die neutrale Lenkwinkel-Stellung
wieder eingelernt wird.
Wenn das Flag FH bei dem Schritt H8 gesetzt wird, d. h. wenn
die neutrale Stellung das zweite Mal oder anschließend eingelernt
wird, bestimmt die TCL-Einheit 75 beim Schritt H11,
ob die gegenwärtig berechnete Lenkspindel-Winkelstellung
δm(n) gleich der vorher berechneten Längsspindel-Winkelstellung
δM(n-1) ist, d. h.
δm(n) = δM(n-1)
Wenn die gegenwärtig berechnete Lenkspindel-Winkelstellung
δm(n) beim Schritt H11 gleich der vorher berechneten
Lenkspindel-Winkelstellung δM(n-1) ist, dann geht die Steuerung
auf den Schritt H10 über, und es wird die nächste neutrale
Lenkposition eingelernt.
Wenn die gegenwärtige Lenkspindel-Winkelposition δm(n) bei
dem Schritt H11 infolge eines Spiels im Lenksystem u. ä. nicht
gleich der vorherigen Lenkspindel-Winkelstellung δM(n-1)
ist, dann bestimmt bei einem Schritt H12 die TCL-Einheit 75,
ob der Absolutwert der Differenz zwischen den gegenwärtigen
und der vorherigen Lenkspindel-Winkelpositionen größer als
der vorher gelernte Wert δT ist oder nicht. Wenn der Absolutwert
der Differenz beim Schritt H12 größer als der vorher
eingelernte Wert δT ist, dann sieht die TCL-Einheit 75 die
augenblickliche Winkelstellung δm(n) nicht als die neue
Lenkspindel-Stellung δM(n) an. Statt dessen benutzt die
TCL-Einheit 75 einen Wert, welcher durch Subtrahieren einer
vorherbestimmten Korrekturgröße Δδ von etwa 5°, was dem Auflösungsvermögen
des Lenkspindel-Winkelfühlers 83 entspricht,
von der gegenwärtigen Lenkspindel-Winkelstellung δm(n) erzeugt
worden ist, als eine neue neutrale Stellung δM(n) der
Lenkspindel 82 und liest dann bei einem Schritt H13 die neue,
auf diese Weise festgelegte, neutrale Position bei einem
Schritt H13 in den Speicher ein.
Folglich wird, selbst wenn ein anormales, festgestelltes Signal
von dem Lenkwinkelfühler 83 aus irgendeinem Grund übertragen
wird, die neutrale Stellung δM(n) der Lenkspindel 82
nicht plötzlich geändert, sondern sie kann sich schnell nähern.
Wenn die Differenz beim Wert H12 kleiner als der vorher
eingelernte Wert δT ist, dann betrachtet die TCL-Einheit
75 die gegenwärtige Winkelstellung δm(n) nicht als die neue
neutrale Stellung δM(n). Statt dessen benutzt die TCL-Einheit
75 einen Wert, welcher durch Addieren der Korrekturgröße
Δδ zu der gegenwärtigen Lenkspindel-Winkelstellung δm(n)
erzeugt worden ist, als eine neue neutrale Stellung δM(n)
der Lenkspindel 82 und liest die neue, auf diese Weise festgestellte
neutrale Stellung bei einem Schritt H14 in den Speicher
ein.
Folglich ändert sich, selbst wenn ein anormales, festgestelltes
Signal von dem Lenkwinkelfühler 83 aus irgendeinem Grund
abgegeben wird, die neutrale Stellung δM(n) der Lenkspindel
82 nicht plötzlich, sondern irgendwelche Änderungen werden
gemindert.
Ein Programmteil zum Lernen der neutralen Stellung der Lenkspindel,
wie in Fig. 26 dargestellt ist, kann statt des vorstehend
beschriebenen Programmteils zum Lernen der neutralen
Stellung der Lenkspindel verwendet werden. Der in Fig. 26
dargestellte Programmteil enthält Schritt H1′ bis H11′,
welche dieselben sind, wie die in Fig. 5 dargestellten Schritte
H1 bis H11, so daß diese Schritte H1′ bis H11′ nicht mehr
beschrieben zu werden brauchen. Die neutrale Lenkspindel-
Stellung soll nunmehr zweimal oder mehr eingelernt sein, und
die Steuerung soll den Schritt H11′ erreicht haben.
Wenn die gegenwärtige Winkelstellung δm(n) bei dem Schritt
H11′ infolge eines Spiels in dem Lenksystem u. a. nicht gleich
der vorherigen Winkelstellung δM(n-1) ist, dann betrachtet
die TCL-Einheit 75 die gegenwärtige Winkelstellung δm(n)
nicht als eine neue Winkelstellung δM(n) der Lenkspindel 82.
Wenn der Absolutwert der Differenz um einen vorherbestimmten,
korrigierenden Grenzwert Δδ größer ist, dann betrachtet die
TCL-Einheit 75 einen Wert, welcher durch Subtrahieren oder
Addieren des korrigierenden Grenzwertes Δδ von oder zu der
vorherigen neutralen Stellung δM(n-1) erzeugt worden ist, als
eine neutrale Stellung δM(n) der Lenkwelle 82 und liest dann
die neue, vorherbestimmte neutrale Stellung in den Speicher
ein.
Insbesondere bestimmt bei einem Schritt H12′ die TCL-Einheit
75, ob die Differenz, welche durch Subtrahieren der vorherigen
Winkelstellung δM(n-1) von der gegenwärtigen Winkelstellung
δm(n) erzeugt worden ist, kleiner als ein vorherbestimmter
negativer korrigierender Grenzwert - Δδ ist oder
nicht. Wenn die Differenz bei dem Schritt H12′ kleiner als
der negative, korrigierende Grenzwert - Δδ ist, dann wird
die neue, neutrale Lenkspindelstellung δM(n) geändert in
δM(n) = δM(n-1) - Δδ
wobei die vorherige Winkelposition δM(n-1) und der negative,
korrigierende Grenzwert - Δδ bei einem Schritt H13′ verwendet
werden, so daß der eingelernte und der korrigierte Wert in
einem Zyklus nicht unbedingt negativ vergrößert werden.
Folglich ändert sich, selbst wenn ein anormales, festgestelltes
Signal von dem Lenkwinkelfühler 83 aus irgendeinem Grund
übertragen wird, die neutrale Stellung δM der Lenkspindel 82
nicht plötzlich, und die Störung des Lenkwinkelfühlers 83
kann schnell behoben werden.
Wenn die Differenz bei dem Schritt H12′ größer als der negative
korrigierende Grenzwert - Δδ ist, dann bestimmt bei
einem Schritt H14′ die TCL-Einheit 75, ob die Differenz,
welche durch Subtrahieren der vorherigen Winkelstellung
δM(n-1) von der gegenwärtigen Winkelstellung δm(n) erzeugt
erzeugt worden ist, größer ist als ein vorherbestimmter positiver,
korrigierender Grenzwert Δδ ist oder nicht. Wenn die
Differenz bei dem Schritt H14′ größer als der positive, korrigierende
Grenzwert Δδ ist, dann wird die neue neutrale Lenkspindel-
Stellung δM(n) geändert in
δM(n) = δM(n-1) + Δδ
wobei bei einem Schritt H15′ eine vorherige Winkelstellung
δM(n-1) und der positive, korrigierende Grenzwert Δδ verwendet
werden, so daß die eingelernte und die korrigierte
Größe in einem Umlauf nicht unbedingt positiv vergrößert werden.
Folglich ändert sich, selbst wenn ein anormales, festgestelltes
Signal von dem Lenkwinkelfühler 83 aus irgendeinem Grund
übertragen wird, die neutrale Stellung δM der Lenkspindel
82 nicht plötzlich, und die Störung des Lenkwinkel-Fühlers 83
kann schnell bewältigt werden. Wenn die Differenz bei dem
Schritt H14′ kleiner als der positive, korrigierende Grenzwert
Δδ ist, dann wird bei einem Schritt H16′ die gegenwärtige
Winkelstellung δm(n) als die neue neutrale Lenkspindel-
Stellung δM(n) eingelesen.
Nachdem die neutrale Stellung δM der Lenkspindel 82 entsprechend
dem in Fig. 5 oder 6 dargestellten Programm zum
Einlernen der neutralen Lenkwinkelstellung eingelernt und
korrigiert ist, wird das Sollantriebsdrehmoment TOS auf der
Basis des gefühlten Signals von dem die Vorderrad-Umdrehung
feststellenden Fühler 66 und der gefühlten Signale von
der die Hinterrad-Umdrehung feststellenden Fühler 79
und 80 für den Schlupf-Steuerprozeß berechnet, um das von
dem Motor 11 erzeugte Antriebsdrehmoment zu begrenzen.
In dieser Ausführungsform wird eine Sollumfangsgeschwindigkeit
VFO der Vorderräder 64 und 65 (welche auch als eine
"(Bezugsdrehmoment-Berechnungs)-Sollvorderrad-Umdrehung"
bezeichnet wird) auf der Basis der gefühlten Signale von den
Hinterrad-Fühlern 79 und 80 berechnet, und es wird eine Änderungsgröße
GFO (die auch als eine "Soll-Längsbeschleunigung
bezeichnet wird) der Soll-Vorderrad-Umdrehungszahl VFO
bestimmt. Ferner wird ein Bezugsantriebsdrehmoment TB des
Motors 11, welches der Größe der Soll-Längsbeschleunigung
GFO entspricht, auf der Basis der Differenz s (was nachstehend
auch als "Schlupf" bezeichnet wird) zwischen einer durch
den Fühler VF festgestellten Vorderrad-Istumdrehungszahl VF
und der Soll-Vorderrad-Umdrehungszahl VFO korrigiert, um dadurch
ein Sollantriebsdrehmoment TOS zu erzeugen.
In Fig. 6 ist in Blockform eine Prozedur zum Berechnen des
Sollantrieb-Drehmoments TOS dargestellt. Die TCL-Einheit 75
berechnet zuerst auf der Basis der Signale von dem die Vorderrad-
Umdrehungszahl feststellenden Fühlern 79 und 80 eine
Fahrzeuggeschwindigkeit V. Insbesondere wird eine kleinere
der beiden Hinterrad-Umdrehungen VRL und VRR als eine
Fahrzeuggeschwindigkeit V mit einem eine niedrige Fahrzeuggeschwindigkeit
auswählenden Selektor 101 gewählt, und eine
größere der beiden Hinterrad-Umdrehungen VRL und VRR
wird als eine Fahrzeuggeschwindigkeit V mit einem eine höhere
Fahrzeuggeschwindigkeit auswählenden Selektor 102 gewählt.
Dann wird eines der Ausgangssignale von den zwei Selektoren
101 und 102 mittels eines Schalters 103 ausgewählt.
Insbesondere wird, während das von dem Motor 11 erzeugte Antriebsdrehmoment
in dem Schlupf-Steuerprozeß für die Hinterräder
erniedrigt wird, d. h. ein Schlupf-Steuerflag FS gesetzt
wird, eine kleinere der Hinterrad-Umdrehungen VRL
und VRR mittels des Schalters 103 als die Fahrzeuggeschwindigkeit
V ausgewählt. Während das von dem Motor 11 erzeugte
Antriebsdrehmoment nicht erniedrigt wird, selbst wenn der
Fahrer den Schlupf-Steuerprozeß wünscht, d. h. das Schlupf-
Steuerflag FS rückgesetzt wird, wird mittels des Schalters 103
eine größere der Hinterrad-Umdrehungen VRL und VRR gewählt.
