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Die
Erfindung betrifft die Steuerung eines Fahrzeuges, und insbesondere
die koordinierte Steuerung einer Anzahl von Teilsystemen eines Fahrzeuges.
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Es
sind verschiedene Systeme bekannt bei denen der Betrieb verschiedener
Teilsysteme eines Fahrzeuges in unterschiedlichen Konfigurationsmodi laufen
kann, um sich an unterschiedliche Bedingungen anzupassen. Zum Beispiel
können
Automatikgetriebe im Sport-, Winter-, Spar- und Hand-Konfigurationsmodus
gesteuert werden, in denen die Änderungen
zwischen Übersetzungsverhältnissen
und anderen Teilsystem-Steuerungsparametern
modifiziert werden, um sich an die vorherrschenden Bedingungen oder
den Geschmack des Fahrers anzupassen. Luftfederungen sind mit Straßen- und
Gelände-Konfigurationsmodi
bekannt. Stabilitätssteuerungssysteme
können
mit reduzierter Wirksamkeit betrieben werden, um dem Fahrer eine
direktere Kontrolle über den
Betrieb des Fahrzeuges zu geben. Servolenkungssysteme können in
unterschiedlichen Konfigurationsmodi betrieben werden, wo das Niveau
der Unterstützung
auf unterschiedlichen Niveaus ist oder sich in unterschiedlicher
Weise verändert.
Fahrzeuggetriebe können
geschaltet werden, um den Antrieb einer unterschiedlichen Anzahl
von Rädern
zu bewerkstelligen. Auch das Sperren oder teilweise Sperren von
Differentialen kann in Anpassung an die vorherrschenden Fahrzustände gesteuert
werden.
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Wenn
sich die Anzahl von steuerbaren Systemen erhöht, wird der Fahrer mit einer
erhöhten
Anzahl von Auswahlmöglichkeiten
dahingehend konfrontiert, welche Konfigurationsmodi für das jeweilige System
ausgewählt
werden sollen. Wenn der Fahrer nicht sehr erfahren ist, kann dies
kompliziert und verwirrend werden.
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Daher
wurden System vorgeschlagen, bei denen die Steuerung einer Anzahl
von Fahrzeugteilsystemen mittels einer zentralen Fahrzeugsteuereinrichtung
koordiniert wird, die zwischen einer Anzahl von Modi geschaltet
werden kann, wodurch alle Teilsysteme in einer koordinierten Weise
gesteuert werden, die für
den Fahrer einfach zu steuern ist. Ein derartiges System ist in
EP-A-1355209 offenbart.
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Darin
ist ein Fahrzeugsteuerungssystem beschrieben, das angeordnet ist,
um eine Mehrzahl von Fahrzeugteilsystemen zu steuern, von denen
jedes in einer Mehrzahl von Teilsystem-Konfigurationsmodi betreibbar ist. Das
Fahrzeugsteuerungssystem optimiert Teilsystemeinstellungen für das Gebiet
und ist in einer Mehrzahl von Fahrmodi betreibbar, die jeweils angeordnet
sind, um die Teilsystem-Konfigurationsmodi
in einer für
die jeweilige Fahroberfläche
geeigneten Weise auszuwählen.
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Jedoch
soll, obwohl ein derartiges Fahrzeugsteuerungssystem Fahrmodi zum
Koordinieren der Teilsysteme aufweist, um die Fahrzeugleistung für das Gebiet
zu optimieren, der Fahrer weiterhin in der Lage sein können, einzelne
Teilsystemfunktionen aus dem Fahrgastraum manuell zu steuern. Zum
Beispiel soll der Fahrer in der Lage sein können, die Fahrhöhe des Fahrzeuges
an der Antriebskonsole einzustellen. Die Fahrhöheneinstellung ist eine manuelle
Einstellung des Luftfederungs-Teilsystems. Es ist möglich, dass
diese manuelle Anforderung, die von dem Luftfederungs-Teilsystem empfangen
wird, in Konflikt mit einem momentanen oder zukünftigen Befehl durch das Fahrzeugsteuerungssystem
gelangen könnte,
das eine andere Konfiguration des Luftfederungs-Teilsystems erfordert.
Bekannte Fahrzeugsteuerungssysteme könnten diesen Konflikt durch
entweder Begrenzen aller manuellen Befehlsanforderungen von dem
Fahrer oder Außerkraftsetzen
des Fahrzeugsteuerungssystems vermeiden. Leider ergeben diese einfachen
Lösungen
häufig eine
komplette Umgehung des Fahrzeugsteuerungssystems und ermangeln an
der Ausnutzung der Vorteile, die mit der Optimierung für das Gebiet
verbunden sind. Daher wäre
es vorteilhaft, wenn das Fahrzeugsteuerungssystem und die manuellen
Anforderungen an die Teilsysteme von dem Fahrer zusammengefasst
würden,
um zu ermöglichen,
dass das Fahrzeugsteuerungssystem die Fahrzeugleistung basierend
auf dem Fahrgebiet kontinuierlich optimiert.
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Ein
Hauptzweck irgendeines Fahrzeugsteuerungssystems ist es, den Übergang
der Fahrzeugteilsysteme von dem einen Satz Steuerungsparametern
zu einem anderen Satz Steuerungsparametern zu koordinieren. Das
in EP-A-1355209 beschriebene Fahrzeugsteuerungssystem ist eine Steuereinrichtung
zur Gebietsoptimierung und weist ein Verfahren zur Steuerung eine
Mehrzahl von Fahrzeugteilsystemen innerhalb eines Motorfahrzeuges
in einer für eine
jeweilige Fahroberfläche
geeigneten Weise auf. Das Fahrzeugsteuerungssystem definiert einen
Satz geplanter Kombinationen von Teilsystemparametern für jede verfügbare Auswahl
des Gebietsfahrmodus vor. Daher wird die Fahrzeugleistung auf dem
Gebiet optimiert, wenn diese geplanten Kombinationen der Funktionalität der Teilsysteme
auftreten.
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Jedoch
werden Fahrzeugsteuerungssysteme manchmal mit Ereignissen konfrontiert,
wo ein Teilsystem nicht in den angeforderten vordefinierten Teilsystem-Konfigurationsmodus
wechseln kann. Um eine optimale Leistung in dem Fahrmodus „A" des Fahrzeugsteuerungssystems
zu schaffen, wird zum Beispiel angenommen, dass alle Teilsysteme
auf einen entsprechenden idealen Teilsystem-Konfigurationsmodus „A" eingestellt sind.
Stattdessen wird das Fahrzeugsteuerungssystem mit einem Teilsystem konfrontiert,
das in einem Modus „C" bleibt, während die
anderen in den Modus „A" gewechselt sind.
Eine solche Situation könnte
auftreten, wenn der Fahrer eine Steuerung manuell außer Kraft
setzt (z.B. ist das Automatikgetriebe in manueller Schaltung, so
ist das System nicht in der Lage, das passende Schaltbild auszuwählen) oder
aus Sicherheitsgründen
(z.B. die Fahrzeuggeschwindigkeit überschreitet eine Schwellenwertgrenze, über der
es nicht möglich
ist, die Fahrhöhe
anzuheben). Daher müsste
das System die Anforderung zum Wechsel in den Modus „A" zurückweisen.
Problematischer ist vielleicht sogar, die Anforderung für den Wechsel
in den Modus „A" von jenen Teilsystemen
zurückziehen
zu müssen,
die den Wechsel von dem momentanen Modus bereits vollzogen haben.
Die Tatsache, dass einige der Teilsysteme teilweise geändert werden
könnten,
erhöht
die Möglichkeit
von ungeplanten Kombinationen von Teilsystem-Konfigurationsmodi.
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Ferner
kann, wenn das Fahrzeugsteuerungssystem bestimmt, dass es notwendig
ist, einen Moduswechsel durchzuführen,
infolge der Tatsache, dass die Steuerbefehle über ein serielles Netzwerk ausgegeben
werden, das Netzwerk gelegentlich variable Wartezeiten einführen, so
dass jedes Teilsystem das Signal zum Wechsel der Modi zu unterschiedlichen
Zeiten empfängt.
Diese Wartezeit wird in ein Zeitfenster übertragen, in dem das Fahrzeug
nicht auf seinem optimalen Leistungsniveau ist. Daher wäre es vorteilhaft,
wenn das Verfahren zur Steuerung des Fahrzeugsteuerungssystems die
tatsächliche
Zeit zwischen dem Start und der Vollendung eines Moduswechsels minimieren
würde,
um für
alle praktischen Zwecke den Zeitraum, in dem das Fahrzeug mit weniger
als der optimalen Leistung in dem neuen Gebiet ist, vernachlässigbar
zu machen. Darüber
hinaus wäre
es vorteilhaft, ein Verfahren zur Steuerung eines Fahrzeugsteuerungssystems
zu schaffen, bei dem jedes Teilsystem einen geeigneten Teilsystem-Konfigurationsmodus
während
eines Übergangs
zwischen den Modi auswählt,
um sicherzustellen, dass ungeplante und ungeprüfte Kombinationen von Teilsystem-Konfigurationsmodi
nicht auftreten und das Fahrzeug für das Fahrgebiet optimiert wird.
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Daher
gibt es, um die Leistung von Motorfahrzeugen mit integrierten Steuerungssystemen, wie
oben erwähnt
ist, weiter zu verbessern, einen Bedarf für ein verbessertes Steuerungsverfahren
und eine verbesserte Steuervorrichtung, welche die Übergangszeit
zwischen den Teilsystem-Konfigurationsmodi
minimieren, ungeplante Kombinationen vermeiden und die Steuerung
der Fahrzeugmodi entsprechend einem breiten Oberflächenbereich
maximieren.
