DE19933010B4

DE19933010B4 - Vorrichtung und Verfahren zur Steuerung der Fahrzeugantriebskraft an einer Steigung und Fahrzeug mit einer solchen Vorrichtung

Info

Publication number: DE19933010B4
Application number: DE19933010A
Authority: DE
Inventors: Nobusuke Toukura; Hiroshi Abe; Masaaki Uchida
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1998-07-15
Filing date: 1999-07-14
Publication date: 2012-05-16
Anticipated expiration: 2019-07-15
Also published as: JP3353711B2; US6269296B1; DE19933010A1; JP2000027985A

Abstract

Vorrichtung zur Steuerung einer Fahrzeugantriebskraft, mit einer Eingabeeinrichtung (11, 105) für das Erfassen des Beschleunigungseingabebetrags (APO) des Fahrers und der Fahrzeuggeschwindigkeit (VSP) eines Fahrzeugs, einer Ausgabeeinrichtung (61, 101, 103) für das Verändern einer Ist-Antriebskraft, und einer Steuerungseinrichtung (12, 15, 41, 50), die mit der Eingabeeinrichtung (11, 105) verbunden ist, um von dieser Eingabeinformationen zu empfangen, und die derart ausgebildet ist, dass sie eine Wunschfahrzeugantriebskraft auf ebener Straße entsprechend des Beschleunigungseingabebetrags (APO) und der Fahrzeuggeschwindigkeit (VSP) als normale Soll-Antriebskraft (tTd_n) bestimmt, ferner einen Fahrzeugsteigungswiderstand (RFORCE) bestimmt, um einen Veränderungsparameter (ΔRFORCE, β0) entsprechend dem Fahrzeugsteigungswiderstand (RFORCE) zu berechnen, und eine steigungsangepaßte Soll-Antriebskraft (tTd) entsprechend der normalen Soll-Antriebskraft (tTd_n) und dem Veränderungsparameter (ΔRFORCE, β0) bestimmt, wobei die Steuerungseinrichtung (12, 15, 41, 50) ferner mit der Ausgabeeinrichtung (61, 101, 103) verbunden ist, um die steigungsangepaßte Soll-Antriebskraft (tTd) durch die Ausgabeeinrichtung (61, 101, 103) zu erreichen; wobei die Eingabeeinrichtung (11, 105) enthält: eine Beschleunigungseingabebetragserfassungseinrichtung...

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein System (Vorrichtung) und ein Verfahren für eine Fahrzeugantriebskraftsteuerung sowie auf ein Fahrzeug mit einer solchen Vorrichtung.
Die japanische Patentveröffentlichung JP 59-08 698 B4 und die japanische Patentveröffentlichung JP 08-219 242 A zeigen Systeme für die Anpassung der Antriebsleistung an eine Steigung oder Schräge einer Straße durch Einstellen der Charakteristik des Getriebes.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Apparat und ein Verfahren vorzusehen für das Vorsehen einer für die Straßensteigung angemessenen Beschleunigung mit geringeren Kosten und weniger Komplikationen.
Das System der oben angeführten japanischen Veröffentlichung JP 08-219 242 A versucht, eine Beschleunigung auf einer ansteigenden Schräge durch fortwährende Veränderung eines Getriebeübersetzungsverhältnisses entsprechend der Steigung der Straße beizubehalten. Jedoch kann die Steuerung des Getriebeübersetzungsverhältnisses nicht immer eine der Erwartung des Fahrers angemessene Antriebskraft produzieren, so daß der Fahrer einen Überschuß oder einen Mangel an Beschleunigung verspüren kann.
Das System der oben angeführten japanischen Veröffentlichung JP 59-08 698 B4 wechselt Getriebeumschaltpläne aus, um eine Beschleunigung auf einer ansteigenden Schräge zu erhalten. Die Anpassung einer oder mehrerer Getriebeumschaltpläne an ansteigende Schrägen verschiedener Grade führt jedoch zu einem Mehrbedarf für Speicherkapazität und Mannstunden.
Weitere Vorrichtungen und Verfahren zur Steuerung der Fahrzeuganstriebskraft sind aus der DE 197 08 528 A1 und der JP 08-068 448 A bekannt.
Die oben genannte Aufgabe wird durch Vorrichtungen, Verfahren sowie ein Fahrzeug gemäß den Ansprüchen 1, 8, 12 und 14 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine schematische Darstellung, die ein mit einem Steuerungssystem nach der vorliegenden Erfindung ausgerüstetes Fahrzeug zeigt.
2 ist ein Blockdiagramm, das die Operationen zeigt, die in einem in 1 gezeigten PCM 50 ausgeführt werden.
3 ist ein Flußdiagramm, das mit dem Blockdiagramm von 2 korrespondiert.
4 ist ein Blockdiagramm zur Darstellung einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
5 ist ein Blockdiagramm, das die Operationen zeigt, die in dem PCM 50 nach einer dritten Ausführungsform ausgeführt werden.
6 ist ein Flußdiagramm, das mit dem Blockdiagramm von 5 korrespondiert.
7 ist ein Blockdiagramm, das die Operationen zeigt, die in dem PCM 50 nach einer vierten Ausführungsform ausgeführt werden.
8 ist eine Darstellung, die eine Straßenkarte zeigt, welche für die Abschätzung einer Straßensteigung nach einer fünften Ausführungsform verwendet wird.
9 ist ein Blockdiagramm zur Darstellung einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Genaue Beschreibung der Erfindung
1 zeigt ein Motorfahrzeug, das mit einem Steuerungssystem nach der vorliegenden Erfindung ausgerüstet ist.
Die von einem Motor 101 abgegebene Kraft wird über ein Automatikgetriebe 103 mit einem Drehmomentwandler darin an die Antriebsräder geführt. Das Automatikgetriebe 103 dieses Beispiels hat ein Planetengetriebesystem und Kupplungen. Anstelle solch eines mehrgängigen Automatikgetriebes ist es in der vorliegenden Erfindung optional, ein kontinuierlich variables Getriebe (CVT, continuously variable transmission) wie etwa eines vom V-Riementyp oder vom toroidalen Typ zu verwenden.
Ein elektronisches Drosselklappensteuerungsstellglied 102 hat einen Motor und steuert mit dem Motor elektronisch eine Drosselklappe, die im Lufteinlaßpfad des Motors 101 angeordnet ist. Mit dem Drosselklappensteuerungsstellglied 102 kann dieses Steuerungssystem die Einlaßluftmenge des Motors 101 durch Verändern der Öffnung des Drosselklappenventils verändern, und dadurch das Motorabgabedrehmoment steuern.
