DE19738747A1 - Fahrzeugsteuerungseinrichtung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Fahrzeugsteuerungs­ einrichtungen und insbesondere Fahrzeugsteuerungseinrichtun­ gen zum Steuern von Getriebeübersetzungsverhältnissen von Automatik-Getriebevorrichtungen einschließlich Stufengetrie­ ben und stufenlos regelbaren Getrieben.

Es wurde eine Steuerungseinrichtung für ein Automatik- Getriebe mit einer Schalteinrichtung zum Ändern von Steu­ erungsmustern für ein Automatik-Getriebe in Abhängigkeit von Straßeninformationen bezüglich den aktuellen Umgebungsbedin­ gungen des Fahrzeugs vorgeschlagen (JP-B-6-58141).

Ein Fahrzeug trifft auf verschiedene Umgebungsbedingun­ gen, z. B. Kreuzungen und Kurven, in denen häufig Beschleuni­ gungs- und Verzögerungsvorgänge ausgeführt werden, wenn es auf Straßen fährt, insbesondere auf Straßen in städtischen Bereichen. Beispielsweise kann an einer Kreuzung unmittelbar nach einem Verzögerungsvorgang, der als Reaktion auf das ro­ te Licht einer Verkehrsampel durchgeführt wurde, nach Auf­ leuchten des grünen Lichts der Verkehrsampel ein Beschleuni­ gungsvorgang erforderlich sein. Beim Durchfahren einer Kurve sind normalerweise Fahrtfunktionen, z. B. das Einfahren in die Kurve mit einer verminderten Geschwindigkeit und das Verlassen der Kurve mit einer erhöhten Geschwindigkeit, er­ forderlich.

In Fällen, wie beispielsweise in den vorstehend be­ schriebenen Fällen, wurde, wie in Fig. 7 dargestellt, durch eine herkömmliche Getriebestufensteuerung in eine Getriebe­ schaltstufe oder Getriebestufe für einen höheren Gang umge­ schaltet, wenn das Fahr- oder Beschleunigungspedal nicht be­ tätigt oder aktiviert ist, um eine Verzögerung zu erhalten, und in eine Getriebestufe für einen niedrigeren Gang, wenn das Beschleunigungspedal daraufhin betätigt oder aktiviert wird, bevor ein Beschleunigungsvorgang tatsächlich stattfin­ det. D.h., es trat ein Problem auf, weil der Beschleuni­ gungsvorgang nicht so zügig und reaktionsschnell ausgeführt werden kann, wie der Fahrer dies beabsichtigt.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, dieses Pro­ blem zu lösen und eine Fahrzeugsteuerungseinrichtung bereit­ zustellen, durch die bei Straßenbedingungen, bei denen Be­ schleunigungs- und Verzögerungsvorgänge als Serie von Fahrt­ funktionen durchgeführt werden, unnötige Schaltvorgänge zu höheren Gängen unterdrückt werden, um Getriebeübersetzungs­ verhältnisse so zu steuern, daß ein durch den Fahrer beab­ sichtigter geeigneter zügiger und hochgradig reaktions­ schneller Beschleunigungsvorgang erhalten wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß wie nachstehend beschrieben und durch die Merkmale der Patentansprü­ che gelöst.

Nachstehend wird unter Bezug auf die beigefügten Zeich­ nungen eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung be­ schrieben; es zeigen:

Fig. 1 ein Blockdiagramm zum Darstellen einer Ausfüh­ rungsform einer erfindungsgemäßen Fahrzeugsteuerungseinrioh­ tung;

Fig. 2 ein Systemdiagramm der Fahrzeugsteuerungsein­ richtung;

Fig. 3 ein Diagramm einer Tabelle zum Steuern von Ge­ triebestufen;

Fig. 4 ein Ablaufdiagramm einer Routine für eine Steu­ erung an einer Kreuzung;

Fig. 5 ein Ablaufdiagramm einer Entscheidungsroutine für eine Steuerung an einer Kreuzung;

Fig. 6 ein Bezugsdiagramm zum Darstellen des Zusammen­ hangs zwischen Fahrzeugpositionen und Getriebestufen während einer Durchfahrt durch eine Kreuzung; und

Fig. 7 ein Bezugsdiagramm zum Darstellen des Zusammen­ hangs zwischen Fahrzeugpositionen und Getriebestufen während einer Durchfahrt durch eine Kreuzung bei einer herkömmlichen Getriebestufensteuerung.

Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm zum Darstellen einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Fahrzeugsteuerungs­ einrichtung. Fig. 2 zeigt ein Systemdiagramm der Fahrzeug­ steuerungseinrichtung von Fig. 1.

Die erfindungsgemäße Fahrzeugsteuerungseinrichtung 1 weist ein Navigationssystem 10, einen Automatik-Getriebe- (A/T-) Modusauswahlabschnitt 20, einen Fahrtzustanderfas­ sungsabschnitt 30 und eine Getriebesteuerungseinrichtung 40 auf.