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Nach
einem ersten Aspekt der Erfindung ist ein System zur Steuerung eines
Fahrzeuges vorgesehen, das in einer Mehrzahl von Fahrmodi betreibbar
ist, wobei das System eine Fahrzeugmodussteuereinrichtung, eine
Fahrmodusauswahleinrichtung und wenigstens ein Fahrzeugteilsystem
aufweist und dadurch gekennzeichnet ist, dass die Fahrzeugmodussteuereinrichtung
angepasst ist, einen angeforderten Fahrmodus von der Fahrmodusauswahleinrichtung
zu empfangen, den angeforderten Fahrmodus an jedes Fahrzeugteilsystem
fortlaufend zu übertragen,
eine Bewertung des Konfigurationsmodusstatus jedes Teilsystems und
dessen Fähigkeit
zum Wechseln des Modus auszulösen,
gleichzeitig den Wechsel aller Fahrzeugteilsysteme in den angeforderten
Fahrmodus auf die bejahende Vollendung der Bewertung auszulösen, und
den Wechsel aller Fahrzeugteilsysteme in den Fahrmodus zu bestätigen, und
dass jedes Fahrzeugteilsystem angepasst ist, den angeforderten Fahrmodus
von der Fahrzeugmodussteuereinrichtung zu empfangen und fortlaufend eine
Statusmitteilung, die dessen momentanen Teilsystem-Konfigurationsmodus
und dessen Fähigkeit zum
Wechseln in den angeforderten Fahrmodus anzeigt, an die Fahrzeugmodussteuereinrichtung
zu senden.
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Die
Erfindung schafft eine verbesserte Vorrichtung und ein verbessertes
Verfahren zur Steuerung des Fahrzeugsteuerungssystems durch Vermeiden
ungeplanter Kombinationen von Teilsystem-Konfigurationsmodi und
Minimieren der Übergangszeit beim
Wechsel zwischen Teilsystem-Konfigurationsmodi.
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Die
Fahrmodusauswahleinrichtung kann einen manuell betätigten Schalter
aufweisen.
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Vorzugsweise
ist jedes Teilsystem in einer Mehrzahl von auswählbaren Teilsystem-Konfigurationsmodi
betreibbar, und in jedem Fahrmodus sind die Teilsystem-Konfigurationsmodi
für den
angeforderten Fahrmodus angepasst.
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Wenigstens
eines der Teilsysteme kann mit einem manuellen Steuerungsmittel
versehen sein, das von dem Fahrer in einer Mehrzahl von auswählbaren
Teilsystem-Konfigurationsmodi
betätigbar
ist, und das Teilsystem ist konfiguriert, um einen geeigneten Teilsystem-Konfigurationsmodus
für den
angeforderten Fahrmodus zu bestimmen.
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Vorzugsweise
weist eines der Teilsysteme ein Aufhängungssystem auf, welches ein
manuelles Eingabesteuerungsmittel aufweist, das von dem Fahrer betätigbar ist,
und die Mehrzahl von Teilsystem-Konfigurationsmodi
weist eine Mehrzahl von Fahrhöhen
auf, wodurch immer die Fahrhöhe
bereitgestellt wird, die für
den angeforderten Fahrmodus am besten geeignet ist.
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Die
Erfindung kann dann ein Verfahren zur Steuerung eines Aufhängungs-Teilsystems
erleichtern, um die Fahrhöhe
zu steuern, die für
das Fahren auf der jeweiligen Oberfläche am besten geeignet ist, wobei
im Falle, dass der Fahrer eine überlegte
Auswahl getroffen hat, das Fahrzeug in einen Zustand zu versetzen,
in dem es auch einen Nutzen für
den Fahrer bringt, wie eine Auswahl der Geländefahrhöhe, wird dann dieser Zustand
beibehalten, wenn ein Fahrmoduswechsel durchgeführt wird.
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Bevorzugt
weist eines der Teilsysteme ein Fluidaufhängungssystem auf, bei dem eine
Fluidverbindung zwischen Aufhängungen
für Räder an einander
gegenüberliegenden
Seiten des Fahrzeuges durchgeführt
werden kann, und die Mehrzahl von Teilsystem-Konfigurationsmodi
schaffen unterschiedliche Niveaus der Verbindung.
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Bevorzugt
weist eines der Teilsysteme ein Lenkungssystem auf, das eine Lenkhilfe
schaffen kann, und die Mehrzahl von Teilsystem-Konfigurationsmodi
schafft unterschiedliche Niveaus der Lenkhilfe.
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Bevorzugt
weist eines der Teilsysteme ein Bremssystem auf, das eine Bremshilfe
schafft, und die Mehrzahl von Teilsystem-Konfigurationsmodi schafft
unterschiedliche Niveaus der Bremshilfe.
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Bevorzugt
weist eines der Teilsysteme ein Bremssteuerungssystem auf, das eine
Antiblockierfunktion vorsieht, um den Radschlupf zu steuern, und die
Mehrzahl von Teilsystem-Konfigurationsmodi ermöglicht unterschiedliche Niveaus
des Radschlupfes.
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Bevorzugt
weist eines der Teilsysteme ein Traktionssteuersystem auf, das angeordnet
ist, um das Raddurchdrehen zu steuern, und die Mehrzahl von Teilsystem-Konfigurationsmodi
ermöglicht
unterschiedliche Niveaus des Raddurchdrehens.
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Bevorzugt
weist eines der Teilsysteme ein Giersteuerungssystem auf, das angeordnet
ist, um das Fahrzeuggieren zu steuern, und die Mehrzahl von Teilsystem-Konfigurationsmodi
ermöglicht
unterschiedliche Niveaus der Divergenz des Fahrzeuggierens von einem
erwarteten Gieren.
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Bevorzugt
weist eines der Teilsysteme ein Bereichswechselgetriebe auf, und
die Teilsystem-Konfigurationsmodi
weisen einen Hochbereichsmodus und einen Niedrigbereichsmodus des
Getriebes auf.
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Bevorzugt
weist eines der Teilsysteme ein Antriebsstrang (oder Motor) Managementsystem
auf, das ein Antriebsstrang-Steuerungsmittel
und ein Gaspedal umfasst, wobei die Teilsystem-Konfigurationsmodi
unterschiedliche Niveaus der Ansprechempfindlichkeit des Antriebsstrang-Steuerungsmittels
auf die Bewegung des Gaspedals schaffen.
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Die
Erfindung kann dann ein Verfahren zur Verwendung verschiedener Gaspedalkennfelder
für unterschiedliche
Geländefahrtbedingungen
erleichtern, wobei ein Wechsel bei Betätigung des Gaspedals vorgenommen
wird.
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Zum
Beispiel kann das Antriebsstrang-Teilsystem konfiguriert sein, um
ein Gaspedalkennfeld derart auszuwählen, dass das Gaspedal eine
geringe Empfindlichkeit hat, wenn das Fahrzeug im Geländemodus
angetrieben wird, und um ein Gaspedalkennfeld derart auszuwählen, dass
das Gaspedal empfindlicher zu verschieben ist, wenn das Fahrzeug
im Straßenmodus
angetrieben wird. Das Antriebsstrang-Teilsystem kann ferner konfiguriert
sein, um allmählich
von dem einen Gaspedalkennfeld zu einem anderen in Abhängigkeit
von der Gaspedalposition zu wechseln. Zum Beispiel kann der Wechsel
innerhalb eines vorgegebenen festgelegten Zeitraumes durch allmähliches
Erhöhen
oder Verringern der Drosselklappenöffnung mit einer variablen
Rate bewirkt werden, die von der Gaspedalposition abhängt, die
in diskreten Zeitabständen
während
des Wechselzeitraumes gemessen wird. Ein derartiges Verfahren und
Alternativen sind ausführlicher
in der Patentanmeldung
GB 0406374.9 beschrieben.
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Bevorzugt
weist eines der Teilsysteme ein Getriebesystem auf, das in einer
Mehrzahl von Übersetzungsverhältnissen
betreibbar ist und ein Getriebesteuerungsmittel aufweist, das angeordnet
ist, um wenigstens einen Parameter des Fahrzeuges zu überwachen
und die Übersetzungsverhältnisse
als Reaktion auszuwählen,
wobei die Teilsystem-Konfigurationsmodi eine Mehrzahl von Getriebe-Konfigurationsmodi
aufweisen, in denen die Übersetzungsverhältnisse
unterschiedlich in Reaktion auf den wenigstens einen Parameter ausgewählt werden.
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Bevorzugt
weist eines der Teilsysteme ein Differentialsystem auf, das betreibbar
ist, um eine Mehrzahl von Niveaus der Differentialsperre zu schaffen,
und die Teilsystem-Konfigurationsmodi sind angeordnet, um unterschiedliche
Niveaus der Sperre zu schaffen.
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Vorzugsweise
ist das Differentialsystem angeordnet, um das Niveau der Differentialsperre
auf der Basis einer Mehrzahl von Eingaben zu steuern und um auf
die Eingaben in jedem Modus unterschiedlich zu reagieren.
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Das
Differential kann ein Mitteldifferential, ein vorderes Differential
oder ein hinteres Differential sein.
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Bevorzugt
weist eines der Teilsysteme ein Rollsteuerungssystem auf, das angeordnet
ist, um eine Rollkorrektur zur Reduzierung des Rollens des Fahrzeuges
zu schaffen, und die Teilsystem-Konfigurationsmodi schaffen unterschiedliche
Niveaus der Rollkorrektur des Fahrzeuges, zumindest unter einigen
Fahrzuständen.
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Vorzugsweise
ist eines der Teilsysteme ein Geschwindigkeitssteuerungssystem,
das ein manuelles Steuerungsmittel aufweist, das von dem Fahrer betätigbar ist,
und das angeordnet ist, um die Geschwindigkeit des Fahrzeuges beim
Bergabfahren zu steuern. Das Geschwindigkeitssteuerungssystem kann
angeordnet sein, um das Fahrzeug mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten
in den verschiedenen Konfigurationsmodi zu steuern.
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Bevorzugt
weisen die Fahrmodi einen Geländemodus,
in dem die Teilsysteme in einer Weise gesteuert werden, die für das Fahren
auf unwegsamen Gelände
geeignet ist, und einen Straßenmodus auf,
in dem die Teilsysteme in einer Weise gesteuert werden, die für das Fahren
auf der Straße
geeignet ist.
