DE3028601A1

DE3028601A1 - Anordnung und verfahren zur steuerung von motorfahrzeugen, deren kraftuebertragung mit einem freilauf ausgestattet ist

Info

Publication number: DE3028601A1
Application number: DE19803028601
Authority: DE
Inventors: Ettore Cordiano
Original assignee: Fiat Auto SpA
Current assignee: Fiat Auto SpA
Priority date: 1980-02-05
Filing date: 1980-07-28
Publication date: 1981-08-06
Also published as: IT1128017B; IT8067169A0; DE3028601C2

Description

Anordnung und Verfahren zur Steuerung von Motorfahrzeugen,
deren Kraftübertragung mit einem Freilauf ausgestattet ist.
Die Erfindung betrifft eine Anordnung und ein Verfahren zur Steuerung von Motorfahrzeugen, deren Kraftübertragung mit einem Freilauf ausgestattet ist.
In der Automobiltechnik ist die Anwendung eines Freilaufs zwischen der Antriebswelle des Schaltgetriebes und der Kraftübertragungswelle seit langem bekannt. Die Anordnung eines Freilaufs bringt verschiedene Vorteile mit sich: Wenn die Freilaufkupplung gelöst ist, d.h. wenn sich das angetriebene Teil schneller dreht als das antreibende Teil, wird die Speisung des Motors auf ein Minimum reduziert, während die kinetische Energie zur Fortsetzung der Fahrt maximal ausgenutzt wird, ohne daß das Schaltgetriebe in den Leerlauf gebracht werden muß, wie dies bei Fehlen eines Freilaufs erforderlich ist. Da der entsprechende Gang des Schaltgetriebes eingelegt bleiben kann, wird die normale, d.h. die vom Motor angetriebene Fahrt durch einfaches Beschleunigen des Motors fortgesetzt. Normalerweise befindet sich der Freilauf auf der Antriebswelle am Ausgang des Schaltgetriebes vor dem Kardangelenk oder zwischen den Räderpaaren des Schaltgetriebes.
Es ist bei einem Kraftübertragungssystem mit Freilauf offensichtlich erforderlich, Mittel vorzusehen, mit denen das antreibende und das angetriebene Teil des Freilaufs fest miteinander gekuppelt werden können, wenn die Wirkung des Freilaufs Gefahren mit sich bringen könnte wie beispielsweise dann, wenn der Motor als Bremse dienen soll.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuerungsanordnung für Motorfahrzeuge, deren Kraftübertragung mit einem Freilauf ausgestattet ist, zu schaffen, die eine automatische Steuerung der Fahrzeugführung zuläßt und eine Verringerung des Kraftstoffverbrauches ermöglicht.
Eine Steuerungsanordnung zur Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch 1 beschrieben.
Wenn die dort genannten Steuerungsmittel sich in ihrer der Aktivierung der ersten Steuerungsstrategie entsprechenden Stellung befinden, wird das Motorstellorgan bei Änderung der Position des Gaspedals in Abhängigkeit von dieser Position automatisch verstellt. Wenn die Steuerungsmittel sich hingegen in ihrer der Aktivierung der zweiten Steuerungsstrategie entsprechenden Stellung befinden und die effektive Fahrzeuggeschwindigkeit von der vom Fahrer gewünschten Geschwindigkeit um einen Wert abweicht, der kleiner ist als der erste vorbestimmte Schwellwert, schwankt die Fahrzeuggeschwindigkeit infolge der aufeinanderfolgenden Beschleunigungs- und Verzögerungsphasen kontinuierlich zwischen den beiden genannten Bezugswert ten. Die Beschleunigungs- und Verzögerungsphasen gewährleisten, daß der Mittelwert der Fahrzeuggeschwindigkeit dem Wert der von dem Fahrer gewünschten Geschwindigkeit entspricht. Während der Beschleunigungsphasen kann der Motor in einem Betriebspunkt hoher Drehzahl arbeiten, während er während der Verzögerungsphase durch die Wirkung des Freilaufs von der Kraftübertragung abgetrennt wird und mit minimaler Drehzahl läuft, so daß ein verringerter Kraftstoffverbrauch gewährleistet ist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Steuerungsanordnung gemäß der Erfindung sind Gegenstand der Patentansprüche 2 bis 8, auf die hiermit zur Verkürzung der Beschreibung ausdrücklich verwiesen wird.
