DE102016115480A1

DE102016115480A1 - Leistungssteuersystem und -verfahren für ein fahrzeug

Info

Publication number: DE102016115480A1
Application number: DE102016115480.6A
Authority: DE
Inventors: Takashi Nishihara
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 2015-08-24
Filing date: 2016-08-19
Publication date: 2017-03-02
Also published as: JP2017044081A; US10350997B2; US20170057354A1

Abstract

Ein Fahrzeug-Leistungssteuersystem enthält eine Antriebskraftsteuereinheit, konfiguriert zum Begrenzen einer Antriebskraft während einer Beschleunigung eines Fahrzeugs, wenn das Fahrzeug sich in einem vorbestimmten Leistungssteuer-Antriebszustand befindet. Die Antriebskraftsteuereinheit enthält eine Meldeeinheit, konfiguriert, um einem Fahrer über einen Gashebel taktil mitzuteilen, dass während der Beschleunigung des Fahrzeugs ein Antriebskraft-Grenzzustand vorliegt.

Description

Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Fahrzeug-Leistungssteuermethode zum zuverlässigen Informieren eines Fahrers über einen Zustand eines Leistungssteuerzustands, während eine optimale Antriebskraft auf ein Fahrzeug aufgebracht wird, und zum Reduzieren eines aus der Leistungssteuerung resultierenden unangenehmen Gefühls.
Beschreibung des Standes der Technik
Es ist ein Fahrzeug bekannt, welches mit einer Antriebsschlupfregelung (ARS) ausgestattet ist (englisch: Traction Control System; TCS), im Folgenden auch als Traktionskontrollsystem bezeichnet, wobei es sich um eine Vorrichtung zum Erhöhen der Fahrzeug-Laufstabilität handelt. Die Fahrzeug-ASR ist eine Methode zum Verhindern, dass die Antriebsräder des Fahrzeugs durchdrehen (Schlupf aufweisen), wozu in passender Weise eine Antriebskraft während der Fahrzeugbeschleunigung in einem vorbestimmten Leistungssteuerungs-Antriebszustand geregelt wird.
In dem Fahrzeug wird die von einem Motor aufgebrachte Antriebskraft schließlich über Reifen der Antriebsräder auf eine Fahrbahnoberfläche übertragen. Wenn die Angriffskräfte, mit denen die Reifen auf einer Fahrbahnoberfläche Griff haben, übermäßig groß werden, rutschen die Reifen durch, so dass es schwierig ist, die Antriebskraft auf die Fahrbahnoberfläche zu übertragen.
Die Fahrzeug-ASR ist eine Vorrichtung, die eine derartige Regelung ausübt, dass die Antriebskraft unmittelbar reduziert wird, wodurch verhindert wird, dass die Antriebsräder durchdrehen, wenn eine übermäßig große Antriebskraft auf die Antriebsräder ausgeübt wird, die größer ist als deren Greifkräfte, wodurch die Reifen während der Beschleunigung durchdrehen.
Wenn eine Durchdreh-Bedingung der Antriebsräder durch verschiedene Sensoren nachgewiesen wird, hält die ASE die Motorleistung durch Steuern der Zündzeitpunkte oder der Drosselklappenöffnung niedrig, um dadurch wieder zu Greifkräften zu gelangen, mit denen die Reifen an der Fahrbahnoberfläche angreifen.
In dem Traktionssteuersystem (ASR) des Fahrzeugs wird von einem Verfahren zum Informieren eines Fahrers über die Traktionssteuerbetätigung Gebrauch gemacht, welche angibt, dass eine Traktionskontrollfunktion sich in einem aktiven Zustand befindet. Dies wird dem Fahrer im Allgemeinen durch Aufleuchten eines Lämpchens im Armaturenbrett mitgeteilt, wie dies in der Patentschrift 1 ( Japanische Patent-Offenlegungsschrift 2013-205395 ) beschrieben ist. Allerdings ist es im Antriebszustand eines Motorrads für den Fahrer, der aufmerksam nach vorne schaut, schwierig, einen Beleuchtungszustand des Lämpchens zu überprüfen, so dass der Fahrer möglicherweise nicht wahrnimmt, dass sich das Traktionskontrollsystem in einem aktiven Zustand befindet, und er möglicherweise aufgrund eines Abfalls der Motorleistung dies missversteht als eine „unerwartet abgefallene Beschleunigung”.
Außerdem wird bei der Fahrzeug-ASR das Ausmaß der Verringerung der Antriebskraft während der aktiven Traktionskontrolle vorab eingestellt und lässt sich nicht frei ändern. Wenn nun der Fahrer bei einer Kurvenfahrt versucht, die Hinterräder absichtlich in den Schlupfzustand zu bringen, so kann es folglich die Traktionsregelung schwierig machen, eine Ecken- oder Kurvenfahrt beliebig zu gestalten.
Außerdem ist es im Motorsport üblich, von einer Kurventechnik Gebrauch zu machen, bei der der Fahrer mit Absicht die Richtung des Fahrzeugs ändert, indem er die Hinterräder während der Kurvenfahrt zum Gleiten bringt (Schlupf verursacht). Wird während der Kurvenfahrt die Traktionskontrolle aktiviert, so dass ein Durchdrehen des Hinterrads unterdrückt wird, wird es für den Fahrer schwierig, in beabsichtigter Weise eine Slide-Steuerung auszuführen.
Offenbarung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die obigen Umstände gemacht, und es ist ein Ziel der Erfindung, ein Fahrzeug-Leistungssteuersystem anzugeben, das in zuverlässiger Weise einen Fahrer über einen Leistungssteuer-Antriebszustand informiert, während dem Fahrzeug eine optimale Antriebskraft vermittelt wird, außerdem soll während der Fahrzeugbeschleunigung ein ungutes Gefühl aufgrund der Leistungssteuerung verringert werden.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Fahrzeug-Leistungssteuermethode, die dem Fahrer taktil Meldung machen kann über einen Leistungssteuerzustand, ohne dabei die Arbeit des Fahrers zu beeinträchtigen, selbst bei einer Kurvenfahrt.
Ein noch weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Fahrzeug-Leistungssteuermethode, die dem Fahrer taktil eine Traktionskontrollbetätigung einer Fahrzeug-ASR mitteilen kann, um die Sicherheit der Fahrzeug-Leistungssteuerung zu erhöhen.