Die vorstehend beschriebene Wahl der Fahrzeuggeschwindigkeit
wird vorgenommen, um es schwierig zu machen, von einem Zustand,
bei welchem das Antriebsdrehmoment des Motors 11 nicht
erniedrigt wird, auf einen Zustand zu schalten, bei welchem
das Antriebsdrehmoment des Motors 11 erniedrigt wird, und um
es auch schwierig zu machen, von dem zuletzt erwähnten auf
den zuerst erwähnten Zustand zu schalten. Wenn beispielsweise
eine kleinere der beiden Hinterrad-Umdrehungen VRL und
VRR als die Fahrzeuggeschwindigkeit V gewählt wird, während
es um die Kurve fährt, kann festgesetzt werden, daß ein
Schlupf erzeugt wird, und das Antriebsdrehmoment des Motors
11 erniedrigt wird, obwohl die Vorderräder 64 und 65 keinem
Schlupf ausgesetzt sind. Ein solcher unerwünschter Zustand
kann durch den vorstehend angeführten Fahrzeuggeschwindigkeits-
Wählprozeß vermieden werden. Ferner ist die vorerwähnte Fahrzeuggeschwindigkeitswahl
wirksam, um einen Zustand fortzusetzen,
bei welchem das Antriebsdrehmoment des Motors 11 im
Hinblick auf die Sicherheit des Fahrzeugs 81, während es
fährt, einmal erniedrigt wird.
Dann wird auf der Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit V eine
Bezugslängsbeschleunigung GFB berechnet. Da die Vorderräder
64, 65 normalerweise immer einem Schlupf von etwa 3% bezüglich
der Straßenoberfläche ausgesetzt sind, während das Fahrzeug
81 fährt, wird die Soll-Vorderrad-Umdrehung VFO
im Hinblick auf den Schlupf mittels einer Multipliziereinheit
104 entsprechend der folgenden Gl. (4) berechnet:
VFO = 1,03 · V (4)
Die Bezugslängsbeschleunigung GFB(n) in dem n-ten Abtastzeitpunkt
wird durch eine Differenziereinheit 105 gemäß der Gl.
(6) berechnet:
wobei Δt die Abtastperiode von 15 ms des Hauptzeitgebers und
g die Schwerebeschleunigung ist.
Da der Schlupf-Steuerprozeß im Prinzip durchgeführt wird,
wenn das Motorfahrzeug 81 beschleunigt wird, werden die Zahlen
an irgendwelchen Dezimalstellen der Bezugslängsbeschleunigung
GFB, welche gemäß Gl. (5) berechnet worden sind, durch eine
Kappeinheit 106 weggelassen, und die Bezugslängsbeschleunigung
GFB wird durch eine Filtereinheit 107 gefiltert, um
Rauschen zu entfernen, um dadurch eine korrigierte Bezugs-
Längsbeschleunigung GFB zu erhalten.
Damit das von dem Motor 11 erzeugte Antriebsdrehmoment wirksam
arbeitet, wenn das Fahrzeug 81 beschleunigt wird, sollte
das Schlupfverhältnis S der Reifen der Vorderräder 64 und 65
obgleich sie laufen, gleich dem Soll-Schlupfverhältnis SO
eingestellt werden, das dem maximalen Wert des Reibungskoeffizienten
zwischen den Reifen und der Straßenoberfläche entspricht,
oder auf einen Wert eingestellt werden, welcher
kleiner als der oder nahe dem Soll-Schlupfverhältnis SO
liegt, um dadurch einen Energieverlust zu vermeiden und eine
Lenkbarkeit und ein Beschleunigungsvermögen des Fahrzeugs 81
zu erhalten.
Es ist bekannt, daß das Soll-Schlupfverhältnis SO in dem Bereich
von 0,1 bis 0,25 in Abhängigkeit von dem Zustand der
Straßenoberfläche veränderlich ist, auf welcher das Fahrzeug
81 fährt. Da der Reibungskoeffizient zwischen den Reifen
und der Straßenoberfläche so betrachtet werden kann, als sei
er äquivalent der Längsbeschleunigung GX des Fahrzeugs 81,
kann die Fahrzeug-Längsbeschleunigung GX festgestellt werden,
und die korrigierte Bezugs-Längsbeschleunigung GFF kann auf
der Basis der Längsbeschleunigung GX korrigiert werden.
Eine vorliegende Längsbeschleunigung GX(n) des Fahrzeugs 81
wird gemäß der nachstehend angegebenen Gl. (6) durch eine
Differenziereinheit 108 auf der Basis einer Fahrzeuggeschwindigkeit
V(n), welche gegenwärtig berechnet wird, und einer
Fahrzeuggeschwindigkeit V(n-1) berechnet, welche in dem vorherigen
Zyklus berechnet worden ist.
Wenn die berechnete Längsbeschleunigung GX(n) 0,6 g oder größer
ist, dann wird sie bei 0,6 g durch eine Kappeinheit 109
gekappt, so daß der maximale Wert der Längsbeschleunigung
GX(n) 0,6 g nicht überschreitet, um dadurch eine Sicherheit
gegenüber Berechnungsfehlern zu schaffen. Ferner wird die
Längsbeschleunigung GX(n) durch eine Filtereinheit 110 gefiltert,
um ein Rauschen zu beseitigen, um dadurch eine korrigierte
Längsbeschleunigung GXF zu schaffen.
Die Längsbeschleunigung GX(n) des Fahrzeugs 81 kann als
äquivalent zu dem Reinigungskoeffizienten zwischen den Reifen
und der Straßenoberfläche betrachtet werden. Selbst wenn der
Maximalwert der Längsbeschleunigung GX(n) sich in dem Maße
ändert, daß das Schlupfverhältnis S der Reifen von einem Soll-
Schlupfverhältnis SO abweicht, das dem Maximalwert des Reibungskoeffizienten
zwischen den Reifen und der Straße entspricht
oder ein Wert in der Nähe des Soll-Schlupfverhältnisses
SO ist, wird die Längsbeschleunigung GX(n) durch den
Filterprozeß in der Filtereinheit 110 korrigiert, so daß
das Schlupf-Verhältnis S der Reifen als das Soll-Schlupfverhältnis
SO, welches dem maximalen Wert des Reibungskoeffizienten
zwischen den Reifen und der Straßenoberfläche entspricht,
oder als ein Wert erhalten wird, der kleiner als
das Soll-Schlupfverhältnis SO ist oder in dessen Nähe liegt.
Insbesondere wird die Längsbeschleunigung GX(n) wie folgt
gefiltert:
Wenn die gegenwärtige Längsbeschleunigung GX(n) gleich oder
höher als die vorher gefilterte und korrigierte Längsbeschleunigung
GXF ist, d. h., wenn das Motorfahrzeug 81 kontinuierlich
beschleunigt, dann wird die korrigierte Längsbeschleunigung
GXF gemäß der nachstehenden Gleichung berechnet:
wobei ein Rauschen durch einen Verzögerungsprozeß entfernt wird,
so daß die korrigierte Längsbeschleunigung GXF verhältnismäßig
bald zu der Längsbeschleunigung GX(n) konvergiert.
Wenn die Längsbeschleunigung GX(n) kleiner als die korrigierte
Längsbeschleunigung GXF ist, d. h. wenn das Fahrzeug 81 im wesentlichen
nicht beschleunigt wird, dann wird der folgende
Prozeß bei jedem mittels des Hauptzeitgebers gezählten Abtastzeit
Δt durchgeführt:
Wenn das Schlupf-Steuerflag FS nicht gesetzt ist, d. h. wenn
das von dem Motor 11 erzeugte Antriebsdrehmoment durch den
Schlupf-Steuerprozeß nicht erniedrigt wird, dann wird, da
das Motorfahrzeug 81 verzögert wird, die korrigierte Längsbeschleunigung
GXF berechnet als:
GXF = GXF - 0,002
so daß verhindert wird, daß sie erniedrigt wird. Das Ansprechen
auf die Forderung des Fahrers nach einer Beschleunigung
des Fahrzeugs 81 bleibt dadurch erhalten.
Selbst wenn der Schlupf s positiv ist, d. h. die Vorderräder
64, 65 einem Schlupf ausgesetzt sind, während das Antriebsdrehmoment
des Motors 11 durch den Schlupf-Steuerprozeß erniedrigt
wird, ergibt sich, da eine Beschleunigung des Fahrzeugs
81 niedrig ist, kein Sicherheitsproblem, und die korrigierte
Längsbeschleunigung GXF wird berechnet als:
GXF = GXF - 0,002
so daß verhindert ist, daß sie niedriger wird. Das Ansprechen
auf die Forderung des Fahrers nach Beschleunigung des Motorfahrzeugs
81 bleibt dadurch erhalten.
Wenn der Schlupf s negativ ist, d. h. das Fahrzeug 81 verzögert
wird, während das Antriebsdrehmoment des Motors 11 durch
den Schlupf-Steuerprozeß erniedrigt wird, wird der maximale
Wert der korrigierten Längsbeschleunigung GXF erhalten, wodurch
das Ansprechen auf die Forderung des Fahrers nach Beschleunigung
des Fahrzeugs 81 erhalten bleibt.
Auf der Basis der korrigierten, auf diese Weise bestimmten
Längsbeschleunigung GXF wird ein entsprechender Korrekturwert
GKF für eine Längsbeschleunigung durch eine Beschleunigungs-
Korrektureinheit 111 aus einer in Fig. 8 dargestellten
Abbildung gelesen. Die Korrekturgröße GKF wird dann durch
einen Addierer 112 zur korrigierten Bezugslängsbeschleunigung
GFF addiert. Die Korrekturgröße GKF hat eine solche Tendenz,
daß sie allmählich zunimmt, wenn die korrigierte Längsbeschleunigung
GXF zunimmt, wie in der Abbildung der Fig. 8
dargestellt ist. Die Abbildung bzw. der Kurvenverlauf der
Fig. 8 wird entsprechend Fahrversuchen u. ä. erzeugt.
Die strichpunktierte Kurve in Fig. 7 stellt die Beziehung zwischen
dem Reibungskoeffizienten zwischen den Reifen und der
Straßenoberfläche, während das Fahrzeug eine Kurve fährt,
und dem Schlupfverhältnis S der Reifen dar. Wie dieser Kurve
zu entnehmen ist, ist das Schlupfverhältnis der Reifen, welches
der maximale Wert des Reibungskoeffizienten zwischen den
Reifen und der Straßenoberfläche während des Kurvenfahrens
ist, beträchtlich kleiner als das Soll-Schlupfverhältnis SO
für die Reifen, welches der Maximalwert des Reibungskoeffizienten
zwischen den Reifen und der Straßenoberfläche ist,
während das Fahrzeug 81 geradeaus fährt. Daher sollte, damit
das Fahrzeug 81 eine glatte Kurvenfahrt ausführt, die korrigierte
Bezugslängsbeschleunigung GFF während der Kurvenfahrt
kleiner sein als diejenige während einer geraden Streckenfahrt.
Basierend auf der geforderten, gemäß Gl. (3) berechneten Querbeschleunigung
GYO wird eine Korrekturgröße GKC für eine
Längsbeschleunigung durch eine Kurvenkorrektureinheit 113
aus einer in Fig. 9 dargestellten Abbildung gelesen. Die Korrekturgröße
GKC für eine Längsbeschleunigung wird durch eine
Subtrahiereinheit 114 von der korrigierten Bezugslängsbeschleunigung
GFF subtrahiert, um dadurch eine Soll-Längsbeschleunigung
GFO, wie folgt, zu schaffen:
GFO = GFF + GKF - GKC.
Wenn die Soll-Längsbeschleunigung GFO kleiner als -0,6 g oder
größer als 0,6 g ist, dann wird der Bereich von -0,6 g mit
0,6 g aus Sicherheit gegenüber Berechnungsfehlern durch eine
Kappeinheit 115 gekappt. Danach wird die gekappte Soll-Längsbeschleunigung
GFO durch eine Drehmoment-Umsetzeinheit
116 in ein Drehmoment umgesetzt, nach welcher dann ein Fahrwiderstand
TR, welcher von einer Fahrwiderstand-Berechnungseinheit
117 berechnet worden ist, durch einen Addierer 118
zu dem Drehmomentwert addiert wird, um dadurch ein Bezugsantriebsdrehmoment
TB wie folgt zu schaffen:
TB = GFO · Wb · r + TR
wobei Wb das Gewicht des Motorfahrzeugs und r der effektive
Radius der Vorderräder 64, 65 ist.