Das Navigationssystem 10 weist auf: einen Navigations­ verarbeitungsabschnitt 11, einen Datenspeicherabschnitt 12, der als Einrichtung zum Speichern von Straßeninformationen dient, einen Abschnitt 13 zum Erfassen der aktuellen oder Ist-Position, einen Kommunikationsabschnitt 15, einen Einga­ beabschnitt 16, einen Anzeigeabschnitt 17 und einen Audio- oder Sprachsignal-Ausgabeabschnitt 19.

Der Navigationsverarbeitungsabschnitt 11 weist eine Zentraleinheit (CPU) 111 zum Ausführen verschiedener Funkti­ ons- oder Betriebsverarbeitungen, z. B. Navigationsverarbei­ tungen, und zum Ausgeben der Ergebnisse dieser Verarbeitun­ gen auf. Ein ROM-Speicher 112 und ein RAM-Speicher 113 sind über Busleitungen, z. B. Datenbusse, mit der Zentraleinheit (CPU) 111 verbunden. Der ROM-Speicher 112 ist ein Festwert­ speicher, in dem verschiedene Programme, z. B. Programme zum Abrufen von Fahrtrouten oder -strecken für einen Zielort, für eine Fahrtführung entlang der Fahrtstrecken und zum Festlegen eines Intervalls, in dem eine Steuerung durchge­ führt werden soll, gespeichert sind. Der RAM-Speicher 113 ist ein Direktzugriffsspeicher, der als Arbeitsspeicher dient, der durch die Zentraleinheit 111 verwendet wird, um die verschiedenen Funktions- oder Betriebsverarbeitungen auszuführen.

Der Datenspeicherabschnitt 12 weist eine Karten- oder Tabellendatendatei, eine Kreuzungsdatendatei, eine Knotenda­ tendatei, eine Straßeninformationsdatei, eine Foto- oder Bilddatendatei und Dateien für andere Daten zum Speichern verschiedener Informationen über jeden lokalen Bereich, z. B. Informationen über Hotels und Tankstellen und über Orte von Sehenswürdigkeiten auf. In diesen Dateien sind verschiedene Daten zum Suchen von Fahrtstrecken, Darstellen von Führungs- oder Leitansichten entlang den gesuchten Fahrtstrecken, Dar­ stellen von Fotos und Diagrammen, durch die Kreuzungen und Fahrtstrecken gekennzeichnet sind, Darstellen des bis zur nächsten Kreuzung zu fahrenden Streckenabschnitts und der an der nächsten Kreuzung zu fahrenden Richtung und zum Ausgeben anderer Führungs- oder Leitinformationen an einen Anzeigeab­ schnitt 17 und den Audio- oder Sprachsignal-Ausgabeabschnitt 19 gespeichert.

Unter den in diesen Dateien gespeicherten Informationen werden die Dateien, in denen Kreuzungsdaten, Knotendaten und Straßeninformationen gespeichert sind, während einer norma­ len Navigation für die Fahrtstreckensuche verwendet. In die­ sen Dateien sind Straßenmerkmale, wie beispielsweise Stra­ ßenbreiten und -steigungen, Straßenoberflächenzustände, Krümmungsradien von Kurven, Kreuzungen, T-förmige Kreuzun­ gen, die Anzah1 von Fahrspuren, Positionen, wo die Anzahl der Fahrspuren abnimmt, Einfahrten in Kurven, Schienenkreu­ zungen, geneigte Auf- oder Zufahrt en zu Autobahnen oder Highways, Mauthäuschen oder -stellen auf Autobahnen oder Highways, Punkte, wo die Straßenbreite sich verengt, bergab führende Straßen und bergaufführende Straßen, gespeichert.

Zum Speichern dieser Dateien werden verschiedene Spei­ chervorrichtungen verwendet, wie beispielsweise Disketten, Festplatten, CD-ROM-Speicher, optische Platten, Magnetbän­ der, IC-Karten und optische Karten. Obwohl für diese Dateien vorzugsweise Vorrichtungen mit hoher Speicherkapazität ver­ wendet werden, z. B. CD-ROM-Speicher, können für einzelne Da­ ten, z. B. Dateien für andere Daten und Daten für jeden loka­ len Bereich, IC-Karten verwendet werden. Der vorstehend be­ schriebene Navigationsverarbeitungsabschnitt 11 und der Da­ tenspeicherabschnitt 12 als Straßeninformationsspeicherein­ richtung bilden eine Straßeninformationserfassungseinrich­ tung.