Die obigen und weitere Ziele lassen sich erfindungsgemäß dadurch erreichen, dass gemäß einem Aspekt ein Fahrzeug-Leistungssystem umfasst: eine Antriebskraftsteuereinheit, konfiguriert zum Begrenzen einer Antriebskraft beim Beschleunigen des Fahrzeugs, wenn dieses sich in einem vorbestimmten Leistungssteuer-Antriebszustand befindet, wobei die Antriebssteuereinheit eine Meldeeinheit aufweist, konfiguriert, um dem Fahrer über den Gashebel taktil mitzuteilen, dass während der Beschleunigung des Fahrzeugs ein Antriebskraft-Grenzzustand vorliegt.
Wenn erfindungsgemäß ein Antriebsrad sich in einem erforderlichen Schlupfzustand befindet, wird dem Fahrzeug eine optimale Antriebskraft vermittelt, und gleichzeitig kann die Aktivierung der Antriebskraftsteuerung direkt über die Meldeeinheit mitgeteilt und dem Fahrer über einen Gasgriff/-hebel taktil übermittelt werden. Da die Meldeeinheit dem Fahrer taktil über die Aktivierung aufgrund der Fahrzeug-Leistungssteuerung über den Gasgriff/-hebel Meldung machen kann, wird ein unangenehmes Gefühl, das durch die Leistungskontrolle entsteht, verringert.
Besonderheiten und weitere charakteristische Merkmale der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden durch die beigefügte Beschreibung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, wobei im Folgenden auch weitere vorteilhafte Effekte und Funktionen der vorliegenden Erfindung deutlich werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Konfirmationsdiagramm eines Motorrads, das aus einer Anwendung eines Fahrzeug-Leistungssteuersystems gemäß einer Ausführungsform der Erfindung resultiert;
2 ist ein Layout-Plan, der Handgriffe und Umgebungen eines Armaturenbretts veranschaulicht, welches schräg nach vorn und nach unten in Bezug auf einen das Motorrad fahrenden Fahrer angeordnet ist;
3 ist eine Darstellung eines rechten Handgriffs des Motorrads;
4 ist ein Diagramm des linken Handgriffs des Motorrads;
5 ist eine Layout-Übersicht eines an dem Motorrad befindlichen Armaturenbretts;
6 ist ein Steuerungs-Flussdiagramm eines Beispiels einer Fahrzeugleistungssteuerung beim Antreiben eines Motorrads;
7A ist ein Steuerungs-Flussdiagramm und zeigt ein Beispiel für Traktionskontroll-Aktivierung eines herkömmlichen Traktionskontrollsystems (ASR, Antriebsschlupfregelung); und
7B ist ein Diagramm eines Beispiels einer Traktionskontroll-Aktivierung eines Fahrzeug-Leistungssteuersystems gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Detaillierte Beschreibung
Im Folgenden wird ein Fahrzeug-Leistungssteuersystem gemäß Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
1 ist ein Konfirmationsdiagramm eines Motorrads, resultierend aus der Anwendung eines Fahrzeug-Leistungssteuersystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Ein Fahrzeug-Leistungssteuersystem 10 steuert eine optimale Antriebskraft für ein Fahrzeug unter Verwendung einer Motorsteuereinheit (ECU; Engine Control Unit) 30 und meldet gleichzeitig in zuverlässiger Weise einem Treiber die Aktivierung der Leistungssteuerung (Regelung), reduziert ein unangenehmes Gefühl, das sich durch diese Leistungssteuerung ergibt, und verbessert die Sicherheit des Fahrens bei Einsatz der Fahrzeug-Leistungssteuerung.
Ein Motorrad 11 enthält einen Motor 13, der an einem Fahrzeugrahmen 12 angebracht ist. Wenn der Motor 13 arbeitet, wird Motorleistung über ein Kraftübertragungssystem, welches das Hinterrad 15 als Antriebsrad antreibt, auf ein Hinterrad 15 übertragen. Das Vorderrad 16 wird von Handgriffen 17 über einen Steuermechanismus 18 und einer Vordergabel 19 gesteuert, so dass es als gesteuertes Rad fungiert.
Außerdem besitzt das Motorrad 11 einen Vorderrad-Geschwindigkeitssensor 21, der an der Seite des Vorderrads 16 angebracht ist, ferner einen Hinterrad-Geschwindigkeitssensor 22 an der Seite des Hinterrads 15. Außerdem sind an einer Seite des Karosserierahmens 12 ein Motordrehzahl-(Kurbelwinkel-)Sensor 23, ein Gangstellungssensor 24, ein Drosssel-(Beschleunigungs-)Stellungssensor 25 um den Motor 13 herum angebracht, und in verschiedenen Teilen einer Fahrzeugkarosserie sind ein Karosserie-Neigungswinkelsensor 26, ein Steuerwinkelsensor 27, ein Fahrbahnoberflächensensor 28, ein Temperatur- und Feuchtigkeitssensor 29 untergebracht. Die Sensorinformation von verschiedenen Sensoren wird in die Motorsteuereinheit (ECU) 30 eingegeben. Außerdem werden in die ECU 30 von einem Drosselhebel(-griff) 31 und einem Bremshebel 32 Betätigungssignale in die ECU 30 eingegeben. Der Drosselhebel 31 ist ein Drossel- oder Gasgriff 33 oder ein nicht dargestellter Drosselhebel an einem rechten Handgriff, während der Bremsmanipulator 32 ein Bremshebel 34 ist, der sich vor dem Drosselgriff 33 befindet, oder ein nicht dargestelltes Bremspedal.
Die Motorsteuereinheit (ECU) 30 an dem Motorrad 11 ist in einem hinteren Bereich unterhalb eines Sitzes 35 oder in einem hinteren Bereich einer Sitzschiene installiert, die von einer Karosserieverkleidung 36 abgedeckt ist. Die ECU 30 ist ein elektronisches Steuersystem, bestehend aus einem Computer mit großer Verarbeitungsleistung, und es akzeptiert Messinformation von verschiedenen Sensoren sowie Betätigungsinformation von dem Drosselsteller 31 und dem Bremssteller 32 als Eingangsgrößen, es analysiert die Information und führt eine Berechnungsverarbeitung mit der Information aus. Die ECU 30 ist ein Teil einer elektronischen Anlage, die empfindlich ist gegenüber Wasserschäden, und deshalb ist eine interne Steuerplatine in Harz eingekapselt, um die Widerstandsfähigkeit gegen Wasser und Vibrationen sowie Wetter zu erhöhen. Bezugszeichen 37 bezeichnet einen vor dem Sitz 35 befindlichen Kraftstofftank.