Ein Drosselklappensteuerungsmodul (TCM, throttle control module) 51 treibt das elektronische Drosselklappenstellglied 102. Das TCM 51 empfängt ein Drosselklappenöffnungskommandosignal, das eine Kommandodrosselklappenöffnung (in Grad) darstellt, von einem Getriebesteuerungsmodule (PCM, power train control module) 50, wandelt das Drosselklappenöffnungskommando in eine Motortreiberspannung um, und übergibt die Motortreiberspannung an den Motor des elektronischen Drosselklappensteuerungsstellglieds 102. In diesem Beispiel steuert das TCM 51 über eine Rückführung die Motortreiberspannung (die mit dem Grad der Drosselklappenöffnung korrespondiert), um so die Abweichung der aktuellen Drosselklappenöffnung (Grad) von der von dem PCM 50 angegebenen Kommandodrosselklappenöffnung zu vermindern.
Der Antriebssteuerungsmodul (PCM) 50 empfängt ein Beschleunigungseingabe- oder -operationsbetragssignal von einem Beschleunigungssensor 105, ein Bremsoperationssignal von einem Bremsoperationsschalter 106 und ein Gangbereichswählsignal von einem Gangbereichswählhebel 107 für das Automatikgetriebe 103. Der Beschleunigungs(positions-)sensor 105 in diesem Beispiel erkennt einen Beschleunigungseingabebetrag, der in diesem Beispiel der Betätigungsgrad des Beschleunigungspedals (Gaspedals) ist, der bezeichnend ist für die Beschleunigungseingabe oder -anforderung des Fahrers, und der ein Beschleunigungseingabebetragssignal erzeugt. Entsprechend diesen Eingabesignalen führt der PCM 50 die Motorsteuerung (um eine oder mehrere Motorbetriebsparameter wie etwa Kraftstoffzuführungsbetrag und Zündzeitpunkt für den Motor 101 zu steuern), die Getriebesteuerung (um die Gangposition oder das Geschwindigkeitsverhältnis und einen Öldruck für das Automatikgetriebe 103 zu steuern) und die Bremskraftsteuerung aus (um einen Bremsflüssigkeitsdruck für ein Bremsstellglied 104 jedes Rads zu steuern).
Eine Kamera 111 erfaßt ein Bild der Straßensituation vor dem Fahrzeug. Ein Bildverarbeitungsprozessor 53 empfängt das Bildsignal von der Kamera 111 und verarbeitet das Bildsignal, um die Straßenverhältnisse vor dem Fahrzeug, die Fahrzeugbedingungen und die Hindernisbedingungen zu verarbeiten. Die Ergebnisse der Bildverarbeitung werden an ein Informationsverarbeitungsmodul 52 für die äußere Umgebung gesendet. Eine GPS-(global positioning system)-Antenne 113 empfängt Signale von Satelliten und liefert Informationen von den Satelliten an einen Positionsinformationsprozessor 54, um die gegenwärtige Position des Fahrzeugs zu bestimmen. Von Karteninformationen, die in einem Aufzeichnungsmedium wie etwa einer CD-ROM gespeichert sind, und mit der von der GPS-Antenne 113 gelieferten Satelliteninformation sammelt der Positionsinformationsprozessor 54 Informationen über eine Region, um die gegenwärtige Fahrzeugposition und liefert die gesammelte Information an einen Informationsverarbeitungsmodul 52 für die äußere Umgebung.
Der Informationsverarbeitungsmodul 52 für die äußere Umgebung bereitet sachdienliche Information über die Umgebung auf und liefert die Information an den PCM 50. Als Reaktion darauf steuert der PCM 50 die Antriebskraftabgabe des Motors 101 und das Getriebeverhältnis oder Geschwindigkeitsverhältnis des Automatikgetriebes 103. Im Gegenzug sendet der PCM 50 Information über die Antriebskraftabgabe des Motors 101, das Getriebeverhältnis des Automatikgetriebes 103, die durch den Beschleunigungsöffnungssensor 105 erkannte Beschleunigungsbedingung und die durch den Bremsoperationsschalter 106 erkannte Bremsbedingung an den Umgebungsmodul 52. Der Umgebungsmodul 52 kann diese von dem PCM 50 angelieferte Information nutzen, um die Genauigkeit bei der Erkennung der äußeren Umgebung zu verbessern und den mentalen Zustand des Fahrers daraus ableiten.
In einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bestimmt das Steuerungssystem vorläufig solch eine Wunschantriebskraft auf einer ebenen Straße als normale Zielantriebskraft, um ein befriedigendes Gefühl der Beschleunigung an einen Fahrer auf einer ebenen Straße zu vermitteln, und verändert die normale Antriebskraft, um ein vergleichsweise befriedigendes Gefühl der Beschleunigung selbst auf einer ansteigenden Strafe zu vermitteln.
Diese Steuerung wird in dem PCM 50 ausgeführt, wie in 2 gezeigt. Der PCM 50 kann als eine Steuerung dieses Steuerungssystems dienen. Der PCM 50 dieses Beispiels enthält als Hauptkomponente einen im Fahrzeug angebrachten Computer.
Ein Feststellabschnitt 12 für die normale Zielantriebskraft empfängt den Beschleunigungseingabebetrag APO von Beschleunigungssensor 105 und die Fahrzeuggeschwindigkeit VSP von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 11. Entsprechend diesen Eingabeinformationen bestimmt der Feststellabschnitt 12 für die normale Zielantriebskraft einen Wunschantriebskraftwert bei einer Fahrsituation auf ebener Straße und setzt diese Wunschantriebskraft als eine normale Zielantriebskraft tTd_n.
Ein Veränderungsabschnitt (oder Berechnungsabschnitt für eine steigungsangepaßte Zielantriebskraft) 15 ist ein Abschnitt für die Berechnung einer steigungsangepaßten Zielantriebskraft tTd durch Verändern der normalen Zielantriebskraft tTd_n um einen Parameter, der einen Fahrzeuggewichtsteigungswiderstand darstellt. Der Veränderungsabschnitt 15 dieses Beispiels enthält einen Unterabschnitt 16 für die Berechnung eines Antriebskraftveränderungsbetrags (in der Form eines Multiplizierers) und einen Unterabschnitt (oder Bestimmungsabschnitt für die steigungsangepaßte Zielantriebskraft) 17 (in der Form eines Addierers).
Der Veränderungsabschnitt 15 ist mit einem Gewichtsteigungswiderstandserkennurigsabschnitt 14 für das Erkennen eines Fahrzeuggewichtsteigungswiderstands RFORCE verbunden. Der Unterabschnitt 16 für die Berechnung des Veränderungsbetrags empfängt den Fahrzeugsteigungswiderstand RFORCE von dem Steigungswiderstanderkennungsabschnitt 14 und bestimmt einen Antriebskraftveränderungsbetrag ΔRFORCE (= α × RFORCE) durch Multiplikation des Steigungswiderstands RFORCE mit einem Steigungswiderstandskoeffizienten α (wobei 0 < α < 1 ist). Der Unterabschnitt 17 für die Veränderung der Antriebskraft addiert den von dem Unterabschnitt 16 für die Berechnung des Veränderungsbetrags übergebenen Antriebskraftveränderungsbetrag zu der von dem Feststellabschnitt 12 für die Normalzielantriebskraft übergebenen normale Zielantriebskraft tTd_n und bestimmt dadurch die steigungsangepaßte Zielantriebskraft tTd (= tTd_n + ΔRFORCE).
