DE102007016617A1

DE102007016617A1 - Antriebskraft-Steuereinheit für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE102007016617A1
Application number: DE102007016617A
Authority: DE
Inventors: Toshio Masuda; Kenichi Yamamoto; Kenji Hijikata; Satoshi Satomura; Hiroshi Oishi; Toyohide Sunaguchi; Yoshio Iwakami; Munenori Homma; Atsushi Atake; Kouji Kaneda; Tatsuru Fukuda; Minoru Yuki; Masayuki Ushiki; Tsuyoshi Kobayashi; Masato Motoi; Naoki Shibata; Hiroshi Ogiwara; Katsumasa Igarashi; Junzo Shinozuka; Akihisa Nakamura
Original assignee: Fuji Jukogyo KK; Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2006-04-07
Filing date: 2007-04-05
Publication date: 2007-10-18
Anticipated expiration: 2027-04-06
Also published as: DE102007016617B4; US20080015768A1; US7747374B2

Abstract

Die Antriebskraft-Steuereinheit für ein Fahrzeug besitzt eine Vielzahl von Steuerbetriebsmoden zum Steuern einer Antriebskraft, wobei jeder der Steuerbetriebsmoden eine jeweilige Antriebskraftcharakteristik aufweist, eine Fahrzeugantriebszustands-Detektionseinheit (29 bis 33) zum Detektieren eines Fahrzeugantriebszustands, eine Wähleinrichtung (8) zum Auswählen von einem Steuerbetriebsmodus aus den Steuerbetriebsmoden, eine vorübergehende Wähleinrichtung (11) zum Wechseln des aktuellen Betriebsmodus auf einen anderen Betriebsmodus, und eine Antriebskraft-Anzeigewert-Vorgabeeinheit (22) zum Vorgeben eines Antriebskraft-Anzeigewertes in Abhängigkeit von dem Fahrzeugantriebszustand und der Antriebskraftcharakteristik entsprechend dem mittels der Wähleinrichtung (8) oder der vorübergehenden Wähleinrichtung (11) ausgewählten Betriebsmodus.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Antriebskraft-Steuereinheit für ein Fahrzeug, die eine Antriebskraftcharakteristik aus einer Vielzahl von verschiedenen Antriebskraftcharakteristiken durch Handhabung (Betätigung von außen) auswählt und die Antriebskraft auf der Basis der gewählten Antriebskraftcharakteristik bestimmt.
2. Einschlägiger Stand der Technik
Herkömmlicherweise sind bei einem Motor mit einer sogenannten elektronisch gesteuerten Drosseleinrichtung, bei der eine Drosselklappe unter Verwendung einer Drosselklappen-Betätigungseinrichtung elektronisch gesteuert wird, ein Gaspedal und die Drosselklappe nicht mechanisch miteinander gekoppelt, und somit kann das Öffnungsausmaß der Drosselklappe (Drosselklappen-Öffnungsausmaß) im Hinblick auf ein Betätigungsausmaß des Gaspedals (Gaspedal-Öffnungsausmaß) in nicht linearer Weise gesteuert werden.
Zum Beispiel offenbart die Veröffentlichung der ungeprüften Patentanmeldung JP-A-2005-188 384 eine Technik, bei der ein Betriebszustand eines Motors in eine Vielzahl von Betriebsbereichen auf der Basis einer Motordrehzahl und eines Gaspedal-Öffnungsausmaßes unterteilt wird und für jeden Betriebsbereich ein Kennlinienfeld bzw. Kennfeld geschaffen wird, um eine Steuerung der Drosselklappe in Übereinstimmung mit dem Betriebszustand des Motors auszuführen.
Bei der in der genannten Druckschrift offenbarten Technik wird ein geeignetes Kennfeld für jeden der Antriebsbereiche automatisch gewählt, und das Drosselklappen-Öffnungsausmaß wird in Abhängigkeit von dem ausgewählten Kennfeld gesteuert. In diesem Fall ist eine hohe Beschleunigungsleistungsfähigkeit erforderlich, wenn ein Fahrzeug auf die Hauptspur bzw. Fahrspur einer Schnellstraße einfährt oder auf einer Straße bergauf fährt, d.h. der Fahrer muß das Gaspedal nach unten drücken.
Jedoch muß der Fahrer das Gaspedal bis auf den Boden durchdrücken, um den Antriebsbereich in den Beschleunigungsbereich zu verändern, wobei der Fahrer eine mangelnde Beschleunigung durch eine Ansprechverzögerung bis zum Erreichen des Beschleunigungsbereichs verspürt.
KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Ein Ziel der Erfindung besteht somit in der Angabe einer Antriebskraft-Steuereinheit für ein Fahrzeug, die in der Lage ist, den Betriebsmodus von verschiedenen Betriebsmoden (zum Beispiel den normalen Leistungsmodus oder den Betriebsmodus mit unterdrückter Leistung) in unmittelbarer Weise auf den leistungsorientierten Betriebsmodus umzuschalten sowie ein ausgezeichnetes Fahrzeugverhalten entsprechend der Absicht des Fahrers zu erzielen.
Zum Erzielen der vorstehend geschilderten Eigenschaft beinhaltet eine Antriebskraft-Steuereinheit für ein Fahrzeug gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung folgendes:
eine Vielzahl von Steuerbetriebsmoden zum Steuern einer Antriebskraft, wobei jeder der Steuerbetriebsmoden eine jeweilige Antriebskraftcharakteristik aufweist;
eine Fahrzeugantriebszustands-Detektionseinheit zum Detektieren eines Fahrzeugantriebszustands; eine Wähleinrichtung zum Wählen von einem Steuerbetriebsmodus aus den Steuerbetriebsmoden;
eine vorübergehende Wähleinrichtung zum Umschalten. des aktuellen Betriebsmodus auf einen anderen Betriebsmodus;
eine Antriebskraft-Anzeigewert-Vorgabeeinheit zum Vorgeben eines Antriebskraft-Anzeigewertes in Abhängigkeit von dem Fahrzeugantriebszustand und der Antriebskraftcharakteristik entsprechend dem durch die Wähleinrichtung oder die vorübergehende Wähleinrichtung ausgewählten Betriebsmodus.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Antriebskraft-Steuereinheit beinhalten die Steuerbetriebsmoden einen ersten Betriebsmodus mit einer normalen Antriebskraftcharakteristik, die für normales Fahren geeignet ist, einen zweiten Betriebsmodus mit einer Antriebskraftcharakteristik mit unterdrückter Antriebskraft sowie einen dritten Betriebsmodus mit einer Antriebskraftcharakteristik mit hohem Ansprechverhalten gegenüber dem Betätigungsausmaß eines Gaspedals, wobei der dritte Betriebsmodus bei Betätigung der vorübergehenden Wähleinrichtung ausgewählt wird, wenn es sich bei einem aktuellen Steuerbetriebsmodus um einen von dem ersten Betriebsmodus und dem zweiten Betriebsmodus handelt, wobei der Antriebskraft-Anzeigewert in Abhängigkeit von der dem dritten Betriebsmodus entsprechenden Antriebskraftcharakteristik auf der Basis des Fahrzeugantriebszustands vorgegeben wird.
Gemäß einem dritten Aspekt der Antriebskraft-Steuereinzeit wird der durch die Betätigung der vorübergehenden Wähleinrichtung auf den dritten Betriebsmodus umgeschaltete Steuerbetriebsmodus durch eine erneute Betätigung der vorübergehenden Wähleinrichtung in den zuvor gewählten Steuerbetriebsmodus zurückgeführt.
Ferner ist gemäß einem vierten Aspekt der erfindungsgemäßen Antriebskraft-Steuereinheit die vorübergehende Wähleinrichtung an einem Lenkrad vorgesehen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
In den Zeichnungen zeigen:
1 eine Perspektivansicht eines Armaturenbretts und einer Mittelkonsole, von der Seite des Fahrersitzes aus gesehen;
2 eine Frontansicht eines Kombiinstruments;
3 eine Perspektivansicht eines Modus-Wählschalters;
4 eine Darstellung zur Erläuterung eines Anzeigebeispiels einer Multünformationsanzeige;
5A bis 5C Darstellungen zur Erläuterung eines Anzeigebeispiels der Multünformationsanzeige zum Zeitpunkt des Wechsels eines Modus;
6 eine Darstellung zur Erläuterung der Ausbildung einer Antriebskraft-Steuereinheit;
7 ein Flußdiagramm zur Veranschaulichung einer Startzeit-Steuerroutine;
8 ein Flußdiagramm zur Erläuterung einer Betriebsmodus-Kennfeld-Auswahlroutine;
9 ein Flußdiagramm zur Erläuterung einer Motoxsteuerroutine;
10 ein Flußdiagramm zur Erläuterung einer vorübergehenden Umschalt-Steuerroutine;
11A eine Darstellung zur Erläuterung der Ausbildung eines Kennfeldes für einen normalen Betriebsmodus;
11B eine Darstellung zur Erläuterung eines Kennfeldes für einen verbrauchsorientierten Betriebsmodus;
11C eine Darstellung zur Erläuterung der Ausbildung eines Kennfeldes für einen leistungsorientierten Betriebsmodus; und
12 ein Flußdiagramm zur Erläuterung einer vorübergehenden Umschalt-Steuerroutine.
BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSBEISPIELE DER ERFINDUNG
Im folgenden werden ein erstes und ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung in Verbindung mit den Zeichnungen erläutert. 1 zeigt eine Perspektivansicht eines Armaturenbretts und einer Mittelkonsole, von der Seite des Fahrersitzes ausgesehen.
Erstes Ausführungsbeispiel
Wie in 1 gezeigt ist, erstreckt sich das Armaturenbrett 1, das in einem Frontbereich im Inneren eines Fahrgastraums eines Fahrzeugs angeordnet ist, quer in Richtung der Fahrzeugbreite, und an dem Armaturenbrett 1 ist ein Kombiinstrument 3 angeordnet, das vor dem Fahrersitz 2 positioniert ist. Ferner ist im wesentlichen im Zentrum des Armaturenbretts 1 in Richtung der Breite des Fahrzeugs eine zentrale Anzeige 4 angeordnet, die als Anzeigeeinrichtung verwendet wird, die ein allgemein bekanntes Fahrzeugnavigationssystem bildet.
Ferner ist an der Mittelkonsole 6, die zwischen dem Fahrersitz 2 und einem Beifahrersitz 5 angeordnet ist und sich von der Seite des Armaturenbretts 1 in Richtung zu der Rückseite der Fahrzeugkarosserie erstreckt, ein Wählhebel 7 angeordnet, der zum Auswählen eines Fahrbereichs bzw. einer Fahrstufe eines Automatikgetriebes verwendet wird, und ein Modus-Wählschalter 8, der als Wähleinrichtung zum Auswählen der Antriebskraftcharakteristik eines Motors verwendet wird, ist hinter dem Wählhebel 7 angeordnet. Ferner ist ein Lenkrad 9 vor dem Fahrersitz 2 angeordnet.
Das Lenkrad 9 beinhaltet einen zentralen Flächenbereich 9, in dem ein Airbag oder dergleichen untergebracht ist, und der zentrale Flächenbereich 9a sowie ein linker, ein rechter und ein unterer Bereich eines Greifbereichs 9b, der um den zentralen Flächenbereich 9a herum angeordnet ist, sind mittels drei Speichen 9c miteinander verbunden. Ein Anzeige-Umschalter 10, der als Anzeige-Umschalteinrichtung verwendet wird, ist an einem linken unteren Bereich des zentralen Flächenbereichs 9a angeordnet. Ferner ist ein vorübergehender Umschalter 11, der als vorübergehende Umschalteinrichtung verwendet wird, an einem rechten unteren Bereich des zentralen Flächenbereichs 9a angeordnet.
Wie ferner in 2 gezeigt ist, sind links und rechts nahe dem Zentrum des Kombiinstruments ein Drehzahlmesser 3a, der die Motordrehzahl anzeigt, bzw. ein Geschwindigkeitsanzeiger 3b angeordnet, der die Fahrzeuggeschwindigkeit anzeigt. Ferner ist eine Wassertemperaturanzeige 3c, die die Kühlwassertemperatur anzeigt, links von dem Drehzahlmesser 3a angeordnet, und eine Kraftstoffstandanzeige 3d, die die restliche Kraftstoffmenge anzeigt, ist rechts von dem Geschwindigkeitsanzeiger bzw. Tachometer 3b angeordnet.
Weiterhin ist ein Gangschaltposition-Anzeigebereich 3e, der eine aktuelle Getriebeschaltposition anzeigt, in einem zentralen Bereich des Kombiinstruments 3 angeordnet. Hierbei bezeichnet das Bezugszeichen 3f eine Warnlampe, und das Bezugszeichen 3g bezeichnet einen Tageskilometer-Rückstellschalter, der zum Rückstellen einer Tageskilometeranzeige dient.
Eine Drücktaste des Tageskilometer-Rückstellschalters 3g ragt von dem Kombiinstrument 3 zur Seite des Fahrersitzes 2 hin, und ein Rückstellen der Tageskilometeranzeige erfolgt, wenn der Fahrer oder dergleichen den Tageskilometer-Rückstellschalter 3g für eine vorbestimmte Zeitdauer oder mehr durch Drücken der Drücktaste in kontinuierlicher Weise betätigt.
Ferner ist in einem unteren Bereich des Drehzahlmessers 3a eine Multünformationsanzeige 12 (die im folgenden auch als "MID" bezeichnet wird) angeordnet, die als Anzeigeeinrichtung zum jeweiligen Anzeigen von solcher Information, wie Kilometerstand, Kraftstoffverbrauch, Motor-Antriebskraft, durch Umschalten einer Vielzahl von Anzeigedarstellungen verwendet wird. Weiterhin ist in einem unteren Bereich des Tachometers 3b eine Kraftstoffverbrauchsanzeige 13 angeordnet, die den Zustand des effizienten Kraftstoffverbrauchs bzw. der Kraftstoffersparnis auf der Basis der Differenz zwischen dem momentanen Kraftstoffverbrauch und dem durchschnittlichen Kraftstoffverbrauch während einer Fahrt anzeigt.
Wie ferner in 3 gezeigt ist, handelt es sich bei dem Modus-Wählschalter 8 um einen Pendelschalter, zu dem ein Drückschalter parallel angeordnet ist. Wenn eine Bedienungsperson (da die Bedienungsperson im allgemeinen der Fahrer ist, erfolgt die nachfolgende Erläuterung unter Bezugnahme auf den "Fahrer" als Bedienungsperson) einen Betätigungsknopf 8a betätigt, kann der Fahrer unter drei noch zu beschreibenden Betriebsmoden auswählen (einen normalen Betriebsmodus 1, bei dem es sich um einen ersten Modus handelt, einen verbrauchsorientierten Betriebsmodus 2, bei dem es sich um einen zweiten Modus handelt, und einen leistungsorientierten Betriebsmodus 3, bei dem es sich um einen dritten Modus handelt). Das heißt, bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird durch das Drehen des Betätigungsknopfes 8a in Richtung nach links ein linker Schalter eingeschaltet und dadurch der normale Betriebsmodus 1 ausgewählt.
Durch Drehen des Betätigungsknopfes 8a in Richtung nach rechts wird ein rechter Schalter eingeschaltet, so daß der leistungsorientierte Betriebsmodus 3 ausgewählt wird. Dagegen wird durch Drücken des Betätigungsknopfes 8a in Richtung nach unten der Drückschalter eingeschaltet und dadurch der verbrauchsorientierte Betriebsmodus 2 ausgewählt.
Da im vorliegenden Fall der verbrauchsorientierte Betriebsmodus 2 dem Drückschalter zugeordnet ist, erfolgt selbst bei einem irrtümlichen Einschalten des Druckschalters während der Fahrt zum Beispiel lediglich ein Umschalten des Betriebsmodus auf den verbrauchsorientierten Betriebsmodus 2, in dem ein Ausgangsdrehmoment unterdrückt wird, wie dies im folgenden noch beschrieben wird, so daß keine Möglichkeit besteht, daß die Antriebskraft stark erhöht wird, so daß die sichere Fahrt des Fahrers gewährleistet werden kann.
Im folgenden werden die Ausgangseigenschaften der jeweiligen Betriebsmoden 1 bis 3 kurz erläutert. Der normale Betriebsmodus 1 ist derart vorgegeben, daß ein Ausgangsdrehmoment in bezug auf ein Betätigungsausmaß des Gaspedals 14 (Gaspedal-Öffnungsausmaß) etwa linear verändert wird (vgl. 11A). Bei dem normalen Betriebsmodus 1 handelt es sich um einen Modus, der für normales Fahren geeignet ist.
Weiterhin ist der verbrauchsorientierte Betriebsmodus 2 als ein Betriebsmodus vorgesehen, in dem durch Einsparung bei dem Motordrehmoment allein oder durch Einsparung bei dem Motordrehmoment synchron mit einer Überbrückungskupplungssteuerung im Fall eines Automatikgetriebes eine gleichmäßige Ausgangscharakteristik bei Gewährleistung einer ausreichenden Ausgangsleistung erzielt wird, so daß der Fahrer die Beschleunigungsarbeit genießen kann. Außerdem wird in dem verbrauchsorientierten Betriebsmodus 2 das Ausgangsdrehmoment unterdrückt, so daß es möglich ist, sowohl eine leichte Fahrbarkeit als auch einen geringen Kraftstoffverbrauch (Wirtschaftlichkeit) in gut ausgeglichener Weise zu erzielen.
Ferner wird zum Beispiel selbst im Fall eines Fahrzeugs mit einer 3-Liter-Maschine die gleichmäßige Ausgangscharakteristik erzielt, während zugleich eine ausreichende Ausgangsleistung entsprechend einer 2-Liter-Maschine gewährleistet wird. Insbesondere erhält man eine leichte Fahrbarkeit in einem Einsatzbereich in der Praxis, wie zum Beispiel bei Fahrten in Städten.