Das Motorrad 11 besitzt ein Armaturenbrett 40 vor den Handgriffen 17 und ist schräg nach vorn und nach unten bezüglich eines Fahrers des Motorrads angeordnet, wie aus 2 hervorgeht. Ein Hauptschalter 43 und ein Bremsflüssigkeitstank 41 befinden sich in der Nähe des Armaturenbretts 40. Der Drosselgriff 33, der den Drosselsteller 31 bildet, ist an dem rechten Handgriff angebracht, und der Bremshebel 34, der den Bremssteller 32 bildet, ist vor dem Drosselgriff 33 angebracht.
Ein Aktuator 45 befindet sich in dem rechten Handgriff auf einer Ausgangsseite (Basisseite) des Drosselgriffs 33. Von dem Drosselgriff 33 wird auf den Aktuator 45 eine Betätigungskraft übertragen, und wie weiter unten beschrieben wird, wird die Betätigung des Aktuators 45 von einem Traktionskontrollsystem (ASR; Antriebsschlupfregelung) 47 einer Antriebskraftsteuereinheit 46 in der in 1 gezeigten ECU 30 gesteuert. Beim Betätigen der Traktionskontrolle wird gegen eine Drosselklappenöffnungseingabe (Beschleuniger-Öffnung) (Pfeilrichtung A in 3) eine Widerstandskraft aufgebracht, und diese Widerstandskraft wird auf den Drosselgriff 33 übertragen. Bei Aktivierung der Traktionskontrolle der ASR 47 wird eine Widerstandskraft in Drossel-Öffnungsrichtung (Pfeilrichtung A in 3) erzeugt, oder es wird von dem Aktuator 45 eine Vibration erzeugt, und es wird auf den Drosselgriff 33 eine Mikrovibration übertragen, um anzuzeigen, dass die Traktionskontrolle aktiviert ist. Auf ein Aktivieren der Traktionskontrolle hin wird durch Aktivieren des Aktuators 45 eine Widerstandskraft aufgebracht, oder es wird eine Vibration taktil auf eine Hand oder einen Fuß des Treibers übertragen, so dass der Treiber taktil darüber informiert wird, dass ein Antriebskraft-Grenzzustand während der Beschleunigung des Fahrzeugs vorliegt, beispielsweise dass eine Traktionskontrolle aktiviert ist.
Darüber hinaus sind gemäß 2 und 3 rechte Griffschalter 48 an einer Innenseite des rechten Handgriffs installiert. Die rechten Griffschalter 48 enthalten einen Messanzeige-Wandlerschalter 49 zum Umwandeln der Anzeige auf dem Armaturenbrett 40, einen Startschalter 50 und einen Motor-Stoppschalter 51.
Wie in 2 und 4 gezeigt ist, sind linke Griffschalter 54 an einer Innenseite des linken Handgriffs installiert. Die linken Griffschalter 54 enthalten eine Traktionskontroll-Schaltereinheit 55, einen Blinkersignalschalter 56 und einen Hupenschalter 57. Die Traktionskontroll-Schaltereinheit 55 enthält einen Traktionskontroll-(ASR-)Schalter 58 und einen ASR-Modus-Auswahlschalter 59. Die Traktionskontroll-Schalteinheit 55 kann die ASR 47 ein- und ausschalten, und sie kann einen Modus unter Verwendung des ASR-Schalters 58 und des ASR-Modus-Auswahlschalters 59 auswählen.
Der ASR-Modus-Auswahlschalter 59 ermöglicht dem Fahrer das Auswählen von einem von drei Antriebsmodi [1],[2] und [OFF] entsprechend der Präferenz des Fahrers. Der Modus [1] stellt die Empfindlichkeit auf einen niedrigen Wert ein und steuert die Motorleistung so, dass ein vorbestimmtes Ausmaß des Durchdrehens des hinteren Reifens innerhalb eines Bereichs des normalen Fahrbetriebs möglich ist. Dies bedeutet, dass selbst dann, wenn die Traktionskontrolle von der ASR 47 nicht aktiviert ist, d. h., selbst wenn „eine Widerstandskraft in der Drosselöffnungs-(Beschleunigeröffnungs-)Richtung” nicht wirksam ist, ein geringer Schlupf möglich ist. Wenn der Reifen des Hinterrads beim Durchdrehen ein vorbestimmtes Maß übersteigt, aktiviert die ASR 47 die Traktionskontrolle (sie aktiviert die Widerstandskraft in Richtung der Drosselöffnung), und wenn der Fahrer nun erneut beschleunigen möchte (ein Durchdrehen zulassen möchte), kann der Fahrer erneut beschleunigen durch weiteres Öffnen der Drosselklappe (Drehen am Gasgriff 33 in Richtung A in 3). Man beachte, dass zum Schließen der Drosselklappe der Gasgriff 33 in die Richtung B gedreht wird.
Der Modus [2] stellt die Empfindlichkeit auf einen hohen Wert ein und steuert die Motorleistung so, dass ein geringeres Maß an durchdrehendem Hinterreifen zulässig ist, verglichen mit der Auswahl des Modus [1]. Ein verbleibender Modus, d. h. der Modus [AUS] sperrt die Aktivität der ASR 47. Nach 4 ist ein Kupplungshebel 60 vor dem linken Handgriffteil angebracht.
Wie beispielsweise in 5 zu sehen ist, ist in dem Armaturenbrett 40 vor dem Lenker ein Drehzahlmesser 65 an einer leicht ablesbaren Stelle in der Mitte angeordnet, und auf der rechten Seite von dem Drehzahlmesser 65 ist ein Tachometer 66 angeordnet. In der Nähe des Tachometers 66 können in passender Weise eine Uhr 67, eine Kraftstoffanzeige 68 und eine Warnleuchte 59, z. B. in Form eines Ölkännchens, angeordnet sein. Außerdem ist zwischen dem Drehzahlmesser 65 und dem Tachometer 66 ein Gangstellungsanzeiger 70 vorgesehen, um anzuzeigen, mit welchem Getriebegang gerade gefahren wird, so dass der Fahrer den Gang überprüfen kann. Ein Gangwechselanzeiger 71 befindet sich in der Nähe des Gangstellungsanzeigers 70, um den passenden Zeitpunkt für einen Gangwechsel anzuzeigen.