Der Ist-Positionserfassungsabschnitt 13 weist einen GPS-Empfänger 131, einen geomagnetischen Sensor 132, einen Abstandsensor 133, einen Lenkwinkelsensor 134, einen Baken- oder Leitstrahlsensor 135 und einen Gyrosensor 136 auf. Der GPS-Empfänger 131 ist eine Vorrichtung zum Empfangen elek­ trischer Wellen oder Signale von einem künstlichen Satelli­ ten, um die Fahrzeugposition zu erfassen. Der geomagnetische Sensor 132 erfaßt das Erdmagnetfeld, um die Richtung zu be­ stimmen, in die das Fahrzeug fährt. Als Abstandsensor 133 können Meßvorrichtungen zum Erfassen und Zählen der Anzahl von Radumdrehungen oder Meßvorrichtungen zum Erfassen der Beschleunigung und zum zweifachen Integrieren der Beschleu­ nigung oder andersartige Meßvorrichtungen verwendet werden. Als Lenkwinkelsensor 134 kann beispielsweise ein optischer Drehsensor, ein Drehwiderstand oder eine ähnliche Vorrich­ tung verwendet werden. Für diesen Zweck kann jedoch auch ein an einem Radabschnitt angeordneter Winkelsensor verwendet werden. Der Baken- oder Leitstrahlsensor 135 empfängt Posi­ tionsinformationen von an Straßen angeordneten Baken. Der Gyrosensor 136 besteht aus einem Gasratenkreiselkompaß, ei­ nem Glasfaserkreiselkompaß oder einer ähnlichen Vorrichtung, durch die die Winkelgeschwindigkeit des Fahrzeugs erfaßt und durch Integrieren der Winkelgeschwindigkeit die Fahrtrich­ tung des Fahrzeugs bestimmt wird.

Der GPS-Empfänger 131 und der Baken- oder Leitstrahl­ sensor 135 des Ist-Positionserfassungsabschnitts 13 können jeweils unabhängig eine Positionsmessung durchführen. Anson­ sten wird die Absolutposition des Fahrzeugs (Fahrzeug­ position) durch Kombinieren eines durch den Abstandsensor 133 erfaßten Abstands und einer durch den geomagnetischen Sensor 132 und den Gyrosensor 136 erfaßten Richtung oder durch Kombinieren eines durch den Abstandsensor 133 erfaßten Abstands und eines durch den Lenkwinkelsensor 134 erfaßten Lenkwinkels erfaßt.

Der Kommunikationsabschnitt 15 ist verantwortlich für die Übertragung und den Empfang verschiedener Daten zu bzw. von einem FM-Sender, einem Telefonnetz oder einer ähnlichen Einrichtung, und empfängt beispielsweise verschiedene Daten von einem Informationszentrum oder einer ähnlichen Einrich­ tung, z. B. Straßeninformationen, wie beispielsweise Ver­ kehrststockungen oder -staus und Informationen über Ver­ kehrsunfälle.

Der Eingabeabschnitt 16 ist so konfiguriert, daß bei Fahrtbeginn die aktuelle oder Ist-Position korrigiert und ein Zielort eingegeben werden kann. Beispielsweise kann der Eingabeabschnitt 16 so konfiguriert sein, daß er ein Sensor­ feld aufweist, das auf einem Bildschirm einer Sichtanzeige angeordnet ist, die den Anzeigeabschnitt 17 bildet, und durch das durch Berühren von auf dem Bildschirm dargestell­ ten Tasten und Menüs Informationen eingegeben werden können, oder der Eingabeabschnitt kann eine Tastatur, eine Maus, ei­ nen Strichmarkierungs- oder Strichcodeleser, einen Licht- oder Leuchtstift oder eine Fernbedienung für einen Remote- Betrieb aufweisen.

Der Anzeigeabschnitt 17 zeigt verschiedene Informatio­ nen an, z. B. eine Betriebs- oder Funktionsanleitung, Be­ triebs- oder Funktionsmenüs, Funktionstasten, eine Fahrt­ strecke zu durch den Benutzer geeignet gesetzten Führungs- oder Leitpositionen und Leit- oder Führungsansichten entlang der zu fahrenden Fahrtstrecke. Als Anzeigeabschnitt 17 ver­ wendbare Vorrichtungen sind beispielsweise eine Elektronen­ strahlröhren-(CRT-)Sichtanzeige, eine Flüssig­ kristall-Sichtanzeige (LCD), eine Plasma-Sichtanzeige und eine Holo­ grammvorrichtung, die Hologramme auf die Frontscheibe proji­ ziert.

Ein Audio- oder Sprachsignal-Eingabeabschnitt 18 be­ steht aus einem Mikrofon oder einer ähnlichen Einrichtung und ermöglicht die akustische Eingabe erforderlicher Infor­ mationen. Der Audio- oder Sprachsignal-Ausgabeabschnitt 19 weist einen Sprachsynthetisator und einen Lautsprecher auf und gibt durch den Sprachsynthetisator synthetisierte aku­ stische oder Sprachsignal-Leit- oder Führungsinformationen aus. Außer den durch den Sprachsynthetisator synthetisierten Sprachsignalen können verschiedenartige Leit- oder Führungs­ informationen im voraus auf einem Magnetband aufgezeichnet und durch den Lautsprecher ausgegeben werden. Alternativ können die durch den Sprachsynthetisator synthetisierten Sprachsignale mit den Sprachsignalen vom Band kombiniert werden.

In einem solchen Navigationssystem 10 besteht eine Fahrzeugpositionserfassungseinrichtung aus dem Ist-Positi­ onserfassungsabschnitt 13, und eine Straßeninformationser­ fassungseinrichtung wird durch den Datenspeicherabschnitt 12 gebildet. Außerdem wird eine Straßenmerkmalbestimmungsein­ richtung durch den Datenspeicherabschnitt 12, den Ist-Positionserfassungsabschnitt 13 und den Navigationsverarbei­ tungsabschnitt 11 gebildet.