3 zeigt ein Flußdiagramm, das mit dem Blockdiagramm von 2 korrespondiert. In diesem Beispiel wird die Prozedur von 3 nach regulären Zeitintervallen von 10 ms ausgeführt.
In einem Schritt S1 liest die Steuerung den Beschleunigungseingabebetrag APO, die Fahrzeuggeschwindigkeit VSP und den Steigungswiderstand RFORCE. Dann bestimmt die Steuerung in einem Schritt S2 die normale Zielantriebskraft tTd_n entsprechend dem Beschleunigungseingabebetrag APO und der Fahrzeuggeschwindigkeit VSP. Die normale Zielantriebskraft tTd_n ist eine Wunschantriebskraft für das Fahren auf einer ebnen Straße. Der Schritt S1 korrespondiert mit einer Einrichtung zur Ermittlung des Beschleunigungseingabebetrags und der Fahrzeuggeschwindigkeit. Der Schritt S2 korrespondiert mit einer Einrichtung für die Bestimmung der normale Zielantriebskraft.
In einem Schritt S3 bestimmt die Steuerung den Antriebskraftveränderungsbetrag ΔRFORCE (= α × RFORCE) durch Multiplikation des Steigungswiderstands RFORCE mit dem Steigungswiderstandskoeffizienten α (0 < α < 1). In einem nächsten Schritt S4 bestimmt die Steuerung die steigungsangepaßte Zielantriebskraft tTd (= tTd_n + ΔRFORCE) durch Addieren des Antriebskraftveränderungsbetrag ΔRFORCE zur normalen Zielantriebskraft tTd_n. Der Schritt S3 korrespondiert mit einer Einrichtung zur Berechnung des Antriebskraftveränderungsbetrags und der Schritt S4 korrespondiert mit einer Einrichtung zur Bestimmung der steigungsangepaßte Zielantriebskraft.
Durch Berechnen der normalen Zielantriebskraft tTd_n zur Zufriedenheit des Fahrers für das Fahren auf einer ebene Straße und den Antriebskraftveränderungsbetrag ΔRFORCE für das Befahren einer Steigung, kann das Antriebskraftsteuerungssystem nach der ersten Ausführungsform immer ein angenehmes Gefühl der Beschleunigung sowohl auf einer ebenen Straße als auch einer ansteigenden Straße vermitteln.
Die Umwandlung von der normalen Zielantriebskraft zur steigungsangepaßten Zielantriebskraft wird einfach durch Verwendung des Steigungswiderstandskoeffizienten α erreicht. Die erste Ausführungsform verlangt keine zusätzlichen Karten wie etwa eine Karte eines hohen Ausgabemodes, die an eine ansteigende Schräge angepaßt ist. Deshalb ist die erforderliche Kapazität an Speicher wie etwa ROM gering. Darüber hinaus kann die Feineinstellung einer Charakteristik leicht durchgeführt werden durch Einstellung des Steigungswiderstandskoeffizienten α.
4 zeigt eine Berechnungsabschnitt 31 für den Steigungswiderstandskoeffizienten nach einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In der ersten Ausführungsform ist der Steigungswiderstandskoeffizient α eine Konstante. Mit dem Berechnungsabschnitt 31 für den Steigungswiderstandskoeffizienten ist das Steuerungssystem nach einer zweiten Ausführungsform so angeordnet, daß es den Steigungswiderstandskoeffizienten α entsprechend dem Steigungswiderstand RFORCE verändert. Der Steigungswiderstandskoeffizient α ist eine Funktion des Steigungswiderstands RFORCE. Wie in 4 gezeigt, nimmt der Steigungswiderstandskoeffizient α monoton ab, wenn der Steigungswiderstand RFORCE zunimmt.
In der zweiten Ausführungsform wurde die Neigung des Fahrers beachtet, eine Steigung wahrzunehmen. Wenn der Steigungswiderstand größer ist, neigt der Fahrer dazu, die Steigung deutlicher wahrzunehmen. Im Fall einer allmählichen Steigung neigt der Fahrer dazu, eine Schräge nicht wahrzunehmen und unmotiviert das Beschleunigungspedal starker zu betätigen. Deshalb ist ein größerer Prozentsatz des Antriebskraftveränderungsbetrags hinsichtlich des Steigungswiderstands angemessen, eine unzureichende Beschleunigung zu verhindern. Wenn die Schräge steiler ist, nimmt der Fahrer die Schräge wahr und betätigt das Beschleunigungspedal bewußt stärker, so daß ein kleinerer Prozentsatz des Antriebskraftveränderungsbetrags ausreicht. Deshalb kann das Steuerungssystem nach der zweiten Ausführungsform bei Benutzung des Steigungswiderstandskoeffizienten α, der auf eine Abnahme des Wertes des Antriebskraftveränderungsbetrags mit Ansteigen des Steigungswiderstands ausgelegt ist, immer ein natürliches Gefühl für die Beschleunigung unabhängig von der Steigung erreichen.
In diesem Beispiel wird der Steigungswiderstandskoeffizient α innerhalb des Bereichs von 30%–70% variiert. Der Bereich von 30%–70% ist für die Stützung einer angemessenen Antriebskraft vorzuziehen, um ein natürliches Gefühl der Beschleunigung ohne Mangel und Überschuß an Beschleunigung in der Operation beim Erklimmen eines Hügels zu vermitteln.
5 und 6 zeigen ein Antriebskraftsteuerungssystem nach einer dritten Ausführungsform. Das in 5 gezeigte Steuerungssystem enthält Komponenten, die an sich im wesentlichen gleich den in 2 gezeigten korrespondierenden Komponenten sind. Dieselben Bezugszeichen werden verwendet, um identische Komponenten in den 2 und 5 zu bezeichnen. Die Schritte S1 und S2 von 6 sind im wesentlichen identisch zu den Schritten S1 und S2 von 3.
Das Steuerungssystem von 5 ist fast dasselbe wie das von 2, aber unterscheidet sich in einem Veränderungsabschnitt (oder Berechnungsabschnitt für die steigungsangepaßte Zielantriebskraft) 41.
Der Veränderungsabschnitt 41 von 5 enthält einen Feststellungsabschnitt 42 für eine steigungsangepaßte Bezugsantriebskraft, einen Aufteilungsabschnitt 43 (oder Berechnungsabschnitt für einen Interpolationskoeffizienten) und einen Berechnungsabschnitt 44 für die steigungsangepaßte Zielantriebskraft (oder Interpolationsabschnitt).