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Die
Erfindung weist nach einem zweiten Aspekt ein Verfahren zur Steuerung
eines Fahrzeuges auf, wobei das Fahrzeug mit einer Fahrzeugmodussteuereinrichtung,
einer Fahrmodusauswahleinrichtung und wenigstens einem Fahrzeugteilsystem
versehen ist, und wobei das Verfahren gekennzeichnet ist durch die
Schritte in der Fahrzeugmodussteuereinrichtung:
Empfangen eines
angeforderten Fahrmodus von der Fahrmodusauswahleinrichtung,
Fortlaufendes Übertragen
des angeforderten Fahrmodus an jedes Fahrzeugteilsystem,
Auslösen einer
Bewertung des Konfigurationsmodusstatus jedes Teilsystems und dessen
Fähigkeit zum
Wechseln des Modus,
Gleichzeitiges Auslösen des Wechsels aller Fahrzeugteilsysteme
in den angeforderten Fahrmodus auf die bejahende Vollendung der
Bewertung, und
Bestätigen,
dass alle Fahrzeugteilsysteme in den Fahrmodus gewechselt haben,
und
durch die Schritte in jedem Fahrzeugteilsystem:
Empfangen des
angeforderten Fahrmodus von der Fahrzeugmodussteuereinrichtung,
und
Fortlaufendes Senden einer Statusmitteilung, die dessen
momentanen Teilsystem-Konfigurationsmodus und dessen Fähigkeit
zum Wechseln in den angeforderten Fahrmodus anzeigt, an die Fahrzeugsteuereinrichtung.
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Vorzugsweise
weist das Verfahren ferner die Schritte Vorsehen einer manuell gesteuerten
Eingabe an wenigstens eines der Fahrzeugteilsysteme zum Auswählen eines
Teilsystem-Konfigurationsmodus,
und Bestimmen eines geeigneten Teilsystem-Konfigurationsmodus in
dem einen der Fahrzeugteilsysteme in Reaktion auf die manuell gesteuerte
Eingabe und den empfangenen Fahrmodus auf.
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Das
Verfahren ermöglicht
daher die Steuerung einer Mehrzahl von Fahrzeugteilsystemen innerhalb
eines Motorfahrzeuges in einer Weise, die für eine jeweilige Fahroberfläche geeignet
ist, und die Minimierung ungeplanter Kombinationen dadurch, dass
diese für
alle Fahrmodi angeordnet sind, die innerhalb jedes Teilsystems gleichzeitig
gestartet werden, dass der Fahrzeugmodussteuereinrichtung ermöglicht wird,
einen Fahrmoduswechsel nur anzufordern, wenn alle Teilsysteme anzeigen,
dass sie für
einen Wechsel verfügbar
sind, und dass der Fahrzeugmodussteuereinrichtung ermöglicht wird,
in einen verfügbaren
Modus zu wechseln, wenn ein oder mehrere Teilsysteme nicht auf die
Anforderung für
einen Fahrmoduswechsel innerhalb eines kurzen Zeitraums, wie 1000
Millisekunden, reagieren.
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Optional
kann eine Vorrichtung zum Übertragen
einer Anweisung an den Fahrer vorgesehen sein. Diese Vorrichtung
kann dem Fahrer helfen, die Steuerung der Fahrzeugfahrmodi in Erwiderung
auf einen breiten Bereich von Oberflächen zu maximieren.
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Die
Erfindung stellt ferner ein Fahrzeug mit einem Fahrzeugsteuerungssystem
gemäß dem ersten
Aspekt der Erfindung bereit.
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Die
Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnung näher beschrieben. In der Zeichnung
zeigen:
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1 eine schematische Darstellung
eines Antriebsstrang-Teilsystems eines Fahrzeuges;
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2 eine schematische Darstellung
eines Lenkungs- und eines Bremsen-Teilsystems des Fahrzeuges aus 1;
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3 eine schematische Darstellung
eines Aufhängungs-Teilsystems des Fahrzeuges
aus 1;
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4 eine Darstellung einer
Fahrzeugmodussteuereinrichtung zur Steuerung der Teilsysteme aus 1-3 gemäß einer
ersten Ausführungsform der
Erfindung;
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5 und 6 jeweils eine Tabelle, die den Betrieb
der Fahrzeugmodussteuereinrichtung und entsprechende Fahrmodi mit
Teilsystem-Konfigurationen zeigt;
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7 ein Flussdiagramm des
Vorgangs des Moduswechsels gemäß der ersten
Ausführungsform der
Erfindung;
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8 ein Flussdiagramm des
Betriebs einer Teilsystem-Steuereinrichtung
gemäß der ersten
Ausführungsform
der Erfindung;
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9 eine Darstellung einer
Fahranweisungsvorrichtung gemäß der ersten
Ausführungsform
der Erfindung;
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10 eine Darstellung einer
Fahrzeugmodussteuereinrichtung zur Steuerung der Teilsysteme aus 1-3 gemäß einer
zweiten Ausführungsform der
Erfindung;
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11 ein Flussdiagramm des
Vorgangs des Moduswechsels gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der Erfindung; und
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12 eine Darstellung einer
Fahrzeugmodussteuereinrichtung zur Steuerung der Teilsysteme aus 1-3 gemäß einer
dritten Ausführungsform der
Erfindung.
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Mit
Bezug auf 1 weist ein
Fahrzeug 10 vier Räder 11, 12, 13, 14 und
einen Antriebsstrang 16 zum Übertragen eines Antriebsdrehmoments
an die Räder
auf. Der Antriebsstrang 16 weist einen Motor 18 und
ein Automatikgetriebe 20 auf, welches das Antriebsdrehmoment
mit einer Anzahl von Übersetzungsverhältnissen über eine
Gangschaltung 21 auf die Antriebsseite eines Mitteldifferentials 22 überträgt. Ein
vorderes und ein hinteres Differential 24, 26 nehmen
das Drehmoment von dem Mitteldifferential 22 auf und übertragen
dieses auf die Vorderräder 11, 12 bzw.
die Hinterräder 13, 14.
Eine Motorsteuereinrichtung 28 in der Form eines Motormanagementsystems
steuert den Betrieb des Motors 18, um dessen Drehzahl,
Abtriebsleistung und Drehmoment in Erwiderung auf Eingaben von dem
Fahrer mittels eines Gaspedals 27 zu steuern, dessen Position
mit einem Gaspedalpositionssensor 29 gemessen wird. Eine Getriebesteuereinrichtung 30 steuert
das Übersetzungsverhältnis des
Automatikgetriebes 20 und die Auswahl von Hoch- oder Niedrigbereich
in der Gangschaltung 21. Die Getriebesteuereinrichtung 30 steuert
auch das Mitteldifferential 22, um die Verteilung des Antriebsdrehmoments
zwischen der Vorder- und der Hinterachse zu steuern, und das hintere
Differential 26, um die Verteilung des Antriebsdrehmoments zwischen
den beiden Hinterrädern 13, 14 zu
steuern. Die Getriebesteuereinrichtung 30 könnte auch
die Verteilung des Antriebsdrehmoments zwischen den beiden Vorderrädern 11, 12 steuern.
Die Getriebesteuereinrichtung 30 ist auch mit einem manuellen Teilsystem-Steuerungsmittel
verbunden, wie einem Schalter 500, der in einem Fahrgastraum
des Fahrzeuges angeordnet ist, um dem Fahrer zu ermöglichen,
Getriebeoptionen, wie einen Hoch- oder Niedrigbereich oder das Übersetzungsverhältnis des
Automatikgetriebes 20, manuell auszuwählen oder abzuwählen.
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Mit
Bezug auf 2 weist das
Fahrzeug ferner ein Lenkungssystem 40 für die Lenkung der Vorderräder 11, 12 und ein
Bremssystem 50 zum Abbremsen aller vier Räder 11, 12, 13, 14 auf.
Das Lenkungssystem 40 weist ein Lenkrad 41, eine
Lenkstange 42 zum Übertragen
des von dem Fahrer an das Lenkrad eingegebenen Lenkungseingangsdrehmoments
auf ein Ritzel 43 einer Zahnstange 44, und ein
Ritzelsteuerungssystem auf. Das Ritzel 43 überträgt das Lenkungsdrehmoment
auf die Zahnstange 44, die mit Lenkhebeln 45 verbunden
ist, mittels denen eine Lenkkraft auf Achsschenkel 46 der
Vorderräder 11, 12 ausgeübt wird,
um diese zu lenken. Ein PAS (Servolenkung) Motor 47 übt Lenkkräfte auf
die Zahnstange 44 zur Unterstützung des Fahrer beim Lenken
des Fahrzeuges unter der Steuerung einer Lenkungssteuereinrichtung 48 aus,
die Eingaben von einem Lenkwinkelsensor 49 empfängt, der
den Lenkwinkel des Lenkrades 41 misst.
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Das
Bremssystem 50 weist Bremsscheiben 51, 52, 53, 54 und
Bremssättel 55, 56, 57, 58 für alle Räder auf,
die von einem Steuerblock 60 hydraulisch betätigt werden.
Der Steuerblock 60 steuert den Hydraulikdruck und somit
das Bremsmoment an jedem Rad unter der Steuerung einer Bremssteuereinrichtung 62,
die Radgeschwindigkeitssignale von Radgeschwindigkeitssensoren 63, 64, 65, 66 an
jedem Rad empfängt.
Ein vom Fahrer betätigtes
Bremspedal 67 stellt über
einen Hauptzylinder die Fahrereingabe an das Bremssystem 50 bereit
und erzeugt Hydraulikdruck zum Betätigen der Bremsen an einer
ersten Einlassöffnung 60a in
dem Steuerblock 60 mit der Unterstützung eines Bremskraftverstärkers 68.