Das Bezugsantriebsdrehmoment TB wird auf diese Weise auf der
Basis der Soll-Längsbeschleunigung GFO bestimmt. Wie vorstehend
beschrieben, wird die Soll-Längsbeschleunigung GFO dadurch
erzeugt, daß die korrigierte Bezugs-Längsbeschleunigung
GFF mit der korrigierten Längsbeschleunigung GXF und der geforderten
Querbeschleunigung GYO korrigiert wird.
Folglich wird, wenn die korrigierte Längsbeschleunigung GXF
größer ist, das Bezugsantriebsdrehmoment TB in einen größeren
Wert korrigiert, und wenn die geforderte Querbeschleunigung
GYO größer wird, wird das Bezugsantriebsdrehmoment TB in einen
kleineren Wert korrigiert. Wenn die korrigierte Längsbeschleunigung
GXF größer ist, wird das Fahrzeug mehr beschleunigt,
und der Reibungskoeffizient der Straßenoberfläche ist
verhältnismäßig groß. In einem solchen Fall wird das Bezugsantriebsdrehmoment
TB auf einen verhältnismäßig großen Wert
gesetzt, damit das Fahrzeug stärker beschleunigt werden kann.
Wenn die geforderte Querbeschleunigung GYO größer ist, durchfährt
das Fahrzeug eine schärfere Kurve oder eine Kurve mit
einem kleineren Krümmungsradius. Während der Kurvenfahrt ist
das Bezugsantriebsdrehmoment TB kleiner gewählt als während
einer Fahrt geradeaus. Seitliche, auf das Motorfahrzeug wirkende
Kräfte werden dann größer, so daß das Motorfahrzeug leichter
um eine Kurve fährt.
Der Fahrwiderstand TR, welcher bei der Berechnung des Bezugsantriebsdrehmoments
TB verwendet wird, kann als eine Funktion
der Fahrzeuggeschwindigkeit V berechnet werden; in der dargestellten
Ausführungsform wird er jedoch aus einem in Fig. 10
dargestellten Kurvenverlauf berechnet. Da der Fahrwiderstand
TR verschiedene Werte auf ebenen und ansteigenden Straßen hat,
weist die in Fig. 10 dargestellte Abbildung zwei Kurven auf,
nämlich eine ausgezogene Kurve für ebene Straße und eine
strichpunktierte Kurve für ansteigende Straßen auf; eine der
Kurven wird auf der Basis eines gefühlten Signals von einem
(nicht dargestellten) am Fahrzeug 81 angebrachten Neigungs-
bzw. Steigungsfühler ausgewählt. Jedoch können auch mehr
Werte des Fahrwiderstands TR einschließlich denjenigen für
eine abwärts führende Straße festgesetzt werden.
Die TCL-Einheit 75 berechnet die Ist-Vorderrad-Umdrehung
VF auf der Basis des gefühlten Signals von dem Vorderrad-Umdrehungsfühler
66 und berechnet auch das Soll-Antriebsdrehmoment
TOS für den Motor 11 über eine Rückkopplungssteuerung
des Bezugsantriebsdrehmoments TB, wobei der Schlupf s
benutzt wird, welcher die Differenz zwischen der Vorderrad-Umdrehungszahl
Vf und einer korrigierten Drehmomentberech
nungs-Vorderrad-Sollumdrehungszahl VFS ist, welche auf der
Basis einer Vorderrad-Sollumdrehung VFO eingeführt und festgesetzt
wird.
Insbesondere wird zum Berechnen der Soll-Längsbeschleunigung
GFO die korrigierte Bezugs-Längsbeschleunigung GFF durch die
Beschleunigungs-Korrektureinheit 111 und die Kurven-Korrektureinheit
113 korrigiert. Die Bezugsdrehmoment-Berechnungs-
Vorderrad-Sollumdrehungszahl VFO wird auch entsprechend
korrigiert, um die korrigierte Drehmomentberechnungs-Vorderrad-Sollumdrehung
VFS zu berechnen.
Die TCL-Einheit 75 liest eine Schlupf-Korrekturgröße VK, welche
der korrigierten Längsbeschleunigung GXF entspricht, aus
einer in Fig. 11 dargestellten Abbildung in der Beschleunigungs-Korrektureinheit
111 und addiert die Schlupf-Korrekturgröße
VK in einem Addierer 119 zu der Bezugsdrehmoment-Be
rechnungs-Vorderrad-Sollumdrehung VFO. Folglich wird die
korrigierte Drehmomentberechnungs-Vorderrad-Sollumdrehungs-VFS
erhöht, und das Schlupfverhältnis S beim Beschleunigen
wird gleich dem Soll-Schlupfverhältnis SO gewählt, welches
durch die ausgezogene Linie in Fig. 7 dargestellt ist, oder
als ein Wert gewählt, welcher kleiner als das Soll-Schlupfverhältnis
SO ist oder nahe bei diesem liegt.
Ebenso wird eine Schlupf-Korrekturgröße VKC, welche der geforderten
Querbeschleunigung GYO entspricht, durch die Kurven-Korrigiereinheit
113 aus einer in Fig. 12 dargestellten Abbildung
gelesen und dann durch eine Subtrahiereinheit 120 von
Vorderrad-Sollumdrehung VFO subtrahiert. Folglich wird
die korrigierte Vorderrad-Sollumdrehung VFS verringert,
wodurch dann das Schlupfverhältnis S während einer Kurvenfahrt
kleiner wird als das Soll-Schlupfverhältnis SO während
einer Fahrt geradeaus. Während die Beschleunigung des Motorfahrzeugs
81 etwas reduziert wird, kann das Fahrzeug 81 gut
um eine Kurve fahren.
Bis die erste neutrale Stellung δM der Lenkspindel 82 eingelernt
ist, nachdem der Zündschlüsselschalter eingeschaltet
ist, ist der Winkel δH der Lenkspindel 82 nicht zuverlässig,
und folglich werden die Korrekturgröße GKC für eine Längsbeschleunigung
und die Schlupf-Korrekturgröße VKC mit 0 multipliziert.
Nachdem das Flag FH, daß die neutrale Lenkwinkelstellung
eingelernt ist, gesetzt worden ist, werden die Korrekturgröße
GKC für eine Längsbeschleunigung und die Schlupf-Korrekturgröße
VKC mit 1 multipliziert. Folglich ist die korrigierte
Drehmoment-Berechnungs-Vorderrad-Sollumdrehung
VFS durch die nachstehende Gleichung gegeben:
VFS = VFO + VK - VKC.
Danach wird ein Schlupf s, welcher die Differenz zwischen der
Ist-Vorderrad-Umdrehung VF, welche durch Filtern des gefühlten
Signals von dem Vorderrad-Umdrehungszahlfühler 66 zum
Entfernen des Rauschens erzeugt wird, und der korrigierten
Vorderrad-Soll-Umdrehung VFS ist, durch eine Subtrahiereinheit
121 berechnet. Wenn der berechnete Schlupf s gleich
oder kleiner als ein vorherbestimmter negativer Wert ist,
z. B. -2,5 km/h, dann wird der Schlupf s durch eine Kappeinheit
122 bei -2,5 km/h gekappt, so daß verhindert wird, daß der Motor
11 infolge von Berechnungsfehlern durchdreht. Der gekappte
Schlupf s wird dann proportionalen und differentiellen
Korrekturprozessen (die später noch beschrieben werden) und
ferner einem integralen Korrekturprozeß mit Hilfe einer Integralkonstanten
ΔTi (was später noch beschrieben wird) unterzogen,
um dadurch ein endgültiges korrigiertes Drehmoment
TPID zu berechnen.
In dem proportionalen Korrekturprozeß wird der Schlupf s mit
Proportional-Koeffizienten KP in einer Multipliziereinheit
123 multipliziert, um dadurch einen korrigierten Grundwert
festzulegen, welcher dann in einer Multipliziereinheit 124
mit einem Korrekturkoeffizienten ρKP multipliziert wird,
welcher entsprechend einem Drehzahluntersetzungsverhältnis
ρm des automatischen Flüssigkeitsgetriebes 13 vorher eingestellt
worden ist, um dadurch ein proportional korrigiertes
Drehmoment Tp zu erzeugen.
In dem differentiellen Korrekturprozeß wird die Änderungsrate
Gs des Schlupfes s in einer Differentiereinheit 125 berechnet
und mit einem Differentialkoeffizienten KO in einer Multipliziereinheit
126 multipliziert, wodurch eine korrigierende
Grundgröße bezüglich einer plötzlichen Änderung im Schlupf s
erzeugt wird. Die korrigierende Grundgröße wird dann in einer
Multipliziereinheit 127 mit einem Korrekturkoeffizienten ρKD
multipliziert, welcher auf dem Drehzahlreduzierverhältnis
ρm des automatischen Flüssigkeitsgetriebes 13 basiert. Die
multiplizierte Korrekturgröße wird dann mittels einer Kappeinheit
128 gekappt, was obere und untere Grenzwerte ergibt, so
daß ein differentiell korrigiertes Drehmoment TD keinen übermäßig
großen Wert hat. Während das Fahrzeug 81 fährt, können
die Vorder- und Hinterräder in Abhängigkeit von dem Straßenzustand
oder der Fahrbedingung des Fahrzeugs 81 durchdrehen und
blockiert werden. Wenn dies der Fall ist, kann die Änderungsrate
Gs des Schlupfes s ein extrem großer positiver oder negativer
Wert sein, wodurch dann der Steuerprozeß zu einem geringeren
Ansprechen divergiert. Folglich kappt die Kappeinheit
128 die Änderungsrate Gs bei einem unteren Grenzwert von beispielsweise
-55 kgm und bei einem oberen Grenzwert von 55 kgm,
so daß das differentiell korrigierte Drehmoment TD keinen
übermäßig großen Wert hat.
Danach werden das proportional korrigierte Drehmoment Tp und
das differentiell korrigierte Drehmoment TD durch einen Addierer
129 addiert, wodurch ein proportional differentiell
korrigiertes Bezugsdrehmoment TPD erzeugt wird. Um den Bereich
zu ändern, bei welchem das proportional differentiell
korrigierte Bezugsdrehmoment TPD in Abhängigkeit von
dem Reibungskoeffizienten zwischen den Reifen und der Straßenoberfläche
korrigiert wird, wird ein Korrekturkoeffizient
Km für Schlupf, welcher der korrigierten Längsbeschleunigung
GXF entspricht, aus einer in Fig. 13 dargestellten Abbildung
gelesen, und das proportional differentiell korrigierte Bezugsdrehmoment
TPD wird mit dem Korrekturkoeffizienten Km für
einen Schlupf in einer Multipliziereinheit 130 multipliziert,
um ein endgültiges proportional differentiell korrigiertes
Drehmoment TPDm zu erzeugen. Der Schlupf-Korrekturkoeffizient
Km tendiert dazu, daß er einen kleineren Wert hat, wenn die
korrigierte Längsbeschleunigung GXF einen kleineren Wert hat,
so daß verhindert ist, daß der Wert, bei welchem das endgültige
proportional differentiell korrigierte Drehmoment TPDm
korrigiert wird, für eine übertriebene Steuerung verringert
wird, wenn das Motorfahrzeug auf einer glatten Straße, wie
einer eisbedeckten Straße, fährt.
Um eine Korrektur zu erreichen, welche einer allmählichen
Änderung im Schlupf s entspricht, wird ein Grundkorrekturwert
in einer Integral-Berechnungseinheit 131 berechnet, und der
Grundkorrekturwert wird mit einem Korrekturkoeffizienten ρKI
in einer Multipliziereinheit 132 multipliziert, welcher gemäß
dem Drehzahlreduzierverhältnis ρm des automatischen
Flüssigkeitsgetriebes 13 vorher eingestellt worden ist, um
dadurch ein integral korrigiertes Drehmoment TI zu schaffen.