Um den Drehzahlmesser 65 auf dem Armaturenbrett 40 herum befinden sich ein Neutralstellungs-Lämpchen 73, ein Kraftstoffanzeigelämpchen 74, ein ABS-Lämpchen 75 und ein Fernlicht-Lämpchen 76 in einer Anordnung auf der Seite abgewandt von dem Tachometer 66, und die Uhr 67 und ein Fahrtrichtungsanzeige-Blinker 77 befindet sich im oberen Bereich des Drehzahlmessers 65.
Außerdem ist das ASR-Anzeigelämpchen 78 dazu ausgelegt, eine Traktionskontroll-Aktivierung des ASR 47 anzuzeigen, und dieses befindet sich ebenso wie ein ASR-AUS-Anzeigelämpchen 79 auf einer Anzeigefläche des Drehzahlmessers 65.
Wiederum auf 1 Bezug nehmend, ist in dem Fahrzeug-Leistungssteuersystem 10 die Motorsteuereinheit (ECU) 30 mit einer Fahrzeug-Laufzustands-Prüfeinheit 80 und einer Informationsanalyse- und -berechnungseinheit 81 ausgestattet, wobei die Fahrzeug-Laufzustands-Prüfeinheit 80 eingegebene Sensorinformation von verschiedenen Sensoren empfängt, darunter die Rad-Geschwindigkeitssensoren 21 und 22 an dem Vorder- bzw. Hinterrad 16 und 15, der Motordrehzahlsensor 23, der Gangstellungssensor 24, der Beschleuniger-Stellungssensor 25 und der Karosserieneigungswinkel-Sensor 26. Sie überprüft einen Fahrzustand des Fahrzeugs, während die Informationsanalyse- und -berechnungseinheit 81 eingegebene Sensorinformation von verschiedenen Sensoren und Betätigungsinformation von dem Drosselsteller 31 und dem Bremssteller 32 empfängt, sie analysiert die Information und sie berechnet eine optimale Kraftstoff-Einspritzmenge, Einspritz-Zeitspanne und Zündzeitpunkt.
Die Informationsanalyse- und -berechnungseinheit 81 enthält ein Motorsteuerfeld, das optimale Motorleistungs-Kennwerte in Abhängigkeit des Laufzustands des Fahrzeugs, des fahrbaren Zustands und den Wetterbedingungen vorab spezifiziert. Die Informationsanalyse- und -berechnungseinheit 81 empfängt eingegebene Sensorinformation von verschiedenen Sensoren und Betätigungsinformation von dem Gassteller 31 und dergleichen, sie analysiert die Information, sie vergleicht Analyseergebnisse mit der Motorsteuerkarte, führt Berechnungen aus, bestimmt die optimale Kraftstoffeinspritzmenge, die Einspritzzeitspanne und den Zündzeitpunkt nach Maßgabe jedes Teils der Information, und sie gibt Ergebnisse an eine Gesamtsteuereinheit 82 aus.
Die Gesamtsteuereinheit 82 enthält eine Bremskraftsteuereinheit 83 und eine Motorleistungssteuereinheit 84. Die Bremskraftsteuereinheit 83 empfängt ein Ausgangssignal von der Informationsanalyse- und -berechnungseinheit 81 und führt eine Bremskraftsteuerung sowohl für eine Vorderradbremse 85 als auch eine Hinterradbremse 86 aus.
Basierend auf einem Ausgangssignal von der Informationsanalyse- und -berechnungseinheit 81 steuert die Motorleistungssteuereinheit 84 die Aktivierung des Motors 13, ein Kraftstoffeinspritzsystem 87 und ein Drosselventil 88, und sie steuert den Lufteinlass in den Motor 13, den Zündzeitpunkt, die Kraftstoffeinspritzmenge und die Einspritzzeitspanne entsprechend.
Ein Berechnungs-Ausgangssignal von der Informationsanalyse- und -berechnungseinheit 81 wird auch in die Antriebskraftsteuereinheit 46 eingegeben. Wenn eine Drehzahldifferenz (Vr – Vf), die aus der Radgeschwindigkeit Vr des Hinterrads 15 und der Radgeschwindigkeit Vf des Vorderrads 16 berechnet wird, einen vorbestimmten Wert α (> = 0) übersteigt, stellt die Antriebskraftsteuereinheit 46 fest, dass das Antriebsrad sich in einem Schlupfzustand befindet, d. h. im Zustand des Durchdrehens, und sie aktiviert die Antriebsschlupfregelung (ASR) 47.
Die ASR 47 misst die von verschiedenen Sensoren kommenden Sensorinformationen in exakter Weise, einschließlich der Radgeschwindigkeiten vom Hinterrad 15 und dem Vorderrad 16, die Motordrehzahl, die Beschleuniger-Öffnung, eine Gangstellung, beispielsweise 250 mal pro Sekunde. Wird Schlupf (Durchdrehen) des als Antriebsrad fungierenden Hinterrads 15 nachgewiesen, so stellt die ASR 47 eine Greifkraft des Hinterradreifens dadurch wieder her, dass sie die Kraftstoffeinspritzmenge des Kraftstoffeinspritzsystems 87 und eine Drosselklappenöffnung des Drosselventils 88 steuert und die Motorleistung reduziert.
Der Regelablauf der ASR 47 für das Fahren unter der Fahrzeug-Leistungssteuerung wird in der in 6 gezeigten Weise vorgenommen.