Bei der Weiterbildung gemäß Patentanspruch 2 ist außer den beiden im Patentanspruch 1 genannten Steuerungsstrategien eine dritte Steuerungsstrategie für die Fahrt mit konstanter Fahrzeuggeschwindigkeit vorgesehen. Wenn die entsprechenden Steuerungsmittel aktiviert werden, können zwei unterschiedliche Folgen von Operationen ausgewählt werden. Bei der ersten Operationsfolge wird die Fahrzeuggeschwindigkeit konstant auf dem Wert der von dem Fahrer gewählten und gespeicherten Geschwindigkeit gehalten.Bei der zweiten Operationsfolge schwankt die Fahrzeuggeschwindigkeit kontinuierlich zwischen zwei Bezugswerten, wobei sie abwechselnd Beschleunigungs- und Verzögerungsphasen durchläuft, derart daß die mittlere Fahrzeuggeschwindigkeit weder konstant der gespeicherten von dem Fahrer gewählten Geschwindigkeit entspricht. Auch in diesem letztgenannten Fall läuft der Motor während der Beschleunigungsphasen mit höherer Drehzahl, während er bei den Verzögerungsphasen durch die Wirkung des Freilaufs von der Kraftübertragung abgetrennt ist und mit geringstmöglicher Drehzahl läuft, was zu dem angestrebten verringerten Kraftstoffverbrauch führt.
Es ist weiter Aufgabe der Erfindung ein Verfahren zur Steuerung eines mit einer Kraftübertragung mit Freilauf ausgestatteten Motorfahrzeuges anzugeben.
Das Steuerungsverfahren gemäß der Erfindung ist im Patentanspruch 9 beschrieben.
Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen dieses Steuerungsverfahrens sind Gegenstand der Patentansprüche 10 bis 15, auf die hiermit zur Verkürzung der Beschreibung ausdrücklich verwiesen wird.
Im folgenden sei die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert: Fig. 1 zeigt schematisch eine Steuerungsanordnung gemäß der Erfindung, Fig. 2 bis 5 zeigen Flußdiagramme zur Veranschaulichung der Erfindung, Fig. 6 zeigt ein Diagramm zur Veranschaulichung des Funktionsprinzips der Anordnung gemäß der Erfindung.
Das in Fig. 1 dargestellte System ist bei einem Motorfahrzeug anwendbar, dessen Kraftübertragung mit einem Freilauf ausgestattet ist.
Ein von einem Positionswandler (beispielsweise einem Potentiometer) gebildeter Sensor 1 ist mit dem Gaspedal 2 des Fahrzeuges gekuppelt und liefert ein Signal 3, das für die Position des Gaspedals 2 kennzeichnend ist. Ein von einem Geschwindigkeitswandler (beispielsweise einem phonischen Rad) gebildeter Sensor 4 liefert ein Signal 5, das für die Fahrzeuggeschwindigkeit kennzeichnend ist.
Wie sich aus der folgenden Beschreibung ergibt, kann die Anordnung gemäß der Erfindung nach drei unterschiedlichen Steuerungsstrategien arbeiten, die mit A, B bzw. C bezeichnet sind. Mit 6 sind Steuerungsmittel für den Ausschluß der zweiten Steuerungsstrategie B bezeichnet.Falls diese Steuerungsmittel aktiviert sind, arbeitet die Anordnung entsprechend der ersten Steuerungsstrategie A.
Mit 7 sind Steuerungsmittel zur Aktivierung der dritten Steuerungsstrategie C bezeichnet. Mit 8 bzw. 9 sind Sensoren bezeichnet, die die Betätigung des Bremspedals bzw.
des Kupplungspedals des Fahrzeuges signalisieren. Ein Sensor 10 liefert ein Signal, das für den eingelegten Gang des Schaltgetriebes kennzeichnend ist.