In der dargestellten
Ausführungsform wird ein konstantes, sehr kleines, integral
korrigiertes Drehmoment ΔTI für eine erhöhte Steuerungs-Konvergenz
integriert. Wenn der Schlupf s in jeder Abtastperiode
von 15 ms positiv ist, dann wird das sehr kleine,
integral korrigierte Drehmoment ΔTI addiert. Wenn der Schlupf
s negativ ist, dann wird das sehr kleine, integral korrigierte
Drehmoment ΔTI subtrahiert. Da das Beschleunigungsvermögen des
Motorfahrzeugs besser wird, wenn die Zeit, in welcher die Ist-Vorderrad-Umdrehungszahl
VF höher als die Vorderrad-Sollumdrehungszahl
VFS ist, länger ist, wird das integral korrigierte
Drehmoment TI beispielsweise bei einem oberen Grenzwert von
0 kgm gekappt. Um Berechnungsfehler zu vermeiden, wird das
integral korrigierte Drehmoment TI beispielsweise bei einem
unteren Grenzwert von -100 kgm gekappt. Das auf diese Weise
gekappte, integral korrigierte Drehmoment TI ändert sich dann
mit der Zeit, wie in Fig. 14 dargestellt ist.
Die Korrekturkoeffizienten ρKP, ρKI werden aus einer in
Fig. 15 wiedergegebenen Abbildung gelesen, welche in Relation
zu dem Drehzahlverringerungsverhältnis ρm des automatischen
Flüssigkeitsgetriebes 13 voreingestellt wird.
Danach werden das endgültige, proportional differentiell
korrigierte Drehmoment TPDm und das integral korrigierte Drehmoment
TI durch einen Addierer 133 addiert, um dadurch ein
korrigiertes Enddrehmoment TPID zu erzeugen. Das korrigierte
Enddrehmoment TPID wird dann in einer Subtrahiereinheit 134
von dem Bezugsantriebsdrehmoment TB subtrahiert. Die Differenz
wird dann in einer Multipliziereinheit 135 mit dem Reziprokwert
eines Gesamtdrehzahl-Verringerungsverhältnis zwischen
dem Motor 11 und den jeweiligen Wellen 85 und 86 der Vorderräder
64 und 65 multipliziert, um dadurch ein Soll-Antriebsdrehmoment
TOS für den Schlupfsteuerungsprozeß zu erzeugen,
wie durch die folgende Gl. (7) ausgedrückt ist:
wobei ρd das Drehzahlverringerungsverhältnis des Differentials
ist. Wenn das automatische Flüssigkeitsgetriebe 13
hochgeschaltet wird, dann wird ein Drehzahlverringerungsverhältnis
ρm für eine höhere Schaltstellung erzeugt, nachdem
das Hochschalten beendet ist. Insbesondere würde, wenn das
automatische Flüssigkeitsgetriebe 13 hochgeschaltet wird,
wenn ein Drehzahlverringerungsverhältnis ρm für eine höhere
Schaltstellung zu einem Zeitpunkt erzeugt würde, wenn ein
Gangschaltungssignal abgegeben wird, das Soll-Antriebsdrehmoment
TOS erhöht werden, wodurch dann der Motor 11 durchdrehen
würde, wie aus der Gl. (7) ersehen werden kann. Um diesen
Nachteil zu vermeiden, wird während eines Zeitabschnitts,
nachdem ein Gangschaltungssignal abgegeben wird und bis das
Gangschalten beendet ist, beispielsweise für 1,5 s ein Drehzahlverringerungsverhältnis
ρm für eine niedrigere Schaltstellung
erhalten, bei welcher das Sollantriebsdrehmoment
TOS kleiner sein kann, und nach Verstreichen von 1,5 s, gerechnet
von dem Gangschaltsignal, wird ein Drehzahlverringerungsverhältnis
ρm für eine höhere Schaltstellung verwendet.
Aus demselben Grund wird, wenn das automatische Flüssigkeitsgetriebe
13 heruntergeschaltet ist, ein Drehzahlverringerungsverhältnis
ρm für eine niedrigere Gangstellung verwendet, unmittelbar
wenn ein Gangschaltsignal abgegeben wird.
Das das gemäß Gl. (7) berechnete Sollantriebsdrehmoment TOS
natürlich positiv ist, wird es (TOS) durch eine Kappeinheit
136 bei einem Wert gekappt, der gleich oder größer als 0
ist, um Rechenfehler zu verhindern. Danach wird Information
bezüglich des Sollantriebsdrehmoments TO von einem Detektor
137, welcher den Start oder das Ende des Schlupf-Steuerprozesses
bestimmt, an die ECU-Einheit 15 abgegeben.
Wenn allen nachstehend angegebenen Voraussetzungen (a) bis
(e) genügt ist, bestimmt der Detektor 137, daß der Schlupf-Steuerprozeß
gestartet wird, und setzt das Schlupf-Steuerflag
FS. Von dem Detektor 137 wird auch der Schalter 103 beaufschlagt,
um die niedrigere der Hinterrad-Umdrehungen
VRO und des VRR als eine Fahrzeuggeschwindigkeit V auszuwählen,
und überträgt die Information bezüglich des Sollantriebsdrehmoments
TOS an die ECU-Einheit 15. Der Detektor 137 fährt mit
der vorstehend beschriebenen Operation fort, bis er das Ende
des Schlupf-Steuerprozesses feststellt und das Schlupf-Steuerflag
FS rücksetzt.
- (a) Der Fahrer des Fahrzeugs 82 betätigt einen (nicht dargestellten) manuellen Schalter für den Schlupf-Steuerprozeß.
- (b) Das von dem Fahrer geforderte Antriebsdrehmoment Td ist
zumindest ein minimales Drehmoment z. B. von 4 kgm, das erforderlich
ist, damit das Fahrzeug 81 fährt.
In der dargestellten Ausführungsform wird das geforderte Antriebsdrehmoment Td aus einer in Fig. 16 wiedergegebenen Kurvenverlauf-Abbildung gelesen, welche auf einer Motordrehzahl NE basiert, welche aus dem festgestellten Signal von dem Kurbelwellenwinkel-Fühler 62 und aus einem Öffnen RA einer Beschleunigungseinheit berechnet worden ist, die wiederum aus dem gefühlten Signal von dem Öffnungsfühler 76 der Beschleunigungseinheit berechnet worden ist. - (c) Der Schlupf s beträgt 2 km/h oder mehr.
- (d) Die Änderungsrate Gs des Schlupfes s ist 0,2 g oder mehr.
- (e) Die Vorderrad-Istbeschleunigung GF, welche dadurch erzeugt worden ist, daß die Vorderrad-Istumdrehung VF bezüglich der Zeit, mit welcher eine Differenziereinheit 138 differenziert wird, ist 0,2 g oder mehr.
Wenn einer der nachstehend angeführten Bedingungen (f) oder
(g) genügt ist, nachdem der Start des Schlupf-Steuerprozesses
von dem Detektor 137 festgestellt ist, dann setzt der Detektor
137 fest, daß der Schlupf-Steuerprozeß zu Ende geht,
und setzt das Schlupf-Steuerflag FS zurück. Der Detektor 137
stoppt auch die Übertragung des Sollantriebsdrehmoments TOS
an die ECU-Einheit 15 und betätigt den Schalter 103, um eine
höhere von den zwei Hinterrad-Umdrehungen VRL und VRR als
eine Fahrzeuggeschwindigkeit VS auszuwählen.
- (f) Die Bedingung, daß das Sollantriebsdrehmoment TOS gleich oder höher als das geforderte Antriebsdrehmoment Td ist und daß der Schlupf s gleich oder kleiner als ein konstanter Wert von z. B. -2 km/h ist, dauert für einen bestimmten Zeitabschnitt von beispielsweise 0,5 s an.
- (g) Die Bedingung, daß der Leerlaufschalter 68 eingeschaltet worden ist, d. h. der Fahrer das Gaspedal 31 freigegeben hat, dauert einen bestimmten Zeitabschnitt von beispielsweise 0,5 s an.
Das Motorfahrzeug 81 hat einen (nicht dargestellten) manuellen
Schalter, mit welchem der Fahrer den Schlupf-Steuerprozeß
wählen kann. Wenn der Fahrer den manuellen Schalter betätigt,
um den Schlupfsteuerprozeß zu wählen, wird der folgende
Schlupf-Steuerprozeß durchgeführt:
Der Schlupf-Steuerprozeß ist in dem Flußdiagramm der Fig. 17 dargestellt. Wie in Fig. 17 dargestellt, berechnet die TCL-Einheit 75 das Sollantriebsdrehmoment TOS über das Fühlen verschiedener Daten und Berechnungsschritte, wie oben beschrieben worden ist, bei einem Schritt S1. Die Berechnung des Sollantriebsdrehmoments TOS wird unabhängig von dem Betätigen des manuellen Schalters bewirkt.
Der Schlupf-Steuerprozeß ist in dem Flußdiagramm der Fig. 17 dargestellt. Wie in Fig. 17 dargestellt, berechnet die TCL-Einheit 75 das Sollantriebsdrehmoment TOS über das Fühlen verschiedener Daten und Berechnungsschritte, wie oben beschrieben worden ist, bei einem Schritt S1. Die Berechnung des Sollantriebsdrehmoments TOS wird unabhängig von dem Betätigen des manuellen Schalters bewirkt.
Dann bestimmt die TCL-Einheit 75 bei einem Schritt S2, ob
das Schlupf-Steuerflag FS gesetzt ist oder nicht. Da das
Schlupf-Steuerflag FS anfangs nicht gesetzt ist, bestimmt die
TCL-Einheit 75 beim Schritt S3, ob der Schlupf s der Vorderräder
64, 65 größer als ein vorherbestimmter Schwellenwert
von z. B. 2,5 km/h ist oder nicht. Wenn der Schlupf s beim
Schritt S3 nicht größer als 2 km/h ist, dann bestimmt die TCL-Einheit
75 bei einem Schritt S4, ob die Änderungsrate GS des
Schlupfes s größer als 0,2 g ist oder nicht.
Wenn die Änderungsrate Gs beim Schritt S4 größer als 0,2 g
ist, dann bestimmt die TCL-Einheit 75 bei einem Schritt S5,
ob das von dem Fahrer geforderte Antriebsdrehmoment Td gleich
oder größer als ein minimales Drehmoment von z. B. 4 kgm ist
oder nicht, welches erforderlich ist, damit das Fahrzeug 81
fährt, d. h. ob der Fahrer beabsichtigt, mit dem Fahrzeug 82
zu fahren oder nicht.
Wenn das geforderte Drehmoment Td beim Schritt S5 gleich oder
größer als 4 kgm ist, dann setzt die TCL-Einheit 75 bei einem
Schritt S6 das Schlupf-Steuerflag FS und bestimmt bei einem
Schritt S7 wieder, ob das Flag FS gesetzt ist oder nicht. Wenn
das Flag FS beim Schritt S7 gesetzt ist, dann verwendet die
TCL-Einheit 75 das Soll-Antriebsdrehmoment TOS für das Schlupf-Steuerdrehmoment,
welches gemäß Gl. (7) berechnet worden ist,
als das Soll-Antriebsdrehmoment TOS für den Motor 11 bei einem
Schritt S8.
Wenn das Flag FS bei dem Schritt S7 rückgesetzt wird, dann
verwendet die TCL-Einheit 75 bei einem Schritt S9 das maximale
Drehmoment des Motors 11 als das Soll-Antriebsdrehmoment
TOS. Da die ECU-Einheit 15 das Einschaltverhältnis der
solenoid-betätigten Drehmoment-Steuerventile 51 und 56 auf
0% verringert, dann erzeugt der Motor 11 in Abhängigkeit von
dem Betätigen des Gaspedals 31 durch den Fahrer ein Antriebs-Drehmoment.