Der Feststellungsabschnitt 42 für eine steigungsangepaßte Bezugsantriebskraft berechnet eine steigungsangepaßte Bezugsantriebskraft tTd_up entsprechend des Beschleunigungseingabebetrags APO und der Fahrzeuggeschwindigkeit VSP durch Informationsauslesen aus einem vorbestimmten Kennlinienfeld. Die steigungsangepaßte Bezugsantriebskraft tTd_up ist gleich der Summe der normalen Zielantriebskraft tTd_n und einem vorbestimmten Prozentsatz eines vorbestimmten Standardsteigungswiderstands RFORCE_S einer nichtebenen Straße. Der vorbestimmte Prozentsatz ist kleiner als 100%. Die steigungsangepaßte Bezugsantriebskraft tTd_up ergibt sich zu:
[Mathematischer Ausdruck 1]

tTd_up = tTd_n + α × RFORCE_S

Der Aufteilungsabschnitt 43 (oder Berechnungsabschnitt für den Interpolationskoeffizienten) berechnet einen Interpolationskoeffizienten β0 (dimensionslose Zahl) durch Teilen des erkannten Fahrzeugsteigungswiderstands RFORCE durch den Standardsteigungswiderstand RFORCE_S.
[Mathematischer Ausdruck 2]
β0 = RFORCE/RFORCE_S
Der Berechnungsabschnitt 44 für die steigungsangepaßte Zielantriebskraft bestimmt die steigungsangepaßte Zielantriebskraft tTd unter Verwendung der folgenden Gleichung für die Interpolation mit dem Interpolationskoeffizienten 130.
[Mathematischer Ausdruck 3]
tTd = β0 × tTd_up + (1 – β0) × tTd_n
Wenn z. B. RFORCE = RFORCE_S ist, dann ist β0 gleich 1 (β0 = 1), wie aus der Gleichung 2 bekannt ist, und aus Gleichung 3 ergibt sich tTd = tTd_up.
In der dritten Ausführungsform, welche die voreingestellte steigungsangepaßte Bezugsantriebskraft tTd_up verwendet, ist es leicht, verschiedene Anforderungen und Begrenzungen in dem Steuerungssystem zu berücksichtigen. Z. B. ist es möglich, die steigungsangepaßte Bezugsantriebskraft tTd_up so einzustellen, daß ein Abgabegrenzwert nicht überschritten wird, über den hinaus die Abgabe des Motors wegen seiner Abgabedrehmomentcharakteristik nicht steigen kann. Ferner ist es durch Einstellung der steigungsangepaßten Bezugsantriebskraft tTd_up auf einen geringeren Wert als die Wunschantriebskraft in einem anderen Antriebsbereich wie etwa einem sportlichen Mode möglich, eine ungewünschte Beschleunigung oder Verzögerung beim Wechsel in den sportlichen Mode zu vermeiden. Alternativ ist eine solche Einstellung möglich, daß immer entsprechend der Erwartung des Fahrers in Richtung auf die Beschleunigungsseite geschaltet wird.
7 zeigt eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das System von 7 unterscheidet sich von 2 durch die Ergänzung eines Zielantriebskrafterreichungsabschnitts 61. Der Zielantriebskrafterreichungsabschnitts 61 dieses Beispiels enthält einen Übersetzungsverhältnissteuerungsabschnitt 62, einen Übersetzungsverhältniserreichungsabschnitt 63, einen Zielmotorabgabedrehmomentberechnungsabschnitt 64 und einen Motorabgabedrehmomenterreichungsabschnitt 65.
Der Übersetzungsverhältnissteuerungsabschnitt 62 empfängt die steigungsangepaßte Zielantriebskraft tTd und die Fahrzeuggeschwindigkeit VSP und bestimmt ein Zielübersetzungsverhältnis tRATIO (ein angestrebtes Verhältnis zwischen der Eingabe- und Abgabedrehgeschwindigkeit) entsprechend tTd und VSP durch Ermittlung aus einem vorbestimmten Kennlinienfeld. Anstelle der Ermittlung aus dem Kennlinienfeld kann der Übersetzungsverhältnissteuerungsabschnitt 62 so entworfen sein, daß das Zielübersetzungsverhältnis tRATIO zuerst durch Bestimmung einer Zielgetriebeeingabedrehgeschwindigkeit der Antriebswelle des Getriebes berechnet wird, welche häufig für die Getriebesteuerung verwendet wird, und daß dann das Zielübersetzungsverhältnis aus der Beziehung zur Fahrzeuggeschwindigkeit VSP berechnet wird.
Das so bestimmte Zielübersetzungsverhältnis tRATIO wird durch den Übersetzungsverhältniserreichungsabschnitt 63 erreicht.
Der Zielmotorabgabedrehmomentberechnungsabschnitt 64 berechnet das Zielmotorabgabedrehmoment tTe durch Teilen der steigungsangepaßten Zielantriebskraft tTd durch ein Übersetzungsverhältnis RATIO, das von dem Getriebe 103 erreicht wird. Der Motordrehmomenterreichungsabschnitt 65 dieses Beispiels enthält einen Motordrehmomentsteuerungsabschnitt 66 und den Motor 101. Der Motordrehmomentsteuerungsabschnitt 66 steuert die Drosselklappenöffnung, die Kraftstoffeinspritzmenge und den Zündzeitpunkt des Motors 101, um das Zielmotordrehmoment tTe zu erreichen, durch Aussenden von Kommando- oder Steuerungssignalen (die eine Kommandodrosselklappenöffnung, eine Kommandokraftstoffeinspritzmenge und einen Kommandozündzeitpunkt darstellen) zum Motor 101.
Beim Erreichen der steigungsangepaßten Zielantriebskraft bestimmt der Erreichungsabschnitt 61 von 7 zuerst das Zielübersetzungsverhältnis tRATIO für das Getriebe 103, das langsamer reagiert. Deshalb kann das Steuerungssystem die steigungsangepaßte Zielantriebskraft elastisch erreichen.
8 zeigt eine Straßenkarte zur Veranschaulichung eines Prozesses für die Abschätzung einer Straßensteigung nach einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In dem Beispiel von 8 schätzt das Steuerungssystem die Straßensteigung an der gegenwärtigen Fahrzeugposition 71 ab. Die Karteninformation enthält Höhendaten über die Höhe (oder Erhebung) an jedem in 8 als kleiner schwarzer runder Punkt gezeigten Netzpunkt (d. h. Schnittpunkt zwischen einer vertikalen Linie und einer horizontalen Linie). Aus den Höhendaten (a, b, d und d) der vier Netzpunkte, die den Abschnitt definieren, in dem die gegenwärtige Position 71 des Fahrzeugs liegt, wird die Straßensteigung an der gegenwärtigen Fahrzeugposition 71 in der folgenden Weise berechnet.
[Mathematische Gleichung 4]
Durchschnittliche Steigung in X-Richtung = (d – b + c – a)/2L
Durchschnittliche Steigung in Y-Richtung = (a – b + c – d)/2L
In diesen Gleichungen ist L ein Intervall zwischen Netzlinien. In diesem Beispiel bildet die Fahrtrichtung des Fahrzeugs einen Winkel ξ mit der (horizontalen) X-Achse in Gegenuhrzeigersinn, wie in 8 gezeigt. Das Steuerungssystem kann die Straßensteigung Θ an der gegenwärtigen Fahrzeugposition 71 durch die folgende Gleichung bestimmen.