Ferner wird eine Einrichtung zum Festlegen eines Steuerintervalls durch den Ist-Positionserfassungsabschnitt 13, den Datenspeicherabschnitt 12 und den Navigationsverar­ beitungsabschnitt 11 gebildet.

Ein Intervall in Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug, in dem eine Steuerung ausgeführt werden soll, wird durch den Navi­ gationsverarbeitungsabschnitt 11 basierend auf der durch den Ist-Positionserfassungsabschnitt 13 erfaßten Fahrzeugpositi­ on und der durch die Straßeninformationserfassungseinrich­ tung erfaßten Straßeninformation festgelegt. Ein Intervall, in dem eine Steuerung ausgeführt werden soll, ist das näch­ ste Intervall von Intervallen der zu fahrenden Straßen, in dem erwartet wird, daß Verzögerungs- und Beschleunigungsvor­ gänge des Fahrzeugs als Serie von Fahrfunktionen durchge­ führt werden. Beispielsweise kann eine Kreuzung oder eine Kurve als solches Intervall betrachtet werden.

Insbesondere ist ein Mittelpunkt P einer Kreuzung als ein Bezugspunkt gekennzeichnet, und ein Intervall, das sich von einer Position 10 Meter vor dem Punkt über eine Strecke von 20 Meter in Richtung Kreuzungsausfahrt erstreckt, wird als Intervall e festgelegt, in dem eine Steuerung durchge­ führt werden soll. Im Fall einer Kurve kann ein Begrenzungs- oder Schnittpunkt oder der tiefste oder äußerste Punkt der Kurve als Bezugspunkt verwendet werden, um vor und hinter einem solchen Punkt vorgegebene Abstände und dadurch ein In­ tervall festzulegen, in dem eine Steuerung ausgeführt werden soll.

Der Ausdruck "eine zu fahrende Straße" bezeichnet eine als Fahrtstrecke oder -kurs für das Fahrzeug festgelegte Straße, wenn eine Fahrtstrecke festgesetzt ist, und bezeich­ net eine voraussichtlich oder erwartungsgemäß zu fahrende Straße, wenn das Fahrzeug beispielsweise geradeaus fährt, wenn keine Fahrtstrecke festgesetzt ist. Durch Bereitstellen einer Einrichtung zum Erfassen einer gefahrenen Fahrtstrecke zum Suchen oder Erfassen einer solchen zu fahrenden Straße, kann eine zu fahrende Straße präziser festgelegt und die Steuerbarkeit verbessert werden.

Der Automatik-Getriebe-(A/T-)Modusauswahlabschnitt 20 ist ein später beschriebener Funktionsabschnitt zum Auswäh­ len eines Getriebemodus in einem Abschnitt zum Bestimmen ei­ ner Getriebestufe. Für den Erfassungsabschnitt 20 werden ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 31 als Fahrzeuggeschwindig­ keitserfassungseinrichtung, ein Bremsensensor 32 als Fahrt­ funktionserfassungseinrichtung, ein Beschleunigungspedalsen­ sor 33, ein Blinkersensor 34 und ein Drosselklappenöffnungs­ sensor 35 verwendet. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 31 erfaßt eine Fahrzeuggeschwindigkeit V, der Bremsensensor 32 erfaßt den aktivierten und den nicht-aktivierten Zustand der Bremse, der Beschleunigungspedalsensor 33 erfaßt die Stel­ lung bzw. den Betätigungsgrad α des Beschleunigungspedals, der Blinkersensor 35 erfaßt den aktivierten und den nicht­ aktivierten Zustand des Blinkers und der Drosselklappenöff­ nungssensor 35 erfaßt den Drosselklappenöffnungsgrad θ. Au­ ßerdem kann der Fahrtzustanderfassungsabschnitt 30 verwendet werden, um, unabhängig davon, ob ein Temporegler oder Tem­ postat aktiviert ist oder nicht, ein Licht eingeschaltet ist oder nicht und der Scheibenwischer aktiviert ist oder nicht, das Übersetzungsverhältnis zu erfassen.

Die Steuerungseinrichtung 5 empfängt ein Fahrzeugge­ schwindigkeitssignal, ein Beschleunigungspedalstellungssi­ gnal vom Beschleunigungspedalsensor, ein Drosselklappenöff­ nungssignal vom Drosselklappensensor, Signale, die den akti­ vierten bzw. den nicht-aktivierten Zustand der Bremse anzei­ gen, vom Bremsensensor, Signale, die den aktivierten bzw. den nicht-aktivierten Zustand des Blinkers anzeigen, vom Blinkersensor und Straßeninformationen vom Navigationssystem 10. Außerdem wird die Absicht des Fahrers, einen Verzöge­ rungsvorgang auszuführen, basierend auf den Signalen, die den aktivierten bzw. den nicht-aktivierten Zustand der Brem­ se anzeigen, und den Signalen, die den aktivierten bzw. den nicht aktivierten Zustand des Blinkers anzeigen, bestätigt.