Wenn der Schlupf s der Vorderräder 64, 65 beim Schritt S3
kleiner als 2 km/h ist oder wenn die Änderungsrate Gs des
Schlupfes s beim Schritt S4 kleiner als 0,2 g ist oder wenn
das geforderte Antriebsdrehmoment Td beim Schritt S5 kleiner
als 4 kgm ist, dann springt die Steuerung auf den Schritt S7.
Die TCL-Einheit 75 verwendet dann bei dem Schritt S9 das
maximale Drehmoment des Motors 11 als das Sollantriebsdrehmoment
TOS, und die ECU-Einheit 15 verringert das Einschaltverhältnis
der Drehmoment-Steuerventile 51 und 56 auf 0% mit
dem Ergebnis, daß der Motor 11 in Abhängigkeit von dem Betätigen
des Gaspedals 31 durch den Fahrer ein Antriebsdrehmoment
erzeugt.
Wenn das Schlupf-Steuerflag FS beim Schritt S2 gesetzt ist,
bestimmt die TCL-Einheit 75 beim Schritt S10, ob die Bedingung,
daß der Schlupf s der Vorderräder 64, 65 gleich oder
kleiner als -2 km/h ist und das geforderte Antriebsdrehmoment
Td gleich oder kleiner als das beim Schritt S1 berechnete
Sollantriebsdrehmoment TO ist, 0,5 s andauert oder nicht.
Wenn die Bedingung, daß der Schlupf s der Vorderräder 64, 65
gleich oder kleiner als -2 km/h ist und das geforderte Drehmoment
Td gleich oder kleiner als das beim Schritt S1 berechnete
Sollantriebsdrehmoment TOS ist, bei einem Schritt S10
0,5 s andauert, d. h. wenn der Fahrer das Fahrzeug 81 nicht
beschleunigen will, dann setzt die TCL-Einheit 75 das Schlupf-Steuerflag
FS bei einem Schritt S11 zurück, von welchem dann
die Steuerung auf den Schritt S7 übergeht.
Wenn die Bedingung, daß der Schlupf s der Vorderräder 64, 65
gleich oder kleiner als -2 km/h ist und das geforderte Drehmoment
Td gleich oder kleiner als das beim Schritt S1 berechnete
Sollantriebsdrehmoment TOS ist, bei dem Schritt S10
nicht 0,5 s andauert, d. h. wenn der Fahrer das Fahrzeug 81
zu beschleunigen wünscht, dann bestimmt die TCL-Einheit 75
bei einem Schritt S12, ob der Leerlaufschalter 68 angeschaltet
ist oder nicht, d. h. ob der vollständig geschlossene
Zustand der Drosselklappe 20 für 0,2 s andauert oder nicht.
Wenn der Leerlaufschalter 68 eingeschaltet wird, dann geht,
da der Fahrer nicht auf das Gaspedal 31 tritt, die Steuerung
auf den Schritt S11 über, bei welchem das Schlupf-Steuerflag
FS rückgesetzt wird. Wenn dagegen der Leerlaufschalter 68 bei
einem Schritt S12 ausgeschaltet wird, dann geht, da der Fahrer
das Gaspedal 31 tritt, die Steuerung von dem Schritt S12
auf den Schritt S7 über.
Bei dem Kurvensteuerprozeß für das Fahrzeug 81 berechnet die
TCL-Einheit 75 eine geforderte Querbeschleunigung GYO für das
Fahrzeug 61 aus der Lenkspindel-Winkelstellung δH und der
Fahrzeuggeschwindigkeit V und setzt eine Beschleunigung in
der Längsrichtung des Fahrzeugs 81 fest, so daß das Fahrzeug
81 kein extremes Untersteuerverhalten, d. h. eine Soll-Längsbeschleunigung
GXO hat, welche auf der Sollquerbeschleunigung
GYO basiert. Die TCL-Einheit 75 berechnet dann ein
Sollantriebsdrehmoment TOC für den Motor 11, welcher auf die
Soll-Längsbeschleunigung GXO anspricht.
Wenn das Sollantriebsdrehmoment TOC, welches für den Motor
11 jeweils in Abschnitten von 15 ms festgelegt wird, um einen
großen Wert zu- oder abnimmt, werden durch die Beschleunigung
und Verzögerung des Fahrzeugs 81 Stöße erzeugt, wodurch der
Fahrkomfort des Fahrzeugs 81 gemindert wird. Wenn im Hinblick
auf eine derartige Schwierigkeit das Sollantriebsdrehmoment
TOC für den Motor in einem Maße zu- und abnimmt, daß der
Fahrkomfort des Fahrzeugs 81 gemindert wird, dann muß die
Größe begrenzt werden, um welche das Sollantriebsdrehmoment
TOC zu- oder abnimmt.
In Fig. 18 ist in Blockform eine Berechnungsprozedur für den
Kurvensteuerprozeß dargestellt, welcher entsprechend ausgelegt
ist, um der vorstehenden Forderung zu entsprechen. Die
TCL-Einheit 75 berechnet die Fahrzeuggeschwindigkeit V entsprechend
der Gl. (1) aus den Ausgangssignalen von den Hinterrad-Umdrehungsfühlern
79 und 80 und berechnet auch den
Lenkwinkel δ der Vorderräder 64, 65 gemäß der Gl. (2) auf der
Basis des von dem Lenkwinkelfühler 83 festgestellten Signals.
Die TCL-Einheit 75 berechnet eine geforderte Querbeschleunigung
GYO zu diesem Zeitpunkt gemäß der Gl. (3).
Der Stabilitätsfaktor A hat einen Wert, welcher in Abhängigkeit
von dem Aufbau der Aufhängungen des Motorfahrzeugs 81,
den Eigenschaften der Reifen und dem Straßenzustand bestimmt
wird. Insbesondere wird der Stabilitätsfaktor A als die Steigung
einer Tangente an den Graphen von Fig. 19 ausgedrückt,
welcher die Beziehung zwischen der Ist-Querbeschleunigung
GY, welche auf das Fahrzeug 81 bei einer normalen kreisförmigen
Kurve ausgeübt wird, und dem Lenkwinkelverhältnis δH/δHO
der Lenkspindel 82 zu diesem Zeitpunkt zeigt, d. h. das Verhältnis
des Winkels δH der Lenkspindel 82 bei einer Beschleunigung
zu dessen Winkel δHO, während das Fahrzeug mit einer
sehr niedrigen Geschwindigkeit fährt, wenn die Querbeschleunigung
GY nahe bei 0 ist. In einem Bereich, in welchem die
Querbeschleunigung GY klein ist und die Fahrzeuggeschwindigkeit
V nicht sehr hoch ist, hat der Stabilitätsfaktor A einen
im wesentlichen konstanten Wert (=0,002). Wenn die Querbeschleunigung
GY über 0,6 g hinausgeht, nimmt der Stabilitätsfaktor
A stark zu, wodurch dann das Fahrzeug 81 ein sehr starkes
Untersteuerverhalten zeigt.
Auf der Basis der in Fig. 19 wiedergegebenen Kurvenverlaufabbildung
ist der Stabilitätsfaktor A auf 0,002 eingestellt, und
das Antriebsdrehmoment des Motors 11 wird so gesteuert, daß die
geforderte Querbeschleunigung GYO für das Fahrzeug 81, welche
entsprechend der Gl. (3) berechnet wird, kleiner als 0,6 g ist.
Bei einer glatten Straße, wie beispielsweise einer schneebedeckten
Straße, kann der Stabilitätsfaktor A beispielsweise
auf etwa 0,005 eingestellt sein.
Nachdem die geforderte Querbeschleunigung GYO berechnet worden
ist, wird die Soll-Längsbeschleunigung GYO für das Fahrzeug
82, welche entsprechend der Größe der geforderten Querbeschleunigung
GYO und der Fahrzeuggeschwindigkeit V festgesetzt
worden ist, aus einer in Fig. 20 dargestellten Abbildung
gelesen, welche in der TCL-Einheit 75 gespeichert ist.
Dann wird das Sollantriebsdrehmoment TOC des Motors 11,
welches der Soll-Längsbeschleunigung GXO entspricht, entsprechend
der nachstehenden Gl. (8) berechnet:
wobei TL das Straßen-Belastungsdrehmoment ist, welches der
Widerstand an der Straßenoberfläche ist, und als eine Funktion
der Querbeschleunigung GY des Motorfahrzeugs 81 bestimmt
wird. Das Straßen-Belastungs-Drehmoment TL wird in dieser
Ausführungsform aus der in Fig. 21 dargestellten Abbildung
bestimmt. Das Fahrzeug 81 hat einen (nicht dargestellten)
manuellen Schalter, mit welchem der Fahrer das Kurvensteuerverhalten
wählen kann. Wenn der Fahrer den manuellen Schalter
betätigt, um das Schlupf-Steuerprogramm auszuwählen, wird der
folgende Kurvensteuerprozeß ausgeführt.
In Fig. 22 ist eine Steuerfolge zum Bestimmen eines Sollantriebsdrehmoments
TOC für den Kurvensteuerprozeß dargestellt.
Wie in Fig. 22 dargestellt, berechnet die TCL-Einheit 75 ein
Sollantriebsdrehmoment TOC(n) durch das Feststellen verschiedener
Daten und Berechnungsschritte, wie oben beschrieben ist,
bei einem Schritt C1. Die Berechnung des Sollantriebsdrehmoments
TOC(n) wird unabhängig von der Betätigung des manuellen
Schalters bewirkt.
Dann bestimmt die TCL-Einheit 75 bei einem Schritt C2, ob das
Fahrzeug 81 sich in dem Kurvensteuerprozeß befindet, d. h. ob
das Kurvensteuerflag FC gesetzt ist oder nicht. Da das Fahrzeug
81 sich zuerst nicht in dem Kurvensteuerprozeß befindet,
wird das Flag FC rückgesetzt, und die TCL-Einheit 75 bestimmt
bei einem Schritt C3, ob das Sollantriebsdrehmoment TOC(n)
beispielsweise gleich oder kleiner als (Td-2) ist oder nicht.
Obwohl ein Sollantriebsdrehmoment TOC berechnet werden kann,
während das Fahrzeug 81 geradeaus fährt, ist dessen Wert normalerweise
größer als das geforderte Antriebsdrehmoment Td.
Da das geforderte Antriebsdrehmoment Td im allgemeinen kleiner
wird, wenn das Fahrzeug eine Kurve durchfährt, wird der
Kurvensteuerprozeß gestartet, vorausgesetzt, das Sollantriebsdrehmoment
TOC ist gleich oder kleiner als der Schwellenwert
Td-2).
Der Schwellenwert ist als (Td-2) gewählt, um eine Hystereseeigenschaft
zu schaffen, um ein Schlingern in dem Kurvensteuerprozeß
zu verhindern. Wenn das Sollantriebsdrehmoment
TOC(n) gleich oder kleiner als der Schwellenwert (Td-2) bei
dem Schritt C3 ist, dann bestimmt die TCL-Einheit 75, ob der
Leerlaufschalter 68 bei einem Schritt C4 eingeschaltet ist
oder nicht.
Wenn der Leerlaufschalter 68 bei dem Schritt C4 ausgeschaltet
ist, d. h. wenn von dem Fahrer das Gaspedal 31 betätigt
wird, dann setzt die TCL-Einheit 75 das Kurvensteuerflag FC
bei einem Schritt C5. Dann bestimmt die TCL-Einheit 75 bei
einem Schritt C6, ob das einer neutralen Stellung entsprechende
Lenkwinkel-Flag FH gesetzt ist oder nicht, d. h. ob
der von dem Lenkwinkelfühler 83 festgestellte Lenkwinkel δ
zulässig ist oder nicht. Wenn das Flag FH bei dem Schritt
C6 gesetzt wird, dann bestimmt bei einem Schritt C7 die TCL-Einheit
75 wieder, ob das Kurvensteuerflag FC gesetzt ist
oder nicht.