Der Bremskraftverstärker 68 wird
auch von der Bremssteuereinrichtung 62 gesteuert, um die
Größe der von
dem Bremskraftverstärker 68 bereitgestellten Unterstützung und
somit das Niveau der von dem Fahrer angeforderten Bremskraft zu
steuern, um irgendein bestimmtes Niveau des Bremsmoments an den
Rädern
zu erzeugen. Eine Pumpe 60b ist auch vorgesehen, die Hydraulikdruck
erzeugen kann, um die Bremsen unabhängig von dem Bremspedal 67 zu betätigen. Die
Pumpe 60b wird auch von der Bremssteuereinrichtung 62 gesteuert.
Bremsflüssigkeit
wird zu einem Behälter 60c beim
Rücklauf
von den Bremssätteln 55, 56, 57, 58 zurückgeführt, von
wo die Bremsflüssigkeit
zu der Pumpe 60b oder zu dem von dem Bremspedal 67 betätigten Hauptzylinder
geführt
wird. Die Bremssteuereinrichtung 62 empfängt auch
eine Eingabe von einem Giersensor 69, der die Gierrate
des Fahrzeuges misst. Die Bremssteuereinrichtung 62 ist
auch mit einem manuellen Teilsystem-Steuerungsmittel verbunden,
wie einem Schalter 300, der in dem Fahrgastraum des Fahrzeuges
angeordnet ist, um dem Fahrer zu ermöglichen, vordefinierte Funktionen
des Bremsen-Teilsystems manuell in und außer Betrieb zu setzen. Beispiele
der Funktionen, wie Bergabfahrtsteuerung, werden später beschrieben.
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Mit
Bezug auf 3 weist das
Fahrzeug ferner ein Aufhängungssystem 70 auf,
das ein aktives Luftfederungssystem 72 und ein aktives
Rollsteuerungssystem 74 umfasst. Das aktive Luftfederungssystem 72 weist
Luftfedern 76, 77, 78, 79 an
jedem Rad und einen Ventilblock 80 auf, der die Fahrhöhe jedes
Rades 11, 12, 13, 14 und die
Federraten der Luftfedern 76, 77, 78, 79 durch
Steuerung des Luftdrucks in jeder Luftfeder steuert, um Druckluft
zu den jeweiligen Luftfedern zu führen und von diesen freizugeben.
Der Ventilblock 80 steuert ferner den Grad, mit dem die
beiden vorderen Luftfedern 76, 77 miteinander
verbunden werden, den Grad, mit dem die beiden hinteren Luftfedern 78, 79 miteinander
verbunden werden, und den Grad, mit dem die beiden vorderen Luftfedern 76, 77 mit
den hinteren Luftfedern 78, 79 verbunden werden.
Der Ventilblock 80 wird von einer Aufhängungssteuereinrichtung 82 gesteuert,
die Fahrhöhensignale
von Fahrhöhensensoren 83, 84, 85, 86 empfängt, die
zum Messen der Fahrhöhe
der jeweiligen Räder 11, 12, 13, 14 angeordnet sind.
Die Aufhängungssteuereinrichtung 82 ist
auch mit einem manuellen Teilsystem-Steuerungsmittel verbunden,
wie einem Schalter 400, der in dem Fahrgastraum des Fahrzeuges
angeordnet ist. Die Aufhängungssteuereinrichtung 82 empfängt manuelle Steuerbefehle
des Teilsystems direkt von dem Fahrer für Funktionen des Luftfederungs-Teilsystems,
wie Anheben oder Senken der Fahrhöhe. Die Aufhängungssteuereinrichtung 82 kann
auch sowohl den Luftdruck in den jeweiligen Luftfedern 76, 77, 78, 79 unter
Verwendung eines Drucksensors 88 in dem Ventilblock 80 als
auch die Seitenbeschleunigung des Fahrzeuges unter Verwendung eines
Seitenbeschleunigungsmessers 89 messen.
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Das
aktive Rollsteuerungssystem 74 weist eine vordere Antirollstange 90,
die zwischen den beiden Vorderrädern 11, 12 angebracht
ist und einen Widerstand gegen das Rollen des Vorderteils des Fahrzeuges
bewirkt, und eine hintere Antirollstange 92 auf, die zwischen
den beiden Hinterrädern 13, 14 angebracht
ist und einen Widerstand gegen das Rollen des Hinterteils des Fahrzeuges
bewirkt. Jede Antirollstange 90, 92 weist zwei
Hälften
mit einem Drehsteller 94, 96 auf, der zwischen
den beiden Hälften
wirkt. Die Drehsteller können
aktiv den Rollwiderstand erhöhen
oder verringern, der von den Antirollstangen 90, 92 durch
Aufbringen eines Rollkorrekturmoments unter der Steuerung der Aufhängungssteuereinrichtung 82 geschaffen
wird, und können
somit die Rollsteifigkeit des Fahrzeuges steuern.
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Innerhalb
der oben beschriebenen Systeme gibt es verschiedene Funktionen,
die in unterschiedlicher Weise in Abhängigkeit von den vorherrschenden
Fahrzuständen
gesteuert werden können.
Diese Funktionen werden nun beschrieben.
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Mit
Bezug auf 3 ist das
Aufhängungssystem 70 zwischen
einer Mehrzahl von Fahrhöhen einstellbar.
In diesem Falle gibt es vier mögliche Fahrhöhen: „Hoch" ist geeignet für Geländefahrt; „Niedrig" ist geeignet für Hochgeschwindigkeitsfahrt, zum
Beispiel auf Autobahnen, wo ein geringer Windwiderstand erforderlich
ist; „Standard" ist zwischen den
Einstellungen „Hoch" und „Niedrig" und für normalste
Straßenfahrt
geeignet; und „Eingriff" schafft sowohl einen
Eingriff in das Fahrzeug als auch eine Reduzierung der Höhe des Fahrzeuges
beim Durchfahren einer niedrigen Parkplatzeinfahrt oder einem ähnlichen
Manöver.
Die Aufhängungssteuereinrichtung 82 kehrt über einer
Schwellengeschwindigkeit (etwa 8 kph bzw. 40 kph) automatisch von
der Fahrhöhe „Eingriff" auf „Standard" zurück. Die
Aufhängungssteuereinrichtung 82 kehrt über einer
Schwellengeschwindigkeit (ca. 50 kph) von Geländefahrhöhe auf Standardfahrhöhe zurück. Die
Fahrhöhe
des Fahrzeuges kann auch durch Drücken des manuellen Schalters 400 einmal
nach unten ausgewählt
werden.
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Die
Verbindung zwischen den Luftfedern des aktiven Luftfederungssystems 72 an
einander gegenüberliegenden
Seiten des Fahrzeuges ist zwischen einem Zustand „Offen", wo eine Verbindung
zwischen den beiden Seiten des Fahrzeuges besteht, und einem Zustand „Geschlossen" variierbar, wo es keine
Verbindung gibt. Im Zustand „Geschlossen" wird die Rollsteifigkeit
des Fahrzeuges und somit die gesamte Federrate der Aufhängung erhöht. Dies macht
somit das Fahrzeug geeigneter für
das Fahren auf ebenen Oberflächen
bei höheren
Geschwindigkeiten. Im Zustand „Offen" wird die Rollsteifigkeit
verringert, jedoch kann die Aufhängung
leichter ansprechen, was diese geeigneter für das Fahren auf unebenen Oberflächen und
bei geringeren Geschwindigkeiten macht. Die Verbindungsventile werden
normalerweise im Schließzustand
gehalten, um eine hohe Rollsteifigkeit zu schaffen und das Fahrzeug
zu stabilisieren. Unter bestimmten Bedingungen, wo es viele vertikale
Radbewegungen gibt, sind die Verbindungsventile geöffnet, um
den Widerstand gegen diese Bewegungen zu reduzieren. Jedoch muss
das System die Verbindung bei hohen Fahrzeuggeschwindigkeiten auch
schließen
können,
um das Fahrzeug zu stabilisieren, da das Öffnen der Verbindung sowohl
den Rollwiderstand als auch den Ansprechwiderstand reduziert. Das
System kann verändert
werden, um die Größe der Radbewegung
zu variieren, die erforderlich ist, um das Öffnen der Verbindungsventile
zu bewirken, so dass die Verbindung mehr oder weniger leicht öffnet, und
um die Fahrzeuggeschwindigkeit zu variieren, über der die Verbindung geschlossen
gehalten wird. Das System hat drei Einstellungen: Standard, Mittel
und Maximal. In der Standardeinstellung tritt die Verbindung bei
ziemlich hohen Geschwindigkeiten von etwa 50 kph ein, jedoch nur
bei ziemlich hohen Ansprechniveaus. In der Mitteleinstellung tritt
die Verbindung nur bei niedrigeren Geschwindigkeiten ein, jedoch
auch bei niedrigeren Ansprechniveaus. In der Maximaleinstellung tritt
die Verbindung nur bei niedrigen Geschwindigkeiten von etwa 15 kph
ein, jedoch bei noch niedrigeren Ansprechniveaus.
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Mit
Bezug auf 2 ist die
Bremspedalkraft entsprechend einer Mehrzahl von Grundcharakteristika,
in diesem Falle zwei, steuerbar. Diese sind „Hoch" und „Niedrig", was relativ hohe und niedrige Niveaus
der Bremskraft von dem Fahrer erfordert. Jedoch können auch
weitere Bremssteuerfunktion zu diesen Grundcharakteristika unter
bestimmten Umständen
hinzugefügt
werden. Zum Beispiel erfasst eine „Nothilfe" Funktion ein sehr schnelles Bremspedalniederdrücken, das
auf eine Notbremsung hinweist, und schafft ein erhöhtes Niveau
der Bremsunterstützung
als Reaktion.