Die Steuerungseinrichtung 5 steuert die Motorleistung basierend auf der erfaßten Fahrzeuggeschwindigkeit V und dem Betätigungsgrad α des Beschleunigungspedals und ähnlichen Informationen, steuert eine Motorsteuerungseinrichtung 6, definiert einen oberen Getriebestufen-Grenzwert in einem In­ tervall, in dem eine Steuerung ausgeführt werden soll, ba­ sierend auf den vom Navigationsverarbeitungsabschnitt 11 zu­ geführten Straßeninformationen, und gibt ein Signal, durch das die Getriebestufen gesteuert werden, an eine später be­ schriebene Getriebesteuerungseinrichtung 40 aus.

Diese Steuerungseinrichtung 5 bildet eine Getriebestu­ fensteuerungseinrichtung, die den durch die Getriebesteue­ rungseinrichtung 40 definierten oberen Getriebestufen-Grenzwert reguliert oder einstellt.

Diese Steuerung zum Regulieren des oberen Getriebestu­ fen-Grenzwertes wird basierend auf einer in Fig. 3 durch ein Diagramm dargestellten Tabelle zum Regulieren oder Einstel­ len von Getriebestufen ausgeführt. Die Tabelle zum Regulie­ ren oder Einstellen von Getriebestufen wird festgelegt, um zu versuchen, eine optimale Getriebestufe für eine Beschleu­ nigung unter Bezug auf die Fahrzeuggeschwindigkeit auszuwäh­ len. Die Inhalte der Tabelle können basierend auf bestimmten Faktoren, z. B. der Steigung der Straße, dem Fahrzeugtyp, dem Fahrzeuggewicht, der Art der Kreuzung, der Anzahl von an der Kreuzung kreuzenden Fahrspuren und darauf, ob das Fahrzeug nach links oder nach rechts drehen soll, geändert werden. Beispielsweise kann die Tabelle im Fall einer bergauffüh­ renden Straße so geändert werden, daß die Steuerung relativ schnell ausgeführt wird, um eine Schaltstufe für einen nied­ rigeren Gang einzustellen.

Die Steuerungseinrichtung 5 bestätigt die Position des Fahrzeugs und reagiert, wenn das Fahrzeug in ein Intervall eintritt, in dem eine Steuerung ausgeführt werden soll, auf einen Übergang von einem aktivierten Zustand auf einen nicht-aktivierten Zustand des Beschleunigungspedals durch Definieren eines oberen Getriebestufen-Grenzwertes bezüglich der Fahrzeuggeschwindigkeit V zu diesem Zeitpunkt basierend auf der vorstehend beschriebenen Tabelle zum Regulieren oder Einstellen von Getriebestufen. Zu diesem Zeitpunkt findet, wenn die Getriebestufe des derart definierten oberen Grenz­ wertes niedriger ist als die aktuell eingestellte Getriebe­ stufe, ein Schaltvorgang zu einem niedrigeren Gang statt, und die Motorbremse wird aktiviert. In diesem Fall wird, weil die Absicht einer Verzögerung durch den Übergang des Beschleunigungspedals bereits bestätigt wurde, durch den Schaltvorgang zu einem niedrigeren Gang nur ein geringes störendes oder unangenehmes Gefühl verursacht.

Wenn das Fahrzeug in ein Intervall eintritt, in dem ei­ ne Steuerung ausgeführt werden soll, und das Beschleuni­ gungspedal nicht aktiviert ist, stellt der nicht-aktivierte Zustand des Beschleunigungspedals nicht notwendigerweise die Absicht dar, eine Verzögerung auszuführen. Dann wird die Ab­ sicht, einen Verzögerungsvorgang auszuführen, durch andere Funktionen bestätigt. Beispielsweise kann die Steuerung zum Einstellen des oberen Getriebestufen-Grenzwertes basierend darauf beginnen, daß die Bremse betätigt bzw. aktiviert oder der Blinker eingeschaltet wird.

Wie in Fig. 2 dargestellt, weist die Auto­ matik-Getriebevorrichtung 4 ein Automatik-Getriebe 41 (bei der vorliegenden Ausführungsform ein mehrstufiges Getriebe mit fünf Getriebestufen), ein Stellglied 42 zum Einstellen von Getriebeübersetzungsverhältnissen (bei der vorliegenden Aus­ führungsform eine Hydrauliksteuerungsschaltung zum Einstel­ len von fünf Getriebestufen) und eine Getriebesteuerungsein­ richtung 40 zum Ausgeben eines Aktivierungssignals an das Stellglied 42 auf. Die Getriebesteuerungseinrichtung 40 emp­ fängt das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal, das Beschleuni­ gungspedalstellungssignal vom Beschleunigungspedalsensor und das Drosselklappenöffnungssignal vom Drosselklappensensor. Die Kommunikation zwischen der Getriebesteuerungseinrichtung 40 und der Motorsteuerungseinrichtung 6 wird nach Erforder­ nis ermöglicht.