Da in dem vorstehend beschriebenen Prozeß das Kurvensteuerflag
FC bei dem Schritt C5 gesetzt worden ist, wird
bei dem Schritt C7 bestimmt, daß das Kurvensteuerflag FC
gesetzt ist. Dann verwendet die TCL-Einheit 75 das Sollantriebsdrehmoment
TOC(n), welches gemäß Gl. (8) berechnet
worden ist, als ein Sollantriebsdrehmoment TOC für den Kurvensteuerprozeß.
Wenn das Flag FH bei dem Schritt C6 nicht gesetzt wird, da
der gemäß Gl. (2) berechnete Lenkwinkel δ nicht zuverlässig
ist, wird das gemäß Gl. (8) berechnete Sollantriebsdrehmoment
TOC nicht verwendet. Die TCL-Einheit 75 verwendet bei einem
Schritt C9 das maximale Drehmoment des Motors 11 als das
Sollantriebsdrehmoment TOC. Da die ECU-Einheit 15 das Einschaltverhältnis
der solenoid-betätigten Drehmoment-Steuerventile
51 und 56 auf 0% verringert, erzeugt der Motor 11 in
Abhängigkeit von dem Betätigen des Gaspedals 31 durch den Fahrer
ein Antriebsdrehmoment.
Wenn das Sollantriebsdrehmoment TOC(n) bei dem Schritt C4
größer als (Td-2) ist, dann geht die Steuerung nicht auf
den Kurvensteuerprozeß, sondern von dem Schritt C6 oder C7
auf den Schritt C9 über. Bei dem Schritt C9 verringert die
ECU-Einheit 15 das Einschaltverhältnis der Ventile 51 und
56 auf 0%, so daß der Motor 11 in Abhängigkeit von dem Betätigen
des Gaspedals 31 durch den Fahrer ein Antriebsdrehmoment
erzeugt.
Wenn der Leerlaufschalter 68 bei dem Schritt C4 eingeschaltet
wird, d. h. wenn das Gaspedal 31 von dem Fahrer nicht betätigt
wird, dann verwendet die TCL-Einheit 75 das maximale Drehmoment
des Motors 11 bei dem Schritt C9 als das Sollantriebsdrehmoment
TOC. Da die ECU-Einheit 15 das Einschaltverhältnis
der Ventile 51 und 56 auf 0% verringert, erzeugt der Motor 11
bei dem Betätigen des Gaspedals 31 durch den Fahrer ein Antriebsdrehmoment.
Daher wird kein Kurvensteuerprozeß durchgeführt.
Wenn das Kurvensteuerflag FC bei dem Schritt C2 gesetzt ist,
dann bestimmt die TCL-Einheit 75 bei einem Schritt C10, ob
die Differenz ΔT zwischen dem gegenwärtig berechneten Sollantriebsdrehmoment
TOC(n) und dem vorher berechneten Sollantriebsdrehmoment
TOC(n-1) größer als eine zulässige Drehmomentabnahme
oder -zunahme TK ist. Der zulässige Wert TK ist
ein Drehmoment, welches klein genug ist, so daß der Fahrer
und die Fahrgäste bei einer Beschleunigung oder Verzögerung
des Fahrzeugs 81 keine Stöße fühlen. Wenn die Soll-Längsbeschleunigung
GXO des Fahrzeugs 81 auf 0,1 g/s herabzusetzen
ist, dann ist mit Hilfe von Gl. (8) der zulässige Wert TK gegeben
als:
Wenn die Differenz ΔT zwischen dem augenblicklich berechneten
Sollantriebsdrehmoment TOC(n) und dem vorher berechneten
Sollantriebsdrehmoment TOC(n-1) nicht größer als der
zulässige Wert TK für eine Drehmomentzunahme oder -abnahme
beim Schritt C10 ist, dann bestimmt die TCL-Einheit 75 bei einem
Schritt C11, ob die Differenz ΔT zwischen dem augenblicklich
berechneten Sollantriebsdrehmoment TOC(n) und dem
vorher berechneten Sollantriebsdrehmoment TOC(n-1) größer
als ein negativer zulässiger Wert TK einer Drehmomentzunahme
oder -abnahme ist.
Wenn die Differenz ΔT zwischen dem augenblicklich und dem
vorher berechneten Soll-Antriebsdrehmoment TOC(n) bzw. TOC(n-1)
größer ist als der negative zulässige Wert TK einer Drehmomentzunahme
oder -abnahme bei dem Schritt C11, da der Absolutwert
|ΔT| der Differenz zwischen dem augenblicklich und
dem vorher berechneten Sollantriebsdrehmoment TOC(n) bzw.
TOC(n-1) kleiner als der zulässige Wert TK einer Drehmomentzunahme
und -abnahme ist, wird das augenblicklich berechnete
Sollantriebsdrehmoment TOC(n) so, wie es ist, verwendet, wenn
die Steuerung den Schritt C8 erreicht.
Wenn jedoch die Differenz ΔT zwischen dem augenblicklich
und dem vorher berechneten Sollantriebsdrehmoment TOC(n) bzw.
TOC(n-1) nicht größer als der negative, zulässige Wert TK
einer Drehmomentzunahme und -abnahme ist, dann wird bei einem
Schritt C12 das augenblickliche Sollantriebsdrehmoment
TOC(n) entsprechend der folgenden Gleichung festgesetzt, wenn
die Steuerung den Schritt C8 erreicht:
TOC(n) = TOC(n-1) - TK.
Folglich ist eine Verringerung in dem vorher berechneten
Sollantriebsdrehmoment TOC(n-1) auf den zulässigen Wert
TK einer Drehmomentzunahme und -abnahme begrenzt, um dadurch
einen Verzögerungsstoß zu verringern, der erzeugt wird, wenn das
Antriebsdrehmoment des Motors 11 erniedrigt wird. Wenn die
Differenz ΔT zwischen dem augenblicklichen und dem vorher
berechneten Sollantriebsdrehmoment TOC(n) bzw. TOC(n-1)
größer als der zulässige Wert TK einer Drehmomentzunahme und
-abnahme ist, dann wird das augenblickliche Sollantriebsdrehmoment
TOC(n) bei einem Schritt C13 entsprechend der folgenden
Gleichung festgesetzt, wenn die Steuerung den Schritt C8
erreicht:
TOC(n) = TOC(n-1) + TK.
Wenn daher die Differenz ΔT zwischen dem augenblicklichen
und dem vorher berechneten Sollantriebsdrehmoment TOC bzw. TOC(n-1)
den zulässigen Wert TK einer Drehmomentzunahme und -abnahme
überschreitet, dann wird eine Zunahme in dem vorher berechneten
Sollantriebsdrehmoment TOC(n-1) durch den zulässigen
Wert TK einer Drehmomentzunahme und -abnahme begrenzt, um
dadurch einen Beschleunigungsstoß zu mindern, der erzeugt
worden ist, wenn das Antriebsdrehmoment des Motors 11 erhöht
wird.
Nachdem das augenblickliche Sollantriebsdrehmoment TOC(n)
festgesetzt ist, bestimmt bei einem Schritt C14 die TCL-Einheit
75, ob das Sollantriebsdrehmoment TOC(n) größer als
das von dem Fahrer geforderte Antriebsdrehmoment Td ist.
Wenn das Kurvensteuerflag FC gesetzt ist, da das Sollantriebsdrehmoment
TOC(n) nicht größer als das geforderte
Antriebsdrehmoment Td ist, dann bestimmt bei einem
Schritt C15 die TCL-Einheit 76, ob der Leerlaufschalter 68
eingeschaltet ist oder nicht. Wenn der Leerlaufschalter 68
bei dem Schritt C15 nicht eingeschaltet ist, geht, da dann das
Fahrzeug 82 den Kurvensteuerprozeß erfordert, die Steuerung
auf den Schritt C6 über.
Wenn das Sollantriebsdrehmoment TOC(n) größer als das geforderte
Antriebsdrehmoment Td beim Schritt C14 ist, setzt,
da dann der Kurvensteuerprozeß beendet ist, die TCL-Einheit
75 das Kurvensteuerflag FC bei einem Schritt C16 zurück.
Wenn der Leerlaufschalter 68 bei dem Schritt C15 eingeschaltet
ist, geht, da dann das Gaspedal 81 nicht gedrückt wird,
eine Steuerung von dem Schritt C15 auf den Schritt C16,
bei welchem das Kurvensteuerflag FC rückgesetzt wird. Wenn
das Flag FC bei dem Schritt C16 rückgesetzt wird, verwendet
die TCL-Einheit 75 das maximale Drehmoment des Motors 11
als das Sollantriebsdrehmoment TOC, und die ECU-Einheit 15
verkleinert das Einschaltverhältnis der solenoid-betätigten
Drehmomentsteuerventile 51 und 56 auf 0%, und der Motor 11
erzeugt in Abhängigkeit von der Betätigung des Gaspedals
31 durch den Fahrer ein Antriebsdrehmoment.
Nachdem das Sollantriebsdrehmoment TOC für den Kurvensteuerprozeß
berechnet worden ist, wählt die TCL-Einheit aus diesen
zwei Sollantriebsdrehmomenten TOS und TOC ein optimales endgültiges
Sollantriebsdrehmoment TO aus und überträgt dieses
Drehmoment TO an die ECU-Einheit 15. Im Hinblick auf die Sicherheit
des Fahrzeugs 81, wenn es fährt, überträgt die TCL-Einheit
56 das Sollantriebsdrehmoment mit dem kleinsten numerischen
Wert vorrangig an die ECU-Einheit 15. Da jedoch
das Sollantriebsdrehmoment TOS für den Schlupfsteuerprozeß
im allgemeinen immer kleiner ist als das Sollantriebsdrehmoment
TOL für den Kurvensteuerprozeß, kann das endgültige Sollantriebsdrehmoment
TO in der Größenordnung des Schlupf- und
des Kurven-Steuerprozesses gewählt werden.
Der Prozeß zum Auswählen eines endgültigen Sollantriebsdrehmoments
aus den Sollantriebsdrehmomenten TOS und TOC ist in
Fig. 23 dargestellt. In Fig. 23 werden die Sollantriebsdrehmomente
TO und TC für den Schlupf bzw. für den Kurvensteuerprozeß
bei einem Schritt M11 berechnet. Dann wird bei einem
Schritt M12 bestimmt, ob das Schlupfsteuerflag FS gesetzt
ist oder nicht. Wenn das Flag FS gesetzt ist, dann wird das
Sollantriebsdrehmoment TOS für den Schlupfsteuerprozeß als
ein endgültiges Sollantriebsdrehmoment TO bei einem Schritt
M13 ausgewählt und an die ECU-Einheit 15 übertragen. Wenn das
Kurvensteuerflag FC bei dem Schritt M14 nicht gesetzt ist,
dann überträgt die TCL-Einheit 75 das maximale Antriebsdrehmoment
des Motors 11 als ein endgültiges Sollantriebsdrehmoment
TO an die ECU-Einheit 15.
Zusätzlich zum Auswählen des endgültigen Sollantriebsdrehmoments
TO setzt, wenn das Fahrzeug 81 so schnell gestartet
wird, daß die Ausgangsleistung des Motors 11 auch durch ein
vollständiges Schließen der Drosselklappe 20 über das Stellglied
41 nicht schnell genug reduziert werden kann oder wenn
die Straße sich von einer normalen trockenen Straße in eine
eisbedeckte Straße ändert, die TCL-Einheit 75 ein Verzögerungsverhältnis
bezüglich der Grundverzögerung PB des Zündzeitpunkts
P fest, welcher durch die ECU-Einheit 15 festgesetzt
ist, und überträgt das Verzögerungsverhältnis an die
ECU-Einheit 15.
Die Grundverzögerung PB ist eine maximale Verzögerung, welche
den normalen Betrieb des Motors 11 nicht hindert, und
wird auf der Basis der dem Motor zugeführten Ansaugluftmenge
und der Motordrehzahl NE bestimmt. In der vorliegenden Ausführungsform
gibt es vier Verzögerungsverhältnisse, d. h.
einen Pegel 0 zum Einstellen der Grundverzögerung PB auf 0,
einen Pegel I zum Verdichten einer Grundverzögerung PB
auf 2/3, einen Pegel II zum Abgeben der Grundverzögerung
PB, so wie sie ist, und einen Pegel III zum Abgeben einer Grundverzögerung
PB, so wie sie ist, und bei einem vollständigen
Schließen der Drosselklappe 20. Grundsätzlich wird, wenn die
Änderungsrate GS des Schlupfes s größer wird, das Verzögerungsverhältnis
so gewählt, daß es die Verzögerung größer
macht.
