DE10242653C9

DE10242653C9 - Vorrichtung und Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE10242653C9
Application number: DE10242653.8A
Authority: DE
Inventors: Akihiro Yanaka
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2001-09-14
Filing date: 2002-09-13
Publication date: 2015-04-16
Anticipated expiration: 2022-09-14
Also published as: US20030055538A1; US6904345B2; DE10242653A1; JP4868105B2; DE10242653B8; DE10242653B4; JP2003083107A; DE10242653C5

Abstract

Fahrzeugsteuervorrichtung mit: einem Betätigungsteil (10), welches gegenüber dem Fahrzeug verschiebbar ist und von einem Fahrer betätigt wird, um eine Bewegung des Fahrzeuges zu bewirken; mit elektrischer Energie versorgten Betriebssteuermitteln (50, 65, 66, 67, 68, 71, 72, 73, 74), welche eine Beschleunigung des Fahrzeuges abhängig von einer Verschiebungsposition des Betätigungsteils (10) steuern, und Anfangsverschiebungsmittel (50, 61, 62, 25, 26, 35, 36), welche bei Beginn der elektrischen Energiezufuhr das Betätigungsteil (10) in eine vorbestimmte Anfangsposition verschieben, wobei die Betriebssteuermittel (50, 65, 66, 67, 68, 71, 72, 73, 74) Beschleunigungsverhinderungsmittel (50, 66, 72) aufweisen, welche bei Beginn der Zufuhr von elektrischer Energie eine von der Verschiebungsposition des Betätigungsteils (10) abhängende Beschleunigung des Fahrzeuges solange verhindern, bis das Betätigungsteil (10) eine vorbestimmte Anfangsposition erreicht, welche das Fahrzeug anweist, nicht zu beschleunigen, ...

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Steuern oder Betätigen eines Fahrzeuges abhängig von einem Betätigungsvorgang eines Betätigungsteiles seitens eines Fahrers, welches in der Lage ist, bezüglich der Fahrzeugkarosserie bewegt zu werden.
Stand der Technik
Eine Vorrichtung zum Steuern oder Betätigen eines Fahrzeuges, welche mit einem Betätigungshebel versehen ist, der so gelagert ist, daß er bezüglich der Fahrzeugkarosserie verschoben (verkippt) werden kann, mit welchem das Fahrzeug gesteuert und beschleunigt werden kann, was abhängig von der Verschiebungs- oder Kipposition des Betätigungshebels, der durch den Fahrer betätigt wird, erfolgt, ist bekannt. Ein Beispiel hiervon ist in der japanischen offengelegten Patentanmeldung JP 08-142873 A und der japanischen offengelegten Patentanmeldung JP 08-034353 A bekannt. Diese Art von Vorrichtung zum Steuern eines Fahrzeuges ist auch mit einem Elektromotor versehen, der in der Lage ist, den Betätigungshebel drehend zu verschieben oder zu versetzen und eine Widerstandskraft wird durch den Betrieb des Elektromotors entgegen der Betätigungsarbeit seitens des Fahrers aufgebracht.
Bei diesem Stand der Technik ist jedoch die Steuerung oder der Betrieb des Fahrzeuges abhängig von einer Betätigung des Betätigungshebels beim Beginn des Steuerns des Fahrzeuges nicht berücksichtigt. Im Ergebnis, wenn das Fahrzeug abhängig von einer Verschiebung oder einer Versetzung des Betätigungshebels beschleunigt wird, ist es möglich, daß, wenn der Betätigungshebel in einer Beschleunigungsposition für das Fahrzeug zu Beginn des Steuer- oder Betätigungsvorganges ist, dann beispielsweise das Fahrzeug unmittelbar nach Einschalten des Zündschalters losfährt, was gegen den Willen des Fahrers ist. Auch wenn ein Elektromotor vorgesehen ist, um gemäß obiger Ausführung eine Rückstellkraft aufzubringen, wird ein Drehsensor (üblicherweise als Encoder bezeichnet) vorgesehen, um eine Drehung des Elektromotors zu erfassen und ein Rotationssignal auszugeben, welches die Drehung anzeigt. Da jedoch dieser Drehsensor nur die Drehung des Elektromotors erfaßt und ein Rotationssignal ausgibt, ist es bislang nicht möglich, eine Abnormität des Drehsensors genau zu erfassen.
Die amerikanische Patentanmeldung US 6 095 944 A offenbart eine Steuervorrichtung für eine Arbeitsmaschine, bei der ein unbeabsichtigtes Losfahren des Fahrzeugs dadurch verhindert wird, dass das Fahrzeug überhaupt nur dann gestartet werden kann, wenn der Joystick sich in der Neutralstellung und das Bremsbetätigungselement sich in einer Bremsposition befindet. Außerdem erfordert diese bekannte Steuervorrichtung eine mechanische Kopplung zwischen dem Bremselement und dem Joystick derart, dass der Joystick mit der Betätigung der Bremse in seine Neutralstellung gezogen wird.
Ein ähnliches Sicherungssystem ist aus JP 08-175219 A bekannt, bei welchem der Motor nicht gestartet werden kann, solange sich der Steuerhebel nicht in einer neutralen Position befindet.
US 4 924 960 A offenbart einen Joystick, welcher sich von einer federvorgespannten zentralen Position aus zu allen Seiten bewegen lässt, um dabei entsprechende Signale zur Fahrzeugsteuerung auszugeben.
Aus WO 88/09279 A1 ist eine Steuervorrichtung mit zwei miteinander verbundenen Griffe für die beiden Hände bekannt.
DE 196 25 502 C1 zeigt eine Einrichtung zur Fahrzeuglängssteuerung mit zwei verschiedenen Betriebsmodi, wobei das Fahrzeug im Vorwärtsfahrmodus bei Betätigung des Stellelements in eine bestimmte Richtung lediglich verzögerbar ist, im Rangiermodus jedoch rückwärts bewegbar ist.
In DE 196 39 849 C1 ist eine Fahrzeugsteuerung offenbart, bei der durch Betätigung eines Bedienelements dieses Bedienelements aktiviert und gleichzeitig das vorherige Bedienelement deaktiviert wird.
Aus DE 198 47 357 A1 ist ein Detektor zur Erfassung des geöffneten/geschlossenen Zustandes einer Fahrzeugtüre bekannt.
DE 199 51 379 A1 zeigt einen als Unterarmauflage ausgebildeten schwenkbaren Hebel und einen ”mouseähnlichen” Knauf, mit denen es möglich ist, mit kleinen Finger, Hand- und Armbewegungen ein Flurförderzeug mit einer Servo-Lenkhilfe feinfühlig zu steuern.
Aufgabenstellung
Angesichts der voranstehenden Probleme ist es Aufgabe dieser Erfindung, eine Vorrichtung und Verfahren zum Steuern eines Fahrzeuges zu schaffen, welche die Möglichkeit beseitigt, daß sich das Fahrzeug entgegen den Wünschen des Fahrers verhält, ungeachtet in welcher Position sich der Betätigungshebel befindet, wenn der (Fahr-)Betrieb beginnt.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die im Anspruch 1 sowie Anspruch 7 angegebenen Merkmale, wobei die jeweiligen Unteransprüche vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen zum Inhalt haben.
Genauer gesagt, zur Lösung der genannten Aufgabe wird eine Vorrichtung sowie Verfahren zum Steuern eines Fahrzeuges geschaffen mit einem Betätigungsteil, welches gegenüber dem Fahrzeug bewegbar ist, und welches von einem Fahrer betätigt wird, um eine Bewegung des Fahrzeuges zu bewirken; weiterhin ist eine Betätigungssteuervorrichtung vorgesehen, welche eine Beschleunigung des Fahrzeuges abhängig von einer Verschiebungsposition des Betätigungsteils steuert. Diese Vorrichtung zum Steuern eines Fahrzeuges ist weiterhin mit einer Beschleunigungsverhinderungsvorrichtung versehen, die eine von dem Verschiebungsbetrag oder der Verschiebungslage des Betätigungsteils abhängenden Beschleunigung des Fahrzeuges, die von der Betätigungssteuervorrichtung herbeigeführt wird, solange verhindert, bis das Betätigungsteil eine Position erreicht, welche das Fahrzeug anweist, nicht zu beschleunigen.
Die Bestimmung dahingehend, ob das Betätigungsteil eine Position erreicht, welche das Fahrzeug anweist, nicht zu beschleunigen, kann unter Verwendung einer Lageerkennungsvorrichtung zur Erkennung des Verstellbetrages oder der Verstellposition des Betätigungsteils gemacht werden. Auch kann anstelle der Erkennung der Position das Betätigungsteil als sich in einer Position befindlich betrachtet werden, welche das Fahrzeug anweist, nicht zu beschleunigen, wenn eine bestimmte Zeit verstrichen ist, von dem Zeitpunkt an, zu welchem die Energiezufuhr erfolgt ist, oder von dem Zeitpunkt an, zu dem die Verstellung durch die Anfangsverstellungsrichtung begonnen worden ist, wie oben beschrieben.
Infolgedessen wird, wenn elektrische Energie zugeführt wird, eine Beschleunigung des Fahrzeuges abhängig von der Verstellposition des Betätigungsteils durch die Beschleunigungsverhinderungsvorrichtung verhindert, bis das Betätigungsteil die Position erreicht hat, in der das Fahrzeug angewiesen wird, nicht zu beschleunigen. Somit wird während der Zeit, während der das Betätigungsteil in die Ausgangsposition automatisch zurückgeführt wird, eine Beschleunigung, d. h. ein Losfahren, was vom Fahrer nicht beabsichtigt ist, verhindert. Im Ergebnis kann ungeachtet der Verstellposition des Betätigungsteils vor Inbetriebnahme des Fahrzeuges ein Betrieb des Fahrzeuges, der vom Fahrer nicht beabsichtigt ist, verhindert werden oder die Fahrzeugsicherheit wird verbessert.
Weiterhin erfindungsgemäß ist eine Vorrichtung zum Steuern eines Fahrzeuges mit der gleichen Art von Betätigungsteil und Betriebssteuerungsvorrichtung wie oben beschrieben vorgesehen sein, die weiterhin mit einer Anfangsversetzungsvorrichtung versehen ist, um das Betätigungsteil in eine bestimmte Anfangsposition zu versetzen, wenn eine Zufuhr elektrischer Leistung oder Energie beginnt.
In diesem Fall wird eine Bestimmung dahingehend, ob das Betätigungsteil eine Position erreicht, in der nicht angewiesen wird, das Fahrzeug zu beschleunigen, dadurch gemacht werden, daß eine Lageerkennungsvorrichtung verwendet wird, welche den Verschiebungsbetrag oder die Verschiebungsposition des Betätigungsteils erfaßt. Anstelle der Erkennung der Position kann auch eine Zeit gemessen werden, von der an Energie oder Leistung zugeführt wird, oder eine Zeit vom Beginn der Verschiebung durch die Anfangsverschiebungsvorrichtung, und das Betätigungsteil kann sich in einer Position befindlich betrachtet werden, in welcher es das Fahrzeug nicht anweist, zu beschleunigen, wenn diese gemessene Zeit eine bestimmte Zeit übersteigt, d. h. wenn eine bestimmte Zeit vom Beginn der Energiezufuhr oder vom Beginn der Versetzung oder Verschiebung der Anfangsverschiebungsvorrichtung verstrichen ist. Weiterhin kann in einem System, in welchem die Zeit, notwendig für einen Initialisierungsprozeß des Systems, beispielsweise die Zeit, notwendig für eine Abnormitätserkennung (Bestätigung einer normalen Funktion) verschiedener Sensoren und die Zeit, notwendig für die Initialisierung einer Computervorrichtung oder dergleichen, länger ist, als die Zeit, welche das Betätigungsteil braucht, unter Verwendung der Anfangsverschiebungsvorrichtung eine Position zu erreichen, welche das Fahrzeug nicht anweist, zu beschleunigen, das Betätigungsteil als eine Position erreicht habend betrachtet werden, welche das Fahrzeug nicht anweist, zu beschleunigen, nachdem die Zeit, welche für den Anfangsprozeß notwendig ist, verstrichen ist.
Wenn somit elektrische Energie zugeführt wird, stellt die Anfangsverstellvorrichtung das Betätigungsteil in eine bestimmte Ausgangsposition zurück. Auch wird die Beschleunigung des Fahrzeuges abhängig von der Verstellposition des Betätigungsteiles durch eine Beschleunigungsverhinderungsvorrichtung verhindert, bis das Betätigungsteil eine Position erreicht, welche das Fahrzeug nicht anweist, zu beschleunigen. Wenn daher der Fahrer mit dem Steuern des Fahrzeuges unter Verwendung des Betätigungsteils beginnt, wird das Betätigungsteil stets aus der bestimmten Anfangsposition heraus betätigt, so daß eine unabsichtliche Beschleunigung, d. h. ein unabsichtliches Losfahren des Fahrzeuges oder Absterben des Fahrzeugmotors verhindert werden kann. Im Ergebnis ist ungeachtet der Verstellposition des Betätigungsteils vor Inbetriebnahme des Fahrzeuges ein Betrieb des Fahrzeuges, der vom Fahrer nicht beabsichtigt ist, verhinderbar und die Sicherheit des Fahrzeugs wird verbessert.
Weiterhin erfindungsgemäß ist eine Vorrichtung zum Steuern eines Fahrzeuges mit der gleichen Art von Betätigungsteil und Betriebssteuerungsvorrichtung wie oben beschrieben vorgesehen sein, welche eine Beschleunigungsverhinderungsvorrichtung zum Verhindern einer Beschleunigung des Fahrzeuges abhängig von einem Verstellbetrag des Betätigungsteils hat, welche durch die Betätigungssteuervorrichtung hervorgerufen wird, bis das Betätigungsteil eine Position erreicht, welche das Fahrzeug nicht anweist, zu beschleunigen, wenn elektrische Energie zugeführt wird.
Auch in diesem Fall kann die Bestimmung dahingehend, ob das Betätigungsteil eine Position erreicht, welche das Fahrzeug nicht anweist, zu beschleunigen, unter Verwendung einer Lageerkennungsvorrichtung zur Erkennung des Verstellbetrages oder der Verstellposition des Betätigungsteils gemacht werden. Auch kann anstelle der Erkennung der Position das Betätigungsteil als sich in einer Position befindlich betrachtet werden, welche das Fahrzeug nicht anweist, zu beschleunigen, wenn eine bestimmte Zeit verstrichen ist, von dem Zeitpunkt an, zu welchem die Energiezufuhr erfolgt ist, oder von dem Zeitpunkt an, zu dem die Verstellung durch die Anfangsverstellungsrichtung begonnen worden ist, wie oben beschrieben.