Mit 11 ist ein von einem Geschwindigkeitswandler (beispielsweise einem phonischen Rad) gebildeter Sensor bezeichnet, der ein Signal 12 liefert, welches für die Motorgeschwindigkeit kennzeichnend ist. Die von den Steuerungsmitteln 6 und 7 und von den Sensoren 8, 9, 10 und 11 gelieferten Signale bilden die Steuerungs- und Zustandssignale des Fahrzeuges. Diese Signale werden zusammen mit den die Position des Gaspedals bzw. die Fahrzeuggeschwindigkeit kennzeichnenden Signalen 3 bzw. 5 einem Rechner 13 zugeführt. Dieser ist mit einem Betätigungsorgan 14 für einen Elektromotor 15 verbunden, der das mit 16 bezeichnete Stellorgan des Motors steuert. Das dargestellte Ausführungsbeispiel bezieht sich auf einen Verbrennungsmotor. Das Motorstellorgan besteht infolgedessen aus der Drosselklappe des Vergasers. Ein von einem Positionswandler (beispielsweise einem Potentiometer) gebildeter Sensor 17 liefert an das Betätigungsorgan 14 ein Signal, das für die Position der Drosselklappe 16 kennzeichnend ist. An den Rechner 13 können Anzeigemittel 18 angeschlossen sein, welche Betriebsinformationen oder diagnostische Informationen für den Fahrer bzw. den Werkstattmechaniker liefern. Es sind ferner Sicherheitssysteme 19 vorgesehen, welche die Steuerungsstrategie B ausschalten, wenn ihre Verwendung Nachteile mit sich bringt.
Das Steuerungsverfahren ist in den in Fig. 2 bis 5 dargestellten Flußdiagrammen veranschaulicht. In dem Rechner 13 ist eine erste Funktion gespeichert, die bei Änderung der Position des Gaspedals die optimale Position der Drosselklappe liefert, sowie eine zweite Funktion, die bei Änderung der Position des Gaspedals den entsprechenden Wert der von dem Fahrer gewünschten Geschwindigkeit liefert.
Gemäß Fig. 2 beginnt der Rechner 13 bei dem Anfahren des Fahrzeuges mit der Durchführung der ersten Steuerungsstrategie A. Diese Steuerungsstrategie beinhaltet - wie aus Fig. 3 ersichtlich ist - eine Phase 20, in der die von den Sensoren 1 und 17 signalisierten Positionen des Gaspedals 2 bzw. der Drosselklappe aufgenommen werden.
Der Phase 20 folgt eine Phase 21, in der auf der Basis der genannten ersten in dem Rechner 13 gespeicherten Funktion die theoretische Position der Drosselklappe berechnet wird, die der aufgenommenen Position des Gaspedals entspricht. Es folgt eine Phase 22, in der der berechnete Wert und der tatsächliche Wert der Position der Drosselklappe miteinander verglichen werden. Wenn dieser Vergleich ergibt, daß die beiden Werte nicht zusammenfallen, folgt eine Phase 22a, in welcher der Elektromotor 15 die Drosselklappe 16 derart verstellt, daß letztere in die berechnete theoretische Position geführt wird. Die in Fig. 3 dargestellten Blöcke 20 bis 22a entsprechen dem Block 23 von Fig. 2. Nach Ablauf der Phase 22a schreitet der Rechner 13 zu einer Phase 24a, in der abgefragt wird, ob die Sicherheitssysteme 19 aktiviert sind. Falls dies zutrifft, wird die erste Steuerungsstrategie A mit den Phasen 20 bis 22a wiederholt. Falls die Steuerungssysteme nicht aktiviert sind, schreitet der Rechner 13 zu einer Phase 24b, in der abgefragt wird, ob die Steuerungsmittel 6 für den Ausschluß der zweiten Steuerungsstrategie B aktiviert worden sind. Falls dies nicht der Fall ist, beginnt der Rechner mit der Durchführung dieser zweiten Steuerungsstrategie 3. Falls die Steuerungsmittel 6 hingegen aktiviert sind, schreitet der Rechner 13 zu einer Phase 25, in der abgefragt wird, ob die Steuerungsmittel 7 zur Aktivierung der dritten Steuerungsstrategie C aktiviert sind. Falls dies der Fall ist, geht der Rechner 13 dazu über, nach der dritten Steuerungsstrategie C zu arbeiten, die auf der rechten Seite von Fig. 2 dargestellt ist. Falls die Steuerungsmittel 7 hingegen nicht aktiviert sind, werden die die erste Steuerungsstrategie A darstellenden Phasen 20 bis 22a wiederholt.