Der leistungsorientierte Betriebsmodus 3 ist als ein Modus vorgesehen, in dem die Ausgangscharakteristik mit ausgezeichnetem Ansprechen von einem Bereich mit niedriger Drehzahl bis zu einem Bereich mit hoher Drehzahl des Motors erzielt wird und zugleich im Fall eines Automatikgetriebes ein Hochschaltepunkt in Abhängigkeit von dem Motordrehmoment verändert wird, so daß das Fahrzeug auf diese Weise ein sportliches oder schwungvolles Fahren auf einer kurvigen Straße oder dergleichen bewältigen kann.
Das bedeutet, in dem leistungsorientierten Betriebsmodus 3 wird die hohe Ansprechcharakteristik in bezug auf das Betätigungsausmaß des Gaspedals 14 vorgegeben, und somit wird zum Beispiel im Fall eines Fahrzeugs mit einer 3-Liter-Maschine ein maximales Drehmoment bei einem geringeren Betätigungsausmaß des Gaspedals 14 erzeugt, so daß das Potential der 3-Liter-Maschine maximal ausgeübt werden kann.
Hierbei werden Antriebskraft-Anzeigewerte (Zieldrehmomente) des jeweiligen Betriebsmodus (normaler Betriebsmodus 1, verbrauchsorientierter Betriebsmodus 2, leistungsorientierter Betriebsmodus 3) in der nachfolgend beschriebenen Weise auf der Basis von zwei Parametern vorgegeben, die aus der Motordrehzahl und dem Gaspedal-Öffnungsausmaß bestehen.
Ein Anzeige-Umschalter 10 wird betätigt, um auf der Multiinformationsanzeige 12 angezeigte Information umzuschalten, und der Anzeige-Umschalter 10 beinhaltet einen Vorwärtslauf-Schalterbereich 10a, einen Rückwärtslauf-Schalterbereich 10b und einen Rückstell-Schalterbereich 10c. 4 veranschaulicht in exemplarischer Weise Einzelheiten für die jeweiligen Bilder, die auf der Multünformationsanzeige 12 dargestellt werden. Hierbei kann es sich bei der Multünformationsanzeige 12 um eine Farbbildschirmanzeige handeln.
Bei diesem Ausführungsbeispiel sind sechs Arten von Bildern bzw. Darstellungen (a) bis (f) vorgesehen, wobei bei jedem Einschalten des Vorwärtslauf-Schalterbereichs 10a die Darstellungen in einer Reihenfolge von (a) bis (f) gewechselt werden. Wenn der Vorwärtslauf-Schalterbereich 10a in einem Zustand eingeschaltet wird, in dem die Darstellung (f) angezeigt wird, so wird wieder die anfängliche Darstellung (a) angezeigt. Wenn dagegen der Rückwärtslauf-Schalterbereich 10b eingeschaltet wird, erfolgt der Wechsel der Darstellungen in der umgekehrten Richtung.
Bei der Darstellung (a) handelt es sich um ein anfängliches Bild, das beim Einschalten des Zündschalters angezeigt wird. In der Darstellung (a) wird ein Kilometerzähler in einem unteren Bereich angezeigt, und ein Tageskilometerzähler bzw. Fahrtabschnitt-Kilometerzähler wird in einem oberen Bereich angezeigt. Weiterhin wird ein aktueller Betriebsmodus ("2", der den verbrauchsorientierten Betriebsmodus 2 in der Zeichnung darstellt) in einem linken Endbereich der Darstellung (a) angezeigt.
In der Darstellung (b) werden eine von dem Tageskilometerzähler bzw. dem Fahrtabschnitt-Kilometerzähler gemessene zurückgelegte Kilometerzahl sowie ein durchschnittlicher Kraftstoffverbrauch für den Fahrtabschnitt [km/l], der auf der Basis einer Gesamtkraftstoffeinspritz-Impulsbreite (Impulszeit) in der zurückgelegten Kilometerzahl berechnet wird, in einem unteren Bereich angezeigt, während eine zurückgelegte Kilometerzahl während mehrerer Sekunden sowie ein momentaner Kraftstoffverbrauch [km/l], der auf der Basis der Gesamtkraftstoffeinspritz-Impulsbreite (Impulszeit) zu dem Moment berechnet wird, in einem oberen Bereich angezeigt werden.
In der Darstellung (c) wird eine Betriebszeit ab einem Zeitpunkt, zu dem der Motor gestartet wird, in einem unteren Bereich angezeigt, und eine Außentemperatur [°C] wird in einem oberen Bereich angezeigt.
In der Darstellung (d) wird eine ungefähr mögliche Fahrdistanz [km], die auf der Basis der restlichen Kraftstoffmenge im Inneren eines Kraftstofftanks sowie dem durchschnittlichen Kraftstoffverbrauch für den Fahrtabschnitt berechnet wird, angezeigt.
In der Darstellung (e) wird eine Beschleunigungsdrehmomentlinie des derzeit gewählten Betriebsmodus (wobei in der Zeichnung der verbrauchsorientierte Betriebsmodus 2 dargestellt ist) angezeigt. Bei der Beschleunigungsdrehmomentlinie ist ein Ausgangsdrehmoment des Motors entlang der Ordinate aufgetragen, und das Gaspedal-Öffnungsausmaß ist entlang der Abszisse aufgetragen, und ein Leistungsanzeigebereich P ist innerhalb der dargestellten Beschleunigungsdrehmomentlinie vorgesehen.
In dem Leistungsanzeigebereich P, der mit der Steigerung oder der Verminderung des Gaspedal-Öffnungsausmaßes gekoppelt ist, wird das den Leistungspegel darstellende Band in Querrichtung linear breiter oder schmaler. Somit kann der Fahrer durch Betrachten des angezeigten Leistungspegels in einfacher Weise den aktuellen Antriebszustand erfassen.
In der Darstellung (f) wird die aktuelle Zeit angezeigt.
Wie in den 5A bis 5C gezeigt, ist die vorstehend genannte, in der Darstellung (e) angezeigte Beschleunigungsdrehmomentlinie für jeden ausgewählten Betriebsmodus, d.h. den normalen Betriebsmodus 1, den verbrauchsorientierten Betriebsmodus 2 oder den leistungsorientierten Betriebsmodus 3, anders. 5A zeigt die Beschleunigungsdrehmomentlinie L1, die die bei Auswahl des normalen Betriebsmodus 1 angezeigte Antriebskraft-Kennlinie darstellt. 5B zeigt die Beschleunigungsdrehmomentlinie L2, die die bei Auswahl des verbrauchsorientierten Betriebsmodus 2 angezeigte Antriebskraft-Kennlinie darstellt. Und 5C zeigt die Beschleunigungsdrehmomentlinie L3, die die bei Auswahl des leistungsorientierten Betriebsmodus 3 angezeigte Antriebskraft-Kennlinie darstellt.
Hierbei kann die vorstehend genannte, in 4 gezeigte Darstellung (e) auf der Multiinformationsanzeige 12 als Ausgangsbild angezeigt werden, wenn der Zündschalter eingeschaltet wird. In diesem Fall werden unmittelbar nach dem Anzeigen des Ausgangsbildes die jeweiligen Beschleunigungsdrehmomentlinien L1, L2, L3 gleichzeitig angezeigt, und mit einer zeitlichen Verzögerung können andere Beschleunigungsdrehmomentlinien ausgeblendet werden, so daß nur die dem aktuell eingestellten Betriebsmodus entsprechende Beschleunigungsdrehmomentlinie verbleibt.
In 5B sind zum Vergleich der Antriebskraftcharakteristiken der Beschleunigungsdrehmomentlinien L1, L2, L3 für die jeweiligen Betriebsmoden die Beschleunigungsdrehmomentlinien L1, L3 in überlappender Weise in unterbrochenen Linien dargestellt. Hierbei werden diese Beschleunigungsdrehmomentlinien L1, L3 zum Zweck der Erläuterung dargestellt, während sie im aktuellen Betrieb nicht angezeigt werden.
Wie in 5B gezeigt ist, besitzt der leistungsorientierte Betriebsmodus 3 die Kennlinie, die einen größeren Drosselklappen-Veränderungsbetrag ansprechend auf ein Durchtreten des Gaspedals zeigt. In diesem Fall wird ein höheres Zieldrehmoment in bezug auf das Gaspedal-Öffnungsausmaß vorgegeben. Der normale Betriebsmodus 1 ist derart vorgesehen, daß er eine Kennlinie besitzt, bei der das Drosselklappen-Öffnungsausmaß in bezug auf das Betätigungsausmaß des Gaspedals linear verläuft.
Im Vergleich mit der Antriebskraftcharakteristik des leistungsorientierten Betriebsmodus 3 besitzt der normale Betriebsmodus 1 eine Charakteristik, die einen relativ geringen Drosselklappen-Veränderungsbetrag ansprechend auf ein Durchtreten des Gaspedals zeigt. Das heißt, der normale Betriebsmodus 1 ist zum Erzielen der günstigen Fahrleistung in einem üblichen Antriebsbereich vorgesehen, in dem das Gaspedal-Öffnungsausmaß relativ gering ist.
Ferner ist der verbrauchsorientierte Betriebsmodus 2 derart vorgesehen, daß der Fahrer die Beschleunigungsarbeit mit der gleichmäßigen Ausgangscharakteristik bei gleichzeitiger Gewährleistung einer ausreichenden Ausgangsleistung genießen kann.