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Die
Bremssteuereinrichtung 62 stellt eine ABS (Antiblockier)
Funktion bereit, die auch in einer Anzahl von unterschiedlichen
Konfigurationsmodi betreibbar ist. Es gibt einen Modus „Hoch mu" für die Benutzung
auf Oberflächen
mit einem hohen Reibungskoeffizienten. In diesem Modus wird ein
relativ hohes Niveau an Schlupf ermöglicht, um die Verzögerungsraten
zu maximieren. Es gibt auch einen Modus „Niedrig mu", in dem nur viel
geringere Niveaus an Schlupf ermöglicht
werden, um sicherzustellen, dass eine gute Kontrolle über das
Fahrzeug jederzeit beibehalten wird. Schließlich gibt es auch einen Modus „Schieben", der für Oberflächen, wie
Sand und Schnee, gestaltet ist, wobei eine Barriere von Material
vor einem Rad aufgebaut wird, die beim Bremsen rutscht. In diesem
Modus werden noch höhere
Niveaus an Schlupf als in dem Modus „Hoch mu" ermöglicht,
um den Vorteil der Bremswirkung des Aufbauens von Material vor den
Rädern
zu nutzen.
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Die
Bremssteuereinrichtung 62 und das Motormanagementsystem 28 stellen
auch eine ETC (Elektronische Traktionssteuerung) Funktion bereit, bei
der die Bremsen unter Verwendung der Pumpe 60b eingesetzt
werden, um dem Raddurchdrehen entgegenzuwirken, das durch den Antriebsstrang 16 verursacht
wird, der mehr Drehmoment an einem oder mehreren Rädern aufbringt,
als über
die Reifen auf den Boden übertragen
werden kann. Die Erfassung des Raddurchdrehens wird unter Verwendung der
Radgeschwindigkeitssensoren 63, 64, 65, 66 durchgeführt. Wenn
gerade eines der Räder
durchdreht, wird dieses Rad unter der Steuerung der Bremssteuereinrichtung 62 gebremst.
Wenn genügend
Räder durchdrehen,
um anzuzeigen, dass das gesamte Antriebsdrehmoment für die Oberfläche, auf der
das Fahrzeug fährt,
zu hoch ist, greift das Motormanagementsystem 28 ein, um
die gesamte Leistungsabgabe des Motors 18 zu reduzieren, wodurch das
Raddurchdrehen reduziert wird und die Traktion aufrechterhalten
wird. Die ETC Funktion hat „Hoch mu" und „Niedrig
mu" Modi, welche
in gleicher Weise wie bei der ABS Funktion einen höheren und
niedrigeren Grad an Raddurchdrehen oder Schlupf ermöglichen,
um ein aggressiveres Fahren auf Oberflächen mit höherer Reibung zu ermöglichen,
jedoch die Kontrolle auf Oberflächen
mit geringerer Reibung zu behalten.
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Die
ETC Funktion hat auch einen Sand-Modus, der, dem Modus „Niedrig
mu" folgend, das
Raddurchdrehen bei geringen Geschwindigkeiten niedrig hält, um zu
verhindern, dass sich die Räder
in den Sand eingraben, der jedoch, dem Modus „Hoch mu" folgend, mehr Durchdrehen bei höheren Geschwindigkeiten
ermöglicht,
da bei höheren
Geschwindigkeiten auf Sand höhere
Niveaus des Raddurchdrehens weniger problematisch sind und die Traktion
sogar verbessern können.
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Die
Bremssteuereinrichtung 62 stellt auch eine DSC (Dynamische
Stabilitätssteuerung)
Funktion bereit. Diese Funktion überwacht
die Fahrzeuggeschwindigkeit und den Lenkwinkel unter Verwendung der
Radgeschwindigkeitssensoren 63, 64, 65, 66 und des
Lenkwinkelsensors 49 und bestimmt die erwartete Gierrate
des Fahrzeuges. Diese wird mit der tatsächlichen Gierrate verglichen,
wie von dem Giersensor 69 gemessen wird, und die Bremsen
werden bei einzelnen Rädern
eingesetzt, um das Gieren des Fahrzeuges zu steuern, wenn dieses
beim Anfahren in einer unerwünschten
Weise von dem erwarteten Gieren abweicht. Das Bremsen eines oder
mehrerer kurvenäußerer Räder in einer
Kurve hilft das Übersteuern
zu neutralisieren, und das Bremsen eines oder mehrerer kurveninnerer
Räder in
einer Kurve hilft das Untersteuern zu neutralisieren. Diese Funktion
hat auch „Hoch
mu" und „Niedrig
mu" Modi, in denen
das Niveau der zulässigen
Gierabweichung relativ hoch bzw. relativ niedrig ist.
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Die
Bremssteuereinrichtung 62 stellt auch eine Bergabfahrtfunktion
bereit. Die Bergabfahrtsteuerung definiert eine Zielgeschwindigkeit
und benutzt die Bremsen zur Steuerung der Fahrzeuggeschwindigkeit
auf die Zielgeschwindigkeit, wenn das Fahrzeug bergab fährt. Die
Zielgeschwindigkeit hat einen Standardwert, der nominell 6 kph ist,
jedoch durch Drücken
des Gaspedals 27 erhöht
werden kann und durch Niederdrücken
des Bremspedals 67 auf einen Minimalwert von 3 kph verringert
werden kann. Die vorgegebene Zielgeschwindigkeit kann in Abhängigkeit
von dem ausgewählten
Modus variiert werden. Mit Bezug auf 1, 2 und 3 ist die Differentialsteuereinrichtung 30 auch
angeordnet, um Eingaben von dem Lenkwinkelsensor 49 und
den Fahrhöhensensoren 83, 84, 85, 86 zu
empfangen und das Sperrdrehmoment des Mitteldifferentials 22 und
des hinteren Differentials 26 in Reaktion auf diese Eingaben
zu variieren. Wenn hohe Lenkwinkel erfasst werden, wird das Sperrdrehmoment
insbesondere des hinteren Differentials 26 reduziert, um
zu ermöglichen,
dass sich die Räder
mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten drehen, wie es bei Kurvenfahrten
erforderlich ist. Wenn hohe Niveaus des Ansprechens der Aufhängung erfasst
werden, die durch große
Differenzen in den Fahrhöhen
zwischen den Rädern
angezeigt werden, wird das Sperrdrehmoment insgesamt erhöht, da es
eine erhöhte
Wahrscheinlichkeit des Schlupfes der Räder gibt.
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Mit
Bezug auf 1 kann die
Gaspedalcharakteristik, welche die Größe des von dem Motor 18 bereitgestellten
Drehmoments auf die Position des Gaspedals 27 bezieht,
eine Anzahl von unterschiedlichen Formen einnehmen. Diese umfassen
eine „Schnell" Charakteristik,
die stark progressiv ist und bewirkt, dass das Drehmoment rasch
auf niedrige Grade der Pedalverschiebung ansteigt und dann langsamer
auf höhere
Grade der Pedalverschiebung ansteigt, und eine „Langsam" Charakteristik, bei der das Drehmoment
langsamer auf niedrigere Niveaus der Pedalverschiebung und rascher
auf höhere
Niveaus der Pedalverschiebung ansteigt. Bei einer Alternative zu
dieser Art der Anordnung kann die Gaspedalcharakteristik die Fahrzeuggeschwindigkeit
direkt auf die Gaspedalposition beziehen. In diesem Falle kann die
Rate, in der die Fahrzeuggeschwindigkeit zu der Gaspedalposition
variiert, zwischen mehr oder weniger progressiven Charakteristika
variiert werden.
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Die
Gangschaltung 21 kann zwischen einem „Hochbereich" und einem „Niedrigbereich" geschaltet werden,
um den für
die vorherrschenden Bedingungen am meisten geeigneten Bereich der Übersetzungsverhältnisse
in einer bekannten Weise auszuwählen.
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Mit
Bezug auf 1 weist das
Automatikgetriebe 20 eine Anzahl von Teilsystem-Konfigurationsmodi
auf, von denen jeder definiert, wann in Reaktion auf Änderungen
der Gaspedalposition, der Fahrzeuggeschwindigkeit, des Motordrehzahl,
des Motordrehmoments und der Gaspedalposition, und einiger anderer
Faktoren, welche zeitweise relevant sind, wie Gangschaltungstemperatur
und Umgebungstemperatur, Schaltungen zwischen den Gängen stattfinden.
Es gibt einen „Normal" Modus, der einen
vernünftigen
Kompromiss zwischen Kraftstoffeinsparung und Fahrleistung schafft,
einen „Leistung" Modus, der das Getriebe
insgesamt in niedrigeren Gängen
als im „Normal" Modus hält, besonders
wenn der Fahrer ein hohes Niveau an Antriebsdrehmoment benötigt, um
das Fahrzeug zu beschleunigen, und einen „Manuell" Modus, in dem die Steuerung von Gangwechseln
vollständig
an den Fahrer gegeben wird. Es gibt auch einen „Eis" Modus, der insbesondere bei Beschleunigung
aus dem Stand das Getriebe insgesamt in höheren Gängen als im „Normal" Modus hält, um einen
Traktionsverlust infolge von Raddurchdrehen zu vermeiden, und einen „Sand" Modus, der das Getriebe
in relativ hohen Gängen
bei niedriger Geschwindigkeit hält,
um ein übermäßiges Raddurchdrehen
zu vermeiden, in dessen Folge sich die Räder selbst in den Sand eingraben
können,
der jedoch relativ niedrige Gänge
bei höheren
Geschwindigkeiten verwendet, wo ein relativ hoher Grad an Radschlupf
erwünscht
sein kann, um eine maximale Traktion zu schaffen, und niedrigere
Gänge helfen dem
Motor 18, in einem Betriebsbereich zu bleiben, wo die Motordrehzahl
hoch ist und die Leistungsabgabe hoch ist, wodurch geholfen wird,
zu vermeiden, dass das Fahrzeug durch fehlende Leistung stecken bleibt.
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Das
Mitteldifferential 22 und das hintere Differential 26 weisen
jeweils ein Kupplungspaket auf und sind steuerbar, um den Grad des
Sperrens zwischen einem Zustand „vollständig frei" und einem Zustand „vollständig gesperrt" zu variieren. Der
tatsächliche
Grad des Sperrens zu irgendeinem Zeitpunkt wird auf der Basis einer
Anzahl von Faktoren in einer bekannten Weise gesteuert, jedoch kann
die Steuerung derart eingestellt werden, dass die Differentiale „mehr frei" oder „mehr gesperrt" sind. Besonders kann
die Vorbelastung auf das Kupplungspaket variiert werden, die ihrerseits
das Sperrdrehmoment steuert, d.h. das Drehmoment über dem
Differential, das bewirkt, dass die Kupplung und somit das Differential
rutscht. Das vordere Differential könnte auch in derselben Weise
gesteuert werden.