Sowohl bei Ende der die zweite Steuerungsstrategie B darstellenden Phasen, die in dem mit 26 (Fig. 2) bezeichneten Block zusammengefaßt sind, als auch bei Beendigung der die dritte Steuerungsstrategie C bildenden Phasen, die in dem mit 27 bezeichneten Block zusammengefaßt sind, werden die drei Phasen 24a, 24b und 25 durchgeführt.
Wie aus Fig. 4 erkennbar ist, umfaßt die zweite Steuerungsstrategie B eine Phase 28, in der die von dem Sensor 1 signalisierte Post ion des Gaspedals und der Wert der von dem Sensor 4 signalisierten Fahrzeuggeschwindigkeit aufgenommen werden. Es folgt sodann die Phase 29, in der die von dem Fahrer gewünschte Geschwindigkeit berechnet wird,die der Position des Gaspedals entspricht. Diese Berechnung erfolgt auf der Basis der genannten zweiten Funktion,die in dem Rechner 13 gespeichert ist. Es schließt sich eine Phase 30 an, in der abgefragt wird, ob das Maß der Difeenz zwischen den Werten der realen Fahrzeuggeschwindigkeit und der von dem Fahrer gewünschten Geschwindigkeit kleiner ist als ein vorbestimmter Schwellwert #o.
Wenn dies nicht der Fall ist, wird die in Fig. 2 schematisch durch den Block 26 dargestellte Operationsfolge sofort verlassen und zu der folgenden Phase 24 übergegangen.
Falls die Abfrage nach dem Maß der genannten Differenz hingegen positiv beantwortet wird, geht der Rechner zu einer Phase 31 über, in der abgefragt wird, ob das Drosselventil geöffnet ist oder genauer, ob der Öffnungsgrad des Drosselventils größer oder kleiner ist als ein vorbestimmter Bezugswert. Bei bejahender Antwort folgt eine Phase 32, während sich bei verneinender Antwort eine Phase 33 anschließt.
In der Phase 32 wird abgefragt, ob der effektive Wert der Fahrzeuggeschwindigkeit größer oder gleich oder aber kleiner ist als ein erster Bezugswert, welcher der Summe der in den Figuren mit dem Symbol V# bezeichneten von dem Fahrer gewünschten Geschwindigkeit und einem zweiten vorbestimmten Schwellwert #1 entspricht. Bei bejahender Antwort wird der Elektromotor 15 in der Weise aktiviert,daß die Drosselklappe geschlossen wird, wie dies schematisch durch den Block 34 angedeutet ist. Bei verneinender Antwort wird der Elektromotor 15 in der Weise aktiviert,daß er die Drosselklappe öffnet, was durch den Block 35 angedeutet ist.
In der Phase 33 wird abgefragt, ob die effektive Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner oder größer ist als ein zweiter Bezugswert, der der Differenz zwischen der von dem Fahrer gewünschten Geschwindigkeit und dem genannten zweiten Schwellwert #1 entspricht. Bei bejahender Antwort geht der Rechner zur Phase 35 über, während sich bei verneinender Antwort die Phase 34 anschließt. Sowohl nach der Phase 34 als auch nach der Phase 35 wird die in Fig.
2 durch den Block 26 wiedergegebene Operationsfolge verlassen und es erfolgt ein übergang zur nächstfolgenden Phase 24. Solange die den Phasen 24 und 25 entsprechenden Abfragen negativ beantwortet werden, wird die zweite Steuerungsstrategie B fortgesetzt, derart daß die reale Fahrzeuggeschwindigkeit zwischen dem ersten Bezugswert V#+#1 und dem zweiten Bezugswert V#-#1infolge aufeinanderfolgender Schließ- und Öffnungsbewegungen der Drosselklappe pendelt.