Die Motorsteuereinheit (ECU) 30 des Fahrzeug-Leistungssteuersystems 10 erfasst die Radgeschwindigkeit Vf des Vorderrades 16 und die Radgeschwindigkeit Vr des Hinterrads 15 von dem Vorderrad-Geschwindigkeitssensor 21 bzw. dem Hinterrad-Geschwindigkeitssensor 22 im Schritt 1 (S1). Wie weiter unten näher erläutert wird, stellt dann, wenn die Drehgeschwindigkeitsdifferenz (Vr – Vf) zwischen dem Hinterrad 15 und dem Vorderrad 16, wie sie aus der ermittelten Radgeschwindigkeit Vr des Hinterrads 15 und der Radgeschwindigkeit Vf des Vorderrads 16 errechnet wurde, den vorbestimmten Wert α übersteigt, von der Antriebskraftsteuereinheit 46 festgestellt, dass sich das Fahrzeug in einem Schlupfzustand befindet. Abhängig davon, ob die Drehgeschwindigkeitsdifferenz (Vr – Vf) den vorbestimmten Wert α ≥ 0 übersteigt oder nicht, wird festgestellt, ob die ASR 47 die Traktionskontrolle aktivieren soll oder nicht. Als Nächstes wird im Schritt 2 (S2) festgestellt, ob die ASR 47 die Traktionskontrolle aktiviert hat oder nicht. Hat die ASR 47 die Traktionskontrolle aktiviert, geht die ECU 30 zum Schritt 3 (S3) und stellt fest, ob der Gassteller 31 zwecks erneuter Beschleunigung während der Aktivierung der Traktionskontrolle betätigt wird.
Grundsätzlich gilt, dass die Griffkräfte der Reifen des Hinterrads 15 und des Vorderrads 16 dann maximiert sind, wenn die Reifen in einem gewissen Maß durchdrehen (etwa 20% bis 30%), und dementsprechend wird für jeden Neigungswinkel des Fahrzeugs vorab ein Schlupfverhältnis eingestellt, und wenn ein eingestellter Wert (des Schlupfverhältnisses) überschritten wird, wird die ASR 47 veranlasst, im Schritt 2 (S2) die Traktionskontrolle in Gang zu setzen. Anstatt die Schlupfverhältnisse vorab einzustellen, kann die ECU 30 auch die Sensorinformation einschließlich Drehgeschwindigkeiten des Vorder- und Hinterrads 16 und 15, Motordrehzahl, Beschleuniger-Öffnung und Gangstellung beispielsweise 250 mal pro Sekunde exakt messen, die Sensorinformation mit Grundmustern vergleichen und eine minutiöse Motorsteuerung ausführen, die Aktivierung des Kraftstoffeinspritzsystems 87, das Drosselventil 88 und dergleichen steuern, um dasjenige Schlupfverhältnis aufrechtzuerhalten, welches die Greifkräfte maximiert.
Wenn andererseits im Schritt 2 (S2) festgestellt wird, dass die ASR 47 die Traktionskontrolle nicht aktiviert hat, stellt die Antriebskraft-Steuereinheit 46 im Schritt 4 (S4) fest, ob die Drehgeschwindigkeitsdifferenz (Vr – Vf) zwischen der Radgeschwindigkeit Vr des Hinterrads 15 und der Radgeschwindigkeit Vf des Vorderrads 16 den vorbestimmten Wert α übersteigt oder nicht. Wenn die Drehgeschwindigkeitsdifferenz (Vr – Vf) > α, wird festgestellt, dass das Fahrzeug sich in einem Schlupfzustand befindet, und die ASR 47 startet die Aktivierung der Traktionskontrolle. Ein Betätigungsbetrag (Drehhub) X₁ des Drosselstellers 31, so z. B. des Gasgriffs 33, zur Zeit der Aktivierung (des Starts) der Traktionskontrolle, wird im Schritt 5 (S5) gemessen. Wenn die Drehgeschwindigkeitsdifferenz (Vr – Vf) zwischen Vorderrad 16 und Hinterrad 15 gleich oder kleiner ist als der vorbestimmte Wert α, kehrt die ECU 30 zurück zum Schritt 1 (S1).
Wenn andererseits der Versatz X₁ des Drosselstellers 31 zur Zeit der Aktivierung (des Starts) der Traktionskontrolle im Schritt 5 (S5) erfasst wird, sendet die ASR 47 ein Ausgangssignal für die Traktionskontroll-Aktivierung an den Aktuator 45 und aktiviert dadurch den Aktuator 45 des Drosselstellers 31 (bei dem es sich um eine Meldeeinheit handelt). Wie im Schritt 6 zu sehen ist, bringt der Aktuator 45 eine erforderliche Widerstandskraft auf den Drosselsteller 31 in Drossel-Öffnungsrichtung auf. Der Drosselsteller 31 erhält die erforderliche Widerstandskraft beispielsweise auf den Gasgriff 33 in der Richtung A der Drosselöffnung (Beschleuniger-Öffnung) aufgebracht, und der Gasgriff 33 lässt sich schwerer in die Drosselöffnungsrichtung bewegen, oder es wird auf den Gasgriff 33 eine Vibration aufgebracht, um hierdurch den Fahrer über den aktivierten Zustand der Traktionskontrolle über den Gasgriff 33 seitens des Aktuators 45 in Kenntnis zu setzen. Der Drosselsteller 31 dient dazu, eine Betätigung des Gasgriffs 33 in die Drossel-Öffnungsrichtung A zu sperren. Das heißt: Der Aktuator 45 wird derart aktiviert, dass eine Widerstandskraft derart auf den Drosselsteller 31 aufgebracht wird, so z. B. den Gasgriff 33, dass sie einer „weiteren Betätigung in Drossel-Öffnungsrichtung” widersteht.
Anschließend ermittelt im Schritt 3 (S3) die ASR 47 eine Differenz (X – X₁) zwischen dem Betätigungshub X des Drosselstellers 31 und einem Betrag des Drosselversatzes X₁ zur Zeit der Traktionskontroll-Aktivierung (des Starts), und es wird ermittelt, ob die Differenz (X – X₁) der Drosselbetätigung einen erforderlichen Wert β übersteigt oder nicht. Wenn die Differenz (X – X₁) der Drosselbetätigung den erforderlichen Wert β übersteigt, wird eine erneute Beschleunigung durch Betätigen des Drosselstellers 31 in Drossel-Öffnungsrichtung zugelassen. Das heißt: Wenn der Fahrer weiter neu beschleunigen will, ermöglicht trotz einer Betätigung in der Neu-Beschleunigungs-Drosselöffnungsrichtung schwer auszuführen ist, da die Widerstandskraft einwirkt, der Aktuator 45 ein weiteres Öffnen (Drehen in Richtung A in 3) des Gasgriffs 33. Wie daher im Schritt 7 (S7) gezeigt ist, wird es möglich, eine weitere Beschleunigung zu erreichen durch zusätzliches Öffnen des Gasgriffs 33, bei dem es sich um den Drosselsteller 31 handelt, ohne die Handhabung bei der Kurvenfahrt zu stören, so z. B. dann, wenn der Fahrer die Kurvenfahrt gestaltet, obwohl die Traktionskontrolle aktiviert ist.