[Mathematische Gleichung 5]
tanΘ = {(d – b + c – a)/2L} × cosξ + {(a – b + c – d)/2L} × sinξ
Aus der Straßensteigung Θ wird der Fahrzeuggewichtsteigungswiderstand RFORCE unter Verwendung der folgenden Gleichung bestimmt (vergl. die oben angeführte japanische Veröffentlichung JP 08-219 242 A ).
[Mathematische Gleichung 6]
RFORCE = m × g × sinΘ wobei m die Masse des Fahrzeugs und g die Erdanziehungsbeschleunigung ist.
In diesem praktischen Beispiel sind Höhendaten in Bezug zum Netz der Karte gespeichert. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese Struktur begrenzt. Für die Abschätzung der Straßensteigung oder -schräge kann das Steuerungssystem verschiedene andere Kartenstrukturen verwenden, wie etwa ein Kartendatensystem mit Höhendaten, die in Bezug zu Punkten oder Segmenten der Straßen gespeichert sind, oder ein System mit Daten über die Steigungen von Straßen, die in Bezug zu Positionen oder Segmenten der Straßen gespeichert sind.
Das Steuerungssystem nach der fünften Ausführungsform ist konfiguriert, um die Straßensteigung oder -schräge an der Fahrzeugposition unter Verwendung von Straßenkartendaten und Daten von Satelliten über die absolute Fahrzeugposition abzuschätzen. Deshalb ist die Abschätzung genau und ohne Einfluß von Veränderungen der Fahrzeugantriebskraftcharakteristik aufgrund von Veränderungen der Fahrzeugbetriebsbedingungen, wie etwa Durchlöcherung oder Alterung von Reifen.
Das Steuerungssystem nach der fünften Ausführungsform kann genau die Steigung der Straße vor dem Fahrzeug vorhersagen, und damit auch eine angemessenere Antriebskraftsteuerung mit vorausschauender Korrektur der Antriebskraft vorsehen. Dieses Steuerungssystem kann die Straßensteigung ohne Verzögerung durch Vermeiden einer Verzögerung in der Berechnung der Straßensteigung aus Motorabgabeantriebskraft, Fahrzeugbeschleunigung und einer Verzögerung bei der Übertragung der Antriebskraft abschätzen.
9 zeigt ein Steigungswiderstandsabschätzungssystem nach einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, das angeordnet ist, um den Fahrzeugsteigungswiderstand durch Berechnen einer Antriebswellendrehkraft und Berücksichtigen eines Bezugsfahrwiderstands auf einer ebenen Straße und des Beschleunigungswiderstands abzuschätzen.
Ein Antriebswellendrehmomentberechnungsabschnitt 81 enthält als Hauptkomponente einen Motorabtriebswellendrehmomentberechnungsabschnitt 82, einen Drehmomentwandlerdrehmomentmultiplikationsverhältnisberechnungsabschnitt 83 und ein Antriebssystemdrehmomentverlustabschätzungsabschnitt 84.
Der Motorabtriebswellendrehmomentberechnungsabschnitt 82 bestimmt ein Motorabtriebswellendrehmoment Te durch Auslesen eines vorbestimmten Kennlinienfeldes entsprechend einer Kraftstoffeinspritzmenge Tp und einer Motordrehgeschwindigkeit ENGREV des Motors 101.
Der Drehmomentwandlerdrehmomentmultiplikationsverhältnisberechnungsabschnitt 83 berechnet ein Geschwindigkeitsverhältnis SLPRTO zwischen der Motorumdrehungsgeschwindigkeit ENGREV und einer Getriebeantriebswellendrehgeschwindigkeit INPREV der Antriebswelle des Getriebes (das ist die Abtriebswellengeschwindigkeit des Drehmomentwandlers), und bestimmt aus diesem Drehgeschwindigkeitsverhältnis SLPRTO ein Drehmomentwandlerdrehmomentmultiplikationsverhältnis (oder Multiplikationsfaktor) TAURTO durch Auslesen eines vorbestimmten Kennlinienfeldes.
Der Antriebssystemdrehmomentverlustabschätzungsabschnitt 84 bestimmt ein Verlustdrehmoment LOSSTRQ (das einen Reibungsdrehmomentverlust des Antriebssystems darstellt) durch Auslesen eines vorbestimmten Kennlinienfeldes aus einem Betriebsöldruck TGTPRS, der den größten Einfluß auf den Drehmomentverlust in dem Antriebssystem hat.
Ein Multiplizierer 85 bestimmt ein primäres Wellenabgabedrehmoment Tin(= Te × TAURTO) durch Multiplizieren des Motorabtriebswellendrehmoment Te mit dem Drehmomentmultiplikationsverhältnis TAURTO. Ein Multiplizierer 86 und ein Addierer 87 kombinieren die Berechnung eines Abtriebswellendrehmomentes (oder Antriebswellendrehmomentes) Tsec der Antriebswelle nach der folgenden Gleichung.
[Mathematische Gleichung 7]
Tsec = Tin × RATIO – LOSSTRQ wobei RATIO ein Drehgeschwindigkeitsverhältnis zwischen der Antriebs- und der Abtriebsdrehgeschwindigkeit des Getriebes ist.
Ein Bezugsfahrwiderstandberechnungsabschnitt 91 bestimmt aus der Fahrzeuggeschwindigkeit VSP einen Bezugsfahrwiderstand RLDTRQ (einen Standardfahrwiderstand auf einer ebenen Straße) durch Auslesen aus einem vorbestimmten Kennlinienfeld.
Ein Beschleunigungserkennungsabschnitt 92 bestimmt eine Fahrzeugbeschleunigung GDATA aus einer endlichen Differenz der Fahrzeuggeschwindigkeit VSP. Ein Beschleunigungswiderstandskraftabschätzungsabschnitt 93 bestimmt einen geschätzten Beschleunigungswiderstand AccTRQ an der Abtriebswelle durch Multiplizieren der Fahrzeugbeschleunigung GDATA mit einem äquivalenten Fahrzeuggewicht Iv, wie es an der Abtriebswelle gesehen wird.
Unter Verwendung des Antriebswellenabgabedrehmomentes Tsec, des Bezugsfahrwiderstands RLDTRQ und der geschätzten Beschleunigungswiderstands AccTRQ bestimmt ein Fahrzeuggewichtsteigungswiderstandabschätzungsabschnitt 94 den Fahrzeuggewichtsteigungswiderstand RFORCE nach der folgenden Gleichung.
[Mathematische Gleichung 8]
RFORCE = Tsec – RLDTRQ – AccTRQ
Anstelle der Abschätzung der Fahrzeugbeschleunigung aus der Fahrzeuggeschwindigkeit ist es optimal, einen Beschleunigungssensor für das direkte Erkennen der aktuellen Fahrzeugbeschleunigung zu verwenden.