Der in den 5A bis 5C dargestellte Inhalt (die in 4(e) gezeigte Darstellung) kann in diesem Fall stets auf einer Informationsanzeige angezeigt werden, die im Inneren des Drehzahlmessers 3a separat vorgesehen ist. Alternativ hierzu wird nur der in den 5A bis 5C dargestellte Anzeigeinhalt auf der Multünformationsanzeige 12 angezeigt, und weitere in 4 dargestellte Anzeigeinhalte können auf einer Informationsanzeige angezeigt werden, die zusätzlich vorgesehen ist.
Bei der Kraftstoffverbrauchsanzeige 13 zeigt ferner eine neutrale Position den durchschnittlichen Kraftstoffverbrauch für den Fahrtabschnitt [km/l] an. Wenn der momentane Kraftstoffverbrauch [km/l] höher ist als der durchschnittliche Kraftstoffverbrauch für den Fahrtabschnitt [km/l], ist ein Zeiger 13a ansprechend auf die Abweichung in Plus-Richtung (+) verschwenkt, während dann, wenn der momentane Kraftstoffverbrauch [km/l] geringer ist als der durchschnittliche Kraftstoffverbrauch für den Fahrtabschnitt [km/l], der Zeiger 13a ansprechend auf die Abweichung in Minus-Richtung (–) verschwenkt ist.
Wie in 6 gezeigt ist, sind bei dem Fahrzeug durch eine interne Kommunikationsschaltung 16, wie zum Beispiel eine CAN-(Controller Area Network)Kommunikation, Steuervorrichtungen, die eine Recheneinrichtung zum Steuern des Fahrzeugs bilden, wie zum Beispiel eine Instrumenten-Steuervorrichtung (Instrumenten ECU) 21, eine Motor-Steuervorrichtung (E/G ECU) 22, eine Getriebe-Steuervorrichtung (T/M ECU) 23, eine Navigations-Steuervorrichtung (Navigations ECU) 24, in einer in wechselseitige Kommunikation bringbaren Weise miteinander verbunden.
Jede der Steuervorrichtungen ECU 21 bis 24 ist in erster Linie aus einem Computer, wie zum Beispiel einem Mikrocomputer, gebildet und beinhaltet in allgemein bekannter Weise eine CPU, einen ROM, einen RAM sowie eine nichtflüchtige Speichereinrichtung, wie zum Beispiel einen EEPROM.
Die Instrumenten-Steuervorrichtung 21 ist zum Steuern der gesamten Anzeige des Kombiinstruments 3 vorgesehen. Hierbei sind der Modus-Wählschalter 8, der Anzeige-Umschalter 10, der vorübergehende Umschalter 11 und der Tageskilometer-Rückstellschalter 3g mit einer Eingangsseite der Instrumenten-Steuervorrichtung 21 verbunden, während solche Instrumente wie der Drehzahlmesser 3a, der Tachometer 3b, die Wassertemperaturanzeige 3c, die Kraftstoffanzeige 3d, ein Kombiinstrument-Ansteuerbereich 26, der die Warnlampe 3f ansteuert, ein Multiinformationsanzeige-Ansteuerbereich 27 sowie ein Kraftstoffanzeige-Ansteuerbereich 28 mit einer Ausgangsseite der Instrumenten-Steuervorrichtung 21 verbunden sind.
Die Motor-Steuervorrichtung E/G ECU 22 ist zum Steuern eines Betriebszustands des Motors vorgesehen. An eine Eingangsseite der Motor-Steuervorrichtung 22 ist eine Gruppe von Sensoren zum Detektieren von Fahrzeug- und Motorbetriebszuständen angeschlossen, wie zum Beispiel folgende:
ein Motordrehzahlsensor 29, der eine Betriebszustands-Detektionseinrichtung zum Detektieren einer Motordrehzahl bildet, bei der es sich um ein typisches Beispiel für die Parameter handelt, die den Motorbetriebszustand auf der Basis einer Rotation einer Kurbelwelle oder dergleichen anzeigen;
ein Ansaugluftmengensensor 30, der unmittelbar strömungsabwärts von einem Luftfilter oder dergleichen angeordnet ist und die Ansaugluftmenge detektiert;
ein Gaspedal-Öffnungssensor 31, der eine Gaspedalöffnungsausmaß-Detektionseinrichtung zum Detektieren des Gaspedal-Öffnungsausmaßes des Gaspedals 14 bildet;
ein Drosselklappen-Öffnungssensor 32, der in einer Einlaßpassage angeordnet ist und das Öffnen einer Drosselklappe (in der Zeichnung nicht dargestellt) detektiert, um eine den jeweiligen Zylindern des Motors zugeführte Ansaugluftmenge einzustellen; sowie ein Wassertemperatursensor 33, der eine Motortemperatur-Detektionseinrichtung zum Detektieren der Kühlwassertemperatur bildet, die die Motortemperatur anzeigt.
Ferner ist an eine Ausgangsseite der Motor-Steuervorrichtung E/G ECU 22 eine Gruppe von Betätigungseinrichtungen angeschlossen, die die Antriebsweise des Motors steuern, wie zum Beispiel eine Einspritzeinrichtung 36, die eine vorbestimmte dosierte Kraftstoffmenge in eine Brennkammer einspritzt, und eine Drosselklappen-Betätigungseinrichtung 37, die in einer elektronischen Drosselklappen-Steuervorrichtung (in der Zeichnung nicht dargestellt) angebracht ist.
Die Motor-Steuervorrichtung E/G ECU 22 gibt den Kraftstoff-Einspritzzeitpunkt und eine Kraftstoff-Einspritzimpulsbreite (Impulszeit) in bezug auf die Einspritzeinrichtung 36 auf der Basis von Detektionssignalen vor, die von den jeweiligen Sensoren eingegeben werden. Ferner gibt die Motor-Steuervorrichtung E/G ECU 22 das Drosselklappen-Ansteuersignal an die Drosselklappen-Betätigungseinrichtung 37 ab, die die Drosselklappe antriebsmäßig betätigt und somit das Öffnungsausmaß der Drosselklappe steuert.
In der flüchtigen Speichereinrichtung, die in der Motor-Steuervorrichtung E/G ECU 22 vorgesehen ist und einen Teil der Antriebskraft-Vorgabeeinrichtung bildet, ist eine Vielzahl von verschiedenen Antriebskraftcharakteristiken in Form von Kennfeldern gespeichert. Als jeweilige Antriebskraftcharakteristiken sind bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel drei Arten von Betriebsmodus-Kennfeldern Mp1, Mp2, Mp3 vorgesehen.
Wie in den 11A bis 11C gezeigt ist, sind die jeweiligen Betriebsmodus-Kennfelder Mp1, Mp2, Mp3 als dreidimensionales Kennfeld konfiguriert, wobei das Gaspedal-Öffnungsausmaß und die Motordrehzahl auf Matrixachsen dargestellt sind und Antriebskraft-Anzeigewerte (Zieldrehmomente) an den jeweiligen Matrixpunkten gespeichert sind.
Die jeweiligen Betriebsmodus-Kennfelder Mp1, Mp2, Mp3 werden hauptsächlich durch die Betätigung des Modus-Wählschalters 8 ausgewählt. Das heißt, wenn der normale Betriebsmodus 1 durch den Modus-Wählschalter 8 ausgewählt wird, so wird das das erste Betriebsmodus-Kennfeld darstellende Kennfeld Mp1 für den normalen Betriebsmodus ausgewählt. Wenn der verbrauchsorientierte Betriebsmodus 2 durch den Modus-Wählschalter 8 ausgewählt wird, so wird das das zweite Betriebsmodus-Kennfeld darstellende Kennfeld Mp2 für den verbrauchsorientierten Betriebsmodus ausgewählt. Wenn der leistungsorientierte Betriebsmodus 3 durch den Modus-Wählschalter 8 ausgewählt wird, so wird ferner das das dritte Betriebsmodus-Kennfeld darstellende Kennfeld Mp3 für den leistungsorientierten Betriebsmodus ausgewählt.
Im folgenden werden die Antriebskraftcharakteristiken der jeweiligen Betriebsmodus-Kennfelder Mp1, Mp2, Mp3 erläutert. Das in 11A dargestellte Kennfeld Mp1 für den normalen Betriebsmodus ist derart ausgelegt, daß es die Kennlinie erhält, bei der das Zieldrehmoment in einem Bereich, in dem das Gaspedal-Öffnungsausmaß relativ gering ist, linear verändert wird, wobei das maximale Zieldrehmoment erzielt wird, wenn das Öffnungsausmaß der Drosselklappe sich nahe bei einer weit geöffneten Drosselklappe befindet.
In dem in 11B dargestellten Kennfeld Mp2 für den verbrauchsorientierten Betriebsmodus ist im Vergleich zu dem vorstehend beschriebenen Kennfeld Mp1 für den normalen Betriebsmodus die Anhebung des Zieldrehmoments unterdrückt, so daß der Fahrer die Beschleunigungsarbeit durch Verwendung der Hubbewegungsstrecke des Gaspedals 14 über einen großen Bereich genießen kann. Da ferner die Anhebung des Zieldrehmoments unterdrückt ist, besteht die Möglichkeit, sowohl die leichte Fahrbarkeit als auch den niedrigen Kraftstoffverbrauch in einer gut ausgeglichenen Weise zu erzielen.