Infolge dessen wird, wenn elektrische Energie zugeführt wird, eine Beschleunigung des Fahrzeuges abhängig von der Verstellposition des Betätigungsteils durch die Beschleunigungsverhinderungsvorrichtung verhindert, bis das Betätigungsteil die Position erreicht hat, in der das Fahrzeug nicht angewiesen wird, zu beschleunigen. Somit wird während der Zeit, während der das Betätigungsteil in die Ausgangsposition automatisch zurückgeführt wird, eine Beschleunigung, d. h. ein Losfahren, was vom Fahrer nicht beabsichtigt ist, verhindert. Im Ergebnis wird ungeachtet der Verstellposition des Betätigungsteils vor Inbetriebnahme des Fahrzeuges ein Betrieb des Fahrzeuges, der vom Fahrer nicht beabsichtigt ist, verhindert oder die Fahrzeugsicherheit verbessert.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist die genannte Vorrichtung zur Betätigung oder zum Steuern eines Fahrzeuges vorzugsweise weiterhin mit einem Elektromotor versehen, der in der Lage ist, eine Rückstellkraft entgegen einer Betätigung des Betätigungsteils durch den Fahrer aufzubringen und der das Betätigungsteil verstellen kann, wobei ein Rotations- oder Drehsensor vorgesehen ist, um eine Drehung des Elektromotors zu erfassen und ein Rotations- oder Drehsignal auszugeben, welches diese Drehung anzeigt, und welches verwendbar ist, die Drehung des Elektromotors zu steuern, wobei weiterhin eine Abnormitäterkennungsvorrichtung vorgesehen ist, um eine Abnormität des Drehsensors durch Eingabe des Drehsignals vom Drehsensor durch Drehung des Elektromotors zu überprüfen, wobei eine Beschleunigung des Fahrzeuges durch die Beschleunigungsverhinderungsvorrichtung verhindert wird.
Bei diesem Aspekt der Erfindung überprüft die Abnormitätserkennungsvorrichtung jegliche Abnormitäten des Drehsensors, während eine Beschleunigung des Fahrzeuges durch Betätigung des Betätigungsbauteils verhindert ist, d. h. bis der Anfangs- oder Initialisierungsprozeß der Betätigungssteuervorrichtung abgeschlossen ist, eine Normal-Bestimmung der Funktion abgeschlossen ist und das Betätigungsteil vollständig in die Ausgangslage zurückgekehrt ist. Insbesondere erfaßt der Drehsensor die Drehung des Elektromotors und gibt ein Rotationssignal aus, welches diese Drehung anzeigt und die Abnormitätsüberprüfung durch die Abnormitätserkennungsvorrichtung wird dann durch Eingabe des Rotationssignals vom Drehsensor durchgeführt, während der Elektromotor gedreht wird. Wenn eine Abnormität des Drehsensors sicher bestimmbar ist und die Zeit vor dem Losfahren des Fahrzeuges verwendbar ist, um eingesetzt zu werden, da, selbst wenn der Motor gedreht wird wenn eine Beschleunigung des Fahrzeuges durch eine Betätigung des Betätigungsteiles gemäß obiger Beschreibung unterbunden ist, d. h. bevor das Fahrzeug losfährt, die Betätigung durch den Fahrer nicht beeinflußt wird.
Gemäß der Erfindung ist die Vorrichtung zum Steuern eines Fahrzeuges gemäß obiger Beschreibung bevorzugt mit einer Stopvorrichtung versehen, um das Fahrzeug anzuhalten oder zu stoppen, wenn eine Beschleunigung des Fahrzeuges durch die Beschleunigungsverhinderungsvorrichtung verhindert ist. Somit wird die Fahrzeugsicherheit, bevor der Fahrer damit beginnt, das Betätigungsteil zu betätigen, noch weiter erhöht, da das Fahrzeug aktiv angehalten wird und nicht in der Lage ist, loszufahren, wenn eine Beschleunigung des Fahrzeuges abhängig von einer Betätigung des Betätigungsteils unterbunden ist.
Gemäß der Erfindung ist die Vorrichtung zum Steuern eines Fahrzeugs gemäß obiger Beschreibung so ausgelegt, daß die Betätigungssteuervorrichtung auch eine Funktion des Bremsens des Fahrzeugs abhängig von einer Betätigung des Betätigungsteils hat und daß eine Bremsermöglichungsvorrichtung weiterhin vorgesehen ist, um die Funktion zum Bremsen des Fahrzeuges abhängig von einer Betätigung des Betätigungsteils durch die Betätigungssteuervorrichtung zu aktivieren, auch während eine Beschleunigung des Fahrzeuges durch die Beschleunigungsverhinderungsvorrichtung verhindert ist. In diesem Fall kann beispielsweise das Fahrzeug beschleunigt werden, wenn das Betätigungsteil in eine bestimmte Position verstellt wird und gebremst werden, wenn das Betätigungsteil in die entgegengesetzte Richtung betätigt wird. Infolge dessen kann, bis der Fahrer das Fahrzeug losfahren läßt, selbst wenn das Fahrzeug an einer Steigung oder dergleichen angehalten wird und mit dem Fahren beginnt, die Fahrzeugsicherheit noch genauer verbessert werden, da die Steuerung zum Anhalten des Fahrzeuges abhängig von einer Betätigung des Betätigungsteils effektiv gemacht wird.
Auch ist gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung die Vorrichtung zum Steuern eines Fahrzeuges gemäß obiger Beschreibung auch bevorzugt mit einer Sitzerkennungsvorrichtung versehen, um zu erkennen, ob der Fahrer sitzt, sowie mit einer zweiten Beschleunigungsverhinderungsvorrichtung zum Verhindern einer Beschleunigung des Fahrzeuges abhängig von einer Betätigung des Betätigungsteils durch die Betätigungssteuervorrichtung, wenn die Sitzerkennungsvorrichtung nicht erkennt, daß ein Fahrer im Fahrersitz Platz genommen hat, auch wenn ein Zustand, in welchem das Fahrzeug an einer Beschleunigung durch die Betätigungsverhinderungsvorrichtung gehindert ist, aufgehoben ist. Infolge dessen, wenn der Fahrer nicht im Fahrersitz Platz genommen hat, ist eine Beschleunigung des Fahrzeugs stets verhindert, so daß ein Losfahren und eine Beschleunigung beim Fahren verhindert ist, um die Sicherheit noch mehr zu erhöhen.
Auch ist gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung die Vorrichtung zum Steuern eines Fahrzeuges gemäß obiger Beschreibung bevorzugt mit einer Türerkennungsvorrichtung versehen, um zu erkennen, ob eine Tür geöffnet oder geschlossen ist, sowie mit einer zweiten Beschleunigungsverhinderungsvorrichtung zum Verhindern einer Beschleunigung des Fahrzeuges abhängig von einer Betätigung des Betätigungsteils durch die Betätigungssteuervorrichtung, wenn die Türerkennungsvorrichtung erkennt, daß eine Tür offen ist, auch wenn ein Zustand aufgehoben ist, in welchem das Fahrzeug an einer Beschleunigung durch die Betätigungsverhinderungsvorrichtung gehindert ist. Infolge dessen, wenn eine Tür des Fahrzeuges offen ist, ist eine Beschleunigung des Fahrzeuges immer verhindert, so daß ein Losfahren des Fahrzeuges und eine Beschleunigung während des Fahrens unterbunden ist, so daß die Sicherheit noch genauer sichergestellt ist.
Weiterhin ist zur Lösung der obigen Aufgabe eine Vorrichtung zum Steuern eines Fahrzeuges mit einem Betätigungsteil versehen, welches in eine erste Richtung und in eine zweite Richtung bezüglich des Fahrzeuges verstellbar ist und von einem Fahrer betätigt wird, um das Fahrzeug zu bewegen, sowie mit einer ersten Positionserkennungsvorrichtung zum Erkennen einer Verstellungsposition des Betätigungsbauteils in die erste Richtung, einer zweiten Positionserkennungsvorrichtung zur Erkennung einer Verstellungsposition des Betätigungsbauteils in die zweite Richtung, einer Beschleunigungsvorrichtung zum Beschleunigen des Fahrzeuges abhängig von der Verstellposition des Betätigungsfahrteils in die erste Richtung, welche durch die erste Positionserkennungsvorrichtung erkannt wird, einer Lenkvorrichtung zum Lenken eines gelenkten Rades bzw. gelenkter Räder gemäß der Verstellposition des Betätigungsbauteiles in die zweite Richtung, welche durch die zweite Positionserkennungsvorrichtung erkannt wird, einer Bestimmungsvorrichtung zum Bestimmen, ob die Verstellposition des Betätigungsbauteiles in die erste und zweite Richtung, welche durch die erste Positionserkennungsvorrichtung und die zweite Positionserkennungsvorrichtung erkannt werden, jeweils vorbestimmte Ausgangspositionen sind und einer Beschleunigungsverhinderungsvorrichtung zum Verhindern einer Beschleunigung des Fahrzeuges abhängig von einer Verstellposition des Betätigungsbauteils in die erste Richtung durch die Beschleunigungsvorrichtung, bis durch die genannte Bestimmungsvorrichtung bestimmt worden ist, daß die Verstellposition des Betätigungsbauteiles in die ersten und zweiten Richtungen jeweils bestimmte Ausgangspositionen sind.
Gemäß dieser exemplarischen Ausführungsform wird eine Beschleunigung des Fahrzeuges abhängig von einer Verstellposition des Betätigungsbauteiles verhindert, bis das Betätigungsbauteil in die bestimmte Ausgangsposition oder automatisch zurückgekehrt ist. Wenn daher der Fahrer mit dem Betrieb des Fahrzeuges unter Verwendung des Betätigungsbauteiles beginnt, wird das Betätigungsbauteil immer aus einer bestimmten Ausgangsposition heraus betätigt, so daß eine Betätigung des Fahrzeuges, welche vom Fahrer unbeabsichtigt ist, verhinderbar ist, wodurch die Fahrzeugsicherheit verbessert wird.
In diesem Fall kann insbesondere die bestimmte Ausgangsposition des Betätigungsbauteils eine Position entsprechend einem Lenkwinkel des gelenkten Rades in die zweite Richtung sein. Infolge dessen beginnt der Fahrer mit der Betätigung des Betätigungsbauteiles aus einer Verstellposition, welche entsprechend dem Lenkwinkel des gelenkten Rades gemacht worden ist, so daß es möglich ist, das gelenkte Rad zu steuern. Dies ermöglicht es dem Fahrer, das gelenkte Rad noch genauer zu steuern und erhöht somit die Fahrzeugsicherheit. (”Rad” sei voranstehend und nachfolgend und auch in den Ansprüchen als ”wenigstens ein Rad” oder ”Räder” verstanden, also bei einem üblichen Kfz die lenkbaren Vorderräder, obgleich es auch bei Sonderfahrzeugen die Hinterräder oder auch alle Räder sein können).
Weiterhin, um die anstehende Aufgabe zu lösen, ist eine Vorrichtung zum Steuern eines Fahrzeuges vorgesehen, welche ein Betätigungsbauteil hat, das in eine erste Richtung und eine zweite Richtung bezüglich des Fahrzeuges verstellbar ist, um zu bewirken, daß sich das Fahrzeug bewegt, und welches durch einen Fahrer betätigbar ist, mit einer ersten Positionserkennungsvorrichtung zur Erkennung einer Verstellposition des Betätigungsbauteiles in die erste Richtung, einer zweiten Positionserkennungsvorrichtung zur Erkennung einer Verstellposition des Betätigungsbauteils in die zweite Vorrichtung, einer Beschleunigungsvorrichtung zum Beschleunigen des Fahrzeuges abhängig von einer Verstellposition des Betätigungsbauteils in die erste Richtung, welche von der ersten Positionserkennungsvorrichtung erkannt worden ist, einer Lenkvorrichtung zum Lenken eines gelenkten Rades abhängig von einer Verstellposition des Betätigungsbauteils in die zweite Richtung, welche von der zweiten Positionserkennungsvorrichtung erkannt wurde, einer Anfangsverstellvorrichtung zum Verstellen eines Betätigungsbauteiles in eine bestimmte Anfangsposition, wenn der Fahrzeugbetrieb beginnt, und einer Beschleunigungsverhinderungsvorrichtung zum Verhindern einer Beschleunigung des Fahrzeuges abhängig von einer Verstellposition des Betätigungsbauteiles in die erste Richtung durch die Verstellvorrichtung, bis eine Verstellung des Betätigungsbauteiles durch die Anfangsverstellungsvorrichtung abgeschlossen ist.
Bei dieser exemplarischen Ausführungsform wird eine Beschleunigung des Fahrzeuges gemäß einer Verstellposition des Betätigungsbauteiles verhindert, bis das Betätigungsbauteil automatisch in eine bestimmte Ausgangsposition zurückgekehrt ist. Wenn daher ein Fahrer mit dem Betrieb des Fahrzeuges unter Verwendung des Betätigungsbauteils be ginnt, wird das Betätigungsbauteil stets aus der bestimmten Ausgangsposition heraus betätigt, so daß ein Betrieb des Fahrzeuges, der vom Fahrer nicht beabsichtigt ist, verhinderbar ist, so daß die Fahrzeugsicherheit verbessert ist.
Insbesondere kann in diesem Fall die bestimmte Ausgangsposition des Betätigungsbauteiles eine Position entsprechend einem Lenkwinkel des gelenkten Rades in die zweite Richtung sein. Infolge dessen beginnt der Fahrer mit der Betätigung des Betätigungsbauteiles aus einer Verstellposition, welche entsprechend dem Lenkwinkel des gelenkten Rades gemacht wurde, so daß es möglich ist, das gelenkte Rad zu lenken. Dies ermöglicht es dem Fahrer, das gelenkte Rad noch genauer zu lenken und somit wird die Fahrzeugsicherheit erhöht.
Weiterhin kann in diesem Fall das Betätigungsbauteil ein Betätigungshebel in Form eines Joysticks sein, der drehbar an der Fahrzeugkarosserie gelagert ist. Insbesondere kann dieser Betätigungshebel auch an der Fahrzeugkarosserie so angebracht sein, daß er nach vorne, hinten, links und rechts drehbar (d. h. verschwenkbar) ist. Die Drehposition in Vorwärts/Rückwärts- und Links/Rechts-Richtungen kann durch Positionserkennungsvorrichtungen (oder die ersten und zweiten Positionserkennungsvorrichtungen) erkannt werden und das Fahrzeug kann abhängig von dieser erkannten Drehposition betrieben werden. Beispielsweise kann das Fahrzeug gebremst (oder beschleunigt) werden abhängig von einer Verstellung des Betätigungshebels aus einer neutralen Position nach vorne, wohingegen das Fahrzeug beschleunigt (oder gebremst) werden kann abhängig von einer Verstellung des Betätigungshebels nach hinten und das gelenkte Rad kann nach links und rechts abhängig von einer Verstellung des Betätigungshebels aus der Neutralposition nach links bzw. rechts gedreht werden.
Ausführungsbeispiel
Weitere Einzelheiten, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Erfindung anhand der Zeichnung.
Es zeigt:
1 eine schematische Darstellung eines Betätigungshebels für eine Vorrichtung zum Steuern eines Fahrzeuges gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der Erfindung;
2 eine perspektivische Darstellung, welche schematisch eine Betätigungshebelvorrichtung gemäß der exemplarischen Ausführungsform der Erfindung zeigt;
3 ein Blockdiagramm, welches einen elektronischen Steuerabschnitt für die Vorrichtung zum Steuern eines Fahrzeuges gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der Erfindung zeigt;
4 ein Flußdiagramm, welches ein Hauptprogramm zeigt, welches von einer elektronischen Steuereinheit von 3 durchlaufen wird;
5 ein Flußdiagramm, welches einen Bestimmungsablauf für den Abfluß eines Initialisierungseinstellprozesses von 4 im Detail zeigt;
6 ein Flußdiagramm, welches im Detail einen Encoder-Prüfablauf von 4 zeigt;
7 ein Flußdiagramm, welches im Detail einen Stopsteuerungsablauf von 4 zeigt;
8 eine graphische Darstellung, welche Betriebsarten des Fahrzeuges zeigt, welche der Verstellrichtung des Betätigungshebels der Betätigungshebelvorrichtung gemäß der exemplarischen Ausführungsform der Erfindung entsprechen; und
9 eine Bremskraftgraphik, welche die Beziehung zwischen einem Verstellbetrag des Betätigungshebels der Betätigungshebelvorrichtung und einer Bremskraft gemäß der exemplarischen Ausführungsform der Erfindung zeigt.