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Mit
Bezug auf 4 sind gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung alle Teilsystem-Steuereinrichtungen,
d.h. das Motormanagementsystem 28, die Getriebesteuereinrichtung 30,
die Lenkungssteuereinrichtung 48, die Bremssteuereinrichtung 62 und
die Aufhängungssteuereinrichtung 82 mit
einer Fahrzeugmodussteuereinrichtung 98 verbunden, welche
die Konfigurationsmodi des Betriebs der jeweiligen Teilsystem-Steuereinrichtungen
zusammenfasst.
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Die
Fahrzeugmodussteuereinrichtung 98 sammelt Eingaben. bezüglich des
Fahrzeugfahrgebiets, der Fahrzeugleistung und des Zustands der Fahrzeugteilsysteme
in deren Speicher. Die Fahrzeugmodussteuereinrichtung 98 bestimmt
den geeigneten Steuerbefehl für
die Fahroberfläche
und gibt den Befehl an alle Teilsystem-Steuereinrichtungen aus.
Die Teilsysteme und jede der oben beschriebenen Funktionen werden
gesteuert, um eine Anzahl von Fahrmodi für das Fahrzeug bereitzustellen.
Jeder Fahrmodus entspricht einem bestimmten Fahrzustand oder Satz
von Fahrzuständen
und wird in jedem Fahrmodus der jeweiligen Funktionen auf den Funktionsmodus
eingestellt, der für
diese Zustände
am meisten geeignet ist.
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Die
Fahrmodi werden von einem Fahrmodus-Wahlschalter 99 ausgewählt, der
die Form eines oder mehrerer Drehknöpfe einnimmt, die von dem Fahrer
gedreht werden können,
um einen der Fahrmodi auszuwählen,
die als verfügbar
angezeigt sind. Als eine Alternative zu den Drehknöpfen könnten ein Sensorbildschirm
oder eine Anzahl von Druckknöpfen,
einer für
jeden Fahrmodus, verwendet werden.
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Mit
Bezug auf 5 und 6 umfassen die Fahrmodi drei
Straßenmodi,
nämlich
einen Autobahnmodus, einen Landstraßenmodus und einen Stadtfahrtmodus,
vier Geländemodi,
nämlich
einen Rasenmodus, einen Sandmodus, einen Geröll- oder Gesteinschiebemodus
und einen Schlammmodus, und auch einen Holperstraßenmodus,
einen Abschleppmodus, der in diesem Falle zum Abschleppen auf der
Straße
angeordnet ist und daher auch als einer der Straßenmodi betrachtet werden kann,
und einen Eismodus. Die Teilsystem-Konfigurationsmodi, welche die
Fahrzeugfahrmodi bilden, sind in 5 und 6 im Diagramm dargestellt.
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Mit
Bezug auf 4 und 7 wird der Wechsel von dem
momentanen Fahrmodus zu einem neuen Fahrmodus beschrieben. In 202 arbeitet
das Fahrzeugsteuerungssystem momentan in einem Fahrmodus „A" und überträgt den Fahrmodus „A" an alle Fahrzeugteilsysteme.
In 206 überträgt der Wahlschalter 99 den
neuen Fahrmodus an die Fahrzeugmodussteuereinrichtung (VMC). Sobald
der neue Fahrmodus ausgewählt
ist, kann die Fahrzeugmodussteuereinrichtung die Bewegung durch
ein Anzeigemittel, wie eine Schalter-LED 99a, die anzeigt, dass
der Fahrmodus „B" gewählt wurde,
bestätigen. Die
Fahrzeugmodussteuereinrichtung kann für einen Zeitraum (etwa 500
ms) warten, bevor der nächste Schritt
ausgelöst
wird, um dem Fahrer zu ermöglichen,
sich an den gewünschten
Fahrmodus „B" zu gewöhnen.
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In 208 überträgt die VMC
die Anforderungen der neuen Fahrmodi an alle Fahrzeugteilsysteme und überprüft, ob der
neue Fahrmodus „B" auf der Basis der
Informationen verfügbar
ist, welche die VMC von jedem Fahrzeugteilsystem empfängt. In 210 bestimmt
jedes Teilsystem für
sich, ob es den neuen Fahrmodus „B" annehmen kann. In 212 sendet
jede Fahrzeugteilsystem-Steuereinrichtung fortlaufend eine Statusmitteilung
an die VMC, um anzuzeigen, welchen Fahrmodus diese momentan annimmt,
und sendet außerdem
Informationen dahingehend, ob das momentane Teilsystem in der Lage ist,
den neuen Fahrmodus anzunehmen. Daher sammelt und analysiert die
VMC die Informationen, die sie von allen Teilsystemen empfängt, um
in 214 zu bestimmen, ob der Modus „B" von allen Fahrzeugteilsystemen verfügbar ist.
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Wenn
alle Fahrzeugteilsystem-Steuereinrichtungen den neuen Fahrmodus „B" nicht annehmen können, kann
die Fahrzeugmodussteuereinrichtung die Teilsystem-Kommunikationssignale
für einen
begrenzten Zeitraum (z.B. 60 Sekunden) fortlaufend überwachen,
um nach einer gleich bleibenden Verfügbarkeit des neuen Fahrmodus „B" von allen Fahrzeugteilsystemen
zu sehen. Sobald ein angemessener Zeitraum ohne eine gleich bleibende
Verfügbarkeit
des neuen Fahrmodus vergangen ist, wird in 214 der Moduswechsel
aufgehoben. In 216 löscht die
Fahrzeugmodussteuereinrichtung die Schalter-LED 99a.
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Wenn
der angeforderte Fahrmodus „B" in allen Fahrzeugteilsystemen
als stabil und fortlaufend verfügbar
gilt, fordert die VMC in 218 gleichzeitig alle Fahrzeugteilsysteme
auf, sofort in den geeigneten Teilsystem-Konfigurationsmodus zu wechseln, um den
neuen Fahrmodus „B" anzunehmen. Ferner überwacht
die VMC fortlaufend die Fahrzeugteilsysteme für einen begrenzten Zeitraum,
um in 220 zu bestätigen,
dass der neue Fahrmodus „B" von allen Fahrzeugteilsystemen
angenommen wurde. In 222 überträgt die Fahrzeugmodussteuereinrichtung
den Fahrmodus „B" auf alle Fahrzeugteilsysteme.
Durch Sicherstellen, dass alle Teilsysteme gleichzeitig verfügbar sind,
vermeidet das Fahrzeugsteuerungssystem ungeplante Kombinationen
der Teilsystem-Konfigurationsmodi und minimiert die Übergangszeit
beim Wechsel zwischen Teilsystem-Konfigurationsmodi.
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Mit
Bezug auf 10 sind gemäß einer zweiten
Ausführungsform
der Erfindung alle Teilsystem-Steuereinrichtungen,
d.h. das Motormanagementsystem 28, die Getriebesteuereinrichtung 30, die
Lenkungssteuereinrichtung 48, die Bremssteuereinrichtung 62 und
die Aufhängungssteuereinrichtung 82 mit
einer Fahrzeugmodussteuereinrichtung 98 verbunden, welche
die Konfigurationsmodi des Betriebs der jeweiligen Teilsystem-Steuereinrichtungen
zusammenfasst. Außerdem
sind ein oder mehrere manuelle Teilsystem-Steuerungsmittel, wie
Schalter 300, 400 und 500, mit der Brems-,
Aufhängungs- bzw.
Getriebesteuereinrichtung verbunden. Die manuellen Schalter ermöglichen
dem Fahrer, das jeweilige Teilsystem manuell anzufordern, um bestimmte Funktionen,
wie Wechseln der Fahrhöhe
des Fahrzeuges durch Einstellen des Luftfederungssystems, durchzuführen. Jeder
Schalter würde
innerhalb des Fahrgastraumes des Fahrzeuges angeordnet sein.
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Im
Folgenden wird die zweite Ausführungsform
der Erfindung beschrieben, wenn entweder der Fahrmodus gewechselt
wird oder ein Wechselbefehl unter Verwendung der manuellen Teilsystem-Steuerungsmittel
eintritt. Die Hinzufügung
der manuellen Teilsystem-Steuerungsmittel zu einem Teilsystem erfordert,
dass die Teilsystem-Steuereinrichtung die Kombination von Anforderungen
von dem Fahrer mit Anforderungen zur Optimierung der Fahroberfläche von
der Fahrzeugmodussteuereinrichtung verarbeitet. Mit Bezug auf 11 ist das Fahrzeugsystem momentan
für den
Fahrmodus und das manuelle Teilsystem-Steuerungsmittel optimiert.
In 304 wird die Fahrzeugmodussteuereinrichtung momentan in einem
Fahrmodus „A" betrieben, während in 306 ein manuelles
Teilsystem-Steuerungsmittel in den Konfigurationsmodus „X" gesetzt ist. Ein
Wechsel kann beginnen, wenn entweder ein neuer Fahrmodus oder eine
neue manuell gesteuerte Teilsystemfunktion oder eine Kombinationen
aus beiden ausgewählt wird.
In jedem Falle wird der Fahrmodus von dem Fahrmodus-Wahlschalter
ausgewählt,
und die manuelle Teilsystemfunktion wird von dem manuellen Schalter
ausgewählt.
In 308 überträgt der Fahrmodus-Wahlschalter
den neuen ausgewählten
Fahrmodus an die Fahrzeugmodussteuereinrichtung (VMC), welche diesen
ihrerseits an jedes Teilsystem überträgt. Gleichermaßen überträgt in 309 der
manuelle Schalter die angeforderte Teilsystemfunktion an die Teilsystem-Steuereinrichtung.