Beispielsweise wird bei einem Fahrzeug mit einer 3-Liter-Maschine die gleichmäßige Ausgangskennlinie erzielt, während zugleich eine der 2-Liter-Maschine entsprechende, ausreichende Ausgangsleistung gewährleistet wird. Insbesondere wird das Zieldrehmoment derart vorgegeben, daß sich eine leichte Fahrbarkeit in einem praktischen Nutzungsbereich, wie zum Beispiel bei Fahrten in Städten, erzielen läßt.
Ferner ist in dem in 11C dargestellten Kennfeld Mp3 für den leistungsorientierten Betriebsmodus eine Änderungsrate des Zieldrehmoments in Abhängigkeit von der Veränderung des Gaspedal-Öffnungsausmaßes im wesentlichen über den gesamten Antriebsbereich vorgesehen. Somit ist zum Beispiel im Fall eines Fahrzeugs mit einer 3-Liter-Maschine das Zieldrehmoment dazu ausgebildet, das Potential der 3-Liter-Maschine zu maximieren. Hierbei ist im wesentlichen die gleiche Antriebskraftcharakteristik in einem niedrigen Drehzahlbereich, der eine Leerlaufdrehzahl beinhaltet, in den jeweiligen Betriebsmodus-Kennfeldern Mp1, Mp2, Mp3 vorgesehen.
Wenn gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel auf diese Weise irgendeiner der Betriebsmoden 1, 2, 3 nach Maßgabe der Betätigung des Modus-Wählschalters 8 durch den Fahrer ausgewählt wird, so wird somit das entsprechende Betriebsmodus-Kennfeld Mp1, Mp2 oder Mp3 ausgewählt, und das Zieldrehmoment wird auf der Basis des Betriebsmodus-Kennfeldes Mp1, Mp2 oder Mp3 vorgegeben, und somit kann der Fahrer unter Nutzung eines einzigen Fahrzeugs drei Arten von Beschleunigungs-Ansprechverhalten genießen, die vollständig voneinander verschieden sind.
Hierbei ist eine Öffnungs-/Schließgeschwindigkeit der Drosselklappe ferner derart vorgegeben, daß die Drosselklappe in dem Betriebsmodus-Kennfeld Mp2 sanft betätigt wird und in dem Betriebsmodus-Kennfeld Mp3 rasch betätigt wird.
Weiterhin ist die Getriebe-Steuervorrichtung T/M ECU 23 zum Ausführen der Gangwechselsteuerung des Automatikgetriebes vorgesehen. An eine Eingangsseite der Getriebe-Steuervorrichtung T/M ECU 23 sind ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 41, der eine Fahrzeuggeschwindigkeit auf der Basis einer Drehzahl einer Getriebeausgangswelle oder dergleichen detektiert, und ein Sperrschalter 42 angeschlossen, der einen Fahrbereich bzw. eine Fahrstufe detektiert, in der der Wählhebel 7 positioniert ist, während an eine Ausgangsseite der Getriebe-Steuervorrichtung T/M ECU 23 ein Steuerventil 43, das die Getriebeumschaltsteuerung des Automatikgetriebes ausführt, sowie eine Überbrückungskupplungs-Betätigungseinrichtung 44 angeschlossen sind, die einen Überbrückungsvorgang einer Überbrückungskupplung ausführt.
Die Getriebe-Steuervorrichtung T/M ECU 23 bestimmt den Bereich bzw. die Stufe des Wählhebels 7 ansprechend auf ein Signal von dem Sperrschalter 42. Wenn der Wählschalter 7 in einem Bereich D positioniert ist, führt die Getriebe-Steuervorrichtung T/M ECU 23 die Gangumschaltsteuerung durch Abgeben eines Gangumschaltsignals an das Steuerventil 43 in Abhängigkeit von einem vorbestimmten Getriebemuster aus. Hierbei ist das Getriebemuster entsprechend den in der Motor-Steuervorrichtung E/G ECU 22 vorgegebenen Betriebsmoden 1, 2, 3 in variabler Weise vorgegeben.
Wenn der Überbrückungszustand erfüllt ist, wird ein Schlupf-Überbrückungssignal oder ein Überbrückungssignal an die Überbrückungskupplungs-Betätigungseinrichtung 44 abgegeben, um die Beziehung zwischen Eingangs-/Ausgangs-Elementen eines Drehmomentwandlers von einem Wandlerzustand in einen Überbrückungszustand oder einen Schlupf-Überbrückungszustand umzuschalten.
Hierbei korrigiert die Motor-Steuervorrichtung E/G ECU 22 das Zieldrehmoment τe, wenn der Drehmomentwandler in einen Überbrückungszustand oder einen Schlupf-Überbrückungszustand umgeschaltet wird. Wenn infolgedessen der Betriebsmodus M auf den verbrauchsorientierten Betriebsmodus 2 gestellt wird, so wird das Zieldrehmoment τe auf dasjenige korrigiert, das eine hinsichtlich des Kraftstoffverbrauchs sparsamere Fahrweise zuläßt.
Die Navigations-Steuervorrichtung 24 ist in einem allgemein bekannten Fahrzeugnavigationssystem angebracht und detektiert eine Position des Fahrzeugs auf der Basis von Positionsdaten, die von einem GPS-Satelliten oder dergleichen ermittelt werden, wobei sie gleichzeitig eine Fahrtroute zu dem Zielort berechnet. Ferner zeigt die Navigations-Steuervorrichtung 24 die aktuelle Position sowie die Fahrtroute des eigenen Fahrzeugs in Form von Straßenkartendaten auf der zentralen Anzeige 4 an. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann die Navigations-Steuervorrichtung 24 verschiedene Informationen für die Anzeige auf der Multünformationsanzeige MID 12 auf der zentralen Anzeige 4 anzeigen.
Im folgenden werden die Schritte zum Steuern des Betriebszustands des Motors, die von der vorstehend beschriebenen Motor-Steuervorrichtung E/G ECU 22 ausgeführt werden, nach Maßgabe der Flußdiagramme der 7 bis 10 erläutert.
Wenn der Zündschalter eingeschaltet wird, so wird als erstes die in 7 dargestellte Startzeit-Steuerroutine lediglich ein einziges Mal initiiert. In dieser Routine wird als erstes in einem Schritt S1 der Betriebsmodus M (M: normaler Modus 1, verbrauchsorientierter Modus 2, leistungsorientierter Modus 3) gelesen, der beim zuletzt erfolgenden Ausschalten des Zündschalters gespeichert war.
Die Verarbeitung fährt dann mit einem Schritt S2 fort, und es wird festgestellt, ob es sich bei dem Betriebsmodus M um den leistungsorientierten Modus 3 handelt oder nicht. Wenn es sich bei dem Betriebsmodus M um den leistungsorientierten Modus 3 handelt, wird der Betriebsmodus zwangsweise auf den normalen Betriebsmodus 1 (M ← Betriebsmodus 1) eingestellt, und die Routine wird beendet.
Wenn es sich bei dem Betriebsmodus M um einen anderen Modus als den leistungsorientierten Betriebsmodus 3 handelt, d.h., um den normalen Betriebsmodus 1 oder den verbrauchsorientierten Betriebsmodus 2, wird die Routine so beendet, wie sie ist.
Wenn es sich bei dem bei letztmaligem Ausschalten des Zündschalters gespeicherten Betriebsmodus M um den leistungsorientierten Betriebsmodus 3 handelt, wird somit der Betriebsmodus M zum Zeitpunkt des Einschaltens des Zündschalters zwangsweise auf den normalen Modus 1 (M ← Modus 1) gesetzt, so daß keine Möglichkeit besteht, daß das Fahrzeug rasch startet, und somit kann das Fahrzeug die vorteilhaften Anfahreigenschaften selbst dann erzielen, wenn das Gaspedal 14 leicht gedrückt wird.
Wenn diese Startzeit-Steuerroutine abgeschlossen ist, werden die in den 8 bis 10 dargestellten Routinen für jeden vorbestimmten Rechenzyklus ausgeführt. Als erstes wird die in 8 dargestellte Betriebsmodus-Kennfeld-Auswählroutine erläutert.
In dieser Routine wird als erstes der aktuell vorgegebene Betriebsmodus M in einem Schritt S11 gelesen, und in einem Schritt S12 wird durch Bezugnahme auf die Ziffer des Betriebsmodus M festgestellt, welcher Betriebsmodus (normaler Modus 1, verbrauchsorientierter Modus 2 oder leistungsorientierter Modus 3) gesetzt ist. Wenn der normale Modus 1 gesetzt ist, fährt die Verarbeitung mit einem Schritt S13 fort. Wenn der verbrauchsorientierte Modus 2 gesetzt ist, zweigt die Verarbeitung zu einem Schritt S14 ab. Wenn ferner der leistungsorientierte Modus 3 gesetzt ist, zweigt die Verarbeitung zu einem Schritt S15 ab.