In der folgenden Beschreibung und der beigefügten Zeichnung wird die Erfindung anhand exemplarischer Ausführungsformen näher beschrieben.
Die Vorrichtung zum Steuern eines Fahrzeuges umfaßt einen Betätigungshebel (Joystick) 10, der als Betätigungsbauteil dient, wie in den 1 und 2 gezeigt. Der Betätigungshebel 10 ist nahe des Fahrersitzes im Fahrzeug angeordnet und in der Lage, als Einheit in einer Vorwärts/Rückwärts-Richtung (Richtung X) und einer Links/Rechts-Richtung (Richtung Y) gegenüber der Fahrzeugkarosserie zu kippen (drehen), wie durch die Pfeile in 1 gezeigt.
2 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer Betätigungshebelvorrichtung, welche den Betätigungshebel 10 enthält. Der Betätigungshebel 10 umfaßt einen Schaft oder Stab 10a und einen zylindrischen Griffabschnitt 10b, der im äußeren Umfang des oberen Abschnittes des Stabes 10a festgelegt ist. Der Stab 10a umfaßt einen kugelförmigen Abschnitt 10c und wird durch diesen kugelförmigen Abschnitt 10c gegenüber der Fahrzeugkarosserie in Links/Rechts- und Vorwärts/Rückwärts-Richtungen drehbar (verschwenkbar) gelagert. Wenn die axiale Ausrichtung des Stabes 10a senkrecht ist, ist die Drehposition des Betätigungshebels 10 als neutrale Position definiert, welche in einer mittigen Position bezüglich der Drehrichtungen des Betätigungshebels 10 ist. Weiterhin ist an dem Griffabschnitt 10b ein Haltelöseknopf 10d angeordnet, um das Fahrzeug aus einem angehaltenen Zustand (unbeweglichen Zustand) freizugeben und ein Losfahren zu ermöglichen.
Die Betätigungshebelvorrichtung enthält auch einen Rückstellkrafterzeugungsmechanismus 20 für vorwärts/rückwärts, welche eine Rückstellkraft entgegen einem Verschwenken des Betätigungshebels 10 in Vorwärts/Rückwärts-Richtung (Richtung X) gegenüber der Fahrzeugkarosserie (d. h. eine entgegenwirkende Kraft gegen die vom Fahrer aufgebrachte Betätigungskraft, wenn der Fahrer versucht, den Betätigungshebel 10 in Vorwärts/Rückwärts-Richtung (aus der Neutralposition) gegenüber der Fahrzeugkarosserie zu verschwenken) aufbringt. Dieser Rückstellkrafterzeugungsmechanismus 20 für vorwärts/rückwärts ist mit einer Führungsplatte 21, einer Drehwelle 22, einem ersten Zahnrad 23, einem zweiten Zahnrad 24 und einem Elektromotor 25 (ein Motor zur Aufbringung einer Rückstellkraft in Vorwärts/Rückwärts-Richtung) versehen.
Die Führungsplatte 21 ist ein plattenförmiges Bauteil, welches L-förmig gebogen ist. Ein Schenkel der Führungsplatte 21 liegt in einer vertikalen Ebene. An diesem Schenkel ist ein Ende der Drehwelle 22 festgelegt. Der andere Schenkel der Führungsplatte 21 liegt in einer horizontalen Ebene. In diesem Schenkel ist eine Ausnehmung 21a ausgebildet, welche eine Breite etwas größer als der Durchmesser des Stabes 10a hat und welche sich in Längsrichtung von links nach rechts gegenüber der Fahrzeugkarosserie erstreckt. Der Stab 10a steckt durch diese Ausnehmung 21a. Die Drehwelle 22 ist drehbar gegenüber der Fahrzeugkarosserie so gelagert, daß die axiale Erstreckung der Drehwelle 22 in Richtung links/rechts der Fahrzeugkarosserie liegt und durch den Mittelpunkt des kugelförmigen Abschnittes 10c des Betätigungshebels 10 läuft. Einstückig am mittigen Abschnitt der Drehwelle 22 ist das erste Zahnrad 23, welches mit dem zweiten Zahnrad 24 in Eingriff steht, welches an einer Abtriebswelle des Elektromotors 25 festgelegt ist.
Mit dieser Konstruktion ist der Betätigungshebel 10 in Vorwärts/Rückwärts-Richtung (Richtung X) bezüglich der Fahrzeugkarosserie schwenkbar gelagert. Weiterhin wird eine Drehung des Elektromotors 25 (von diesem Elektromotor 25 erzeugtes Drehmoment) verwendet, um die Drehwelle 22 zu drehen, was wiederum bewirkt, daß die Führungsplatte 21 um die Drehwelle 22 schwenkt, was es ermöglicht, den Betätigungshebel 10 in Vorwärts/Rückwärts-Richtung zu verschwenken.
Ein Verschiebungsbetragsensor 26 ist mit der Fahrzeugkarosserie am anderen Ende der Drehwelle 22 in Verbindung. Der Verschiebungsbetragsensor 26 ist als Drehwinkelsensor aufgebaut und erkennt einen Drehwinkel der Drehwelle 22 als Versetzungsbetrag Xn in Vorwärts/Rückwärts-Richtung des Betätigungshebels 10. Wenn der Betätigungshebel 10 in Vorwärts/Rückwärts-Richtung in der Neutralposition ist, beträgt der Verschiebungsbetrag Xn Der Ausgang vom Verschiebungsbetragsensor 26 wird so eingestellt, daß eine Verschiebung in Vorwärtsrichtung folgend der Verschiebungsbetrag Xn negativ abnimmt (ein Absolutwert des Negativwertes steigt an) und eine Verschiebung nach rückwärts folgend der Verschiebungsbetrag Xn positiv anwächst. Weiterhin ist ein Encoder 27 am Elektromotor 25 angebracht, der verwendet wird, um die Drehung des Elektromotors 25 zu bestimmen. Dieser Encoder 27 erkennt die Drehung der Abtriebswelle des Elektromotors 25 und gibt ein Rotationssignal aus, welches die Drehung anzeigt. Genauer gesagt, der Encoder 27 gibt ein Rotationssignal aus, welches ein zweiphasiges Signal aufeinanderfolgend erzeugter Pulse beinhaltet, welches niedrige und hohe Pegel abwechselnd zumindest zu jedem Zeitpunkt beinhaltet, zu dem die Abtriebswelle genau um einen bestimmten Winkel dreht. Da es möglich ist, die Drehrichtung des Elektromotors 25 zu erkennen, ist jede Phase des zweiphasigen Signals aufeinanderfolgend erzeugter Pulse nur um π/2 versetzt.
Die Betätigungshebelvorrichtung beinhaltet auch einen Links/Rechts-Rückstellkrafterzeugungsmechanismus 30, der eine Rückstellkraft entgegen einer Verschwenkung des Betätigungshebels 10 in Richtung links/rechts (Richtung Y) gegenüber der Fahrzeugkarosserie erzeugt (eine Gegenkraft gegen die Betätigungskraft, welche vom Fahrer aufgebracht wird, wenn der Fahrer versucht, den Betätigungshebel 10 aus der Neutralposition gegenüber der Fahrzeugkarosserie in Richtung links/rechts zu verschwenken). Dieser Links/Rechts-Rückstellkrafterzeugungsmechanismus 30 ist versehen mit einer Führungsplatte 31, einer Drehwelle 32, einem dritten Zahnrad 33, einem vierten Zahnrad 34 und einem Elektromotor 35 (einem Motor zur Aufbringung einer Links/Rechts-Rückstellkraft).
Die Führungsplatte 31 ist ein plattenförmiges Bauteil, welches in L-Form gekrümmt ist. Ein Schenkel der Führungsplatte 31 liegt in einer vertikalen Ebene. Dieser Schenkel ist mit einem Ende der Drehwelle 32 befestigt. Der andere Schenkel der Führungsplatte 31 liegt in einer horizontalen Ebene. In diesem Schenkel ist eine Ausnehmung 31a angeordnet, welche eine Breite etwas größer als der Durchmesser des Stabes 10a hat, und welche sich bezüglich der Fahrzeugkarosserie in Längsrichtung vorwärts/rückwärts erstreckt. Der Stab 10a steckt durch diese Ausnehmung 31a. Die Drehwelle 32 ist bezüglich der Fahrzeugkarosserie drehbeweglich so gelagert, daß die Axiallinie in Vorwärts/Rückwärts-Richtung der Fahrzeugkarosserie liegt und durch den Mittelpunkt des kugelförmigen Abschnittes 10c des Betätigungshebels 10 verläuft. Einstückig am mittleren Abschnitt der Drehwelle 32 ist das dritte Zahnrad 33, welches mit dem vierten Zahnrad 34 in Eingriff steht, welches mit der Abtriebswelle des Elektromotors 35 verbunden ist.
Gemäß dieser Konstruktion ist der Betätigungshebel 10 drehbeweglich (schwenkbeweglich) gegenüber der Fahrzeugkarosserie in Links/Rechts-Richtung (Richtung Y) gelagert. Weiterhin wird eine Drehung des Elektromotors 35 (durch den Elektromotor 35 erzeugtes Drehmoment) verwendet, die Drehwelle 32 zu drehen, welche wiederum bewirkt, daß die Führungsplatte 31 um die Drehwelle 32 dreht, so daß der Betätigungshebel 10 in Richtung links/rechts verkippbar ist.
Ein Verschiebungsbetragssensor 36 ist an der Fahrzeugkarosserie am anderen Ende der Drehwelle 32 angeordnet. Der Verschiebungsbetragssensor 36 ist als Drehwinkelsensor aufgebaut und erkennt einen Drehwinkel der Drehwelle 32 als Verschiebungsbetrag Yn in Richtung links/rechts des Betätigungshebels 10. Wenn der Betätigungshebel 10 in der Links/Rechts-Richtung in Neutralposition ist, beträgt dieser Versetzungsbetrag Yn ”0”. Der Ausgang des Verschiebungsbetragssensors 36 wird so eingestellt, daß folgend einer Verschiebung nach rechts der Verschiebungsbetrag Yn positiv ansteigt und folgend einer Verschiebung nach links der Verschiebungsbetrag Yn negativ abnimmt (ein Absolutwert des Negativwertes wächst an). Weiterhin wird ein Encoder 37 am Elektromotor 35 angebracht, um die Drehung des Elektromotors 35 zubestimmen. Dieser Encoder 37 erkennt die Drehung der Abtriebswelle des Elektromotors 35 und gibt ein Rotationssignal aus, welches diese Drehung anzeigt. Genauer gesagt, der Encoder 37 gibt ein Rotationssignal aus, welches ein zweiphasiges Signal von aufeinanderfolgend erzeugten Impulsen beinhaltet, welches niedrige und hohe Pegel abwechselnd zumindest zu jedem Zeitpunkt wiederholt, zu dem die Drehwelle um einen bestimmten Winkel dreht. Da es möglich ist, die Drehrichtung des Elektromotors 35 zu erfassen, ist jede Phase des zweiphasigen Signals aufeinanderfolgender erzeugter Pulse um nur π/2 versetzt.
Nachfolgend wird ein elektronischer Steuerabschnitt der Vorrichtung zum Steuern eines Fahrzeuges in diesem Fahrzeug unter Bezugnahme auf 3 beschrieben. Der elektronische Steuerabschnitt ist ausgestattet mit einem Schaltpositionssensor 41, einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 42, einem Sitzsensor 43, einem Türsensor 44 und einem Lenkwinkelsensor 45 zusätzlich zu den Verschiebungsbetragsensoren 26 und 36, den Encodern 27 und 37 und dem Haltelöseknopf 10d.
Der Schaltpositionssensor 41 erkennt eine Position eines Schalthebels eines Getriebes und gibt ein Schaltpositionssignal aus, welches diese Position anzeigt. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 42 erkennt eine Fahrzeuggeschwindigkeit V und gibt ein Fahrzeuggeschwindigkeitssignal aus, welches diese Fahrzeuggeschwindigkeit anzeigt. Der Sitzsensor 43, der am Fahrersitz angebracht ist, erfaßt, ob ein Fahrer im Fahrersitz sitzt und gibt ein Sitzsignal aus, welches diese Erkennungsergebnisse anzeigt. Der Türsensor 44, der in jeder der Fahrzeugtüren angeordnet ist, erkennt, ob irgendeine Tür geöffnet oder geschlossen ist, und gibt Türsignale an, welche diese Erkennungssignale wiedergeben. Der Lenkwinkelsensor 45 erkennt einen Lenkwinkel θ der gesteuerten linken und rechten Räder (der linken und rechten Vorderräder in der Ausführungsform) FW und FW und gibt ein Lenkwinkelsignal aus, welches diesen Lenkwinkel θ anzeigt. Der Lenkwinkelsensor 45 ist so, daß der Lenkwinkel θ zu ”0” wird, wenn die linken und rechten Räder FW und FW in der Neutralposition sind (im wesentlichen parallel in Vorwärts/Rückwärts-Richtung des Fahrzeuges fluchtend), um einen positiven Wert ansteigt, wenn die linken und rechten Räder FW und FW nach rechts gedreht werden und auf einen negativen Wert abnimmt (der Absolutwert wächst an), wenn die linken und rechten Räder FW und FW nach links gedreht werden.
Jeder dieser Sensoren 10d, 26, 27, 36, 37 und 41 bis 45 ist mit einer elektronischen Steuereinheit 50 verbunden. Diese elektronische Steuereinheit 50, welche einen Mikrocomputer mit einer CPU, einem ROM, einem RAM, einer Schnittstelle und dergleichen beinhaltet, empfängt verschiedene Signale von jedem der Sensoren und steuert Treiberschaltkreise 61 und 62, Warnlampen 63 und 64, eine Schaltpositionssteuereinheit 65, eine Motorsteuereinheit 66, eine Bremssteuereinheit 67 und eine Lenksteuereinheit 68 durch Durchführen eines anfänglichen Einstellvorganges (nicht gezeigt), sowie durch die Programme gemäß den 4 bis 7. Zusätzlich empfängt die elektronische Steuereinheit 50 Signale, welche Abnormitäten anzeigen, sowie den Abschluß des anfänglichen Einstellvorganges etc. von jedem der Sensoren 10d, 26, 27, 36, 37, 41 bis 45, der Treiberschaltkreise 61 und 62, der Warnlampen 63 und 64 und jeder der unterschiedlichen Steuereinheiten 65 bis 68.