Die Abschätzung des Fahrzeugsteigungswiderstands nach der sechsten Ausführungsform ist ohne den Bedarf für einen speziellen Sensor zum Erkennen des Steigungswiderstands sehr billig.
Der in 2, 5 oder 7 gezeigte Steigungswiderstandserkennungsabschnitt 14 kann einen Fahrzeugneigungssensor für die Erkennung des Neigungswinkels des Fahrzeugs enthalten.
Ein Apparat für die Steuerung einer Fahrzeugantriebskraft nach der vorliegenden Erfindung enthält mindestens eine Steuerung (wie den PCM 50). Der Apparat kann ein Steuerungssystems mit Sensoren und Stellgliedern sein.
In der dritten Ausführungsform ist es möglich, als Antriebskraftveränderungsbetrag ein Produkt des Interpolationskoeffizienten (β0) und der Differenz zu berechnen, die sich aus der Subtraktion der normalen Antriebskraft tTd_n von der steigungsangepaßten Bezugsantriebskraft tTd_up ergibt, und die steigungsangepaßte Zielantriebskraft durch Addieren des Veränderungsbetrags zur normalen Zielantriebskraft zu bestimmen.
Das in 7 gezeigte Steuerungssystem enthält einen Eingabeabschnitt zum Sammeln der Eingabeinformation, einen Steuerungsabschnitt und einen Ausgabeabschnitt für das Verändern einer aktuellen Antriebskraft als Reaktion auf ein Steuerungssignal von dem Steuerungsabschnitt. Der Eingabeabschnitt kann ein Teil eines Computer-Moduls für das Sammeln der Eingabeinformationen sein, oder kann einen oder mehrere Sensoren enthalten. In dem in 7 gezeigten Beispiel kann der Ausgabeabschnitt so gestaltet sein, daß er mindestens eine Komponente des Abschnitts 61 enthält.
In der dargestellten Ausführungsformen wird die steigungsangepaßte Antriebskraft entsprechend der normalen Antriebskraft und einem Veränderungsparameter wie etwa RFORCE oder β0 bestimmt.
Die Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen und veranschaulichten Ausführungsformen beschränkt. Modifikationen und Veränderungen der oben beschriebenen Ausführungsformen werden den in der Technik Bewanderten im Licht der obigen Darstellungen einfallen. Der Umfang der Erfindung ist definiert mit Bezug auf die folgenden Ansprüche.

Claims

Vorrichtung zur Steuerung einer Fahrzeugantriebskraft, mit einer Eingabeeinrichtung (11, 105) für das Erfassen des Beschleunigungseingabebetrags (APO) des Fahrers und der Fahrzeuggeschwindigkeit (VSP) eines Fahrzeugs, einer Ausgabeeinrichtung (61, 101, 103) für das Verändern einer Ist-Antriebskraft, und einer Steuerungseinrichtung (12, 15, 41, 50), die mit der Eingabeeinrichtung (11, 105) verbunden ist, um von dieser Eingabeinformationen zu empfangen, und die derart ausgebildet ist, dass sie eine Wunschfahrzeugantriebskraft auf ebener Straße entsprechend des Beschleunigungseingabebetrags (APO) und der Fahrzeuggeschwindigkeit (VSP) als normale Soll-Antriebskraft (tTd_n) bestimmt, ferner einen Fahrzeugsteigungswiderstand (RFORCE) bestimmt, um einen Veränderungsparameter (ΔRFORCE, β0) entsprechend dem Fahrzeugsteigungswiderstand (RFORCE) zu berechnen, und eine steigungsangepaßte Soll-Antriebskraft (tTd) entsprechend der normalen Soll-Antriebskraft (tTd_n) und dem Veränderungsparameter (ΔRFORCE, β0) bestimmt, wobei die Steuerungseinrichtung (12, 15, 41, 50) ferner mit der Ausgabeeinrichtung (61, 101, 103) verbunden ist, um die steigungsangepaßte Soll-Antriebskraft (tTd) durch die Ausgabeeinrichtung (61, 101, 103) zu erreichen; wobei die Eingabeeinrichtung (11, 105) enthält: eine Beschleunigungseingabebetragserfassungseinrichtung (105, S1) für das Erfassen des Beschleunigungseingabebetrags (APO) und eine Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungseinrichtung (11, S1) für das Erfassen der Fahrzeuggeschwindigkeit (VSP), und wobei die Steuerungseinrichtung (12, 15, 41, 50) enthält: eine Normalantriebskraftbestimmungseinrichtung (12, S2), die derart ausgebildet ist, dass sie die gewünschte Fahrzeugantriebskraft auf ebener Straße als normale Soll-Antriebskraft (tTd_n) entsprechend dem Beschleunigungseingabebetrag (APO) und der Fahrzeuggeschwindigkeit (VSP) bestimmt, eine Fahrzeuggewichtsteigungswiderstandbestimmungseinrichtung (14, 94) für die Bestimmung des Fahrzeugsteigungswiderstands (RFORCE), eine Veränderungsparameterberechnungseinrichtung (16, 42, 43) für die Berechnung des Veränderungsparameters (ΔRFORCE, β0) entsprechend dem Steigungswiderstand, und eine steigungsangepaßte Soll-Antriebskraftberechnungseinrichtung (17, 44) für die Bestimmung der steigungsangepaßten Soll-Antriebskraft (tTd) entsprechend der normalen Soll-Antriebskraft (tTd_n) und dem Veränderungsparameter (ΔRFORCE, β0); und wobei die Veränderungsparameterberechnungseinrichtung enthält: eine Veränderungsbetragberechnungseinrichtung (16), die derart ausgebildet ist, dass sie als Veränderungsparameter einen Antriebskraftveränderungsbetrag (ΔRFORCE) berechnet, der unabhängig von der tatsächlichen Steigung der Straße auf einen vorbestimmten Prozentsatz (α) des Fahrzeugsteigungswiderstands (RFORCE) festgelegt wird, wobei der vorbestimmte Prozentsatz (α) immer kleiner als 100% ist, und wobei die steigungsangepaßte Soll-Antriebskraftberechnungseinrichtung (17, 44) derart ausgebildet ist, dass sie die steigungsangepaßte Soll-Antriebskraft (tTd) durch Addieren des Antriebskraftveränderungsbetrags (ΔRFORCE) zur normalen Soll-Antriebskraft (tTd_n) bestimmt.
Vorrichtung zur Steuerung einer Fahrzeugantriebskraft nach Anspruch 1, wobei der vorbestimmte Prozentsatz (α) im Bereich 30% bis 70% liegt.
Vorrichtung zur Steuerung einer Fahrzeugantriebskraft nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Prozentsatz (α) des Antriebskraftveränderungsbetrags (ΔRFORCE) im Verhältnis zum Fahrzeugsteigungswiderstand (RFORCE) mit anwachsendem Fahrzeugsteigungswiderstand (RFORCE) abnimmt.