Zum Zeitpunkt der Ausführung der ersten Routine nach dem Einschalten des Zündschalters handelt es sich hierbei bei dem Betriebsmodus M entweder um den normalen Modus 1 oder um den verbrauchsorientierten Modus 2, so daß die Verarbeitung somit nicht zu dem Schritt S15 abzweigt.
Wenn jedoch der Fahrer den Betätigungsknopf 8a des Modus-Wählschalters 8 nach dem Einschalten des Zündschalters nach rechts dreht, um den leistungsorientierten Betriebsmodus auszuwählen, wird der Betriebsmodus M in einem noch zu beschreibenden Schritt S23 auf den leistungsorientierten Modus 3 eingestellt, und somit zweigt die Verarbeitung zum Zeitpunkt der Ausführung der nachfolgenden Routine von dem Schritt S12 zu dem Schritt S15 ab.
Wenn dann festgestellt worden ist, daß der Betriebsmodus M auf den normalen Modus 1 eingestellt ist und die Verarbeitung mit dem Schritt S13 fortfährt, wird das in der nichtflüchtigen Speichereinrichtung der Motor-Steuervorrichtung E/G ECU 22 gespeicherte Kennfeld Mp1 für den normalen Betriebsmodus zu diesem Zeitpunkt als Betriebsmodus-Kennfeld vorgegeben, und die Verarbeitung fährt mit einem Schritt S19 fort.
Wenn festgestellt wird, daß der Betriebsmodus M auf den verbrauchsorientierten Betriebsmodus 2 eingestellt ist und die Verarbeitung mit dem Schritt S14 fortfährt, wird dieses Mal das Kennfeld Mp2 für den verbrauchsorientierten Betriebsmodus als Betriebsmodus-Kennfeld vorgegeben, und die Verarbeitung fährt mit einem Schritt S19 fort.
Wenn dagegen festgestellt wird, daß der Betriebsmodus M auf den leistungsorientierten Betriebsmodus 3 eingestellt ist und die Verarbeitung zu dem Schritt S15 abzweigt, wird in dem Schritt S15 und in einem Schritt S16 eine Kühlwassertemperatur Tw, die von dem Wassertemperatursensor 33 als Motortemperatur erfaßt wird, mit einer vorbestimmten niedrigeren Temperatur als Warmlauf-Bestimmungstemperatur TL und mit einer vorbestimmten oberen Temperatur als Überhitzungs-Bestimmungstemperatur TH verglichen.
Wenn dann in dem Schritt S15 festgestellt wird, daß die Kühlwassertemperatur Tw gleich der oder höher als die Warmlauf-Bestimmungstemperatur TL (Tw ≥ TL) ist, und ferner in dem Schritt S16 festgestellt wird, daß die Kühlwassertemperatur Tw unter der Überhitzungs-Bestimmungstemperatur TH (Tw < TH) liegt, fährt die Verarbeitung mit einem Schritt S17 fort.
Wenn dagegen in dem Schritt S15 festgestellt wird, daß die Kühlwassertemperatur Tw unter der Warmlauf-Bestimmungstemperatur TL liegt (Tw < TH), oder wenn in dem Schritt S16 festgestellt wird, daß die Kühlwassertemperatur Tw gleich der oder höher als die Überhitzungs-Temperatur TH (Tw > TH) ist, zweigt die Verarbeitung zu einem Schritt S18 ab, und der Betriebsmodus M wird auf den normalen Modus 1 gesetzt (M ← Modus 1) und die Verarbeitung kehrt zu dem Schritt S13 zurück.
Auf diese Weise wird bei diesem Ausführungsbeispiel selbst bei einer Betätigung des Modus-Wählschalters 8 durch den Fahrer zum Auswählen des leistungsorientierten Modus 3 nach dem Einschalten des Zündschalters der Betriebsmodus M zwangsweise in den normalen Modus 1 zurückgeführt, falls die Kühlwassertemperatur Tw gleich der oder niedriger als die Warmlauf-Bestimmungstemperatur TL ist oder gleich der oder höher als die Überhitzungs-Bestimmungstemperatur TH ist. Somit kann eine Abgabe menge von Abgasemissionen zum Zeitpunkt des Warmlaufens des Motors unterdrückt werden, und der Motor sowie periphere Einrichtungen von diesem können vor einem Wärmedefekt geschützt werden, indem die Abgabe zum Zeitpunkt einer Überhitzung unterdrückt wird.
Wenn der Betriebsmodus M zwangsweise in den normalen Modus 1 zurückgeführt wird, so wird hierbei die Warnlampe 3f eingeschaltet, oder diese blinkt, um den Fahrer darüber zu informieren, daß der Betriebsmodus M zwangsweise in den normalen Modus 1 zurückgeführt wird. Hierbei kann das Zurückführen des Betriebsmodus M in den normalen Modus 1 auch durch einen Summer oder Töne mitgeteilt werden.
Wenn die Verarbeitung von einem beliebigen der Schritte S13, S14 und S17 mit einem Schritt S19 fortfährt, wird dann festgestellt, ob der Modus-Wählschalter 8 betätigt worden ist oder nicht. Bei der Feststellung, daß eine Betätigung des Modus-Wählschalters 8 nicht vorgenommen worden ist, endet die Routine. Wenn festgestellt wird, daß eine Betätigung des Modus-Wählschalters 8 vorliegt, fährt die Verarbeitung mit einem Schritt S20 fort, und es wird festgestellt, welcher Modus von dem Fahrer gewählt worden ist.
Wenn dann festgestellt wird, daß der Fahrer den normalen Betriebsmodus ausgewählt hat (wobei der Knopf 8a in Richtung nach links gedreht worden ist), fährt die Verarbeitung mit einem Schritt S21 fort, um den Betriebsmodus M auf den normalen Modus 1 (M ← Modus 1) zu setzen, und die Routine wird beendet.
Wenn festgestellt wird, daß der Fahrer den verbrauchsorientierten Modus 2 gewählt hat (wobei der Knopf 8a gedrückt worden ist) (M ← Modus 2), fährt die Verarbeitung dann mit einem Schritt S22 fort, um den Betriebsmodus M auf den verbrauchsorientierten Modus 2 (M ← Modus 2) zu setzen, und die Routine wird beendet. Wenn ferner festgestellt wird, daß der Fahrer den leistungsorientierten Modus 3 gewählt hat (wobei der Knopf 8a in Richtung nach rechts gedreht worden ist), fährt die Verarbeitung mit einem Schritt S23 fort, um den Betriebsmodus M auf den leistungsorientierten Modus 3 (M ← Modus 3) zu setzen, woraufhin die Routine endet.
Auf diese Weise hat bei diesem Ausführungsbeispiel die Motor-Steuervorrichtung E/G ECU 22 die Funktion der Betriebsmodusauswähl-Steuereinrichtung.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann der Betriebsmodus M durch Betätigen des Knopfes 8a des Modus-Wählschalters 8 nach dem Einschalten des Zündschalters auf den leistungsorientierten Modus 3 gesetzt werden, so daß es somit auch möglich ist, das Fahrzeug mit dem leistungsorientierten Modus 3 zu starten. In diesem Fall wählt der Fahrer bewußt den leistungsorientierten Modus, und daher wird der Fahrer durch die beim Start erzeugte hohe Antriebskraft nicht verängstigt.
Im folgenden wird eine in 9 dargestellte Motorsteuerroutine erläutert.
In dieser Routine wird als erstes in einem Schritt S31 das derzeit ausgewählte Betriebsmodus-Kennfeld (Mp1, Mp2 oder Mp3: vgl. 11) gelesen, und anschließend werden in einem Schritt S32 eine von dem Motordrehzahlsensor 29 detektierte Motordrehzahl Ne sowie ein von dem Gaspedal-Öffnungssensor 31 detektiertes Gaspedal-Öffnungsausmaß θacc gelesen.
Anschließend fährt die Verarbeitung mit einem Schritt S33 fort, in dem ein Zieldrehmoment τe, das einen Antriebskraft-Anzeigewert darstellt, auf der Basis der beiden Parameter Ne und θacc durch Bezugnahme auf das in dem Schritt S31 gelesene Betriebsmodus-Kennfeld mittels Interpolationsberechnung bestimmt wird.
Danach fährt die Verarbeitung mit einem Schritt S34 fort, in dem ein Drosselklappen-Zielöffnungsausmaß θe, das dem Zieldrehmoment τe entspricht, als endgültiger Antriebskraft-Anzeigewert bestimmt wird.
Dann fährt die Verarbeitung mit einem Schritt S35 fort, in dem ein durch den Drosselklappen-Öffnungssensor 32 detektiertes Drosselklappen-Öffnungsausmaß θth gelesen wird. In einem Schritt S36 erfolgt eine Rückkopplungssteuerung an der Drosselklappen-Betätigungseinrichtung 37, die einen Öffnungs-/Schließvorgang der in der elektronischen Drosselklappen-Steuervorrichtung angebrachten Drosselklappe ausführt, so daß das Drosselklappen-Öffnungsausmaß θth mit dem Drosselklappen-Zielöffnungsausmaß θe in Übereinstimmung gebracht wird. Anschließend endet die Routine.