Die Treiberschaltkreise 61 und 62 steuern den Antrieb des Elektromotors 25 für den Rückstellkrafterzeugungsmechanismus 20 in Vorwärts/Rückwärts-Richtung und den Elektromotor 35 für den Rückstellkrafterzeugungsmechanismus 30 in Links/Rechts-Richtung. Die Warnlampe 63 wird verwendet, um eine Abnormität der Encoder 27 und 37 anzuzeigen und die Warnlampe 64 wird verwendet, eine Warnung anzuzeigen, ob der Fahrer sitzt und die Tür geöffnet oder geschlossen ist. Die Schaltpositionssteuereinheit 65 steuert einen Schalthebelbetätiger 71 zum Verhindern des Schalthebels an einer Schaltung von der Parkposition in eine andere Position. Die Motorsteuereinheit 66 steuert ein Drosselstellglied 72 zur Steuerung einer Drosselklappenöffnung. Insbesondere wird in dieser exemplarischen Ausführungsform das Drosselstellglied 72 verwendet, eine Beschleunigung des Fahrzeuges (Beschleunigungssteuerung) zu steuern.
Die Bremssteuereinheit 67 steuert ein Bremsenstellglied 73, welches eine Bremskraft auf das Fahrzeug aufbringt. Die Lenksteuereinheit 68 steuert den Betrieb eines Elektromotors 74, der als Stellglied zum Lenken der linken und rechten Räder FW und FW dient. Der Elektromotor 74, der in einen Lenkmechanismus zum Lenken der linken und rechten Räder FW und FW eingebaut ist, dreht die linken und rechten Räder FW und FW nach links und nach rechts durch Antrieb des Lenkmechanismus abhängig von seiner Drehrichtung. Die Schaltpositionssteuereinheit 65, die Motorsteuereinheit 66, die Bremssteuereinheit 67 und die Lenksteuereinheit 68 verwenden jeweils separate Mikrocomputer mit einer CPU, einem ROM, einem RAM, einer Schnittstelle und dergleichen wie der Hauptteil und führen ein anfängliches Einstellprogramm (nicht gezeigt) durch, wobei jedes Stellglied 71 bis 74 abhängig von unterschiedlichen Steuerprogrammabläufen (nicht gezeigt) gesteuert wird.
Zusätzlich wird elektrische Energie von einer Batterie 81 über einen Zündschalter 82 der elektronischen Steuereinheit 50, den Treiberschaltkreisen 61 und 62, den Warnlampen 63 und 64 und jeder der verschiedenen Steuereinheiten 65 bis 68 zugeführt. Elektrische Energie von der Batterie 81 wird nach Bedarf über den Zündschalter 82 jedem der verschiedenen Sensoren 10d, 26, 27, 36, 37 und 41 bis 45 zugeführt.
Nachfolgend wird die Arbeitsweise der exemplarischen Ausführungsform mit obigem Aufbau unter Bezugnahme auf die Flußdiagramme der 4 bis 7 beschrieben. Wenn der Zündschalter 82 EIN geschaltet wird, nachdem der Fahrer im Fahrersitz Platz genommen hat, wird elektrische Energie von der Batterie 81 an unterschiedliche Schaltkreise, einschließlich der elektronischen Steuereinheit 50, der Schaltpositionssteuereinheit 65, der Motorsteuereinheit 66, der Bremssteuereinheit 67 und der Lenksteuereinheit 68 zugeführt. Wenn mit elektrischer Energie versorgt, führen diese Steuereinheiten 50 und 65 bis 68 einen anfänglichen Einstellprozessvorgang (nicht gezeigt) durch, um die Durchführung ihrer verschiedenen Steuerprogramme vorzubereiten. Diese Steuereinheiten 50 und 65 bis 68 führen auch jeweils anfängliche Einstellvorgänge für verschiedene Variablen, RAM und Schnittstellen etc. zur Verwendung der verschiedenen Steuerprogramme durch, um die Durchführung der verschiedenen Steuervorgänge vorzubereiten, wonach dann die verschiedenen Steuerprogramme jeweils durchgeführt werden. Die elektronische Steuereinheit 50 beginnt dann mit einer wiederholten Durchführung des Hauptprogrammes von 4 in kurzen vorbestimmten Zeitintervallen.
Dieses Hauptprogramm beginnt bei Schritt 100 und in Schritt 102 wird bestimmt, ob das Flag für die Vervollständigung des anfänglichen Einstellens ITF = ”0” ist. Das Abschlußflag ITF für das anfängliche Einstellen wird anfänglich auf ”0” gesetzt und wird zu ”1” um den Abschluß der anfänglichen Einstellvorgänge anzuzeigen, wie später beschrieben. Wenn daher die Bestimmung in Schritt 102 ”JA” ist, d. h., wenn das Abschlussflag des ITF für das anfängliche Einstellen ”0” ist, geht der Ablauf weiter zu den Schritten 104 bis 108.
Im Schritt 104 wird ein Schaltpositionssignal der elektronischen Steuereinheit 50 von dem Schaltpositionssensor 51 eingegeben und es wird bestimmt, ob der Schalthebel in der Parkposition ist. Wenn der Schalthebel in der Parkposition ist, ist die Entscheidung in Schritt 104 ”JA” und der Ablauf geht zum Schritt 106. Im Schritt 106 werden die momentanen Verschiebungsbeträge Xn und Yn des Betätigungshebels in die elektronische Steuereinheit 50 von den Verschiebungsbetragsensoren 26 und 36 eingegeben und der Lenkwinkel θ wird der elektronischen Steuereinheit 50 vom Lenkwinkelsensor 45 eingegeben. Die Elektromotoren 25 und 35 werden gesteuert auf der Grundlage dieser Verschiebungsbeträge Xn und Yn und dem Lenkwinkel θ und jeweils angetrieben, um die Vorwärts/Rückwärts-Position und Links/Rechts-Position des Betätigungshebels 10 auf die Ausgangsposition zu bringen.
In diesem Fall wird die Beziehung zwischen der Verschiebungsposition des Betätigungshebels 10 und der Betätigung des Fahrzeuges unter Bezugnahme auf 8 beschrieben. Der Betätigungshebel 10 ist so ausgelegt, dass in Vorwärts/Rückwärts-Richtung der Fahrzeugkarosserie (Richtung X) die Beschleunigungsrate des Fahrzeuges zunimmt, wenn der Betätigungshebel 10 über die Neutralposition hinaus nach hinten verschoben wird und die Bremskraft auf das Fahrzeug anwächst, wenn der Betätigungshebel 10 über die Neutralposition hinaus nach vorne verschoben wird. Wie oben beschrieben wird der Verschiebungsbetrag Xn, der durch den Verschiebungsbetragsensor 26 erfaßt wird, zu ”0”, wenn der Betätigungshebel 10 in der Neutralposition ist. Dieser Verschiebungsbetrag Xn nimmt negativ ab (ein Absolutwert des Negativwertes steigt an), wenn der Betätigungshebel 10 nach vorne verschoben wird und nimmt positiv zu, wenn der Betätigungshebel 10 nach hinten verschoben wird. Weiterhin ist der Betätigungshebel 10 so ausgelegt, dass in Links/Rechts-Richtung der Fahrzeugkarosserie (Richtung Y) der Lenkwinkel der linken und rechten Räder FW und FW nach rechts anwächst, wenn der Betätigungshebel 10 über die Neutralposition hinaus nach rechts verschoben wird und der Lenkwinkel der linken und rechten Räder FW und FW wächst nach links an, wenn der Betätigungshebel 10 über die Neutralposition hinaus nach links verschoben wird. Wie oben beschrieben ist der Verschiebungsbetrag Yn, der durch den Verschiebungsbetragsensor 36 erfaßt wird, auf ”0”, wenn der Betätigungshebel 10 in der Neutralposition ist. dieser Verschiebungsbetrag Yn wächst positiv an, wenn der Betätigungshebel nach rechts verschoben wird und nimmt negativ ab (ein Absolutwert des Negativwertes wächst an), wenn der Betätigungshebel 10 nach links verschoben wird.
Zurückkehrend auf die Beschreibung des Hauptprogramms, so ist die Ausgangsposition des Betätigungshebels 10 eine Position, in der der Betätigungshebel 10 etwas vorderhalb der Neutralposition in Vorwärts/Rückwärtsrichtung ist (entsprechend einem bestimmten negativen Anfangsverschiebungsbetrag Xa, der relativ nahe an ”0” ist). Der Grund hierfür ist, daß eine leichte Bremskraft auf das Fahrzeug aufgebracht wird, so daß das Fahrzeug nicht losfährt, bevor der Fahrer mit der Betätigung des Betätigungshebels 10 in der Position beginnt. Weiterhin ist die Anfangsposition des Betätigungshebels 10 in Links/Rechts-Richtung eine Position, in der die Verschiebung des Betätigungshebels 10 dem Lenkwinkel θ der linken und rechten Räder FW und FW entspricht. Der Grund hierfür ist, daß die Startposition des Betätigungshebels 10, von welcher aus er vom Fahrer bewegt werden wird, dem Lenkwinkel θ der linken und rechten Räder FW und FW entspricht.
Um somit den Betätigungshebel 10 in die Anfangsposition in Vorwärts/Rückwärtsrichtung zu bringen, wird der Elektromotor 25 so angetrieben, daß der momentane Verschiebungsbetrag Xn, wie er durch den Verschiebungsbetragssensor 26 erfaßt wird, gleich dem Anfangsverschiebungsbetrag Xa wird. Dieser Anfangsverschiebungsbetrag Xa, der nachfolgend noch im Detail beschrieben wird, ist eine Variable, welche anfänglich auf einen bestimmten Wert Xao gesetzt wird. Um den Betätigungshebel 10 in die Anfangsposition in Links/Rechts-Richtung zu versetzen, wird der Elektromotor 35 so betrieben, daß der momentane Verschiebungsbetrag Yn, wie er durch den Verschiebungsbetragsensor 36 erfaßt wird, gleich dem Verschiebungsbetrag entsprechend dem Lenkwinkel θ wird, der durch den Lenkwinkelsensor 45 erfaßt wird. Um den Betätigungshebel 10 in seine Anfangsposition in Vorwärts/Rückwärts- und Links/Rechts-Richtungen zurückzubringen, wird der Betätigungshebel 10 gegenüber der Fahrzeugkarosserie durch langsames Drehen der Elektromotoren 25 und 35 langsam in Vorwärts/Rückwärts- und Links/Rechts-Richtungen verschoben. In diesem Fall wird der Ablauf im Schritt 106 in kurzen bestimmten Zeitintervallen durchgeführt. Von daher werden Rotationssignale, welche die Drehung der Elektromotoren 25 und 35 anzeigen, von den Encoder 27 und 37 an die elektronische Steuereinheit 50 jedesmal dann geschickt, wenn der Ablauf im Schritt 106 durchgeführt wird. Die elektronische Steuereinheit 50 verwendet dann diese Rotationssignale, um ein Rotationssteuersignal zu erzeugen, welches an die Treiberschaltkreise 61 und 62 ausgegeben wird, so daß die Elektromotoren 25 und 35 in extrem kleinen bestimmten Winkelbereichen drehen. Im Ergebnis bewirken die Treiberschaltkreise 61 und 62, daß die Elektromotoren 25 und 35 mit niedriger Geschwindigkeit drehen, um nach und nach den Betätigungshebel 10 in seine Ausgangslage zu verschieben.
Auch werden im Schritt 106 die verschiedenen Sensoren 10d, 26, 27, 36, 37 und 41 bis 45, die Treiberschaltkreise 61 und 62 und die Warnlampen 63 und 64 auf Abnormitäten hin überprüft. Der Abschluß der anfänglichen Einstellprozesse in den verschiedenen Steuereinheiten 65 bis 68 wird auch im Schritt 106 überprüft. Bei der Abnormitätsprüfung der verschiedenen Sensoren 10d, 26, 27, 36, 37 und 41 bis 45, der Treiberschaltkreise 61 und 62, der Warnlampen 63 und 64 werden beispielsweise die verschiedenen Sensoren 10d, 26, 27, 36, 37 und 41 bis 45, die Treiberschaltkreise 61 und 62 und die Warnlampen 63 und 64 auf Verbindungsunterbrechungen, Kurzschlüsse oder dergleichen überprüft. Weiterhin wird ein Abschlußsignal des anfänglichen Einstellprozesses von den verschiedenen Steuereinheiten 65 bis 68 durch ein nicht gezeigtes Anfangseinstellprogramm in jeder der verschiedenen Steuereinheiten 65 bis 68 ausgegeben.
Nach dem Ablauf im Schritt 106 wird im Schritt 108 ein Bestimmungsvorgang durchgeführt, um zu bestimmen, ob der Anfangsprozeß abgeschlossen ist. Dieser Bestimmungsprozeß beginnt mit Schritt 200 und endet mit Schritt 210, wie in 5 gezeigt. Im Schritt 202 wird der Verschiebungsbetrag Xn, der die Position des Betätigungshebels 10 in Richtung X (die Position in Vorwärts/Rückwärts-Richtung) anzeigt, von dem Verschiebungsbetragsensor 26 in die elektronische Steuereinheit 50 eingegeben und es wird bestimmt, ob dieser Verschiebungsbetrag Xn gleich dem Anfangsverschiebungsbetrag Xa ist. Im Schritt 204 wird der Verschiebungsbetrag Yn, der die Position des Betätigungshebels 10 in Richtung Y (Position in Links/Rechts-Richtung) anzeigt, vom Verschiebungsbetragssensor 36 eingegeben und der Lenkwinkel θ wird vom Lenkwinkelsensor 45 in die elektronische Steuereinheit 50 eingegeben und es wird bestimmt, ob dieser Verschiebungsbetrag Yn gleich dem Verschiebungsbetrag ist, der dem Lenkwinkel θ entspricht. Im Schritt 206 wird bestimmt, ob ein Encoder-Normal-Flag EOK, welches gemäß einem später zu beschreibenden Prozeß gesetzt wird, ”1” ist. Ein Encoder-Normal-Flag EOK von ”1” bedeutet, daß die Encoder 27 und 37 normal arbeiten. Dann wird im Schritt 208 bestimmt, ob jeder der Sensoren 10d, 26, 27, 36, 37, 41 bis 45, der Treiberschaltkreis 61 und 62 und der Warnlampen 63 und 64 normal funktionieren, was abhängig von den Ergebnissen der Abnormitätsüberprüfung erfolgt. Im Schritt 210 wird bestimmt, ob alle Abschlußsignale des Anfangseinstellprozesses, der abgeschlossen ist, in die elektronische Steuereinheit 50 von den verschiedenen Steuereinheiten 65 bis 68 eingegeben worden sind.
Solange nicht alle Bestimmungsabläufe in den Schritten 202 bis 210 in 5 ”JA” sind, ist die Bestimmung im Schritt 108 ”NEIN” und werden die Abläufe in den Schritten 110 bis 116 weiter durchgeführt. Im Schritt 110 wird der Schalthebel daran gehindert, in eine andere Position aus der Parkposition heraus verschoben zu werden. Mit anderen Worten, die elektronische Steuereinheit 50 gibt ein Steuersignal an die Schaltpositionssteuereinheit 65, welches anzeigt, daß der Schalthebel an einer Verschiebung gehindert ist. Die Schaltpositionssteuereinheit 65 steuert dann das Schalthebelstellglied 71, um zu verhindern, daß der Schalthebel aus der Schaltposition in eine andere Position verstellt wird.