Die Getriebesteuerungseinrichtung 40, die eine Einrich­ tung zum Einstellen des Getriebeübersetzungsverhältnisses bildet, bestimmt die auszuwählende Getriebestufe unter Ver­ wendung beispielsweise einer Datentabelle zum Bestimmen der Getriebestufe basierend auf dem Drosselklappenöffnungsgrad und der Fahrzeuggeschwindigkeit (Getriebestufentabelle). Für die Getriebestufentabelle werden ein Normalmodus, ein Lei­ stungsmodus, ein Modus für eine geneigte Straße und ähnliche Modi bereitgestellt und können durch den Fahrer nach Wunsch oder durch eine Steuerung in Abhängigkeit von den Straßenbe­ dingungen geschaltet werden.

Außerdem werden, wenn ein Getriebestufensteuersignal von der Steuerungseinrichtung 5 zugeführt wird, die Getrie­ bestufen innerhalb des regulierten Bereichs gesteuert. Auch wenn die Getriebesteuerungseinrichtung 40 beispielsweise entschieden hat, den fünften Getriebegang zu verwenden, wird ein dem Stellglied 4 zugeführtes Befehlssignal nur im Be­ reich von einem ersten Getriebegang bis zu einem vierten Ge­ triebegang ausgegeben, wenn die Steuerungseinrichtung den vierten Getriebegang als oberen Grenzwert gesetzt hat. Ein in einem solchen Bereich festgelegtes Befehlssignal wird dem Stellglied 42 zugeführt, um das Getriebeübersetzungsverhält­ nis einzustellen.

Nachstehend wird ein durch die Steuerungseinrichtung bezüglich den Getriebestufen ausgeführter Steuerungsablauf für den Fall, daß das Fahrzeug eine Kreuzung durchfährt, un­ ter Bezug auf die in Fig. 4 und 5 dargestellten Ablaufdia­ gramme beschrieben.

Zunächst wird die Fahrzeugposition durch den Ist-Positionserfassungsabschnitt 13 erfaßt und die Annäherung an eine Kreuzung bezüglich der Fahrzeugposition bestätigt. Dar­ aufhin wird ein Intervall e, in dem eine Steuerung ausge­ führt werden soll, zwischen Positionen vor und hinter einem Bezugspunkt P in der Kreuzung (Kreuzungsknoten) festgelegt, die vom Bezugspunkt um vorgegebene Abstände in Fahrtrichtung beabstandet sind (Schritt S10). Nachdem das Intervall e, in dem die Steuerung ausgeführt werden soll, festgelegt ist, wird mit der Steuerung für einen Kreuzungsbereich begonnen (Schritt S20) (Fig. 5).

Durch Erfassen der Fahrzeugposition wird festgestellt, ob das Fahrzeug in das Intervall eingefahren ist, in dem die Steuerung ausgeführt werden soll, oder nicht (Schritt S201). Wenn das Fahrzeug sich nicht im Intervall e befindet (d. h., wenn die Antwort bei Schritt S201 NEIN lautet), kehrt die Verarbeitung zum Hauptprogramm zurück. Wenn das Fahrzeug sich im Intervall e befindet (d. h., wenn die Antwort bei Schritt S201 JA lautet), wird die Fahrzeuginformation erfaßt (Schritt S203). Die Fahrzeuginformaton umfaßt die aktuelle Getriebestufe, die Fahrzeuggeschwindigkeit V, Informationen darüber, ob das Beschleunigungspedal auf den aktivierten oder den nicht-aktivierten Zustand eingestellt ist, und dar­ über, ob die Bremse auf den aktivierten oder den nicht- aktivierten Zustand eingestellt ist.

Daraufhin wird festgestellt, ob das Beschleunigungspe­ dal auf den nicht-aktivierten Zustand eingestellt ist oder nicht (Schritt S205). Wenn das Beschleunigungspedal auf den aktivierten Zustand eingestellt ist (d. h., wenn die Antwort bei Schritt S205 NEIN lautet), schreitet die Verarbeitung zu Schritt S215 fort.

Wenn das Beschleunigungspedal nicht aktiviert ist (d. h., wenn die Antwort bei Schritt S205 JA lautet), wird basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit V und der in Fig. 3 als Diagramm dargestellten Tabelle zum Regulieren der Ge­ triebestufen ein oberer Getriebestufen-Grenzwert bestimmt.

Daraufhin wird festgestellt, ab die Bremse aktiviert ist oder nicht (Schritt S209) . Wenn die Bremse aktiviert ist (d. h., wenn die Antwort bei Schritt S209 JA lautet), wird festgestellt, daß der Fahrer eher oder eindeutiger die Ab­ sicht hat, einen Verzögerungsvorgang auszuführen, als wenn das Beschleunigungspedal aktiviert oder betätigt ist. In diesem Fall wird der bei Schritt S207 bestimmte obere Ge­ triebestufen-Grenzwert unverändert als ein Getriebestufenbe­ fehlswert festgelegt.