Sobald der neue Fahrmodus ausgewählt
ist, bestätigt
die Fahrzeugmodussteuereinrichtung die Bewegung durch ein Anzeigemittel,
wie eine Schalter-LED 99a, die anzeigt, dass der neue Fahrmodus
gewählt
wurde. Die Fahrzeugmodussteuereinrichtung wartet dann für einen
Zeitraum (etwa 500 ms), bevor der nächste Schritt ausgelöst wird,
um dem Fahrer zu ermöglichen,
sich an den gewünschten
Fahrmodus zu gewöhnen.
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In 314 bestimmt
jedes Teilsystem, ob ein geeigneter Teilsystem-Konfigurationsmodus
die neue Kombination der Anforderung des Fahrmodus und der manuellen
Teilsystemfunktion annehmen kann. Wenn das Teilsystem die neue Konfiguration
nicht annehmen kann, wird in 312 eine Statusmitteilung gesendet,
die anzeigt, dass die neue Kombination der Anforderung des Fahrmodus
und der manuellen Teilsystemfunktion nicht verfügbar ist. In 316 sendet jedes
Fahrzeugteilsystem fortlaufend eine Statusmitteilung an die VMC,
um anzuzeigen, welcher Fahrmodus momentan angenommen ist. Außerdem sendet
in 316 jedes Fahrzeugteilsystem Informationen dahingehend,
ob das momentane Teilsystem in der Lage ist, die neue Kombination
des Fahrmodus und der manuellen Teilsystemfunktion anzunehmen.
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In 317 analysiert
die Fahrzeugmodussteuereinrichtung, ob die neue Kombination der
Anforderung des Fahrmodus und der manuellen Teilsystemfunktion von
allen Fahrzeugteilsystemen verfügbar ist.
Wenn alle Fahrzeugteilsysteme den neuen Fahrmodus nicht annehmen
können, überwacht
die Fahrzeugmodussteuereinrichtung fortlaufend die Teilsystem-Kommunikationssignale
für einen
begrenzten Zeitraum, um in 320 zu bestätigen, dass der neue Fahrmodus
von allen Fahrzeugteilsystemen angenommen wurde. Durch Sicherstellen,
dass alle Teilsysteme gleichzeitig verfügbar sind, vermeidet das Fahrzeugsteuerungssystem
ungeplante Kombinationen von Teilsystem-Konfigurationsmodi und minimiert
die Übergangszeit
beim Wechseln zwischen den Teilsystem-Konfigurationsmodi.
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Mit
Bezug auf 8 wird nun
die Steuerung eines Teilsystems mit manuellen Steuerungsmitteln gemäß der zweiten
Ausführungsform
der Erfindung beschrieben. In 408 bestimmt das Teilsystem,
ob ein geeigneter Teilsystem-Konfigurationsmodus
die kombinierte Anforderung des Fahrmodus und des manuellen Teilsystems
annehmen kann. Das Teilsystem führt
dies durch Vergleichen der Anforderung, die in 402 von dem manuellen
Teilsystemschalter empfangen wird, mit der Anforderung des Fahrmodus
in 404 und den für
das Teilsystem in 406 verfügbaren Fahrzeugleistungsdaten
durch. Wenn die Teilsystem-Konfiguration bestimmt, dass sie die
kombinierte Anforderung annehmen kann, wird in 412 eine
geeignete Teilsystem-Konfiguration identifiziert, und das Teilsystem
sendet eine Statusmitteilung an die Fahrzeugmodussteuereinrichtung
und den manuellen Teilsystemschalter. Um ungeplante Kombinationen von
Teilsystem-Konfigurationsmodi zu vermeiden, können eine begrenzte Anzahl
an Kombinationen von Anforderungen des Fahrmodus und des manuellen
Teilsystems identifiziert und in einer Sofware-Tabelle von geeigneten
Konfigurationen platziert werden.
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Mit
Bezug auf 10 wird die
Luftfederungssteuereinrichtung weiter beschrieben. Die Luftfederungssteuereinrichtung 82 koordiniert
die Auswahl der Fahrhöhe
während
der Fahrmoduswechsel, indem die Fahrhöhe geschaffen wird, die für den Fahrer
am meisten von Nutzen ist. Das manuelle Teilsystem-Steuerungsmittel
ist ein Schalter 400, der dem Fahrer ein Anheben und Senken
der Fahrhöhe
ermöglicht
und der Aufhängungssteuereinrichtung 82 eine
direkte Eingabe der momentanen Fahrhöheneinstellung des Fahrers
bereitstellt.
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Die
Geländefahrhöhe wird
automatisch in relevanten Fahrmodi ausgewählt. In der folgenden Beschreibung
werden drei Geschwindigkeitsschwellwerte verwendet. Der Schwellwert
X ist die Geschwindigkeit, bei der die Fahrhöhe des Fahrzeuges reduziert
wird, sobald das Luftfederungssystem bestimmt hat, dass die Geländefahrhöhe nicht
mit mehr mit der Fahrmodus- und Bereichskombination erforderlich
ist. Der Schwellwert X wird relativ gering bei 5 kph eingestellt.
Dies ist eine Geschwindigkeit, die hoch genug sein sollte, um anzuzeigen,
dass sich das Fahrzeug bewegt, jedoch gering genug sein sollte,
um sicherzustellen, dass das Fahrzeug bis zu dem Zeitpunkt abgesenkt
wird, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit bedeutend erhöht wird.
Der Schwellwert Y ist auf 20 kph einzustellen. Dies ist der Geschwindigkeitsschwellwert,
unter dem die Luftfederung automatisch auf die Fahrhöhe ansteigt,
wenn dies durch die Fahrmodus- und Bereichskombination erforderlich
ist. Die Fahrhöhe
ist niedrig genug eingestellt, um eine bedeutende Hysterese mit
dem Schwellwert zu schaffen, bei dem das Fahrzeug abgesenkt wird,
jedoch noch auf einem Geschwindigkeitsniveau, bei dem die Geländefahrhöhe wegen der
zusätzlichen
Bodenfreiheit einen Nutzen bringt. Der Schwellwert Z ist der Geschwindigkeitsschwellwert,
bei dem das Luftfederungssystem die Fahrhöhe auf Normal reduziert, um
den Schwerpunkt bei hohen Geschwindigkeiten zu reduzieren. Der Wert
von Z wird annähernd
50 kph sein, kann jedoch auch in Abhängigkeit von der Fahrzeugbeschleunigung
variieren (d.h. das Fahrzeug wird früher abgesenkt, wenn es schneller
beschleunigt wird).
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Wenn
die Fahrhöhe
anfangs entweder durch manuelle Steuerungsmittel oder durch die
Auswahl eines früheren
Fahrmodus auf Geländefahrhöhe angehoben
wird, wird die Geländefahrhöhe beim
Schalten zwischen den Fahrmodi innerhalb des Niedrigbereichs beibehalten.
Gleichfalls wird die Geländefahrhöhe beim
Schalten in den Hochbereich innerhalb desselben Fahrmodus beibehalten.
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Das
Fahrzeug kehrt beim Wechseln in den Hochbereich und dann in den
Standardmodus automatisch auf die normale Höhe zurück, jedoch nur, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit über einem
bestimmten Schwellwert (5 kph) ist. Alternativ kann der Fahrer jederzeit
das Fahrzeug manuell auf die normale Fahrhöhe absenken. Das Fahrzeug wird
auf die normale Fahrhöhe
abgesenkt, wenn der Dynamik- oder Sportfahrmodus ausgewählt wird,
jedoch nicht, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit über einem bestimmten Schwellwert
(5 kph) ist.
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Das
Aufhängungssystem
kehrt über
einer Schwellengeschwindigkeit (50 kph) der Geländefahrhöhe auf eine normale Fahrhöhe zurück, jedoch bleibt
der Fahrmodus ausgewählt.
Wenn das Fahrzeug nachfolgend wieder verlangsamt wird, kehrt das Aufhängungssystem
in die Geländefahrhöhe zurück, wenn
das Fahrzeug unter einen bestimmten Schwellwert (20 kph) verlangsamt
wird und wenn es in einem Fahrmodus ist, in dem normalerweise die
Geländefahrhöhe ausgewählt wird
(d.h. alle Modi, außer Standard,
im Niedrigbereich).
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Die
Fahrmodi, die eine steigende Fahrhöhe verlangen, können über der
normalen Schwellengeschwindigkeit des Teilsystems ausgewählt werden, jedoch
wenn das Fahrzeug über
dem Schwellwert liegt, bleibt es in der normalen Fahrhöhe. Die
Einstellung auf hohe Fahrhöhe
wird automatisch ausgewählt,
wenn die Geschwindigkeit unter einen Schwellwert von 20 kph fällt.
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Wenn
das Fahrzeug in einem Modus, in dem das Fahrzeug angehoben werden
soll, manuell auf Geländefahrhöhe angehoben
wird (von entweder Eingriff/Kriechen oder Normal), folgt die automatische
Fahrhöhenauswahl
allen wie oben beschriebenen Regeln, wenn der Fahrmodus wechselt.
Wenn das Fahrzeug in einem Modus, der Geländefahrhöhe verlangt, manuell von Geländefahrhöhe auf Normalfahrhöhe gesenkt
wird, wählt
die Aufhängungssteuereinrichtung
automatisch wieder Geländefahrhöhe aus,
wenn der Fahrmodus in einen Modus gewechselt wird, in dem normalerweise
Geländefahrhöhe ausgewählt wird.
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Wenn
das Fahrzeug in einem Fahrmodus, in dem keine Geländefahrhöhe verlangt
wird, manuell auf eine normale Fahrhöhe abgesenkt wird, folgt die automatische
Fahrhöhenauswahl
allen wie oben beschriebenen Regeln, wenn der Fahrmodus gewechselt
wird. Die manuell ausgewählte
normale Fahrhöhe
wird beibehalten, wenn sie in einem Modus ausgewählt wird, wo der Fahrmodus
normalerweise die Geländefahrhöhe auswählt. Dies
ist auch nach dem Neustarten in einem Modus der Fall, in dem normalerweise
die Geländefahrhöhe ausgewählt wird.