Vorrichtung zur Steuerung einer Fahrzeugantriebskraft nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Steuerungseinrichtung (12, 15, 41, 50) eine Soll-Drehzahlverhältnisbestimmungseinrichtung (62) für das Bestimmen eines Soll-Übersetzungsdrehzahlverhältnisses (tRATIO) zwischen einer Eingangs- und einer Ausgangsdrehzahl entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit (VSP) und der steigungsangepaßten Soll-Antriebskraft (tTd) enthält, die Ausgabeeinrichtung (61, 101; 103) eine Drehzahlverhältniserreichungseinrichtung (63) einschließlich eines Getriebes (103) zum Erreichen des Soll-Übersetzungsdrehzahlverhältnisses (tRATIO) enthält, die Steuerungseinrichtung (12, 15, 41, 50) ferner eine Soll-Motorabgabedrehmomentbestimmungseinrichtung (64) für das Bestimmen eines Soll-Motorabgabedrehmoments (tTe) durch Dividieren der steigungsangepaßten Soll-Antriebskraft (tTd) durch eine von der Drehzahlverhältniserreichungseinrichtung (63) erreichten aktuellen Übersetzungsdrehzahlverhältnisses enthält, und die Ausgabeeinrichtung (61, 101, 103) eine Drehmomenterreichungseinrichtung (101) für das Erreichen des Soll-Motorabgabedrehmoments (tTe) enthält.
Vorrichtung zur Steuerung einer Fahrzeugantriebskraft nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Eingabeeinrichtung (11, 105) eine Positionserfassungsuntereinrichtung (113) für das Erfassen einer absoluten Fahrzeugposition enthält, und eine Steigungswiderstandsbestimmungseinrichtung der Steuerungseinrichtung (12, 15, 41, 50) eine Straßenkarteneinrichtung (54) für die Übergabe von Information über eine Straßensteigung aus den Straßenkartendaten entsprechend der Fahrzeugposition enthält, und eine Steigungsberechnungseinrichtung (50) für das Berechnen des Fahrzeugsteigungswiderstands (RFORCE) aus Informationen über die Straßensteigung enthält.
Vorrichtung zur Steuerung einer Fahrzeugantriebskraft nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Steigungswiderstandsbestimmungseinrichtung enthält: eine Wellendrehmomentberechnungseinrichtung (81) für die Berechnung eines Wellendrehmoments (Tsec), eine Bezugsfahrwiderstandberechnungseinrichtung (91) für die Berechnung eines mit der Fahrzeuggeschwindigkeit (VSP) korrespondierenden Fahrwiderstands auf ebener Straße als Bezugsfahrwiderstand (RLDTRQ), eine Beschleunigungsbestimmungseinrichtung (92) für die Bestimmung einer Fahrzeugbeschleunigung (GDATA), eine Beschleunigungswiderstandabschätzungseinrichtung (93) für die Bestimmung eines geschätzten Beschleunigungswiderstands (AccTRQ) entsprechend der Fahrzeugbeschleunigung (GDATA), und eine Fahrzeugsteigungswiderstandabschätzungseinrichtung (94) für die Bestimmung des Fahrzeugsteigungswiderstands (RFORCE) durch Subtraktion des Bezugsfahrwiderstands (RLDTRQ) und des Beschleunigungswiderstands vom Wellendrehmoment (Tsec).
Vorrichtung zur Steuerung einer Fahrzeugantriebskraft nach Anspruch 6, wobei die Drehmomenterreichungseinrichtung (101) der Ausgabeeinrichtung (61, 101, 103) einen Motor enthält, und die Drehzahlverhältniserreichungseinrichtung (63) ein Getriebe (103) enthält.
Vorrichtung zur Steuerung einer Fahrzeugantriebskraft, mit einer Eingabeeinrichtung (11, 105) für das Erfassen des Beschleunigungseingabebetrags (APO) des Fahrers und der Fahrzeuggeschwindigkeit (VSP) eines Fahrzeugs, einer Ausgabeeinrichtung (61, 101, 103) für das Verändern einer Ist-Antriebskraft, und einer Steuerungseinrichtung (12, 15, 41, 50), die mit der Eingabeeinrichtung (11, 105) verbunden ist, um von dieser Eingabeinformationen zu empfangen, und die derart ausgebildet ist, dass sie eine Wunschfahrzeugantriebskraft auf ebener Straße entsprechend des Beschleunigungseingabebetrags (APO) und der Fahrzeuggeschwindigkeit (VSP) als normale Soll-Antriebskraft (tTd_n) bestimmt, ferner einen Fahrzeugsteigungswiderstand (RFORCE) bestimmt, um einen Veränderungsparameter (ΔRFORCE, β0) entsprechend dem Fahrzeugsteigungswiderstand (RFORCE) zu berechnen, und eine steigungsangepaßte Soll-Antriebskraft (tTd) entsprechend der normalen Soll-Antriebskraft (tTd_n) und dem Veränderungsparameter (ΔRFORCE, β0) bestimmt, wobei die Steuerungseinrichtung (12, 15, 41, 50) ferner mit der Ausgabeeinrichtung (61, 101, 103) verbunden ist, um die steigungsangepaßte Soll-Antriebskraft (tTd) durch die Ausgabeeinrichtung (61, 101, 103) zu erreichen; wobei die Eingabeeinrichtung (11, 105) enthält: eine Beschleunigungseingabebetragserfassungseinrichtung (105, S1) für das Erfassen des Beschleunigungseingabebetrags (APO) und eine Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungseinrichtung (11, S1) für das Erfassen der Fahrzeuggeschwindigkeit (VSP), und wobei die Steuerungseinrichtung (12, 15, 41, 50) enthält: eine Normalantriebskraftbestimmungseinrichtung (12, S2), die derart ausgebildet ist, dass sie die gewünschte Fahrzeugantriebskraft auf ebener Straße als normale Soll-Antriebskraft (tTd_n) entsprechend dem Beschleunigungseingabebetrag (APO) und der Fahrzeuggeschwindigkeit (VSP) bestimmt, eine Fahrzeuggewichtsteigungswiderstandbestimmungseinrichtung (14, 94) für die Bestimmung des Fahrzeugsteigungswiderstands (RFORCE), eine Veränderungsparameterberechnungseinrichtung (16, 42, 43) für die Berechnung des Veränderungsparameters (ΔRFORCE, β0) entsprechend dem Steigungswiderstand, und eine steigungsangepaßte Soll-Antriebskraftberechnungseinrichtung (17, 44) für die Bestimmung der steigungsangepaßten Soll-Antriebskraft (tTd) entsprechend der normalen Soll-Antriebskraft (tTd_n) und dem Veränderungsparameter (ΔRFORCE, β0); und wobei die Veränderungsparameterberechnungseinrichtung eine steigungsangepaßte Bezugsantriebskrafteinstelleinrichtung (42) für die Berechnung einer steigungsangepaßten Bezugsantriebskraft (tTd_up) enthält, die derart ausgebildet ist, dass sie die steigungsangepaßte Bezugsantriebskraft (tTd_up) unabhängig von der tatsächlichen Steigung der Straße als eine Summe der normalen Soll-Antriebskraft (tTd_n) und eines vorbestimmten Prozentsatzes (α) eines vorbestimmten Standardsteigungswiderstands (RFORCE_S) berechnet, wobei der vorbestimmte Prozentsatz (α) immer kleiner als 100% ist, wobei der vorbestimmte Standardsteigungswiderstand (RFORCE_S) eine vorbestimmte Konstante ist, die den Steigungswiderstand einer nicht-ebenen Straße angibt, und eine Interpolationskoeffizientenberechnungseinrichtung (43) für die Berechnung eines Interpolationskoeffizienten (β0) entsprechend dem Verhältnis aus Fahrzeugsteigungswiderstand (RFORCE) und Standardsteigungswiderstand (RFORCE_S) enthält, und wobei die steigungsangepaßte Soll-Antriebskraftberechnungseinrichtung (17, 44) die steigungsangepaßte Soll-Antriebskraft (tTd) durch Interpolation mit dem Interpolationskoeffizienten (β0) zwischen der normalen Soll-Antriebskraft (tTd_n) und der steigungsangepaßten Bezugsantriebskraft (tTd_up) bestimmt.