Wenn der Fahrer das Gaspedal 14 betätigt, wird somit die Drosselklappe in Abhängigkeit von den Betriebsmodus-Kennfeldern Mp1, Mp2 und Mp3 entsprechend dem von dem Fahrer gewählten Betriebsmodus M (M: normaler Modus 1, verbrauchsorientierter Modus 2, leistungsorientierter Modus 3) unter Verwendung des Gaspedal-Öffnungsausmaßes θacc und der Motordrehzahl Ne als Parameter geöffnet oder geschlossen. Wenn der Betriebsmodus M auf den normalen Modus 1 gesetzt ist, wird ein Ausgangsdrehmoment etwa linear in bezug auf ein Betätigungsausmaß des Gaspedals (Gaspedal- Öffnungsausmaß θacc) vorgegeben, so daß auf diese Weise ein normaler Fahrvorgang ausgeführt werden kann.
Wenn der Betriebsmodus M auf den verbrauchsorientierten Modus 2 gesetzt ist, wird die Erhöhung des Zieldrehmoments unterdrückt, und somit kann der Fahrer die Beschleunigungsarbeit durch umfangreiche Nutzung der Hubbewegungsstrecke des Gaspedals 14 genießen, wobei es zugleich möglich ist, sowohl für leichte Fahreigenschaften als auch für einen niedrigen Kraftstoffverbrauch in einer gut ausgeglichenen Weise zu sorgen.
Selbst im Fall eines Fahrzeugs mit einer 3-Liter-Maschine kann somit ein gleichmäßiges Fahren unter Gewährleistung einer ausreichenden Ausgangsleistung entsprechend einer 2-Liter-Maschine stattfinden, und auf diese Weise kann das Fahrzeug die vorteilhaften Antriebseigenschaften in einem praktischen Nutzungsbereich, wie zum Beispiel in Gemeinden und Städten, erzielen.
Wenn der Betriebsmodus M ferner auf den leistungsorientierten Modus 3 eingestellt ist, läßt sich ein Ansprechverhalten mit hoher Beschleunigung erzielen, so daß sich das Fahrzeug in einer sportlicheren Weise fahren läßt.
Infolgedessen kann der Fahrer bei einem einzigen Fahrzeug drei Arten von Beschleunigungs-Ansprechverhalten erzielen, die vollständig voneinander verschieden sind. Auf diese Weise kann der Fahrer auch nach dem Erwerb des Fahrzeugs die bevorzugte Antriebskraftcharakteristik in beliebiger Weise auswählen und das Fahrzeug in einer Weise fahren, die drei Fahrzeugen mit unterschiedlichen Eigenschaften in einem einzigen Fahrzeug entspricht.
Wenn bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der an dem Lenkrad 9 angebrachte vorübergehende Umschalter 11 betätigt wird oder der Wählschalter 7 in dem Fahrbereich bzw. in der Fahrstufe R positioniert wird, erfolgt ferner ein vorübergehendes Umschalten des Betriebsmodus M. Diese vorübergehende Umschaltsteuerung erfolgt entsprechend einer vorübergehenden Umschaltsteuerroutine, wie diese in 10 dargestellt ist.
In dieser Routine wird als erstes festgestellt, ob der Wählhebel 7 in der Stufe R positioniert ist oder nicht, und zwar auf der Basis eines Signals von dem Sperrschalter 42 in einem Schritt S51. Wenn festgestellt wird, daß der Wählschalter 7 in der Stufe R positioniert ist, fährt die Verarbeitung mit einem Schritt S52 fort, während bei Positionie rung des Wählhebels 7 in einer anderen Stufe als der Stufe R die Verarbeitung mit einem Schritt S55 fortfährt.
Wenn die Verarbeitung mit dem Schritt S52 fortfährt, wird auf den aktuellen Betriebsmodus M Bezug genommen, und die Routine endet mit Ausnahme eines Zustands, in dem der Betriebsmodus M auf den leistungsorientierten Modus 3 eingestellt ist. Wenn der Betriebsmodus M auf den leistungsorientierten Modus 3 gesetzt ist, fährt die Verarbeitung ferner mit einem Schritt S53 fort, um ein Rückwärts-Flag FR (FR ← 1) zu setzen, und die Verarbeitung fährt mit einem Schritt S54 fort, um den Betriebsmodus M auf den normalen Modus 1 (M ← Modus 1) zu setzen, und die Routine endet.
Wenn bei diesem Ausführungsbeispiel der Wählhebel 7 in die Stufe R bewegt wird und sich der Betriebsmodus M dabei in dem leistungsorientierten Modus 3 befindet, wird der Betriebsmodus M zwangsweise auf den normalen Modus 1 umgeschaltet, und selbst wenn das Gaspedal 14 beim Rückwärtsfahren des Fahrzeugs geringfügig gedrückt wird, besteht keine Möglichkeit, daß sich das Fahrzeug plötzlich rückwärts bewegt, so daß sich günstige Fahreigenschaften beim Rückwärtsfahren erzielen lassen.
Wenn dagegen in dem Schritt S51 festgestellt wird, daß der Wählhebel 7 in einer anderen Stufe als der Stufe R positioniert ist und die Verarbeitung mit dem Schritt S55 fortfährt, wird auf das Rückwärts-Flag FR Bezug genommen. Wenn das Rückwärts-Flag FR 1 beträgt (FR = 1), d.h. in der ersten Routine nach dem Umschalten des Wählhebels 7 in eine andere Stufe als die Stufe R, fährt die Verarbeitung mit einem Schritt S56 fort, indem der Betriebsmodus M in den leistungsorientierten Modus 3 rückgeführt wird (M ← Modus 3). Die Verarbeitung fährt dann mit einem Schritt S57 fort, indem das Rückwärts-Flag FR gelöscht wird (FR ← 0), und die Verarbeitung fährt mit einem Schritt S58 fort.
Infolgedessen wird in einem Zustand, in dem nach dem zwangsweisen Umschalten des Betriebsmodus M in den normalen Modus 1 ausgehend von dem leistungsorientierten Modus 3 aufgrund einer Betätigung des Wählhebels 7 in die Stufe R, der Wählhebel 7 zum Beispiel in die Fahrstufe D bewegt, und der Betriebsmodus M wird automatisch in den ursprünglichen leistungsorientierten Modus 3 zurückgeführt, und auf diese Weise kann der Fahrer das Fahrzeug ohne unangenehmes Gefühl starten.
Wenn ferner in dem Schritt S55 festgestellt wird, daß das Rückwärts-Flag FR 0 (FR = 0) beträgt, springt die Verarbeitung zu einem Schritt S58.
Wenn die Verarbeitung von dem Schritt S55 oder einem Schritt S57 mit dem Schritt S58 fortfährt, wird dann festgestellt, ob der vorübergehende Umschalter 11 eingeschaltet ist oder nicht. Wenn festgestellt wird, daß der vorübergehende Umschalter 11 nicht eingeschaltet ist, endet die Routine so wie sie ist.
Wenn dagegen festgestellt wird, daß der vorübergehende Umschalter 11 eingeschaltet ist, fährt die Verarbeitung mit einem Schritt S59 fort, um den aktuellen Betriebsmodus M zu lesen, wobei in einem Schritt S60 festgestellt wird, ob der Betriebsmodus M auf den leistungsorientierten Modus 3 eingestellt ist oder nicht.
Wenn dann festgestellt wird, daß der Betriebsmodus M auf einen anderen Modus (den normalen Modus 1 oder den verbrauchsorientierten Modus 2) als den leistungsorientierten Modus 3 eingestellt ist, fährt die Verarbeitung mit einem Schritt S61 fort, in dem der Betriebsmodus M zum Zeitpunkt des Einschaltens des vorübergehenden Umschalters 11 als vorangehender Betriebsmodus M(n-1)(M(n-1) ← M) gespeichert wird, und die Verarbeitung fährt mit einem Schritt S62 fort. In dem Schritt S62 wird der aktuelle Betriebsmodus M auf den leistungsorientierten Betriebsmodus 3 (M ← Modus 3) eingestellt, und die Routine endet.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel kann selbst bei Einstellen des Betriebsmodus M auf den normalen Modus 1 oder den verbrauchsorientierten Modus 2 unter Verwendung des Modus-Wählschalters 8 der Betriebsmodus M somit durch Einschalten des auf der Seite des Fahrersitzes vorgesehenen vorübergehenden Umschalters 11 auf den leistungsorientierten Modus 3 umgeschaltet werden.
Infolgedessen kann bei einer Bergauffahrt, bei der eine große Leistung notwendig ist, der Betriebsmodus M ausgehend von dem normalen Modus 1 oder dem verbrauchsorientierten Modus 2 in einfacher Weise vorübergehend auf den leistungsorientierten Modus 3 umgeschaltet werden, so daß das Fahrzeug die günstigen Fahreigenschaften erreichen kann. Ferner ist der vorübergehende Umschalter 11 an dem Lenkrad 9 angebracht, so daß der Fahrer den Betriebsmodus M in einfacher Weise umschalten kann, ohne daß er/sie die Hand von dem Lenkrad 9 nimmt, so daß sich die Betätigbarkeit verbessern läßt.
Wenn in dem Schritt S60 festgestellt wird, daß der aktuelle Betriebsmodus M auf den leistungsorientierten Modus 3 eingestellt ist, zweigt die Verarbeitung ferner zu dem Schritt S63 ab, in dem der vorangehende Betriebsmodus M(n-1) als aktueller Modus M (M ← M(n-1)) gelesen wird, und die Routine endet.