Auch wird im Schritt 112 die Drosselklappe zur Kraftstoffzufuhr zum Motor auf voll geschlossen gesteuert. Mit anderen Worten, die elektronische Steuereinheit 50 gibt ein Steuersignal an die Motorsteuereinheit 66, um die Drosselklappe voll zu schließen und die Motorsteuereinheit 66 steuert dann das Drosselklappenstellglied 72, um die Drosselklappe in einem voll geschlossenen Zustand zu halten. Gemäß diesen Abläufen in den Schritten 110 und 112 wird der Schalthebel in der Parkposition gehalten und die Drosselklappe wird voll geschlossen gehalten, so daß das Fahrzeug nicht beschleunigen kann (Beschleunigungssteuerung), bis im Schritt 108 bestimmt worden ist, daß der Anfangseinstellablauf vollständig ist.
Nach den Abläufen in den Schritten 110 und 112 wird im Schritt 114 ein Encoderprüfprogramm durchgeführt und im Schritt 116 ein Stoppsteuerprogramm durchgeführt.
Das Encoderprüfprogramm im Schritt 114 dreht die Elektromotoren 25 und 35 und erfaßt irgendwelche Abnormitäten in den Encodern 27 und 37. Das Encoderprüfprogramm beginnt im Schritt 300, wie es im Detail in 6 gezeigt ist. Nachdem dieses Encoderprüfprogramm begonnen hat, wird im Schritt 302 bestimmt, ob ein Encoder-Prüf-Vollständigkeitsflag ECS auf ”0” steht. Dieses Encoder-Prüf-Vollständigkeitsflag ECS wird anfänglich auf ”0” gesetzt und wird zu ”1”, um den Abschluß der Abnormitätsüberprüfung der Encoder 27 und 37 anzuzeigen. Somit ist die Bestimmung im Schritt 302 zunächst ”JA”, so daß der Ablauf zum Schritt 304 und den nachfolgenden Schritten geht.
Im Schritt 304 werden die Elektromotoren 25 und 35 nur um einen sehr kleinen Drehwinkel gedreht. Genauer gesagt, die elektronische Steuereinheit 50 gibt Steuersignale an die Treiberschaltkreise 61 und 62, um die beiden Elektromotoren 25 und 35 nur um einen sehr kleinen Winkel zu drehen, so daß die Treiberschaltkreise 61 und 62 die beiden Elektromotoren 25 und 35 nur um einen sehr kleinen Winkelbetrag drehen. Wenn die Elektromotoren 25 und 35 gedreht werden, wird die Drehsteuerung der Elektromotoren 25 und 35 im Anfangseinstellvorgang von Schritt 106 von 4 vorübergehend angehalten. Alternativ können die Drehsteuerung im Schritt 304 und die Drehsteuerung gemäß dem Anfangseinstellprozess in Schritt 106 miteinander durchgeführt werden und die Drehsteuerung, welche die beiden Elektromotoren 25 und 35 in sehr kleinen Winkeln dreht, um den Betätigungshebel 10 in seine Ausgangsposition zurückzubewegen, kann anstelle der Drehsteuerung der Elektromotoren 25 und 35 gemäß lediglich dem Schritt 304 verwendet werden.
Danach wird im Schritt 306 ”1” zu einer variablen m hinzuaddiert. Diese Variable m ist variabel zur Drehung der Elektromotoren 25 und 35 nur um einen bestimmten Winkel (z. B. eine Umdrehung). Diese Variable m ist anfänglich auf ”0” gesetzt und wächst jedes Mal bei der Drehsteuerung im Schritt 304 um ”1” an, welcher durchgeführt wird, um die beiden Elektromotoren 25 und 35 um einen kleinen Winkelbetrag zu drehen. Nachfolgend werden in einem Schritt 308 Rotationssignale (Signale von aufeinanderfolgend erzeugten Impulsen) von den beiden Encodern 27 und 37 der elektronischen Steuereinheit 50 zugeführt, wo sie mit einem Signal verglichen werden, welches ein normales Drehmuster anzeigt. Dann wird im Schritt 310 bestimmt, ob die beiden Rotationssignale von den Encodern 27 und 37 normal sind. Wenn in diesem Fall die Encoder 27 und 37 normal funktionieren, sollten sich die niedrigen und hohen Pegel der Signale von aufeinanderfolgend erzeugten Impulsen, welches die Rotationssignale sind, in einem bestimmten festen Zyklus wiederholen, da die Drehung der Elektromotoren 25 und 35 im Schritt 204 regulär durchgeführt wird. Wenn es eine Störung im Zyklus der niedrigen oder hohen Pegel der Signale aufeinanderfolgend erzeugter Pulse bei einer bestimmten Rotationsposition der Encoder 27 und 37 gibt, wird jedoch bestimmt, daß es in den Encoder 27 und 37 eine Abnormität gibt.
Solange es eine Störung im Zyklus der niedrigen und hohen Pegel der Rotationssignale von den beiden Encodern 27 und 37 gibt, ist die Entscheidung im Schritt 310 ”JA”.
Es wird dann im Schritt 312 bestimmt, ob die Variable m gleich einem bestimmten Wert M ist. Dieser bestimmte Wert M bestimmt, ob die Drehung der Elektromotoren 25 und 35 gemäß dem Ablauf im Schritt 304 einen bestimmten Winkel erreicht hat. Wenn der bestimmte Winkel ϕo beträgt (z. B. 2π) und der kleine Winkel im Schritt 304 Δϕ ist, ist die Beziehung des bestimmten Wertes M hierzu ϕo = M × Δϕ. Solange die Variable m aus der Drehsteuerung der Elektromotoren 25 und 35 im Schritt 304 den bestimmten Wert M bald erreicht, wird die Bestimmung im Schritt 312 ”NEIN” und das Encoderprüfprogramm endet im Schritt 322.
Durch rasches wiederholtes Durchführen des Encoderprüfprogrammes auf diese Weise in bestimmten Zeitintervallen steigt, wenn es keine Störung im Ablauf der niedrigen und hohen Pegel der Rotationssignale von den Encodern 27 und 37 gibt, so daß die Bestimmung im Schritt 310 weiterhin ”JA” ist, die Variable m jedes Mal dann um ”1” an, wenn dieses Encoderprüfprogramm durchgeführt wird. Wenn dann die Elektromotoren 25 und 35 jeweils um einen bestimmten Winkel (z. B. 2π) gedreht werden, erreicht die Variable m den bestimmten Wert M. Wenn die Variable m den bestimmten Wert M erreicht, ist die Bestimmung im Schritt 312 ”JA” und der Ablauf geht weiter zum Schritt 314 und 316. Im Schritt 314 wird das Encoder-Prüfabschlußflag ECS ”1” gesetzt und im Schritt 316 wird das Encoder-Normalflag EOK auf ”1” gesetzt. Der Encoderprüfablauf endet dann im Schritt 322.
Wenn das Encoderüberprüfung-Abschlußflag ECS auf diese Weise zu ”1” wird ist, selbst wenn das Encoderüberprüfungsprogramm erneut durchgeführt wird, die Bestimmung im Schritt 302 ”NEIN”. Im Ergebnis wird der Ablauf vom Schritt 304 bis zum Schritt 320 durchgeführt und das Encoderüberprüf-Abschlußflag ECS und das Encoder-Normalflag EOK werden auf ”1” gehalten.
Wenn es andererseits eine Störung in den Rotationssignalen von den Encodern 27 und 37 gemäß obiger Beschreibung gibt und eine Abnormität in dem Rotationssignal zumindest vom Encoder 27 oder 37 erkannt wird, ist die Bestimmung im Schritt 310 ”NEIN” und der Ablauf geht zu den Schritten 318 und 320. Im Schritt 318 wird das Encoderprüf-Abschlußflag ECS auf ”1” gesetzt und im Schritt 320 leuchtet die Warnlampe 64 für die Encoder 27 und 37 auf. Der Endcoderprüfablauf endet dann im Schritt 322. In diesem Fall wird das Encoder-Normal-Flag EOK auf ”0” gehalten.
Wenn auf diese Weise wenigstens im Encoder 27 oder 37 eine Abnormität erkannt worden ist, leuchtet die Warnlampe 64, so daß dem Fahrer angezeigt wird, daß es eine Abnormität entweder im Encoder 27 oder im Encoder 37 gibt, Da weiterhin die Abnormitätserkennung an den Encodern 27 und 37 durchgeführt wird, indem tatsächlich die Elektromotoren 25 und 35 auf diese Weise gedreht werden, ist die Abnormitätserkennung genau. Da die Abnormitätserkennung, welche der momentanen Drehung der Elektromotoren 25 bis 35 folgt, während des Anfangseinstellprozesses durchgeführt wird, d. h. vor Betätigung des Fahrzeuges unter Verwendung des Betätigungshebels 10, hat dies, selbst wenn die Elektromotoren 25 und 35 gedreht werden, keinen Einfluß auf die Betätigung des Hebels 10 auf den Fahrer, so daß die Zeit während des Anfangseinstellprozesses effektiv ausnutzbar ist.
Nachfolgend wird der Stoppsteuerablauf vom Schritt 116 in 4 beschrieben. Dieser Stoppsteuerablauf ist ein Ablauf zum automatischen Stoppen des Fahrzeuges und abhängig von einer Betätigung des Betätigungshebels 10, wenn der Anfangseinstellprozeß vom Schritt 106 durchgeführt wird. Der Stoppsteuerablauf, der im Detail in 7 beschrieben ist, beginnt mit Schritt 400. Nachdem der Stoppsteuerablauf begonnen hat, wird im Schritt 402 der momentane Verschiebungsbetrag Xn des Betätigungshebels 10 in Richtung X (Vorwärts/Rückwärts-Richtung) von dem Verschiebungsbetragsensor 26 der elektronischen Steuereinheit 50 eingegeben, und der jüngste Verschiebungsbetrag Xn-1 des Betätigungshebels 10 welcher vom Verschiebungsbetragsensor 26 eingegeben worden ist, wenn der jüngste Stoppsteuerablauf durchgeführt worden ist, wird hiervon subtrahiert. Es wird dann bestimmt, ob die Differenz Xn – Xn-1 kleiner als ein bestimmter Negativwert –ΔX1 ist, von dem ein Absolutwert (Xn – Xn-1 < –ΔX1) klein ist. Der Bestimmungsablauf in diesem Schritt 402 ist ein Vorgang zur Bestimmung, ob der Fahrer den Betätigungshebel 10 auf die negative Seite in Richtung X (vorwärts bezüglich der Fahrzeugkarosserie) bewegt hat. Von daher wird der Absolutwert ΔX1 des bestimmten Wertes –ΔX1 auf einen Wert größer als der Verschiebungsbetrag des Betätigungshebels 10 in Richtung X um eine Zeit durch den Ablauf im Schritt 106 von 4 und dem Schritt 304 in 6 gesetzt. Im Ergebnis ist die Bestimmung im Schritt 402 nicht ”JA”, selbst wenn der Betätigungshebel 10 durch die Abläufe in den Schritten 106 und 304 verschoben wird.
Solange der Fahrer den Betätigungshebel 10 nun nicht betätigt, wird die Bestimmung im Schritt 402 gemäß obiger Beschreibung ”NEIN” sein. Dann wird im Schritt 404 bestimmt, ob der momentane Verschiebungsbetrag Xn, der eingegeben worden ist, gleich dem Anfangsverschiebungsbetrag Xa ist. Dieser Anfangsverschiebungsbetrag Xa ändert sich abhängig von dem Ablauf im Schritt 416 gemäß späterer Beschreibung, wenn das Fahrzeug an einer Steigung oder dergleichen angehalten worden ist und vor dem Weiterfahren bewegt worden ist. Von daher ist der Anfangsverschiebungsbetrag Xa eine Variable, welche anfänglich auf einen kleinen negativen vorbestimmten Wert Xao gesetzt wird und nachdem das Fahrzeug anfährt (d. h. wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V gleich oder größer als eine bestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit ist) wird der Anfangsverschiebungsbetrag Xa gemäß einem nicht gezeigten Programmablauf auf den bestimmten Wert Xao gesetzt.
Sobald der Anfangseinstellprozess im Schritt 106 von 4 abgeschlossen ist und der momentane Verschiebungsbetrag Xn gleich dem anfänglichen Verschiebungsbetrag Xa ist, ist die Bestimmung im Schritt 404 ”NEIN” und der Ablauf geht zum Schritt 410, wo bestimmt wird, ob ein Bremsenbetätigungsflag BRK ”1” ist. Das Bremsenbetätigungsflag BRK wird anfänglich auf ”0” gesetzt und wird zu ”1”, um anzuzeigen, daß ein Bedienungsvorgang seitens des Fahrers zum Aufbringen einer Bremskraft während des Anfangseinstellprozesses erkannt worden ist. Da es anfänglich auf ”0” gesetzt ist, ist die Bestimmung im Schritt 410 ”NEIN”.
Im Schritt 412 wird ein Fahrzeuggeschwindigkeitssignal, welches die Fahrzeuggeschwindigkeit V anzeigt, der elektronischen Steuereinheit 50 vom Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 42 eingegeben und es wird bestimmt, ob diese Fahrzeuggeschwindigkeit V ”0” ist. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V ”0” ist, weil das Fahrzeug angehalten ist, ist die Bestimmung im Schritt 412 ”JA” und der Ablauf geht zum Schritt 418 weiter. Im Schritt 418 wird eine Bremskraft Fb (Xa), welche dem Anfangsverschiebungsbetrag Xa entspricht, unter Bezugnahme auf eine Bremskrafttabelle erhalten, welche in der elektronischen Steuereinheit 50 vorgespeichert ist und von einer Graphik der Bremskraftcharakteristik gemäß 9 gelesen wird. Ein Steuersignal, welches die Bremskraft Fb (Xa) anzeigt, wird dann an die Bremssteuereinheit 67 ausgegeben und der Stoppsteuerablauf endet im Schritt 422. Die Bremssteuereinheit 67 steuert dann das Bremsenstellglied 73, um die Bremskraft Fb (Xa) auf das Fahrzeug aufzubringen.
Von daher wird während des Anfangseinstellprozesses im Schritt 106, d. h. vor der Betätigung des Fahrzeuges unter Verwendung des Betätigungshebels 10 das Fahrzeug mit einer relativ geringen Bremskraft ungeachtet der Verschiebungsposition des Betätigungshebels 10 angehalten. Im Ergebnis fährt das Fahrzeug während des Anfangseinstellvorgangs nicht an, was es möglich macht, die Fahrzeugsicherheit sicherzustellen.
Nachfolgend wird ein Fall beschrieben, in welchem das Fahrzeug sich zu bewegen beginnt, nachdem es an einer Steigung oder dergleichen angehalten worden ist, und zwar selbst während des Anfangseinstellprozesses. In diesem Fall ist die Bestimmung im Schritt 412 ”NEIN”, d. h., es wird bestimmt, daß die Fahrzeuggeschwindigkeit V nicht ”0” ist, so daß der Ablauf zum Schritt 416 weitergeht. Im Schritt 416 wird der Anfangsverschiebungsbetrag Xa auf einen Wert Xa – ΔX2 erneuert, in welchem nur ein kleiner bestimmter Wert ΔX2 von dem jüngsten anfänglichen Verschiebungsbetrag Xa subtrahiert wird. Dieser positive bestimmte Wert ΔX2 wird auf einen Wert gesetzt, der kleiner als der positive bestimmte Wert ΔX1 ist, welcher im Schritt 402 verwendet wird. Im Ergebnis wird der Anfangsverschiebungsbetrag Xa gemäß dem Ablauf im Schritt 416 erneuert, was wiederum verhindert, daß die Betätigung des Betätigungshebels 10 durch den Fahrer im Bestimmungsprozeß gemäß Schritt 402 verhindert wird, selbst wenn der Betätigungshebel 10 gemäß obiger Beschreibung im Ablauf vom Schritt 106 von 4 verschoben wird.