Vorrichtung zur Steuerung einer Fahrzeugantriebskraft nach Anspruch 8, wobei die Steuerungseinrichtung (12, 15, 41, 50) eine Soll-Drehzahlbestimmungseinrichtung für die Bestimmung eines Soll-Übersetzungsdrehzahlverhältnisses (tRATIO) entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit (VSP) und der steigungsangepaßten Soll-Antriebskraft (tTd) enthält, die Ausgabeeinrichtung (61, 101, 103) eine Drehzahlverhältniserreichungseinrichtung (63) für das Erreichen des Soll-Übersetzungsdrehzahlverhaltnisses (tRATIO) enthält, die Steuerungseinrichtung (12, 15, 41, 50) ferner eine Soll-Motorabgabedrehmomentbestimmungseinrichtung (64) für die Bestimmung eines Soll-Motorabgabedrehmoments (tTe) durch Teilen der steigungsangepaßten Soll-Antriebskraft (tTd) durch ein von der Drehzahlverhältniserreichungseinrichtung (63) erreichtes aktuelles Übersetzungsdrehzahlverhältnisses enthält, und die Ausgabeeinrichtung (61, 101, 103) eine Drehmomenterreichungseinrichtung (101) für das Erreichen des Soll-Motorabgabedrehmoments (tTe) enthält.
Vorrichtung zur Steuerung einer Fahrzeugantriebskraft nach Anspruch 8, wobei die Eingabeeinrichtung (11, 105) eine Positionserfassungsuntereinrichtung (113) für die Bestimmung einer absoluten Fahrzeugposition des Fahrzeugs enthält, und die Steigungswiderstandsbestimmungseinrichtung der Steuerungseinrichtung (12, 15, 41, 50) eine Straßenkarteneinrichtung (54) für die Übergabe von Informationen über eine Straßensteigung aus den Straßenkartendaten entsprechend der Fahrzeugposition enthält, und eine Steigungsberechnungseinrichtung (50) für die Berechnung des Fahrzeugsteigungswiderstands (RFORCE) aus Informationen über die Straßensteigung enthält.
Vorrichtung zur Steuerung einer Fahrzeugantriebskraft nach Anspruch 8, wobei die Steigungswiderstandbestimmungseinrichtung eine Wellendrehmomentberechnungseinrichtung (81) für die Berechnung eines Wellendrehmoments (Tsec), eine Bezugsfahrwiderstandberechnungseinrichtung (91) für die Berechnung eines mit der Fahrzeuggeschwindigkeit (VSP) korrespondierenden, gewünschten Fahrwiderstands auf einer ebenen Straße als Bezugsfahrwiderstand (RLDTRQ), eine Beschleunigungsbestimmungseinrichtung für die Bestimmung der Fahrzeugbeschleunigung (GDATA), eine Beschleunigungswiderstandabschätzungseinrichtung (93) für die Bestimmung eines geschätzten Beschleunigungswiderstands (AccTRQ) entsprechend der Fahrzeugbeschleunigung (GDATA) und eine Fahrzeugsteigungswiderstandabschätzungseinrichtung (94) für die Bestimmung des Fahrzeugsteigungswiderstands (RFORCE) durch Subtraktion des Bezugsfahrwiderstands (RLDTRQ) und des Beschleunigungswiderstands von dem Wellendrehmoment (Tsec) enthält.
Fahrzeug mit einer Vorrichtung zur Steuerung einer Fahrzeugantriebskraft nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Fahrzeug nach Anspruch 12, wobei die Eingabeeinrichtung (11, 105) ferner einen Fahrzeugbedingungssensor für das Erfassen der Fahrzeugbetriebsbedingungen enthält, die Steuerung den Fahrzeugsteigungswiderstand (RFORCE) entsprechend den Fahrzeugbetriebsbedingungen bestimmt, die Steuerung einen eingebauten Computer enthält, der Antriebsmotor ein Fahrzeugmotor ist, die Ausgabeeinrichtung (61, 101, 103) ferner ein mit dem Fahrzeugmotor verbundenes Getriebe (103) enthält, und die Steuerung die steigungsangepaßte Soll-Antriebskraft (tTd) durch Steuerung des Fahrzeugmotors und des Getriebes (103) erreicht.
Verfahren zur Steuerung einer Fahrzeugantriebskraft eines Fahrzeugs, das enthält: Bestimmen einer normalen Soll-Antriebskraft (tTd_n), die eine gewünschte Fahrzeugantriebskraft auf einer ebenen Straße darstellt, entsprechend einem Beschleunigungseingabebetrag (APO) und einer Fahrzeuggeschwindigkeit (VSP), Berechnen eines Antriebskraftveränderungsbetrags (ΔRFORCE) entsprechend dem Steigungswiderstand, Bestimmen einer steigungsangepaßten Soll-Antriebskraft (tTd), die eine Summe der normalen Soll-Antriebskraft (tTd_n) und des Antriebskraftveränderungsbetrags (ΔRFORCE) ist, um die Fahrzeugantriebskraft zu steuern; und Berechnen des Antriebskraftveränderungsbetrages (ΔRFORCE) solcherart, dass dieser unabhängig von der tatsächlichen Steigung der Straße auf einen vorbestimmten Prozentsatz (α) des Steigungswiderstands festgelegt wird, wobei der vorbestimmte Prozentsatz (α) immer kleiner als 100% ist, und wobei die steigungsangepaßte Sollantriebskraft (tTd) durch Addieren des Antriebskraftveränderungsbetrages (ΔRFORCE) zur normalen Soll-Antriebskraft (tTd_n) bestimmt wird.