Das Zurücksetzen
eines Fahrmodus in den Standardfahrmodus nach 6 Stunden beeinflusst
nicht die Höhenauswahl,
und das Fahrzeug bleibt in der Fahrhöhe, in der es vor dem durch
die Fahrzeugmodussteuereinrichtung 98 vorgegebenen Fahrmodus
war. Jedoch folgen der automatischen Auswahl der geeigneten Fahrhöhe nachträgliche Wechsel
der Fahrmodus- und Getriebebereichskombinationen.
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Wie
zuvor beschrieben, erfordert das Fahrzeugsteuerungssystem, dass
die Geländefahrhöhe in einigen
Fahrmodi neu ausgewählt
werden muss, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit unter 20 kph sinkt
und wenn sie durch Überschreiten
des Geschwindigkeitsschwellwertes der Luftfederung gesenkt wurde
(siehe oben). Jedoch ist der Fahrer in der Lage, den Eingriffsmodus
auszuwählen,
bevor das Fahrzeug angehoben wird, d.h. noch nicht genug verlangsamt
ist, was zu einem Konflikt führen
kann, dass der Fahrmodus die Fahrhöhe nach oben fordert und der
Eingriff die Fahrhöhe
nach unten fordert. Die Wirkung ist in diesem Falle, dass das Fahrzeug
in den Eingriffsmodus geht, wie von dem Fahrer angefordert wird,
jedoch auf die Geländefahrhöhe angehoben
wird, sobald das Fahrzeug nicht mehr im Eingriffsmodus ist (vorgewählt).
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Mit
Bezug auf 10 wird die
Bremssteuereinrichtung 62 gemäß der zweiten Ausführungsform beschrieben.
Die Bremssteuereinrichtung 62 schaltet automatisch die
Funktion Bergabfahrtsteuerung (HDC) in einigen Fahrmodi ein. Das
allgemeine Prinzip des HDC-Schaltens mit der Fahrmodusauswahl besteht
darin, dass das Fahrzeug in einen Zustand geschaltet wird, der am
besten auf die Auswahl der jeweiligen Modus- und Bereichskombination
geeignet ist. Außerdem
wird, wenn es scheint, dass der Fahrer eine überlegte Wahl vorgenommen hat,
das Fahrzeug in einen Zustand zu versetzen, in dem es auch wahrscheinlich
einen Vorteil bringt (HDC eingeschaltet), dieser Zustand beibehalten,
wenn ein Moduswechsel vorgenommen wird. HDC wird automatisch über die
Auswahl einiger Fahrmodusbereichskombinationen EIN geschaltet. Die
HDC wird automatisch AUS geschaltet, wenn dies von einem ersten Fahrmodus
ausgewählt
wird, und der erste Fahrmodus wird in einen nachfolgenden Fahrmodus
gewechselt, der keine HDC-Auswahl
erfordert. Wenn die HDC in einem Fahrmodus, der keine HDC erfordert,
von dem Fahrer manuell EIN geschaltet wird, bleibt die HDC EIN geschaltet,
unabhängig
davon, welcher T.O. Modus als nächstes
ausgewählt
wird oder ob dieser neue Fahrmodus HDC-Auswahl erfordert oder nicht.
Wenn die HDC in einem Fahrmodus, der HDC erfordert, manuell EIN
geschaltet wird, bleibt die HDC EIN geschaltet, unabhängig davon, welcher
Fahrmodus als nächstes
ausgewählt
wird und ob dieser HDC-Auswahl erfordert oder nicht. Wenn HDC in
einem Modus, der HDC erfordert, manuell AUS geschaltet wird, folgt
die automatische Auswahl in einen neuen geeigneten Fahrmodus. Wenn
die HDC in einem Fahrmodus, der kein HDC erfordert, manuell AUS
geschaltet wird, folgt die automatische Auswahl in einen neuen geeigneten
Fahrmodus. Die automatische Aus- und
Abwahl von HDC, wie sie für
den ausgewählten
Fahrmodus geeignet ist, folgt, wenn die Zündung für mehr als 6 Stunden ausgeschaltet
wurde.
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Die
beschriebenen Grundsätze
treffen auch zu, wenn ein Fahrmodus, anders als von dem Fahrer, von
der Fahrzeugmodussteuereinrichtung ausgewählt wird, zum Beispiel weil
der ausgewählte
Fahrmodus nicht verfügbar
ist. Es folgt die automatische Aus- oder Abwahl von HDC, wie sie
für den
ausgewählten
Fahrmodus geeignet ist. Das ausgewählte Verfahren zum Erzielen
der obigen Wirkung ist, dass die Bremssteuereinrichtung 62 den
ausgewählten Fahrmodus überwacht
und die HDC entsprechend den oben genannten Regeln, die in deren
Software programmiert sind, selbst EIN/AUS schaltet. Das heißt, die
EIN/AUS Befehle der HDC werden nicht direkt von der Fahrzeugmodussteuereinrichtung
ausgegeben.
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Mit
Bezug auf 12 wird eine
dritte Ausführungsform
der Erfindung beschrieben. Bei dieser Ausführungsform sind alle Teilsystem-Konfigurationen
im Wesentlichen dieselben wie bei der ersten Ausführungsform,
jedoch weicht die dritte Ausführungsform
von der ersten Ausführungsform
nur durch ein Mittel zum Bereitstellen einer Fahranweisung 200 ab,
wie unten ausführlicher
beschrieben ist. Die dritte Ausführungsform
wird daher auch mit Bezug auf 1-3 beschrieben.
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In 12 sind gemäß einer
dritten Ausführungsform
der Erfindung alle Teilsystem-Steuereinrichtungen, d.h. das Motormanagementsystem 28, die
Getriebesteuereinrichtung 30, die Lenkungssteuereinrichtung 48,
die Bremssteuereinrichtung 62 und die Aufhängungssteuereinrichtung 82 mit
einer Fahrzeugmodussteuereinrichtung 98 verbunden, welche die
Konfigurationsmodi des Betriebs der jeweiligen Teilsystem- Steuereinrichtungen
zusammenfasst. Außerdem
sind manuelle Teilsystem-Steuerungsmittel, wie Schalter 300, 400 und 500,
mit der Brems-, Aufhängungs-
bzw. Getriebesteuereinrichtung verbunden, und ein Mittel zum Bereitstellen
einer Fahranweisung 200 ist mit der Fahrzeugmodussteuereinrichtung
verbunden. Die Fahranweisungsvorrichtung 200, die in die
Instrumententafel integriert werden kann, wird umfassend von dem
Fahrzeugsteuerungssystem genutzt, um auf den Fahrmodus bezogene
Fahrzeuginformationen und auf die Optimierung der die manuellen
Teilsystem-Steuerungsmittel integrierenden Fahrzeugteilsysteme bezogene
Fahrhinweise anzuzeigen.
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Anhand
von 9 wird eine bevorzugte
Ausführungsform
der Fahranweisungsvorrichtung gemäß der Erfindung beschrieben.
Die Fahranweisungsvorrichtung 200 weist eine Gebietshinweis-Bestimmungseinrichtung 700,
eine Präsentationssteuereinrichtung 702,
eine Anzeigeeinrichtung 704 und einen Lautsprecher 705 auf.
Die Gebietshinweis-Bestimmungseinrichtung 700 sammelt
Informationen von der Fahrzeugmodussteuereinrichtung, um den momentanen
Zustand des Fahrzeuges zu bestimmten. Die von der Fahrzeugmodussteuereinrichtung 98 gesammelten
Informationen umfassen den momentan ausgewählten Fahrmodus, die momentanen Konfigurationen
der Teilsysteme, und Fahrzeugdaten, wie Fahrzeuggeschwindigkeit.
Sobald der momentane Zustand des Fahrzeuges identifiziert ist, werden
die Ergebnisse mit, Tabellen auf einer Softwarebasis verglichen,
die mit Fahranweisungen vorinstalliert sind.
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Die
Gebietshinweis-Bestimmungseinrichtung 700 gibt ein Mitteilungsanforderungssignal
ab, das in der Form von 8 Bits besteht und somit 255 verschiedene
Werte haben kann. Die Mitteilungsanforderung wird von der Präsentationssteuereinrichtung 702 dekodiert.
Jeder Wert der Mitteilungsanforderung bezieht sich auf eine bestimmte Mitteilung
in einer Verweistabelle. Die komplette Liste von 255 Mitteilungen
wurde so angeordnet, dass ein Kodierungs- oder Dekodierungsvorschlag verwendet
werden könnte,
um den Mitteilungsanforderungswert zu kompilieren oder dekodieren.
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Zusätzlich zu
dem Ausgeben visueller Mitteilungsanforderungen sendet die Gebietshinweis-Bestimmungseinrichtung 700 eine
akustische Warnanforderung an die Präsentationssteuereinrichtung 702.
Die Gebietshinweis-Bestimmungseinrichtung fordert
entweder keine akustische Warnung (Wert 0), einen einzigen Gong
(Wert 1), einen doppelten Gong (Wert 2) oder einen kontinuierlichen
Gong (Wert 3). Die Repräsentationssteuereinrichtung 702 sendet dann
die passenden Signale an den Lautsprecher 705 und die Anzeigeeinrichtung 704.
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Mit
Bezug auf 5 und 6 zeigen in einem Beispiel
die Fahrmodusdaten an, dass der Fahrmodus im Schlamm/Spurrillen-Modus ist. Die Aufhängungs-Teilsystemdaten
zeigen an, dass das Fahrzeug auf Standardfahrhöhe ist. Die Fahrzeugdaten zeigen
an, dass das Fahrzeug nicht über
der Schwellengeschwindigkeit fährt.
Die Gebietshinweis-Bestimmungseinrichtung
bestimmt dann aus der Verweistabelle, dass die Mitteilung „Berücksichtige
hohe Luftfederung für
tiefen Schlamm/Spurrillen" geeignet ist.
Die Präsentationssteuereinrichtung
sendet dann diese Mitteilung an die Anzeigeeinrichtung zum Betrachten
durch den Fahrer.