Dann wird im Ablauf vom Schritt 418 die Bremskraft Fb (Xa) entsprechend dem erneuerten anfänglichen Verschiebungsbetrag Xa auf das Fahrzeug aufgebracht. Da in diesem Fall der anfängliche Verschiebungsbetrag Xa auf einen negativen Wert erneuert worden ist (ein negativer Wert mit einem großen Absolutwert), der kleiner als der jüngste Wert ist, wird die momentan aufgebrachte Bremskraft Fb (Xa), die auf das Fahrzeug aufgebracht wird, größer als der vorherige Wert. Wenn der anfängliche Verschiebungsbetrag Xa erneuert wird, wird der Betätigungshebel 10 in die Anfangsposition entsprechend dem erneuerten Anfangsverschiebungsbetrag Xa durch den Anfangseinstellprozess im Schritt 106 von 4 versetzt.
Im Ergebnis, wenn das Fahrzeug anhält und die Fahrzeuggeschwindigkeit V ”0” ist, ist die Bestimmung im Schritt 412 wieder ”JA” und die Bremskraft Fb (Xa) entsprechend dem Anfangsverschiebungsbetrag Xa, erneuert durch den Ablauf im vorigen Schritt 416, wird weiterhin an das Fahrzeug durch den Ablauf im Schritt 418 angelegt. Wenn jedoch das Fahrzeug nicht anhält, selbst wenn die Bremskraft erhöht wird, ist die Bestimmung im Schritt 412 wieder ”NEIN” und der Anfangsverschiebungsbetrag Xa im Schritt 416 wird auf einen noch kleineren negativen Wert als vorher erneuert und eine noch größere Bremskraft wird durch den Ablauf im Schritt 418 aufgebracht. Von daher wird in diesem Fall die Bremskraft für das Fahrzeug allmählich größer gesetzt. Im Ergebnis, selbst wenn das Fahrzeug an einer Steigung oder dergleichen anzurollen beginnt, wird eine Aufbringung einer Bremskraft, welche auf diese Weise erhöht wird, immer das Fahrzeug anhalten, so daß eine höhere Fahrzeugsicherheit sichergestellt wird.
Nachfolgend wird ein Fall beschrieben, bei welchem der Fahrer den Betätigungshebel 10 in dem Versuch bewegt, das Fahrzeug während des oben genannten Anfangseinstellprozesses anzuhalten. In diesem Fall ergibt sich eine Beziehung zwischen dem momentanen Verschiebungsbetrag Xn des Betätigungshebels 10 in Richtung X (Vorwärts/Rückwärts-Richtung) und dem jüngsten Verschiebungsbetrag Xn-1 des Betätigungshebels 10 in Richtung X, wobei Xn – Xn-1 < –ΔX ist. Von daher ist die Bestimmung im Schritt 402 ”JA” und wird das Bremsenbetätigungsflag BRK im Schritt 408 auf ”1” gesetzt, wonach der Ablauf zum Schritt 410 geht. Durch Setzen des Bremsenbetätigungsflags BRK ”1” ist die Bestimmung im Bestimmungsablauf vom Schritt 410 ”JA” und der Ablauf geht zum Schritt 420.
Im Schritt 420 wird eine Bremskraft Fb (Xn) entsprechend dem momentanen Verschiebungsbetrag Xn gemäß dem Ablauf vom Schritt 402 durch Bezugnahme auf die Bremskrafttabelle erhalten und diese Bremskraft Fb (Xn) wird auf das Fahrzeug aufgebracht. Somit wird das Fahrzeug durch diese Bremskraft Fb (Xn) gebremst. Auf diese Weise wird selbst während des Anfangseinstellprozesses nur eine Betätigung des Betätigungshebels 10 durch den Fahrer zum Bremsen des Fahrzeuges erlaubt, so daß das Fahrzeug abhängig von der Betätigung des Betätigungshebels 10 durch den Fahrer gebremst wird. Wenn somit das Fahrzeug während des Anfangseinstellprozesses anfährt, jedoch der Fahrer den Betätigungshebel 10 zum Bremsen des Fahrzeuges betätigt, wird das Fahrzeug durch diesen Vorgang abgebremst, so daß die Fahrzeugsicherheit noch genauer sichergestellt wird.
Auch wenn der Fahrer die Betätigung des Betätigungshebels 10 zum Bremsen des Fahrzeuges unmittelbar stoppt, wird das Bremsenbetätigungsflag BRK auf ”1” gehalten, so daß eine Bremskraft gemäß dem momentanen Verschiebungsbetrag Xn des Betätigungshebels 10 auf das Fahrzeug aufgebracht wird. Wenn dann der Betätigungshebel 10 in seine Ausgangsposition zurückgebracht wird, welche dem Anfangsverschiebungsbetrag Xa durch den Anfangseinstellprozess im Schritt 106 von 4 entspricht, ist die Bestimmung im Schritt 404 ”JA”, d. h. es wird bestimmt, daß der momentane Verschiebungsbetrag Xn gleich dem Anfangsverschiebungsbetrag Xa ist und im Schritt 406 kehrt das Bremsenbetätigungsflag BRK auf ”0” zurück. Da die Bestimmung im Schritt 410 ”NEIN” ist, so daß die Abläufe der Schritte 412 bis 418 durchgeführt werden, wird somit das Fahrzeug automatisch wieder angehalten, ungeachtet irgendeiner Betätigung des Betätigungshebels 10 durch den Fahrer.
Zurückkehrend auf die Beschreibung des Hauptprogrammes von 4, endet das Fahrprogramm nach Durchführung des Stoppsteuerablaufes vom Schritt 116 im Schritt 140. Wenn das Hauptprogramm wieder durchgeführt wird, wird nach den Abläufen in den Schritten 102 bis 106 im Schritt 108 wieder bestimmt, daß der Anfangseinstellablauf abgeschlossen ist. Wenn alle Bestimmungen in den Schritten 202 bis 210 gemäß 5 ”JA” sind, ist die Bestimmung im Schritt 108 ”JA” und der Ablauf geht zu den Schritten 118 und 120 weiter.
Im Schritt 118 wird das Anfangseinstell-Abschlußflag ITF auf ”1” geändert. Im Schritt 120 wird ein Zustand (d. h. ein Verriegelungszustand) in welchem der Schalthebel daran gehindert wird, von der Parkposition in eine andere Position verschoben zu werden, aufgehoben. Mit anderen Worten, die elektronische Steuereinheit 50 gibt ein Steuersignal an die Schaltpositionssteuereinheit 65 aus, um den Verriegelungszustand aufzuheben. Die Schaltpositionssteuereinheit 65 steuert dann das Schalthebelbetätigungsglied 71 und erlaubt das Verschieben von der Parkposition in eine andere Position. Im Ergebnis ist der Fahrer in der Lage, den Schalthebel in den Fahr- oder einen anderen Zustand zu verschieben, um das Fahrzeug für das Losfahren vorzubereiten.
Nach den Abläufen in den Schritt 118 und 120 wird im Schritt 122 bestimmt, ob ein Halteflag HLD ”1” ist. Das Halteflag HLD wird anfänglich auf ”1” gesetzt, was anzeigt, daß die Beschleunigung des Fahrzeuges unterbunden ist (Beschleunigungssteuerung). Von daher ist in diesem Fall die Bestimmung im Schritt 122 ”JA” und der Ablauf geht zum Schritt 124.
Im Schritt 124 wird die nachfolgende Steuerung durchgeführt. Zunächst wird die Drosselklappe in einen voll geschlossenen Zustand, wie im Ablauf von Schritt 112 geregelt. Im Ergebnis wird das Fahrzeug daran gehindert, loszufahren und bleibt in einem angehaltenen Zustand.
Auch wird im Schritt 124 der Betätigungshebel 10, der auf einen Wert entsprechend des Anfangsverschiebungsbetrages Xa im Anfangseinstellprozess gesetzt worden ist, in einer Position entsprechend zu diesem Anfangsverschiebungsbetrag Xa gehalten. Wenn in diesem Fall der Fahrer versucht, den Betätigungshebel 10 zur positiven Seite in Richtung X (rückwärts bezüglich der Fahrzeugkarosserie) zu betätigen, wird der Elektromotor 25 über den Treiberschaltkreis 61 entsprechend dem momentanen Verschiebungsbetrag Xn vom Verschiebungsbetragssensor 26 oder dem Rotationssignal vom Encoder 27 gesteuert, um eine Rückstellkraft auf den Betätigungshebel aufzubringen, so dass der Betätigungshebel 10 nicht in diese Richtung verschoben werden kann. Sodann wird eine Bremskraft gemäß dem Anfangsverschiebungsbetrag Xa auf das Fahrzeug wie im Fall während des Anfangseinstellprozesses aufgebracht. Wenn jedoch der Fahrer versucht, den Betätigungshebel 10 zur negativen Seite in Richtung X (vorwärts bezüglich der Fahrzeugkarosserie) zu betätigen, wird dies erlaubt. In diesem Fall wird die Bremskraft Fb (Xn) abhängig von dem momentanen Verschiebungsbetrag Xn vom Verschiebungsbetragssensor 26 auf das Fahrzeug wie beim Ablauf im Schritt 420 von 7 aufgebracht. Auch wird in diesem Fall der Elektromotor 25 über den Treiberschaltkreis 61 gemäß dem Verschiebungsbetrag Xn gesteuert, um eine angemessene Rückstellkraft aufzubringen, welche zusammen mit einem Anstieg um einen Absolutwert |Xn| des Verschiebungsbetrages Xn entgegen einer Vorwärtsbetätigung des Betätigungshebels 10 durch den Fahrer ansteigt. Das Rotationssignal vom Encoder 27 wird auch verwendet, die Drehung des Elektromotors 25 zu steuern, um diese Rückstellkraft aufzubringen.
Weiterhin werden im Schritt 124 die linken und rechten Räder FW und FW abhängig von dem Verschiebungsbetrag Yn in Richtung Y (Links/Rechts-Richtung bezüglich der Fahrzeugkarosserie), einer Betätigung des Betätigungshebels 10 durch den Fahrer folgend gesteuert. Genauer gesagt, die elektronische Steuereinheit 50 gibt dem momentanen Verschiebungsbetrag Yn in Richtung Y vom Verschiebungsbetragsensor 36 ein und berechnet einen Ziellenkwinkel θ* für die linken und rechten Räder entsprechend dem Verschiebungsbetrag Yn, der eingegeben wurde. Dieser Ziellenkwinkel θ* wird auf ”0” gesetzt, wenn der Verschiebungsbetrag Yn ”0” beträgt und wird auf einen Wert eingestellt, der auf einen positiven Wert anwächst, wenn der Verschiebungsbetrag Yn größer in einem positiven Bereich wird und wird auf einen Wert gesetzt, der um einen negativen Wert abnimmt (der Absolutwert steigt an), wenn der Verschiebungsbetrag Yn in einem negativen Bereich kleiner wird (der Absolutwert steigt an).
Sodann wird der erkannte Lenkwinkel θ der linken und rechten Räder FW und FW vom Lenkwinkelsensor 45 der elektronischen Steuereinheit eingegeben, welche ein Lenksteuersignal ausgibt, welches eine Differenz θ* – θ zwischen dem Zielwinkel θ* und dem erkannten Lenkwinkel θ an den Treiberschaltkreis 62 ausgibt. Dieser Treiberschaltkreis 62 steuert dann die Drehung des Elektromotors 35 abhängig von diesem Lenksteuersignal und steuert die linken und rechten Räder FW und FW, so daß der erkannte Lenkwinkel θ mit dem Ziellenkwinkel θ* übereinstimmend wird. Infolgedessen werden die linken und rechten Räder FW und FW nach links und rechts abhängig von Betätigungen des Betätigungshebels 10 nach links und rechts durch den Fahrer, d. h. abhängig von dem Verschiebungsbetrag Yn des Betätigungshebels 10 nach links und rechts gesteuert. Weiterhin wird in diesem Fall der Elektromotor 35 über den Treiberschaltkreis 62 abhängig vom Verschiebungsbetrag Yn gesteuert, um eine passende Rückstellkraft aufzubringen, welche zusammen mit einem Anstieg im Absolutwert |Yn| des Verschiebungsbetrages Yn entgegen einer Vorwärtsbetätigung des Betätigungshebels 10 durch den Fahrer anwächst. Das Rotationssignal vom Encoder 37 wird ebenfalls verwendet, um den Elektromotor 35 zur Aufbringung der Rückstellkraft zu drehen.
Nach dem Ablauf vom Schritt 124 wird im Schritt 126 bestimmt, ob der Haltelöseknopf 10d betätigt worden ist. Nach Abschluß des Anfangseinstellprozesses im Schritt 106 ist, solange der Fahrer den Haltelöseknopf 10d nicht betätigt hat, die Bestimmung im Schritt 126 ”NEIN” und das Hauptprogramm endet im Schritt 140. Infolgedessen, selbst wenn der Anfangseinstellprozess abgeschlossen ist, wird, solange der Fahrer den Haltelöseknopf 10d nach Abschluß des Anfangseinstellens nicht betätigt hat, das Halteflag HLD auf ”1” gehalten, so daß die Bestimmung im Schritt 122 ”JA” ist und der Ablauf vom Schritt 124 weiterhin durchgeführt wird.
Daher werden in diesem Fall die linken und rechten Räder FW und FW nach links und rechts durch Verschieben des Betätigungshebels 10 nach links und rechts gelenkt, wobei das Fahrzeug durch Verschiebung des Betätigungshebels 10 aus der Neutralposition nach vorne gebremst ist. Die Drosselklappe ist jedoch in einem voll geschlossenen Zustand gehalten und ein Betätigung des Betätigungshebels 10 aus der neutralen Position nach rückwärts (d. h. eine Beschleunigungsbetätigung) wird nicht möglich gemacht, so daß das Fahrzeug nicht losfährt. Im Ergebnis halten während des Anfangseinstellprozesses und vor Betätigung des Haltelöseknopfes 10d die Steuerung im Schritt 124 und die Steuerung in den Schritten 112 und 116 das Fahrzeug angehalten und hindern es an einer Beschleunigung, so daß ein unerwartetes Losfahren des Fahrzeuges durch den Fahrer verhindert ist, wodurch die Sicherheit sichergestellt ist.
Obgleich im Flußdiagramm von 4 nicht gezeigt, kann, wenn das Fahrzeug in dieser Art von Haltezustand ist, ein automatischer Haltesteuervorgang, wie der Vorgang im Schritt 116 (der Stoppsteuerablauf von 7) ebenfalls durchgeführt werden, da der Fahrer nicht die Absicht hat, das Fahrzeug anfahren zu lassen. D. h., selbst wenn der Fahrer den Betätigungshebel 10 nicht betätigt, und sich das Fahrzeug nicht bewegt, da es an einer Steigung steht, kann der Anfangsverschiebungsbetrag Xa automatisch auf einen kleinen Wert (ein Absolutwert des negativen Wertes ist groß) geändert werden und die Bremskraft Fb (Xa) erhöht werden, wie in den Abläufen der Schritte 412, 416 und 418 in 7.