Das heißt: Selbst wenn die Motorsteuereinheit (ECU) 30 mit der ASR 47 ausgerüstet ist, lässt sich das Fahren unter der Fahrzeug-Leistungssteuerung ausführen, während eine optimale Antriebskraft auf das Fahrzeug aufgebracht wird, ohne dass dabei eine Kurvenfahrt durch den Fahrer gestört wird. Außerdem wird die Traktionskontroll-Aktivierung durch die ASR 47, d. h. das Aufbringen der Widerstandskraft in die Drosselöffnungsrichtung, direkt von dem Aktuator 45 auf dem Gasgriff 33 durch körperliches Wahrnehmen übertragen, und der Aktuator 45 kann dem Fahrer körperlich die Aktivierung der Traktionsregelung dadurch mitteilen, dass er die Betätigung des Gasgriffs 33 als Drosselsteller 31 in der Drosselöffnungsrichtung erschwert oder auf den Drosselgriff 33 eine Vibration aufbringt. Der Fahrer kann das Aktivieren der Traktionskontrolle taktil über den Drosselsteller 31, so z. B. den Gasgriff 33, erfühlen.
Die Aktivierung der Traktionskontrolle durch die ASR 47 erfolgt tendenziell dann, wenn eine Fahrzeugkarosserie in einem instabilen Zustand fährt, so z. B. bei einer Beschleunigung auf nasser Straße oder bei der Kurvenfahrt. Da allerdings dem Fahrer taktil mitgeteilt wird, dass die Traktionskontrolle aktiviert wird, und zwar über eine körperliche Empfindung mittels des Drosselstellers 31, kann sich der Fahrer auf das Fahren konzentrieren, ohne die Instrumente auf dem Armaturenbrett 40 prüfen zu müssen, was zu einem hohen Maß an Fahrkomfort führt.
Wenn der Fahrer darüber hinaus visuell das Aktivieren der Traktionskontrolle durch die ASR 47 erkennen kann aufgrund eines Aufleuchtens der ASR-Anzeigeleuchte 78 auf der Fläche des Armaturenbretts 40, wird das Aktivieren der Traktionskontrolle durch die ASR 47 nicht nur direkt auf die Hand des Fahrers über den Gasgriff 33 aufgrund einer Aktivierung des Aktivators 45 übertragen, sondern der Fahrer kann auch visuell das Aktivieren der Traktionskontrolle der ASR 47 erkennen, indem er das ASR-Anzeigelämpchen 78 überprüft.
Wenn dann im Schritt 3 (S3) nach 6 die Differenz (X – X₁) der Drosselbetätigung an dem Drosselsteller 31 gleich oder kleiner ist als der erforderliche Wert β, d. h. wenn die Differenz (X – X₁) der Drosselbetätigung (X – X₁) ≤ β ist, wird der aktuelle Betrag der Betätigung X des Drosselstellers 31 im Schritt 8 (S8) verglichen mit dem Versatzmaß X₁ des Drosselstellers 31 zur Zeit der Aktivierung (des Starts) der Traktionskontrolle. Wenn der Betätigungsbetrag X kleiner ist als der Versatz X₁, geht die ECU 30 zum Schritt 9 (S9). Im Schritt 9 wird die Drehgeschwindigkeitsdifferenz (Vr – Vf) zwischen der Radgeschwindigkeit Vr des Hinterrads 15 und der Radgeschwindigkeit Vf des Vorderrads 16 ermittelt. Wenn dann die Drehgeschwindigkeitsdifferenz (Vr – Vf) gleich oder kleiner ist als der vorbestimmte Wert α, d. h. wenn (Vr – Vf) ≤ α, wird die Traktionsregelungs-Aktivierung im Schritt 10 (S10) zurückgesetzt, und der Vorgang der Fahrzeug-Antriebskraftsteuerung ist zu Ende.
Wenn im Schritt 8 (S8) herausgefunden wird, dass das Ausmaß der Betätigung X des Drosselstellers 31 den Versatz X₁ des Drosselstellers 31 zur Zeit der Traktionskontroll-Aktivierung, oder wenn im Schritt 9 ermittelt wird, dass die Drehgeschwindigkeitsdifferenz (Vr – Vf) zwischen dem Hinterrad 15 und dem Vorderrad 16 den vorbestimmten Wert α übersteigt, wird der Steuervorgang durch die ASR 47 fortgesetzt.
Wenn gemäß 7A die ASR eine Aktivierung der Traktionskontrolle im Zeitpunkt P beim Vorgang der Beschleuniger-Öffnung (Drosselöffnung) durch den Drosselsteller erkennt, wird üblicherweise selbst dann, wenn der Vorgang der Öffnung des Beschleunigers am Drosselsteller fortgesetzt wird, die Motorleistung nicht erhöht und wird beispielsweise auf einem festen Wert gehalten.
Bei dem Fahrzeug-Leistungssteuersystem 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform jedoch empfängt gemäß 8B dann, wenn die ASR 47 eine Aktivierung der Traktionskontrolle zum Zeitpunkt P erkennt, der Drosselsteller 31 eine starke Widerstandskraft, d. h. ein Beschleuniger-Lastmoment in der Beschleuniger-Öffnungsrichtung über den Aktuator 45 im Zeitpunkt P. Der Drosselsteller 31 empfängt das Beschleuniger-Lastmoment am Punkt P, erhöht die Betätigungskraft in Beschleuniger-Öffnungsrichtung aufgrund der Einwirkung des Reaktionsmoments, allerdings kann der Fahrer den Vorgang in Beschleuniger-Öffnungsrichtung weiter fortsetzen.