In Fig. 24 ist ein Prozeß zum Auswählen eines Verzögerungsverhältnisses
dargestellt. Die TCL-Einheit 75 bestimmt
zuerst bei dem Schritt P1 einen Verzögerungspegel auf der
Basis der Schlupf-Änderung Gs. Insbesondere wird ein Verzögerungspegel
aus einer in Fig. 27 dargestellten Verzögerungspegel-Mappe
oder -Abbildung gelesen, welche auf der Schlupfänderung
Gs basiert. Die TCL-Einheit 75 bestimmt dann bei
einem Schritt P1, ob das Verzögerungsverhältnis der Pegel
III ist oder nicht. Wenn das Verzögerungsverhältnis der Pegel
III ist, dann bestimmt die TCL-Einheit 75 bei einem Schritt
P2, ob das automatische Flüssigkeitsgetriebe 13 durch die
hydraulische Steuervorrichtung 16 zu steuern ist, um Schaltstellungen
einzustellen.
Wenn das automatische Flüssigkeitsgetriebe 13 bei dem Schritt
P2 Gangstellungen einstellt, um zu verhindern, daß der Motor
11 infolge einer übermäßigen Verringerung der Ausgangsleistung
abgewürgt wird, wird das Verzögerungsverhältnis bei einem
Schritt P3 auf den Pegel II zurückgesetzt, und bei einem
Schritt P4 wird dann bestimmt, ob das Verzögerungsverhältnis
der Pegel II ist oder nicht. Da das Verzögerungsverhältnis
beim Schritt P4 der Pegel II ist, wird bei einem Schritt P5
bestimmt, ob der Schlupf s der Vorderräder 64, 65 kleiner
als 5 km/h ist. Wenn der Schlupf beim Schritt 5 kleiner als
5 km/h ist, d. h. wenn die Vorderräder 64, 65 im wesentlichen
keinen Schlupf aufweisen, dann bestimmt die TCL-Einheit 75
bei einem Schritt P6, ob die Änderungsrate Gs des Schlupfes
s kleiner als 0g ist oder nicht.
Wenn die Änderungsrate Gs des Schlupfes s bei dem Schritt P6
kleiner als 0g ist, dann stellt die TCL-Einheit 75 das Verzögerungsverhältnis
auf den Pegel 0 ein und gibt den Pegel
0 bei einem Schritt P7 an die ECU-Einheit 15 ab. Wenn dagegen
die Änderungsrate Gs des Schlupfes s bei dem Schritt P6
gleich oder kleiner als 0g ist, dann bestimmt die TCL-Einheit
75 bei einem Schritt P8, ob der Schlupf s der Vorderräder
64, 65 kleiner als 0 km/h ist.
Wenn der Schlupf s bei einem Schritt P8 kleiner als 0 km/h
ist, dann setzt die TCL-Einheit 75 bei einem Schritt P9 das
Verzögerungsverhältnis auf den Pegel 0 zurück und gibt den
Pegel 0 an die ECU-Einheit 15 ab. Wenn dagegen der Schlupf
s bei dem Schritt P8 höher als 0 km/h ist, d. h. wenn die
Vorderräder 64, 65 mehr oder weniger durchrutschen, dann hält
die TCL-Einheit 75 das Verzögerungsverhältnis auf dem Pegel
II und gibt den Pegel II an die ECU-Einheit 15 ab.
Wenn der Schlupf s bei dem Schritt P5 größer als 5 km/h ist,
d. h. wenn die Vorderräder 64, 65 durchrutschen, dann gibt
die TCL-Einheit 75 bei einem Schritt P11 das Verzögerungsverhältnis
mit dem Pegel II an die ECU-Einheit 15 ab. Wenn das
Verzögerungsverhältnis bei dem Schritt P1 nicht der Pegel III
ist, dann geht die Steuerung auf den Schritt P4 über. Wenn
das Verzögerungsverhältnis bei dem Schritt P4 nicht der Pegel
II ist, dann gibt die TCL-Einheit 75 beim Schritt P12 das
Verzögerungsverhältnis mit dem Pegel 0 an die ECU-Einheit
15 ab.
Wenn das automatische Flüssigkeitsgetriebe 13 bei dem Schritt
P2 nicht schaltet, dann bestimmt die TCL-Einheit 75 bei dem
Schritt P13, ob der Schlupf s der Vorderräder 64, 65 bei einem
Schritt P13 kleiner als 12 km/h ist. Wenn der Schlupf s
bei dem Schritt P13 kleiner als 12 km/h ist, dann bestimmt die
TCL-Einheit 75 bei einem Schritt P14, ob die Änderungsrate
Gs des Schlupfes s kleiner als -0,05 g ist oder nicht. Wenn
die Änderungsrate Gs des Schlupfes s bei dem Schritt P14 kleiner
als -0,05 g ist, dann setzt die TCL-Einheit 75 das Verzögerungsverhältnis
auf den Pegel II zurück, und die Steuerung
geht auf den Schritt P4.
Wenn der Schlupf s der Vorderräder 64, 65 bei dem Schritt
P13 größer als 12 km/h ist, d. h. die Vorderräder 64, 65 stark
durchrutschen, hält die TCL-Einheit 75 bei einem Schritt P16
das Verzögerungsverhältnis auf dem Pegel III und gibt den
Pegel III an die ECU-Einheit 15 ab. Wenn die Änderungsrate
Gs des Schlupfes s bei dem Schritt P14 größer als -0,05 g
ist, d. h. wenn der Schlupf zuzunehmen beginnt, dann bestimmt
die TCL-Einheit 75 bei einem Schritt P17, ob der Schlupf s
kleiner als 5 km/h ist oder nicht.
Wenn der Schlupf s größer als 5 km/h bei dem Schritt P17 ist,
d. h. wenn der Schlupf s größer als 5 km/h und kleiner als
12 km/h ist, dann hält die TCL-Einheit 75 bei einem Schritt
P18 das Verzögerungsverhältnis auf dem Pegel III und gibt den
Pegel III an die ECU-Einheit 15 ab. Wenn der Schlupf s bei
dem Schritt P17 kleiner als 5 km/h ist, dann bestimmt die
TCL-Einheit 25 bei einem Schritt P19, ob die Änderungsrate
Gs des Schlupfes s kleiner als 0g ist oder nicht, d. h. ob
das Motorfahrzeug 81 verzögert wird.
Wenn die Änderungsrate Gs des Schlupfes s bei dem Schritt
P19 kleiner als 0g ist, setzt, da dann das Fahrzeug 81 nicht
beschleunigt, die TCL-Einheit 75 das Verzögerungsverhältnis
bei einem Schritt P20 auf den Pegel 0 und gibt den Pegel 0
an die ECU-Einheit 15 ab. Wenn die Änderungsrate Gs des
Schlupfes s bei dem Schritt P19 größer als 0g ist, d. h. wenn
das Fahrzeug 18 beschleunigt wird, dann bestimmt die TCL-Einheit
75 bei einem Schritt P21, ob der Schlupf s kleiner als
0 km/h ist.
Wenn der Schlupf s bei einem Schritt P21 kleiner als 0 km/h
ist, d. h. wenn kein Schlupf erzeugt wird, dann setzt die TCL-Einheit
75 bei einem Schritt P21 das Verzögerungsverhältnis
auf den Pegel 0 zurück und gibt den Pegel 0 an die ECU-Einheit
15 ab. Wenn dagegen der Schlupf s bei dem Schritt P21
höher als 0 km/h ist, dann hält, da der Schlupf möglicherweise
zunehmen kann, die TCL-Einheit 75 bei dem Schritt P23
das Verzögerungsverhältnis auf dem Pegel III und gibt den
Pegel III an die ECU-Einheit 15 ab.
Die ECU-Einheit 15 hat eine (nicht dargestellte) Map- bzw.
Abbildung, welche die Beziehung zwischen dem Zündzeitpunkt P,
welcher auf der Basis der Motordrehzahl NE und der dem Motor
11 zugeführten Ansaugluftmenge festgesetzt ist, und der Grundverzögerung
PB speichert. Die ECU-Einheit 15 liest den
Zündzeitpunkt P und die Grundverzögerung PB aus der Map-
bzw. Abbildung auf der Basis des gefühlten Signals von dem
Kurbelwellenwinkel-Fühler 62 und des gefühlten Signals von
dem Luftstromfühler und korrigiert dann den Zündzeitpunkt P
und die gelesene Grundverzögerung PB auf der Basis des Verzögerungsverhältnis
der TCL-Einheit 75, um dadurch eine Soll-Verzögerung
PO zu schaffen. Der obere Grenzwert für die Soll-Verzögerung
PO wird so festgesetzt, daß er einer oberen
Grenztemperatur für Abgase entspricht, welche niedrig genug
ist, damit der Katalysator zum Reinigen der Abgase keinen
Schaden nimmt. Die Temperatur der Abgase wird durch das von
dem Abgas-Temperaturfühler 74 gefühlte Signal bestimmt.
Wenn die Temperatur des Kühlmittels des Motors 11, welche
mittels des Kühlmitteltemperaturfühlers 71 festgestellt wird,
niedriger als ein vorherbestimmter Wert ist, dann wird der
Prozeß zum Verzögern des Zündzeitpunktes P, wie oben beschrieben
ist, unterbrochen, da ein Verzögern des Zündzeitpunktes
P zu einem Klopfen oder Blockieren des Motors 11
führen würde.
In Fig. 25 ist eine Prozedur zum Berechnen der Sollverzögerung
PO in dem vorstehend beschriebenen Verzögerungssteuerprozeß
dargestellt. Zuerst bestimmt die ECU-Einheit 15 bei einem
Schritt Q1, ob das Schlupfsteuerflag FS gesetzt ist oder
nicht. Wenn das Flag FS bei dem Schritt Q1 gesetzt ist, dann
bestimmt die ECU-Einheit 15 bei einem Schritt Q2, ob das Verzögerungsverhältnis
auf den Pegel III eingestellt ist.
Wenn das Verzögerungsverhältnis bei dem Schritt Q2 auf den
Pegel III eingestellt ist, dann verwendet die ECU-Einheit 15
bei einem Schritt Q3 die aus der Mappe gelesene Grundverzögerung
PB als die Sollverzögerung PO, welche den Zündpunkt P
um die Sollverzögerung PO verzögert. Damit die Drosselklappe
20 unabhängig von dem endgültigen Sollantriebsdrehmoment
TO vollständig geschlossen wird, stellt die ECU-Einheit 15
bei einem Schritt Q4 das Einschaltverhältnis der solenoid-betätigten
Drehmoment-Steuerventile 51 und 56 auf 100% ein,
wodurch dann der Motor 11 zwangsläufig im Leerlauf läuft.
Wenn das Verzögerungsverhältnis beim Schritt Q2 nicht der
Pegel III ist, dann bestimmt die ECU-Einheit 15 bei einem
Schritt Q5, ob das Verzögerungsverhältnis auf den Pegel II
eingestellt ist. Wenn das Verzögerungsverhältnis bei dem
Schritt Q5 der Pegel II ist, dann setzt die ECU-Einheit
15 die Sollverzögerung PO gemäß der nachstehenden Gleichung
fest und verzögert den Zündzeitpunkt P um die Sollverzögerung
PO:
Die ECU-Einheit 15 stellt dann beim Schritt Q7 das Einschaltverhältnis
der Ventile 51 und 56 in Abhängigkeit von
dem Sollantriebsdrehmoment TOS ein, welches das Antriebsdrehmoment
des Motors 11 unabhängig von dem Betätigen des
Gaspedals 31 durch den Fahrer verringert. Die ECU-Einheit
15 speichert dann eine Mappe zum Bestimmen einer Klappenöffnung
RT, wobei die Motordrehzahl NE und das Antriebsdrehmoment
des Motors 11 als Parameter verwendet werden. Die
ECU-Einheit 15 liest aus der Mappe eine Drossel-Sollöffnung
RTO, welche der augenblicklichen Motordrehzahl NE und dem
Sollantriebsdrehmoment TOS entspricht.