Wenn andererseits der Fahrer den Haltelöseknopf 10d nach Abschluß des Anfangseinstellprozesses betätigt, ist die Entscheidung im Schritt 126 ”JA” und das Halteflag HLD wird im Schritt, 128 auf ”0” geändert. Im Ergebnis wird das nächste Mal, wenn das Hauptprogramm durchgeführt wird, die Bestimmung im Schritt 122 ”NEIN”, d. h. das Halteflag HLD wird ”0” und der Ablauf geht zu den Schritten 130 und 132.
Im Schritt 130 wird ein Sitzsignal der elektronischen Steuereinheit 50 vom Sitzsensor 43 eingegeben und es wird bestimmt, ob der Fahrer im Fahrersitz sitzt. Im Schritt 132 werden die Türsignale der elektronischen Steuereinheit 50 vom Türsensor 44 eingegeben und es wird bestimmt, ob alle Türen des Fahrzeuges geschlossen sind. Wenn der Fahrer im Fahrersitz sitzt und alle Türen des Fahrzeuges geschlossen sind, sind die Bestimmungen in den Schritten 130 und 132 jeweils ”JA” und ein normaler Fahrsteuerablauf wird im Schritt 134 durchgeführt.
Bei diesem normalen Fahrsteuerablauf wird das Fahrzeug abhängig von der Verschiebung des Betätigungshebels 10 in Richtung X (Vorwärts/Rückwärts-Richtung) beschleunigt und abgebremst. Das heißt, wenn der Betätigungshebel 10 aus der Neutralposition nach hinten bewegt wird, wird das Steuersignal an die Motorsteuereinheit 66 auf der Grundlage des positiven Verschiebungsbetrages Xn ausgegeben, welcher vom Verschiebungsbetragsensor 26 eingegeben wurde, so dass sich die Drosselklappenöffnung erhöht, wenn der Absolutwert |Xn| zunimmt. Die Motorsteuereinheit 66 treibt das Drosselklappenstellglied 72 abhängig von diesem Steuersignal, um die Drosselklappenöffnung abhängig von diesem Steuersignal festzulegen. Im Ergebnis beschleunigt das Fahrzeug, wenn der Betätigungshebel 10 aus der Neutralposition nach hinten bewegt wird und sowohl das Anfahren als auch die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges nach dem Anfahren werden durch Betätigung des Betätigungshebels 10 durch den Fahrer gesteuert. Auch in diesem Fall wird der Elektromotor 25 über den Treiberschaltkreis 61 abhängig vom Verschiebungsbetrag Xn gesteuert, welcher eingegeben worden ist, sowie aufgrund des Rotationssignals vom Encoder 27. Infolgedessen wird eine geeignete Rückstellkraft, welche mit einem Anstieg des Absolutwertes |Xn| des Verschiebungsbetrages Xn anwächst, entgegen der Betätigung des Betätigungshebels 10 nach hinten durch den Fahrer aufgebracht.
Auch wenn der Betätigungshebel 10 aus der neutralen Position nach vorne bewegt wird, wird das Fahrzeug aufgrund des negativen Verschiebungsbetrages Xn, eingegeben vom Verschiebungsbetragsensor 26 abgebremst, so daß die Bremskraft anwächst, wenn der Absolutwert |Xn| anwächst, genau wie beim Bremssteuerungsvorgang im Schritt 124. Das Fahrzeug wird somit durch Verschiebung des Betätigungshebels 10 aus der neutralen Position nach vorne abgebremst. Weiterhin wird auch in diesem Fall eine geeignete Rückstellkraft entgegen der Betätigung des Betätigungshebels 10 nach vorne durch den Fahrer aufgebracht.
Wenn weiterhin der Betätigungshebel 10 in Richtung links/rechts betätigt wird, wird das Fahrzeug entsprechend nach links und nach rechts abhängig von dem positiven oder negativen Verschiebungsbetrag Yn gesteuert, der von dem Verschiebungsbetragsensor 36 eingegeben wird, genau wie bei der Bremsensteuerung im Schritt 124. Auch in diesem Fall wird eine geeignete Rückstellkraft entgegen der Betätigung des Betätigungshebels nach links und rechts durch den Fahrer aufgebracht.
Wenn der Fahrer nicht im Fahrersitz sitzt oder wenn eine der Fahrzeugtüren offen ist, ist die Bestimmung in den entsprechenden Schritten 130 oder 132 ”NEIN” und der Ablauf geht zu den Schritten 136 und 138. Im Schritt 136 wird die Warnlampe 63 eingeschaltet, um den Fahrer darauf hinzuweisen, sich in den Fahrersitz zu setzen oder die Tür zu schließen.
Im Schritt 138 unterscheidet sich in der Vorwärts/Rückwärts- und Links/Rechts-Betätigung des Betätigungshebels 10 nur die Steuerung bezüglich der Betätigung nach rückwärts. Genauer gesagt, die Betätigung des Betätigungshebels 10 nach vorne bremst das Fahrzeug und die Betätigung des Betätigungshebels 10 nach links und rechts lenkt das Fahrzeug nach links und rechts. Im Gegensatz hierzu, wenn der Betätigungshebel 10 nach hinten betätigt wird, beschleunigt das Fahrzeug nicht. Anstelle hiervon wird die Drosselklappe in den voll geschlossenen Zustand gemäß den Abläufen der Schritte 112 und 124 versetzt, so daß eine Beschleunigung des Fahrzeuges verhindert ist. Wenn daher der Fahrer nicht im Fahrersitz sitzt oder wenn eine oder mehrere Türen des Fahrzeug nicht geschlossen ist/sind, wird das Fahrzeug daran gehindert, loszufahren und während des Fahrens zu beschleunigen, was besser die Sicherheit während des Losfahrens als auch während der normalen Fahrt des Fahrzeuges sicherstellt.
Gemäß dem voranstehenden exemplarischen Ausführungsbeispiel sind der Verschiebungsbetragssensor 26 und der Verschiebungsbetragssensor 36 vorgesehen, welche als Rotationswinkelsensoren zur Erfassung der Verschiebungsbeträge Xn und Yn des Betätigungshebels 10 verwendet werden. Weiterhin sind die Encoder 27 und 37 vorgesehen, um eine Drehung der Elektromotoren 25 und 35 zu erfassen. Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel kann die Drehposition der Elektromotoren 25 und 35, d. h. können die Verschiebungsbeträge Xn und Yn des Betätigungshebels 10 auf der Grundlage der Rotationssignale von den Encodern 27 und 37 berechnet werden und eine Beschleunigungssteuerung, eine Bremssteuerung und eine Lenksteuerung des Fahrzeuges kann auf der Grundlage der so berechneten Verschiebungsbeträge Xn und Yn durchgeführt werden, und zwar auf der reziproken Beziehung zwischen der Drehposition der Elektromotoren 25 und 35 und den Verschiebungsbeträgen Xn und Yn des Betätigungshebels 10. In Folge dessen werden die Encoder 27 und 37 als eine Erkennungsvorrichtung zur Erkennung einer Verschiebungsposition des Betätigungshebels 10 verwendet, so daß die Notwendigkeit für die Verschiebungsbetragssensoren 26 und 36 wegfällt. Auch hierbei können, obgleich nicht beschrieben, Referenzpositionssignale durch die Encoder 27 und 37 erzeugt werden, wenn die Elektromotoren 25 und 35 in einer Referenzdrehposition sind und die Drehposition der Elektromotoren 25 und 35, sowie die Verschiebungsbeträge Xn und Yn des Betätigungshebels 10 können auf der Grundlage dieser Referenzsignale und des oben erwähnten zweiphasigen Signals aufeinanderfolgend erzeugter Impulse berechnet werden.
Weiterhin wird bei der obigen exemplarischen Ausführungsform die Verschiebungsposition entsprechend eines beliebigen Lenkwinkels θ der linken und rechten Räder FW und FW als Anfangsposition des Betätigungshebels 10 in Richtung Y (in Richtung links/rechts) verwendet.
Gemäß einer anderen Ausführungsform können jedoch die linken und rechten Räder FW und FW in die Neutral-Position zurückgebracht werden, d. h. der Lenkwinkel θ kann auf ”0” zurückgesetzt werden, nachdem der Vorgang zum Fahren des Fahrzeuges abgeschlossen ist und die Anfangsposition kann so sein, daß die linken und rechten Räder FW und FW stets in der Neutral-Position sind (im wesentlichen parallel in Vorwärts/Rückwärts-Richtung des Fahrzeug fluchtend); wenn in diesem Fall der Zündschalter 82 ”AUS” ist, wird der Lenkwinkel θ (wie er durch den Lenkwinkelsensor 45 erfaßt worden ist) der elektronischen Steuereinheit 50 eingegeben und die Lenksteuereinheit 68 kann so gesteuert werden, daß der Elektromotor 74 gedreht wird, um die linken und rechten Räder FW und FW in die neutrale Position, d. h. auf den Lenkwinkel ”0” zu bringen. In diesem Fall wird, selbst nachdem der Zündschalter 82 ”AUS” ist, elektrische Leistung der elektronischen Steuereinheit 50, der Lenksteuereinheit 68 und dem Verschiebungsbetragssensor etc. zugeführt auch wenn im Anfangseinstellprozess von Schritt 106 der Zündschalter ”AUS” ist, kann die Drehung des Elektromotoren 35 gesteuert werden, so daß der Betätigungshebels 10 anfänglich in Richtung Y (Links/Rechts-Richtung) in die Neutral-Position versetzt wird.
Auch wird bei dem voranstehenden exemplarischen Ausführungsbeispiel das Fahrzeug an einer Beschleunigung gehindert, solange nicht der Betätigungshebel 10 endgültig in seine Ausgangsposition gebracht worden ist, indem die Drosselklappe im Ablauf vom Schritt 112 auf voll geschlossen gesteuert wird. Anstelle hiervon kann jedoch gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel die Drosselklappe auf voll geschlossen gesteuert werden, um das Fahrzeug an einer Beschleunigung zu hindern, wenn die Position des Betätigungshebels 10 in Richtung X (in Vorwärts/Rückwärts-Richtung) aus der Neutral-Position nach hinten ist und der Verschiebungsbetrag Xn positiv ist, d. h. wenn die Verschiebungsposition des Betätigungshebels 10 in einem Beschleunigungsbereich ist, und zwar unmittelbar vor dem Betrieb des Fahrzeuges durch Betätigung des Betätigungshebels 10, d. h. unmittelbar nachdem die Zufuhr elektrischer Energie begonnen hat. Sodann kann eine Beschleunigung wieder erlaubt werden, wenn der Betätigungshebel 10 diesen Beschleunigungsbereich überschreitet, wobei der Verschiebungsbetrag Xn > 0 ist und in der Neutral-Position oder einer Position weiter vorwärts als die Neutral-Position ist, d. h. wenn der Betätigungshebel 10 in einen Nicht-Beschleunigungsbereich verschoben worden ist, in welchem der Verschiebungsbetrag Xn = 0 oder der Verschiebungsbetrag Xn < 0 gilt.
In diesem Fall kann im Bestimmungsprozeß in Schritt 202 in 5 beim Anfangseinstellablauf in Schritt 108 die Bestimmung ”JA” sein, wenn erkannt wird, daß der Betätigungshebel 10 den Nicht-Beschleunigungsbereich betreten hat. In diesem modifizierten Ausführungsbeispiel kann, bevor das Fahrzeug durch Betätigung des Betätigungshebels 10 betrieben wird, der Betätigungshebel 10 entweder automatisch durch Antrieb des Elektromotoren 25 wie in dem vorstehenden exemplarischen Ausführungsbeispiel verschoben werden oder der Fahrer kann den Betätigungshebel 10 von Hand wie in dem voranstehenden abgewandelten Beispiel verschieben. Auch bei diesem abgewandelten Beispiel ist es möglich, das Fahrzeug daran zu hindern, entgegen den Wünschen des Fahrers loszufahren, selbst wenn der Betätigungshebel 10 aus der Neutral-Position nach hinten verschoben ist (d. h. in den Beschleunigungssteuerbereich), bevor mit dem Betrieb des Fahrzeuges begonnen wird.
Auch wird bei dem voranstehenden exemplarischen Ausführungsbeispiel in den Bestimmungsvorgängen der Schritte 202 bis 210 in dem Bestimmungsablauf von 5 betreffend den Abschluß des Anfangseinstellvorganges (d. h. des Bestimmungsprozesses in Schritt 108 in 4) der im Prozeß von Schritt 112 erzeugte Verriegelungszustand nur aufgehoben, wenn alle Bestimmungen in den Schritten 202 bis 210 ”JA” sind und das Fahrzeug wird abhängig von einer Verschiebung des Betätigungshebels 10 nach hinten durch die Abläufe in den Schritten 118 und danach (genauer gesagt, durch den Ablauf im Schritt 134) beschleunigt. Gemäß einem anderen möglichen Ausführungsbeispiel kann, wenn die Zeit, die zum Zurückbringen des Betätigungshebels 10 in seine Ausgangslage in den Richtungen X und Y kürzer als die Zeit ist, die für die Abnormitätserkennung des Encoders, die Abnormitätserkennung der verschiedenen Sensoren und der Anfangseinstellvorgang der vier verschiedenen Steuereinheiten (Computervorrichtungen) 50 und 65 bis 68 ist, der Betätigungshebel 10 als vollständig in seine Ausgangslage zurückgekehrt betrachtet werden, wenn diese Anfangseinstellvorgänge abgeschlossen sind. Weiterhin kann der Verriegelungszustand, der im Ablauf von Schritt 112 erzeugt wird, weggelassen werden, so daß das Fahrzeug in der Lage ist, abhängig von der Verschiebung des Betätigungshebels 10 nach hinten zu beschleunigen, wie oben beschrieben. In diesem Fall können die Bestimmungsabläufe der Schritte 202 und 204 aus der Mehrzahl von Bestimmungsabläufen der Schritte 202 bis 210 weggelassen werden. Wenn alle Bestimmungen in den Schritten 206 bis 210 ”JA” sind, können dann die Abläufe in den Schritten 118 und folgend durchgeführt werden. Bei diesem Abwandlungsbeispiel ist das Fahrzeug daran gehindert, entgegen dem Willen des Fahrers loszufahren, selbst wenn der Betätigungshebel 10 aus der Neutral-Position nach hinten bewegt wird, bevor das Fahrzeug in Betrieb genommen wird.