Infolgedessen wird durch nochmaliges Betätigen des vorübergehenden Umschalters 11 nach dem vorübergehenden Umschalten des Betriebsmodus M auf den leistungsorientierten Modus 3 der Betriebsmodus M in den ursprünglichen Modus M (normaler Modus 1 oder verbrauchsorientierter Modus 2) zurückgeführt.
Zweites Ausführungsbeispiel
12 zeigt ein Flußdiagramm zur Erläuterung einer vorübergehenden Umschaltsteuerroutine gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. Dieses Flußdiagramm wird anstelle des Flußdiagramms der 10 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel verwendet. Aus diesem Grund sind Einrichtungen mit der gleichen Konstruktion wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel sowie der gleichen Arbeitsweise wie in 10 mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei auf eine Erläuterung von diesen verzichtet wird.
Wenn bei dem ersten Ausführungsbeispiel der Wählhebel bzw. Schalthebel 7 in der Stufe R positioniert ist, wird der Betriebsmodus M nur dann auf den normalen Modus 1 umgeschaltet, wenn der leistungsorientierte Modus 3 gewählt ist. Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel wird dann, wenn der Schalthebel 7 in der Stufe R positioniert ist, ausschließlich der normale Modus 1 als Betriebsmodus M gewählt.
Das heißt, wenn in dem Schritt S41 der Schalthebel 7 als in der Stufe R angeordnet beurteilt wird, fährt die Verarbeitung mit einem Schritt S101 fort. In dem Schritt S101 wird der derzeitige Betriebsmodus M als vorausgehender Betriebsmodus (M(n-1) ← M) gespeichert. Die Verarbeitung fährt dann über einen Schritt S53 mit einem Schritt S54 fort, wobei der Betriebsmodus M auf den normalen Modus 1 gesetzt wird, und die Routine endet.
Das zweite Ausführungsbeispiel schafft die Möglichkeit, daß der Fahrer zu allen Zeiten das gleiche Gaspedal-Gefühl verspürt. Das heißt, das Gaspedal-Betätigungsgefühl ist konstanter als bei dem ersten Ausführungsbeispiel, so daß ein besseres Betätigungsgefühl erreicht werden kann.
Ferner wird bei Umschalten des Schalthebels 7 von der Stufe R in eine andere Stufe der Betriebsmodus M automatisch auf den vorangehenden Betriebsmodus M(n-1) umgeschaltet, so daß der Fahrer das Fahrzeug in dem gleichen Modus wie dem vorangehenden Betriebsmodus fahren kann, der vor der Rückwärtsfahrt ausgewählt war, so daß der Fahrer kein unangenehmes Gefühl verspürt.
Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel wird der Betriebsmodus M auf den normalen Modus 1 umgeschaltet, wenn der Schalthebel 7 in der Stufe R positioniert ist, jedoch kann der normale Modus 1 auf den verbrauchsorientierten Modus 2 umgeschaltet werden, wenn der Schalthebel 7 iner Stufe R positioniert ist.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf das vorstehende Ausführungsbeispiel beschränkt. Zum Beispiel können zwei Arten oder vier Arten oder noch mehr Betriebsmodus-Kennfelder vorgesehen werden, die sich in ihren Antriebskraftcharakteristiken voneinander unterscheiden. Durch Vorgeben der Betriebsmodus-Kennfelder in dieser Weise kann der Fahrer das Fahrzeug in einer Weise fahren, die zwei oder vier oder noch mehr Fahrzeugen mit unterschiedlichen Antriebskraftcharakteristiken entspricht, wobei hierfür nur ein Fahrzeug erforderlich ist. Außerdem können die Antriebskraftcharakteristiken des jeweiligen Betriebsmodus-Kennfeldes nach dem Geschmack des Fahrers verändert werden.
Weiterhin ist bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Fall veranschaulicht, bei dem das Zieldrehmoment unter Verwendung der Vielzahl von Betriebsmodus-Kennfeldern mit der Vielzahl der verschiedenen Antriebskraftcharakteristiken auf der Basis des Gaspedal-Öffnungsausmaßes und der Motordrehzahl vorgegeben wird. Die Erfindung ist jedoch nicht auf einen solchen Fall beschränkt, und die Zieldrehmomente der jeweiligen Antriebskraftcharakteristiken können auch durch eine Berechnung auf der Basis des Gaspedal-Öffnungsausmaßes und der Motordrehzahl ermittelt werden.
Ferner erfolgt bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Erläuterung unter Bezugnahme auf die Drosselklappen-Betätigungseinrichtung 37, die die an der elektronischen Drosselklappen-Steuervorrichtung angebrachte Drosselklappe als steuerndes Objekt ansteuert. Das steuernde Objekt ist jedoch nicht auf die Drosselklappen-Betätigungseinrichtung 37 beschränkt. Bei einem Dieselmotor zum Beispiel kann eine Einspritz-Antriebsvorrichtung als steuerndes Objekt vorgesehen sein, und eine von der Einspritz-Antriebsvorrichtung eingespritzte Kraftstoffeinspritzmenge kann auf der Basis eines Zieldrehmoments τe vorgegeben werden.
Bei einem Motor, bei dem ein Öffnungs-/Schließvorgang eines Ansaugventils unter Verwendung eines Elektromagnetventilmechanismus stattfindet, kann der Elektromag netventilmechanismus als steuerndes Objekt vorgesehen sein, und die Ventilöffnung des Ansaugventils, das durch den Elektromagnetventilmechanismus betätigt wird, kann auf der Basis des Zieldrehmoments τe vorgegeben werden.
Ferner wird bei diesen Ausführungsbeispielen der Pendelschalter mit automatischer Rückstellung in die neutrale Position als Modus-Wählschalter 8 verwendet. Es können jedoch auch Schalter eines anderen Typs verwendet werden, wie zum Beispiel Mehrfachschalter. In diesem Fall ist der Drückschalter in der Mitte des Schalters angeordnet, und weitere Drückschalter mit einer geringeren Höhe als der Drückschalter sind um den Drückschalter herum angeordnet. Bei Betätigung des Drückschalters in den Zustand EIN, kann der verbrauchsorientierte Modus 2 ausgewählt werden. Durch diese Konstruktion läßt sich in einfacher Weise ein Mehrfachschalter bilden, der mehr als vier Mehrfachschaltereinrichtungen aufweist.

Claims

Antriebskraft-Steuereinheit für ein Fahrzeug, die folgendes aufweist: – eine Vielzahl von Steuerbetriebsmoden zum Steuern einer Antriebskraft, wobei jeder der Steuerbetriebsmoden eine jeweilige Antriebskraftcharakteristik aufweist; – eine Fahrzeugantriebszustands-Detektionseinheit (29 bis 33) zum Detektieren eines Fahrzeugantriebszustands; – eine Wähleinrichtung (8) zum Auswählen von einem Steuerbetriebsmodus aus der Vielzahl von Steuerbetriebsmoden; – eine vorübergehende Wähleinrichtung (11) zum Ändern des aktuellen Betriebsmodus in einen anderen Betriebsmodus; und – eine Antriebskraft-Anzeigewert-Vorgabeeinheit (22) zum Vorgeben eines Antriebskraft-Anzeigewertes in Abhängigkeit von dem Fahrzeugantriebszustand und der Antriebskraftcharakteristik entsprechend dem mittels der Wähleinrichtung (8) oder der vorübergehenden Wähleinrichtung (11) ausgewählten Betriebsmodus.
Antriebskraft-Steuereinheit nach Anspruch 1, wobei die Betriebssteuermoden einen ersten Betriebsmodus mit einer normalen Antriebskraftcharakteristik, die für normales Fahren geeignet ist, einen zweiten Betriebsmodus mit einer Antriebskraftcharakteristik mit unterdrückter Antriebskraft sowie einen dritten Betriebsmodus mit einer Antriebskraftcharakteristik mit hohem Ansprechverhalten gegenüber dem Betätigungsausmaß eines Gaspedals beinhalten, wobei der dritte Betriebsmodus bei Betätigung der vorübergehenden Wähleinrichtung (11) ausgewählt wird, wenn es sich bei einem aktuellen Steuerbetriebsmodus um einen von dem ersten Betriebsmodus und dem zweiten Betriebsmodus handelt, und wobei der Antriebskraft-Anzeigewert in Abhängigkeit von der dem dritten Betriebsmodus entsprechenden Antriebskraftcharakteristik auf der Basis des Fahrzeugantriebszustands vorgegeben wird.
Antriebskraft-Steuereinheit nach Anspruch 2, wobei der Steuerbetriebsmodus, der durch Betätigung der vorübergehenden Wähleinrichtung auf den dritten Betriebsmodus umgeschaltet ist, durch erneute Betätigung der vorübergehenden Wähleinrichtung (11) in den zuvor gewählten Steuerbetriebsmodus zurückgeführt wird.
Antriebskraft-Steuereinheit nach Anspruch 1, wobei die vorübergehende Wähleinrichtung (11) an einem Lenkrad (9) vorgesehen ist.