Wenn die Bremse nicht aktiviert ist (d. h., wenn die Antwort bei Schritt S209 NEIN lautet), wird, weil nicht aus­ reichend oder eindeutig festgestellt wurde, daß der Fahrer beabsichtigt, einen Verzögerungsvorgang auszuführen, festge­ stellt, ob bei Schritt S207 zum Regulieren von Getriebestu­ fen der zweite Getriebegang festgelegt wurde oder nicht (Schritt S211). Dies ist eine Vorbereitung, die hinsichtlich der Größe des Stoßes oder Rucks, der bei einer Gangänderung auftritt, und eines unangenehmen oder störenden Gefühls vor­ genommen wird, das durch das Fahrzeugverhalten verursacht wird, wenn die Getriebestufe auf den zweiten Getriebegang eingestellt wird, weil die Absicht des Fahrers nicht bestä­ tigt wurde.

Wenn die Getriebestufe nicht auf den zweiten Getriebe­ gang eingestellt ist (d. h., wenn die Antwort bei Schritt S211 NEIN lautet), wird der bei Schritt S207 bestimmte obere Getriebestufen-Grenzwert unverändert als Befehlswert verwen­ det. Außerdem kann das Fahrzeug in diesem Fall die Kreuzung durchfahren, indem es durch seine Trägheit angetrieben wird, wobei das Beschleunigungspedal auf den nicht-aktivierten Zu­ stand eingestellt ist.

Wenn der zweite Getriebegang eingestellt ist (d. h., wenn die Antwort bei Schritt S211 JA lautet), wird der obere Getriebestufen-Grenzwert auf den dritten Getriebegang geän­ dert (Schritt S213). Anschließend wird der bei den Schritten S207 und S213 bestimmte obere Getriebestufen-Grenzwert an die Getriebesteuerungseinrichtung 40 ausgegeben (Schritt S219), und die Verarbeitung kehrt zum Hauptprogramm zurück.

Wenn bei Schritt S205 festgestellt wurde, daß das Be­ schleunigungspedal aktiviert ist, wird festgestellt, ob die Schritte S207 bis S213 im Intervall e bereits ausgeführt wurden oder nicht (Schritt S215). Wenn dies der Fall ist (d. h., wenn die Antwort bei Schritt S215 JA lautet), bedeu­ tet dies, daß der Verzögerungsvorgang für das Durchfahren der Kreuzung bereits abgeschlossen ist und der Fahrer das Fahrzeug beschleunigen kann. Daher wird ein oberer Getriebe­ stufen-Grenzwert basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit V und der in Fig. 3 als Diagramm dargestellten Tabelle zum Einstellen der Getriebestufen bestimmt (Schritt S217).

Der bei Schritt S217 bestimmte obere Getriebe­ stufen-Grenzwert wird an die Getriebesteuerungseinrichtung ausgege­ ben (Schritt S219), und die Verarbeitung kehrt zum Hauptpro­ gramm zurück.

Wenn die Schritte S207 bis S203 nicht ausgeführt wurden (d. h., wenn die Antwort bei Schritt S215 NEIN lautet), kehrt die Verarbeitung zum Hauptprogramm zurück. Dies bedeutet, daß das Fahrzeug die Kreuzung mit betätigtem oder aktivier­ tem Beschleunigungspedal durchfahren hat und ein Verzöge­ rungs- und ein Beschleunigungsvorgang nicht als Serie von Fahrfunktionen durchgeführt wurden.

Die Getriebesteuerungseinrichtung 40 wählt eine Getrie­ bestufe basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit V und ei­ ner normalen Tabelle für die Getriebestufen aus, vergleicht die Getriebestufe mit dem bei Schritt S219 als Befehlswert aus gegebenen oberen Getriebestufen-Grenzwert und wählt die Getriebestufe des niedrigsten Getriebegangs aus. Daraufhin gibt sie ein Befehlssignal an das Stellglied 42 aus, so daß die zuletzt ausgewählte Getriebestufe eingestellt wird. Durch diese Steuerung findet in Abhängigkeit von der Fahr­ zeuggeschwindigkeit ein Schaltvorgang zu einem niedrigeren Getriebegang statt, wenn die zuletzt ausgewählte Getriebe­ stufe niedriger ist als die aktuell eingestellte Getriebe­ stufe. Dadurch kann eine Antriebskraft gemäß der Absicht des Fahrers eingestellt und zügig aus einer Kreuzung herausge­ fahren werden.

Der vorstehend beschriebene Steuerungsablauf kann ent­ weder durch die Getriebesteuerungseinrichtung 40 oder durch den Navigationsverarbeitungsabschnitt 11 ausgeführt werden, und alternativ kann eine Anordnung verwendet werden, bei der die Steuerungseinrichtung 5, die Getriebesteuerungseinrich­ tung 40 und der Navigationsverarbeitungsabschnitt 11 jeweils für einen Teil einer solchen Steuerung verantwortlich sind.