Auch kann, wenn vorab eine Zeit länger als diejenige, die für den Betätigungshebel 10 notwendig ist, um in seine Ausgangsposition in Richtungen X und Y zurückzukehren, bei einer Abnormitätserkennung der Encoder 27 und 37, bei einer Abnormitätserkennung der verschiedenen Sensoren etc. 26, 36 und 41 bis 45 und bei den Anfangseinstellvorgängen der verschiedenen Steuereinheiten (Computervorrichtungen) 50 und 65 bis 68, der Betätigungshebel 10 als vollständig in seine Ausgangsposition zurückgekehrt betrachtet werden, nachdem diese bestimmte Zeitdauer vom Zufuhrbeginn elektrischer Energie verstrichen ist. Weiterhin kann der Verriegelungszustand, der im Schritt 112 erzeugt worden ist, aufgehoben werden, so daß das Fahrzeug abhängig von einer Verschiebung des Betätigungshebels 10 nach hinten beschleunigt werden kann. In diesem Fall ist ein Zeitgeber vorgesehen, um die Zeit zu messen, welche nach Programmbeginn von 4 verstrichen ist und anstelle des Ablaufes in Schritt 108 kann im Schritt 108 bestimmt werden, ob die vom Timer im Schritt 108 gemessene Zeit die bestimmte Zeit überstiegen hat. Bis die gemessene Zeit die bestimmte Zeit überschritten hat, ist die Bestimmung ”NEIN” und die Abläufe der Schritte 110 und folgend können durchgeführt werden. Nachdem die gemessene Zeit die bestimmte Zeit überschritten hat, ist die Bestimmung ”JA” und die Abläufe in den Schritten 118 und folgend können durchgeführt werden. Bei diesem modifizierten Beispiel ist das Fahrzeug in der Lage, an einem Losfahren entgegen des Wunsches des Fahrers gehindert zu werden, selbst wenn der Betätigungshebel 10 aus der Neutral-Position nach rückwärts bewegt wird, bevor mit dem Betrieb des Fahrzeuges begonnen wird.
Auch wird im voranstehenden exemplarischen Ausführungsbeispiel das Fahrzeug beschleunigt, gebremst und gelenkt, indem der Betätigungshebel 10 nach vorne, hinten, links und rechts bewegt wird. Gemäß einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel können auch andere Betätigungsvorgänge am Fahrzeug nebenher durchgeführt werden, beispielsweise ein Schalten des Getriebes oder dergleichen. Auch ist die Fahrzeugbeschleunigung, das Bremsen und das Lenken jeweils durch unterschiedliche Betätigungsbauteile steuerbar. Beispielsweise kann die Beschleunigung und das Bremsen des Fahrzeug durch das Betätigungsbauteil 10 der voranstehenden exemplarischen Ausführungsform gesteuert werden und ein gemeinsam hierzu verwendetes, übliches, sich drehendes Lenkrad kann als Betätigungsteil für die Lenkung verwendet werden.
Die Steuerungen (z. B. die elektronische Steuereinheit 50 und die Steuereinheiten 65 bis 68) der dargestellten exemplarischen Ausführungsformen sind als einer oder mehrere programmierte Allzweckcomputer ausgeführt. Es versteht sich für eine Fachmann auf diesem Gebiet, daß diese Steuerung unter Verwendung eines einzelnen integrierten Schaltkreises (z. B. ASIC) mit einem Haupt- oder Zentralprozessor für den Allgemeinbetrieb, einer Systemsteuerung und separaten Abschnitten ausgelegt werden kann, welche dafür ausgelegt sind, verschiedene unterschiedliche spezielle Berechnungen, Funktionen oder andere Abläufe unter Steuerung des zentralen Prozessorabschnittes durchzuführen. Die Steuerung kann eine Mehrzahl von separaten, hierfür vorgesehenen oder programmierbaren integrierten oder anderen elektronischen Schaltkreisen oder Vorrichtungen sein (z. B. fest verdrahtete Elektronik- oder Logikschaltkreise, beispielsweise diskrete Elementschaltkreise oder programmierbare logische Vorrichtungen wie PLDs, PLAs, PALs oder dergleichen) sein. Die Steuerung kann unter Verwendung eines geeignet programmierten Allzweckcomputers, z. B. eines Mikroprozessors, eines Mikrocontrollers oder einer anderen Prozessorvorrichtung (CPU oder MPU) entweder alleine oder in Verbindung mit einer oder mehreren Peripheriegeräten (z. B. integrierte Schaltkreise) für Daten- und Signalverarbeitung implementiert werden. Allgemein, jede Vorrichtung oder Anordnung von Vorrichtungen kann als Steuerung verwendet werden, wenn im Endzustand eine Vorrichtung vorliegt, welche in der Lage ist, die oben beschriebenen Abläufe durchzuführen. Eine verteilte Verarbeitungsarchitektur kann für maximale Daten/Signalverarbeitungsfähigkeit und -geschwindigkeit verwendet werden.
Obgleich die Erfindung unter Bezugnahme auf exemplarischen Ausführungsformen beschrieben worden ist, versteht sich, daß die Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen oder Konstruktionen beschränkt ist. Die Erfindung beabsichtigt, verschiedene Abwandlungen und Äquivalenzanordnungen abzudecken. Zusätzlich, obgleich die verschiedenen Elemente der Ausführungsformen in verschiedenen Kombinationen und Auslegungen gezeigt worden sind, welche als rein illustrativ zu verstehen sind, sind auch andere Kombinationen und Auslegungen mit mehr oder weniger als einem einzelnen Element ebenfalls im Umfang der Erfindung enthalten.
Insoweit zusammenfassend: Ein Verschiebungsbetragssensor 26, 36 erfaßt einen Verschiebungsbetrag eines Betätigungshebels 10 in Richtung Vorwärts/Rückwärts und Links/Rechts und eine elektronische Steuereinheit 50 steuert verschiedene Stellglieder 72, 73, 74 abhängig von diesem Verschiebungs- oder Bewegungsbetrag um eine Beschleunigung, ein Bremsen und ein Lenken eines Fahrzeuges zu steuern. Die elektronische Steuereinheit 50 versetzt den Betätigungshebel in eine Ausgangsposition abhängig von einem Anfangseinstellprozess. Während dieses Anfangseinstellprozesses wird eine Drosselklappe voll geschlossen, um eine Beschleunigung des Fahrzeuges zu verhindern, wohingegen ein Bremsen des Fahrzeuges durch den Betätigungshebel 10 erlaubt ist, so daß der Fahrer durch Betätigen des Betätigungshebels 10 abbremsen kann. Mit dieser Art von Vorrichtung zum Steuern eines Fahrzeuges ist es möglich, zu verhindern, daß das Fahrzeug entgegen dem Willen des Fahrers zu Betriebsbeginn anfährt.

Claims

Fahrzeugsteuervorrichtung mit: einem Betätigungsteil (10), welches gegenüber dem Fahrzeug verschiebbar ist und von einem Fahrer betätigt wird, um eine Bewegung des Fahrzeuges zu bewirken; mit elektrischer Energie versorgten Betriebssteuermitteln (50, 65, 66, 67, 68, 71, 72, 73, 74), welche eine Beschleunigung des Fahrzeuges abhängig von einer Verschiebungsposition des Betätigungsteils (10) steuern, und Anfangsverschiebungsmittel (50, 61, 62, 25, 26, 35, 36), welche bei Beginn der elektrischen Energiezufuhr das Betätigungsteil (10) in eine vorbestimmte Anfangsposition verschieben, wobei die Betriebssteuermittel (50, 65, 66, 67, 68, 71, 72, 73, 74) Beschleunigungsverhinderungsmittel (50, 66, 72) aufweisen, welche bei Beginn der Zufuhr von elektrischer Energie eine von der Verschiebungsposition des Betätigungsteils (10) abhängende Beschleunigung des Fahrzeuges solange verhindern, bis das Betätigungsteil (10) eine vorbestimmte Anfangsposition erreicht, welche das Fahrzeug anweist, nicht zu beschleunigen, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebssteuermittel (50, 65, 66, 67, 68, 71, 72, 73, 74) auch die Funktion haben, das Fahrzeug abhängig von der Betätigung des Betätigungsteils (10) zu bremsen; die Betriebssteuermittel (50, 65, 66, 67, 68, 71, 72, 73, 74) weiterhin mit Bremsermöglichungsmitteln (50, 67, 73) versehen sind, um eine von der Betätigung des Betätigungsteils (10) abhängende Bremsfunktion des Fahrzeuges zu aktivieren, während eine Beschleunigung des Fahrzeuges durch die Beschleunigungsverhinderungsmittel (50, 66, 72) verhindert wird; und die vorbestimmte Anfangsposition des Betätigungsteils (10) bei Beginn der elektrischen Energiezufuhr durch die Anfangsverschiebungsmittel (50, 61, 62, 25, 26, 35, 36) bezüglich der Neutralposition auf eine Seite in eine Position (Xa) gesetzt wird, welche eine Bremsung aktiviert.
Fahrzeugsteuervorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch: einen Elektromotor (25, 35), der eine Rückstellkraft entgegen der Betätigung des Betätigungsteils (10) durch den Fahrer aufbringt und das Betätigungsteil (10) verschiebt; einen Drehsensor (27, 37), der eine Drehung des Elektromotors (25, 35) erkennt und ein Rotationssignal ausgibt, welches die Drehung anzeigt, die zur Steuerung der Drehung des Elektromotors (25, 35) verwendet wird, und Abnormalitätserkennungsmittel (25, 27, 35, 37, 50), welche den Drehsensor (27, 37) auf Abnormalität überprüft, indem es das Rotationssignal empfängt, welches vom Drehsensor (27, 37) durch Drehung des Elektromotors (25, 35) ausgegeben wird, während eine Beschleunigung des Fahrzeuges durch die Beschleunigungsverhinderungsmittel (50, 66, 72) verhindert wird.
Fahrzeugsteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie aufweist: Sitzerkennungsmittel (43), welches erkennt, ob der Fahrer des Fahrzeuges sitzt, und Beschleunigungsverhinderungsmittel (50, 66, 72), welche eine von einer Betätigung des Betätigungsteils (10) abhängende Beschleunigung des Fahrzeuges verhindern, wenn das Sitzerkennungsmittel (43) nicht erkennt, dass der Fahrer im Fahrersitz sitzt, selbst wenn das Betätigungsteil (10) eine vorbestimmte Anfangsposition erreicht hat, welche das Fahrzeug anweist, nicht zu beschleunigen.
Fahrzeugsteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie aufweist: Türerkennungsmittel (44), welches erkennt, ob eine Fahrzeugtür geöffnet oder geschlossen ist, und Beschleunigungsverhinderungsmittel (50, 66, 72), welche eine von einer Betätigung des Betätigungsteils (10) abhängende Beschleunigung des Fahrzeuges verhindern, wenn das Türerkennungsmittel (44) erkennt, dass wenigstens eine Tür geöffnet ist, selbst wenn das Betätigungsteil (10) eine vorbestimmte Anfangsposition erreicht hat, welche das Fahrzeug anweist, nicht zu beschleunigen, oder das Sitzerkennungsmittel (43) erkannt hat, dass der Fahrer im Fahrersitz sitzt.
Fahrzeugsteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungsteil (10) in eine erste Richtung (X) und eine zweite Richtung (Y) gegenüber dem Fahrzeug verschiebbar ist, wobei die Fahrzeugsteuervorrichtung aufweist: erste Positionserkennungsmittel (26), welche eine Verschiebungslage des Betätigungsteils (10) in die erste Richtung (X) erkennen; zweite Positionserkennungsmittel (36), welche eine Verschiebungslage des Betätigungsteils (10) in die zweite Richtung (Y) erkennen; Beschleunigungsmittel (50, 66, 72), welche das Fahrzeug gemäß einer Verschiebungsposition des Betätigungsteils (10) in die erste Richtung (X) beschleunigen, welche durch die erste Positionserkennungsmittel (26) erkannt wird; Lenkmittel (50, 68, 74), welche ein gelenktes Rad (FW) gemäß einer Verschiebungsposition des Betätigungsteils (10) in die zweite Richtung (Y) lenkt, welche durch die zweite Positionserkennungsmittel (36) erkannt wird; Bestimmungsmittel (26, 36, 50), welche bestimmen, ob die Verschiebungspositionen des Betätigungsteils (10) in die ersten und zweiten Richtungen (X, Y), welche durch die ersten Positionserkennungsmittel (26) und die zweiten Positionserkennungsmittel (36) erkannt werden, jeweils vorbestimmte Anfangspositionen sind, wobei die vorbestimmte Anfangsposition in der ersten Richtung (X) eine Position ist, welche das Fahrzeug bei Beginn der elektrischen Energiezufuhr anweist, nicht zu beschleunigen; Beschleunigungsverhinderungsmittel (50, 66, 72), welche eine von einer Verschiebungsposition des Betätigungsteils (10) in die erste Richtung (X) abhängende Beschleunigung des Fahrzeuges solange verhindern, bis durch die genannten Bestimmungsmittel (26, 36, 50) bestimmt worden ist, dass die Verschiebungspositionen des Betätigungsteils (10) in die erste und zweite Richtung (X, Y) jeweils die vorbestimmten Anfangspositionen sind.
Fahrzeugsteuervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die vorbestimmte Anfangsposition des Betätigungsteils (10) eine Position (Yn) entsprechend eines Lenkwinkels (θ) des gelenkten Rades (FW) in die zweite Richtung (Y) ist.
Verfahren zum Steuern eines Fahrzeuges bei dessen Inbetriebnahme, wobei das Fahrzeug ein Betätigungsteil (10), welches gegenüber dem Fahrzeug verschiebbar ist und von einem Fahrer betätigt wird, um eine Bewegung des Fahrzeuges zu bewirken; und Betriebssteuermittel (50, 65, 66, 67, 68, 71, 72, 73, 74), welche eine Beschleunigung des Fahrzeuges abhängig von einer Verschiebungsposition des Betätigungsteils (10) steuern, und Anfangsverschiebungsmittel (50, 61, 62, 25, 26, 35, 36), welche bei Beginn der elektrischen Energiezufuhr das Betätigungsteil (10) in eine vorbestimmte Anfangsposition verschieben, aufweist, wobei die Verschiebungsposition des Betätigungsteils (10) bei Inbetriebnahme des Fahrzeugs erfasst wird, mit den folgenden Schritten: (a) Beginnen mit der Zufuhr von elektrischer Energie an die Betriebssteuermittel (50, 65, 66, 67, 68, 71, 72, 73, 74); (b) Setzen einer vorbestimmten Anfangsposition des Betätigungsteils (10) bei Beginn der elektrischen Energiezufuhr bezüglich der Neutralposition auf eine Seite in eine Position (Xa), welche eine Bremsung aktiviert; (c) Vergleichen der erfassten Verschiebungsposition des Betätigungsteils (10) mit der vorbestimmten Anfangsposition, in der das Fahrzeug angewiesen wird, nicht zu beschleunigen; (d) Anweisen der Betriebssteuermittel (50, 65, 66, 67, 68, 71, 72, 73, 74), das Fahrzeug nicht zu beschleunigen, solange im Schritt (c) eine Abweichung zwischen vorbestimmter Anfangsposition und erfasster Verschiebungsposition des Betätigungsteil (10) vorliegt; (e) Anweisen der Anfangsverschiebungsmittel (50, 61, 62, 25, 26, 35, 36), das Betätigungsteil in die vorbestimmte Anfangsposition zu verschieben; (f) Aktivieren einer von der Betätigung des Betätigungsteils (10) abhängende Bremsfunktion des Fahrzeuges, während eine Beschleunigung des Fahrzeuges verhindert wird; (g) Bremsen des Fahrzeugs in Abhängigkeit von der Betätigung des Betätigungsteils (10).