Die ECU-Einheit 15 bestimmt dann die Differenz zwischen der
Drossel-Sollöffnung RTO und der Drossel-Istöffnung RT, welche
mittels des Drosselöffnungsfühlers 64 festgestellt worden ist.
Die ECU-Einheit 15 stellt dann das Einschaltverhältnis der
solenoid-betätigten Drehmomentsteuer-Ventile 51 und 56 auf
einen Wert ein, welcher der Differenz entspricht, und erregt
die Solenoids der Ventile 51 und 56 bei dem Einschaltverhältnis,
wodurch dann das Stellglied 41 betätigt wird, um dadurch
die Drossel-Istöffnung RT auf den Sollwert RTO zu erniedrigen.
Wenn das maximale Drehmoment des Motors 11 als das Sollantriebsdrehmoment
TOS an die ECU-Einheit 15 abgegeben wird,
dann erniedrigt die ECU-Einheit 15 das Einschaltverhältnis
der Ventile 51 und 56 auf 0%, wodurch dann der Motor 11 in
Abhängigkeit von dem Betätigen des Gaspedals 31 durch den
Fahrer das Antriebsdrehmoment erzeugt.
Wenn das Verzögerungsverhältnis bei dem Schritt Q5 nicht
der Pegel 2 ist, dann bestimmt die ECU-Einheit 15 bei
einem Schritt Q8, ob die Sollverzögerung PO 0 ist oder nicht.
Wenn die Sollverzögerung PO 0 ist, dann geht die Steuerung
auf einen Schritt Q7 über, bei welchem die ECU-Einheit 15
den Zündzeitpunkt Q nicht verzögert, sondern stellt das Einschaltverhältnis
der Ventile 51 und 56 in Abhängigkeit von
dem Sollantriebsdrehmoment TOS, welches das Antriebsdrehmoment
des Motors 11 verringert, unabhängig von dem Betätigen
des Gaspedals 13 durch den Fahrer ein.
Wenn die Sollverzögerung PO bei dem Schritt Q8 nicht 0 ist,
verringert die ECU-Einheit 15 bei einem Schritt Q9 die Sollverzögerung
PO um ein Grad (1°) in jeder Abtastperiode Δt
über eine Rampensteuerung, bis PO=0 ist. Die Rampensteuerung
wird bewirkt, da, wenn die Sollverzögerung PO unmittelbar
auf 0 herabgesetzt würde, das von dem Motor 11
erzeugte Drehmoment sich stark ändern würde, was zu Stößen
führen würde. Die Steuerung geht dann auf den Schritt Q7
über.
Wenn das Schlupfsteuerflag FS bei dem Schritt Q1 rückgesetzt
wird, dann führt die ECU-Einheit 15 einen Normallauf-Steuerprozeß
durch, bei welchem das Antriebsmoment des Motors
11 nicht herabgesetzt wird. Die ECU-Einheit 15 setzt dann
bei einem Schritt Q10 die Sollverzögerung PO auf 0, wodurch
dann der Zündzeitpunkt P nicht verzögert wird, und stellt
dann bei einem Schritt Q11 das Einschaltverhältnis der solenoid-betätigten
Drehmoment-Steuerventile 51 und 56 auf 0%
ein, bei welchem der Motor 11 auf das Gaspedal 21 ansprechen
kann.
Claims (15)
1. System zum Steuern der Leistungsabgabe eines Kraftfahrzeugs,
das einen Motor und mittels des Motors antreibbare
Antriebsräder hat, gekennzeichnet durch
eine Drehmoment-Steuereinrichtung, um das von dem Motor erzeugte Antriebsdrehmoment unabhängig von dem Lenkvorgang des Fahrers des Fahrzeugs zu verringern;
eine Einstelleinrichtung zum Festsetzen einer Sollumdrehung der Antriebsräder auf der Basis einer Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs;
eine Einstelleinrichtung zum Festsetzen eines Bezugsantriebsdrehmoments für den Motor in Abhängigkeit von der Sollumdrehung der Antriebsräder;
eine Schlupf-Feststelleinrichtung zum Feststellen eines Schlupfs der Antriebsräder auf der Basis der Sollumdrehung der Antriebsräder;
eine Sollantriebsdrehmoment-Einstelleinrichtung zum Feststellen eines Sollantriebsdrehmoments für den Motor auf der Basis des Bezugsantriebsdrehmoments und des Schlupfs der Antriebsräder und
eine elektronische Steuereinrichtung zum Steuern der Drehmomentsteuereinrichtung, um das von dem Motor erzeugte Antriebsdrehmoment gleich dem Sollantriebsdrehmoment zu machen.
eine Drehmoment-Steuereinrichtung, um das von dem Motor erzeugte Antriebsdrehmoment unabhängig von dem Lenkvorgang des Fahrers des Fahrzeugs zu verringern;
eine Einstelleinrichtung zum Festsetzen einer Sollumdrehung der Antriebsräder auf der Basis einer Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs;
eine Einstelleinrichtung zum Festsetzen eines Bezugsantriebsdrehmoments für den Motor in Abhängigkeit von der Sollumdrehung der Antriebsräder;
eine Schlupf-Feststelleinrichtung zum Feststellen eines Schlupfs der Antriebsräder auf der Basis der Sollumdrehung der Antriebsräder;
eine Sollantriebsdrehmoment-Einstelleinrichtung zum Feststellen eines Sollantriebsdrehmoments für den Motor auf der Basis des Bezugsantriebsdrehmoments und des Schlupfs der Antriebsräder und
eine elektronische Steuereinrichtung zum Steuern der Drehmomentsteuereinrichtung, um das von dem Motor erzeugte Antriebsdrehmoment gleich dem Sollantriebsdrehmoment zu machen.
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Sollantriebsdrehmoment-Einstelleinrichtung
eine Einrichtung aufweist, um ein korrigierendes
Drehmoment auf der Basis des Schlupfes der Antriebsräder zu
berechnen und um das Bezugsantriebsdrehmoment mit dem korrigierenden
Drehmoment zu korrigieren, um dadurch das Sollantriebsdrehmoment
festzusetzen.
3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das korrigierende Drehmoment auf der Basis zumindest
eines Proportionalwertes, eines differenzierten Wertes
und eines integrierten Wertes des Schlupfs eingestellt wird.
4. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Bezugsantriebsdrehmoment-Einstelleinrichtung
eine Einrichtung aufweist, um das Bezugsantriebsdrehmoment
auf einen Wert zwischen vorherbestimmten oberen und unteren
Grenzwerten einzustellen.
5. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Bezugsantriebsdrehmoment-Einstelleinrichtung
eine Einrichtung zum Berechnen einer Bezugsbeschleunigung
für die Antriebsräder auf der Basis der Sollumdrehung der
Antriebsräder und eine Einrichtung zum Berechnen des Bezugsantriebsdrehmoments
auf der Basis der Bezugsbeschleunigung
für das Antriebsdrehmoment aufweist.
6. System nach Anspruch 1, gekennzeichnet
durch eine Einrichtung zum Fühlen eines Beschleunigungszustands
des Fahrzeugs, wobei die Bezugsantriebsdrehmoment-Einstelleinrichtung
eine Einrichtung aufweist, um das Bezugsantriebsdrehmoment
in Abhängigkeit von dem durch die
Beschleunigungszustands-Fühleinrichtung festgestellten Beschleunigungszustand
zu korrigieren.
7. System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Bezugsantriebsdrehmoment-Einstelleinrichtung
eine Einrichtung, um eine Bezugsbeschleunigung
für die Antriebsräder auf der Basis der Sollumdrehung der
Antriebsräder zu berechnen, eine Einrichtung, um die Bezugsbeschleunigung
für die Antriebsräder in Abhängigkeit
von dem durch die Beschleunigungszustands-Fühleinrichtung
festgestellten Beschleunigungszustand zu korrigieren, und
eine Einrichtung aufweist, um das Bezugsantriebsdrehmoment
auf der Basis der korrigierten Bezugsbeschleunigung für das
Antriebsdrehmoment zu berechnen.
8. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Bezugsantriebsdrehmoment-Einstelleinrichtung
eine Einrichtung aufweist, um das Bezugsantriebsdrehmoment
in Abhängigkeit von einem Fahrwiderstand
des Fahrzeugs zu korrigieren.
9. System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß der Fahrwiderstand verschiedene Werte für eine
Anzahl von Straßenoberflächen-Neigungen hat.
10. System nach Anspruch 1, gekennzeichnet
durch eine Einrichtung zum Feststellen einer Kurvenfahrbedingung
des Fahrzeugs, wobei die Bezugsantriebsdrehmoment-Einstelleinrichtung
eine Einrichtung aufweist, um das Bezugsantriebsdrehmoment
in Abhängigkeit von der Kurvenfahr-Voraussetzung,
welche mittels der diese Voraussetzung feststellenden
Einrichtung festgestellt worden ist.
11. System nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die Bezugsantriebsdrehmoment-Einstelleinrichtung
eine Einrichtung, um eine Bezugsbeschleunigung
für die Antriebsräder auf der Basis der Sollumdrehung der
Antriebsräder zu berechnen, eine Einrichtung, um die Bezugsbeschleunigung
der Antriebsräder in Abhängigkeit von der festgestellten
Kurvenfahr-Voraussetzung zu korrigieren, und
eine Einrichtung aufweist, um das Bezugsantriebsdrehmoment
auf der Basis der korrigierten Bezugsbeschleunigung für das
Antriebsdrehmoment zu berechnen.
12. System nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die die Kurvenfahrt-Voraussetzung bestimmende Einrichtung
eine Einrichtung aufweist, um eine Querbeschleunigung,
welche auf der Fahrgeschwindigkeit und einem Lenkwinkel
des Motorfahrzeugs basiert, als Information zu berechnen, welche
die Kurvenfahrt-Voraussetzung des Motorfahrzeugs anzeigt.
13. System nach Anspruch 1, gekennzeichnet
durch eine Sollantriebsdrehmoment-Einstelleinrichtung, um
das Kurven-Sollantriebsdrehmoment in Abhängigkeit von der
Kurvenfahr-Voraussetzung festzusetzen, welche durch die die
Kurvenfahr-Voraussetzung feststellende Einrichtung festgestellt
worden ist, wenn das Motorfahrzeug eine Kurve fährt,
wobei die Sollantriebsdrehmoment-Einstelleinrichtung eine
Einrichtung aufweist, um entweder das Bezugsantriebsdrehmoment
und das Sollantriebsdrehmoment fürs Kurvenfahren und um
das ausgewählte Drehmoment als das Sollantriebsdrehmoment festzusetzen.
14. System nach Anspruch 1, gekennzeichnet
durch eine Einrichtung zum Feststellen einer Kurvenfahrtbedingung
des Fahrzeugs, wobei die Einrichtung zum Einstellen
der Sollantriebs-Radumdrehung eine Einrichtung aufweist,
um die Sollumdrehung für die Antriebsräder auf der Basis
der Kurvenfahrtbedingung zu korrigieren, welche mittels
der die Kurvenfahrtbedingung fühlenden Einrichtung festgestellt
worden ist.
15. System nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daß die die Kurvenfahrtbedingung fühlende
Einrichtung eine Einrichtung aufweist, um eine Querbeschleunigung
auf der Basis der Fahrtgeschwindigkeit und des Lenkwinkels
des Fahrzeugs als Information zu berechnen, welche
die Kurvenfahrt-Voraussetzung des Fahrzeugs anzeigt.
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