Die vorstehend beschriebene Getriebestufensteuerung führt zu nachstehend beschriebenen Operationen oder Be­ triebsfunktionen eines Fahrzeugs. Wie in Fig. 6 dargestellt, wird ein Fahrzeug, das in ein Intervall eingetreten ist, in dem eine Steuerung ausgeführt werden soll, als Ergebnis ei­ nes durch Deaktivieren des Beschleunigungspedals verursach­ ten Schaltvorgangs zu einem niedrigeren Getriebegang verzö­ gert. Zu diesem Zeitpunkt wird eine optimale Getriebestufe für einen nächsten Beschleunigungsvorgang gemäß der Ge­ schwindigkeit des fahrenden Fahrzeugs eingestellt. Dadurch beginnt, wenn das Beschleunigungspedal aktiviert wird, nach­ dem das Fahrzeug die Kreuzung durchfahren hat bzw. aus der Kreuzung heraus fährt, sofort ein Beschleunigungsvorgang, weil die optimale Getriebestufe für den Beschleunigungsvor­ gang bereits eingestellt wurde. Dadurch wird ein durch den Fahrer beabsichtigter zügiger Beschleunigungsvorgang er­ reicht.

Die Getriebesteuerungseinrichtung kann eine Getriebe­ stufe basierend auf dem Drosselklappenöffnungsgrad und der Fahrzeuggeschwindigkeit oder basierend auf der Beschleuni­ gungspedalstellung und der Fahrzeuggeschwindigkeit festle­ gen. Alternativ kann eine Anordnung verwendet werden, bei der eine Getriebestufe basierend auf der Größe des Motor­ drehmoments und der Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt wird.

Die in Fig. 3 als Diagramm dargestellte Tabelle weist einen Hysterese- oder Übergangsbereich zum Verhindern von Regelschwingungen auf. Die in durchgezogenen Linien darge­ stellten Grenzen werden verwendet, wenn die Fahrzeugge­ schwindigkeit V zunimmt, und die in gestrichelten Linien dargestellten Grenzen werden verwendet, wenn die Fahrzeugge­ schwindigkeit abnimmt.

Es kann eine Automatik-Getriebevorrichtung mit einem stufenlosen Getriebe verwendet werden, wobei in diesem Fall die Einrichtung zum Festlegen des Getriebeübersetzungsver­ hältnisses anstelle von Getriebestufen den Bereich von Ge­ triebeübersetzungsverhältnissen festlegt.

Wenn, wie vorstehend beschrieben, ein Beschleunigungs­ vorgang in einem Intervall ausgeführt wird, in dem eine Steuerung ausgeführt werden soll, wird durch eine erfin­ dungsgemäße Fahrzeugsteuerungseinrichtung im voraus in Er­ wartung des nächsten Beschleunigungsvorgangs eine optimale Getriebestufe für einen Beschleunigungsvorgang eingestellt. Dadurch wird eine zügige und hochgradig reaktionsschnelle Steuerung von Getriebeübersetzungsverhältnissen ermöglicht, um der Absicht des Fahrers zu entsprechen.

Die Zuverlässigkeit des Steuerungsablaufs kann außerdem erhöht werden, indem der Beginn der Steuerung festgelegt wird, nachdem die Absicht des Fahrers, einen Verzögerungs­ vorgang auszuführen, basierend darauf, ob das Beschleuni­ gungspedal, die Bremse und der Blinkers betätigt sind, be­ stätigt wird.

Außerdem kann, weil unnötige Schaltvorgänge der Getrie­ beschaltstufen unterdrückt werden, die Belastung des Ge­ triebes vermindert werden.

Claims (4)

1. Fahrzeugsteuerungseinrichtung mit:
einer Straßeninformationserfassungseinrichtung zum Erfassen von Straßeninformationen;
einer Fahrzeugpositionserfassungseinrichtung zum Erfassen der Position des Fahrzeugs auf einer Straße;
einer Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungseinrichung zum Erfassen der Geschwindigkeit des Fahrzeugs;
einer Einrichtung zum Festlegen eines Steuerinter­ valls zum Festlegen eines Intervalls auf der gefahrenen Straße mit einer Kreuzung, in dem eine Steuerung ausgeführt werden soll, von der Position des Fahrzeugs;
einer Automatik-Getriebevorrichtung zum automati­ schen Auswählen eines Getriebeübersetzungsverhältnis­ ses;
einer Einrichtung zum Regulieren eines Getriebe­ übersetzungsverhältnisses zum Regulieren eines oberen Grenzwertes für Getriebeübersetzungsverhältnisse in dem Intervall, in dem eine Steuerung ausgeführt werden soll, basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit;
einer Fahrtfunktionserfassungseinrichtung zum Er­ fassen einer Fahrtfunktion des Fahrers; und
einer Einrichtung zum Einstellen eines Getriebe­ übersetzungsverhältnisses zum Einstellen des durch die Automatik-Getriebevorrichtung ausgewählten Getriebe­ übersetzungsverhältnisses in einem Bereich, der basie­ rend auf einer vorgegebenen Fahrtfunktion definiert ist.

2. Fahrzeugsteuerungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei die durch die Fahrtfunktionserfassungseinrichtung er­ faßte Fahrfunktion eine Aktivierung eines Beschleuni­ gungspedals, eine Aktivierung einer Bremse, oder das Einschalten eines Blinkers ist.

3. Fahrzeugsteuerungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Automatik-Getriebevorrichtung ein mehrstufi­ ges Getriebe ist.

4. Fahrzeugsteuerungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Automatik-Getriebevorrichtung ein stufenloses Getriebe ist.