Bei dem Fahrzeug-Leistungssteuersystem 10 der vorliegenden Ausführungsform wird, wenn die Antriebskraft-Steuereinheit 46 eine Fahrzeug-Antriebskraft-Begrenzungssteuerung beim Nachweis eines Schlupfzustands oder einer Abnormalität ausführt, ein Gefühl des Drosselstellers 31 (so z. B. des Gasgriffs 33 oder eines Gashebels oder eines Beschleuniger-Pedals im Fall eines Vierrad-Fahrzeugs) der von der Hand oder dem Fuß des Fahrers berührt wird, durch Aktivierung des Aktuators 45 (der Meldeeinheit) verdeutlicht oder erschwert, oder es wird eine Mikrovibration aufgebracht, um den Fahrer über den Schlupfzustand oder die Abnormalität in Kenntnis zu setzen. Folglich kann der Fahrer körperlich das Aktivieren der Fahrzeug-Antriebskraftsteuerung direkt erfühlen, ohne auf die Instrumente des Armaturenbretts 40 schauen zu müssen. Dies ermöglicht ein Vermeiden von Missverständnissen und ein Verbessern des Komforts.
Außerdem kann zur Zeit der Aktivierung der Fahrzeug-Antriebskraft-Begrenzungssteuerung dann, wenn die Betätigungskraft zum Betätigen in Drosselöffnungsrichtung erhöht wird durch Aufbringen einer Widerstandskraft auf den Drosselsteller 31 durch Aktivieren des Aktuators 45, die Betätigung in Drosselöffnungsrichtung eingeschränkt werden.
Außerdem kann die mit der Antriebsschlupfregelung (ASR) 47 ausgestattete Antriebskraftsteuereinheit 46 beim Aktivieren der Traktionskontrolle der ASR 47 aufgrund von Schlupf dann, wenn ein Gefühl des Drosselstellers 31, der von der Hand oder dem Fuß des Fahrers berührt wird, durch Aktivieren des Aktuators 45 erschwert werden, so dass der Fahrer körperlich den aktivierten Zustand der Fahrzeug-Traktionskontrolle direkt erfühlen kann, wodurch es möglich ist, ein weiteres Betätigen in Drosselöffnungsrichtung zu beschränken.
Außerdem hat die Aktivierung der Traktionskontrolle durch die ASR 47 die Neigung, dann stattzufinden, wenn die Fahrzeugkarosserie instabil ist, so z. B. dann beim Beschleunigen auf nasser Straße oder bei der Kurvenfahrt, da der Fahrer körperlich das Aktivieren der Traktionskontrolle taktil über den Drosselsteller 31 aufgrund der Aktivierung des Aktuators 45 erfühlen kann, so dass der Fahrer sich auf das Fahren konzentrieren kann, ohne das Erfordernis, die Instrumente auf dem Armaturenbrett 50 zu überprüfen, was zu einer hohen Sicherheit führt.
Außerdem ist die ASR 47 der Antriebskraftsteuereinheit 46 in der ECU 30 enthalten, so dass es möglich ist, das Fahrzeug in stabiler Weise zuverlässig beim normalen Betrieb aufgrund der Wirkungsweise der Traktionskontrolle zu beschleunigen. Darüber hinaus schafft die ASR 47 eine Methode und eine Leistungsfähigkeit, mit denen der Schlupfzustand gemäß der Präferenzen des Fahrers auch dann steuerbar ist, wenn die Traktionskontrolle aktiviert wird, ohne dass dadurch die Handhabung während einer Kurvenfahrt oder dergleichen gestört wird.
In dem Fahrzeug-Leistungssteuersystem 10 dieser Ausführungsform kann die ASR 47 der Antriebskraftsteuereinheit 46 dem Fahrer taktil Meldung machen über die Aktivierung der Traktionskontrolle, während dem Fahrzeug eine optimale Antriebskraft über die Motorsteuerung durch die ECU 30 vermittelt wird und jegliches unangenehme Gefühl aufgrund der Motorleistungssteuerung reduziert wird.
Während eine Leistungssteuermethode für das Motorrad 11 in Verbindung mit dem Fahrzeug-Leistungssteuersystem 10 der vorliegenden Ausführungsform erläutert wurde, ist das Fahrzeug-Leistungssteuersystem 10 nicht auf Motorräder beschränkt, es ist vielmehr anwendbar auf Leistungssteuermethoden für dreirädrige und für vierrädrige Fahrzeuge.
Obschon die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung für den Fall erläutert wurde, dass das Antriebsschlupf-Regelsystem (ASR) 47 in der Antriebskraftsteuereinheit 46 der Motorsteuereinheit (ECU) 30 das Aktivieren des Aktuators 45 der Meldeeinheit zur Zeit der Aktivierung der Traktionskontrolle durch die ASR 47 steuert, ist dies nicht beschränkend zu verstehen, die Meldeeinheit kann nicht nur zur Zeit der Aktivierung der Traktionskontrolle eingesetzt werden, sondern kann außerdem den Fahrer über einen abnormalen Zustand informieren. Beispielsweise kann die Meldeeinheit als Einheit zum Nachweisen eines abnormalen Betriebs genutzt werden, so z. B. einer rapiden Drosselöffnung über den Drosselsteller, um dies dem Fahrer mitzuteilen.
Obschon bei der vorliegenden Ausführungsform ein Beispiel erläutert wurde, bei dem das Fahrzeug-Leistungssteuersystem 10 auf ein mit einer ASR ausgestattetes Fahrzeug Anwendung findet, bei dem die Antriebskraftsteuereinheit 46 der ECU 30 mit dem Antischlupf-Regelsystem (ASR) 47 ausgestattet ist, lässt sich das Fahrzeug-Leistungssteuersystem 10 auch anwenden bei einer Antriebskraftsteuereinheit von Fahrzeugen verschieden von Fahrzeugen, die mit einer ASR ausgerüstet sind.
Obschon für die Ausführungsform der Erfindung ein Beispiel erläutert wurde, bei dem das Hinterrad eines Motorrads ein Antriebsrad ist, kann das Fahrzeug-Leistungssteuersystem 10 auch angewendet werden bei Fahrzeugen, bei denen das Antriebsrad bzw. die Antriebsräder das Vorderrad ist bzw. die Vorderräder sind. Selbst dann, wenn ein Fahrzeug mit dem Vorderrad bzw. den Vorderrädern als Antriebsrad-Antriebsrädern betrachtet wird, lässt sich eine Bestimmung in einer Weise ähnlich der vorliegenden Ausführungsform unter Heranziehung einer Drehgeschwindigkeitsdifferenz (Vr – Vf) zwischen dem Vorderrad bzw. den Vorderrädern und dem Hinterrad bzw. den Hinterrädern machen. Wenn die Drehgeschwindigkeitsdifferenz (Vf – Vr) zwischen Vorderrad/Vorderrädern und Hinterrad/Hinterrädern den vorbestimmten Wert α überschreitet, kann die ASR in ähnlicher Weise die Traktionskontrolle aktivieren, indem festgestellt wird, dass sich das Fahrzeug in einem Schlupfzustand befindet.
Was die Meldeeinheit angeht, so kann als Meldeeinheit neben dem Drosselsteller 31 wie z. B. dem Gasgriff 33 oder einem Gashebel auch ein Drosselsteller in Form eines Beschleunigungspedals eines Vierrad-Fahrzeugs verwendet werden.
In dem Fahrzeug-Leistungssteuersystem 10 dieser Ausführungsform kann die ASR 47 eine Leistungssteuerkarte für die Aktivierung der Traktionskontrolle beinhalten. Wenn die ASR 47 eine Leistungssteuerkarte (Steuerfeld) zur Verwendung während der Traktionskontroll-Aktivierung beinhaltet, die eine detailliertere Leistungssteuerung als im Normalfall erfordert (in welchem die Aktivierung der Traktionskontrolle eine minutiöse Motorsteuerung erfordert, die 250 mal pro Sekunde ausgeführt wird), so wird es einfacher, um die Motorleistungssteuerung rasch und präzise auszuführen.
Die oben beschriebenen Ausführungsformen werden lediglich als Beispiele vorgestellt, nicht beabsichtigt ist eine Beschränkung des Schutzumfangs der Erfindung. Die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele können in verschiedenen Formen ausgestaltet werden, darunter Fahrräder mit drei oder vier Rädern; außerdem sind Weglassungen, Ersetzungen und Änderungen der vorliegenden Ausführungsformen möglich, ohne vom Schutzgedanken der Erfindung abzuweichen. Die beigefügten Ansprüche und deren Äquivalente sollen diese Modifikationen abdecken, welche in den Schutzumfang der Erfindung fallen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2013-205395 [0006]

Claims

Fahrzeug-Leistungssteuersystem, umfassend eine Antriebskraftsteuereinheit, konfiguriert zum Begrenzen einer Antriebskraft beim Beschleunigen des Fahrzeugs, wenn dieses sich in einem vorbestimmten Leistungssteuer-Antriebszustand befindet, wobei die Antriebskraftsteuereinheit eine Meldeeinheit aufweist, konfiguriert, um dem Fahrer über den Gashebel taktil mitzuteilen, dass während der Beschleunigung des Fahrzeugs ein Antriebskraft-Grenzzustand vorliegt.
Fahrzeug-Leistungssteuersystem nach Anspruch 1, bei dem: die Meldeeinheit einen an dem Gashebel angebrachten Aktuator enthält; und wenn der Antriebskraft-Grenzzustand während der Beschleunigung des Fahrzeugs vorliegt, der Aktuator eine Widerstandskraft auf den Gashebel aufbringt, um einer weiteren Betätigung in Gas-Öffnungsrichtung Widerstand entgegenzusetzen.
Fahrzeug-Leistungssteuersystem nach Anspruch 1, bei dem: die Antriebskraft-Steuereinheit ein Traktionskontrollsystem enthält, konfiguriert zum Begrenzen der Antriebskraft während der Beschleunigung des Fahrzeugs, wenn ein Antriebsrad des Fahrzeugs sich in einem erforderlichen Schlupfzustand befindet; und das Traktionskontrollsystem die Meldeeinheit zur Zeit einer Traktionskontrollbetätigung betätigt, und eine Betätigungskraft der Meldeeinheit über den Gashebel dem Fahrer taktil übermittelt wird.
Fahrzeug-Leistungssteuersystem nach Anspruch 3, bei dem: das Traktionskontrollsystem in einer Motorsteuereinheit (ECU) vorgesehen ist, konfiguriert zum Akzeptieren eingegebener Sensorinformation von Sensoren des Fahrzeugs, und zum Steuern der Motorleistung des Fahrzeugs; und zu der Zeit der Traktionskontrollaktivierung, das Traktionskontrollsystem einen Betrieb zur Neubeschleunigung ermöglicht, ausgeführt über den Gashebel, und einen Schlupfzustand des Antriebsrads steuert.
Fahrzeug-Leistungssteuersystem nach Anspruch 3, bei dem: der Gashebel dem Fahrer ermöglicht, eine Betätigung in Gas-Öffnungsrichtung zur Zeit der Traktionskontrollaktivierung des Traktionskontrollsystem auszuführen; und nach der Traktionskontrollaktivierung, wenn ein Betätigungshub des Gashebels in Gas-Öffnungsrichtung einen vorbestimmten Wert übersteigt, das Traktionskontrollsystem eine Aktivierung zum erneuten Beschleunigen über den Gashebel ermöglicht.
Fahrzeug-Leistungssteuersystem nach Anspruch 5, bei dem der Gashebel die Antriebskraft des Fahrzeugs während der erneuten Beschleunigung nach Maßgabe des Betätigungshubs in der Gas-Öffnungsrichtung steuert.
Fahrzeug-Leistungssteuerverfahren zum Begrenzen einer Antriebskraft während einer Beschleunigung eines Fahrzeugs durch eine Antriebskraftsteuereinheit, während das Fahrzeug sich in einem vorbestimmten Leistungssteuer-Antriebszustand befindet, umfassend: mit Hilfe der Antriebskraftsteuereinheit, Begrenzen der Antriebskraft während einer Beschleunigung des Fahrzeugs, wenn ein Antriebsrad des Fahrzeugs sich in einem erforderlichen Schlupfzustand befindet, und Betätigen einer Meldeeinheit; und taktiles Übermitteln einer Betätigungskraft der Meldeeinheit zu einem Fahrer über den Gashebel.