Wie aus Fig. 5 erkennbar ist beginnt die dritte Steuerungsstrategie C mit einer Phase 36, in welcher abgefragt wird, ob der Fahrer den Wert der erreichten Fahrzeuggeschwindigkeit zu speichern wünscht. Wenn dies der Fall ist, schließt sich eine Speicherphase 37 an. Wenn die Abfrage hingegen negativ beantwortet wird, folgt ohne Zwischenoperationen eine Phase 38, in der die Position der Drosselklappe 16 und die effektive Fahrzeuggeschwindigkeit aufgenommen wird. Nach der Phase 38 folgt eine Phase 39, in der abgefragt wird, ob die dritte Steuerungsstrategie C gemäß einer ersten im folgenden als "kontinuierlich" bezeichneten Prozedur oder gemäß einer zweiten Prozedur mit Beschleunigungs- und Verzögerungszyklen ablaufen soll.
Die erste Prozedur besteht darin, daß der Wert Fahrzeuggeschwindigkeit konstant auf dem von dem Fahrer gewählten und gespeicherten Geschwindigkeitswert gehalten wird. Die zweite Prozedur besteht darin, daß die mittlere Geschwindigkeit des Fahrzeuges konstant auf dem Wert der von dem Fahrer gewählten Geschwindigkeit gehalten wird, indem kontinuierliche Schwankungen der Fahrzeuggeschwindigkeit zwischen den beiden Bezugswerten ausgeführt werden. Dies geschieht analog zu dem entsprechenden Vorgang bei der zweiten Steuerungsstrategie 3 durch aufeinanderfolgende Beschleunigungs- und Verzögerungsphasen.
Falls die "kontinuierliche" Prozedur gewählt ist, schließt sich eine Phase 40, in der der Wert der effektiven Fahrzeuggeschwindigkeit mit dem von dem Fahrer gewählten und gespeicherten Wert verglichen wird. Wenn der Wert der effektiven Geschwindigkeit größer ist als der gespeicherte Wert, folgt eine Phase 41, in der der Elektromotor 15 aktiviert wird, derart daß die Drosselklappe allmählich geschlossen wird, während dann, wenn der Wert der effektiven Geschwindigkeit kleiner ist als der gespeicherte Geschwindigkeitswert, eine Phase 42 folgt, in welcher der Elektromotor 15 in der Weise aktiviert wird, daß die Drosselklappe allmählich geöffnet wird. Sowohl nach der Phase 41 als auch nach der Phase 42 wird die inFig. 2 durch den Block 27 veranschaulichte Operationsfolge verlassen und es folgt sofort die nächste Phase 24.
Wenn hingegen die zweitgenannte Prozedur (mit pendelnder Geschwindigkeit) gewählt wird, folgt eine Phase 43, in welcher abgefragt wird, ob die Drosselklappe 16 geöffnet ist oder genauer, ob der Öffnungsgrad der Drosselklappe größer oder zumindest gleich einem Bezugswert ist.
Der Phase 43 folgen Phasen 32 bis 35, die den für die zweite Steuerungsstrategie B beschriebenen Phasen analog sind. Am Ende dieser Phasen wird die in Fig. 2 mit dem Block 27 dargestellte Operationsfolge verlassen und es erfolgt ein direkter Übergang zu der nächstfolgenden Phase 24.
Die Steuerungsmittel 6 für den Ausschluß der zweiten Steuerungsstrategie B können manuell aktiviert werden. Sie werden jedoch auch automatisch von dem Rechner 13 aktiviert, wenn diesem von den Sensoren 8, 9, 10, 11 Signale zugeführt werden, welche die Aktivierung der Sicherheitssysteme 19 und demzufolge die Ausschaltung der zweiten Steuerungsstrategie B bewirken.
Es ist ferner die Speicherung einer dritten Funktion vorgesehen, die bei Änderung der effektiven Fahrzeuggeschwindigkeit und der von dem Fahrer gewünschten Geschwindigkeit den genannten ersten Schwellwert #o liefert. Außerdem ist die Speicherung einer vierten Funktion vorgesehen, die bei Änderung der effektiven Fahrzeuggeschwindigkeit und der gewünschten Geschwindigkeit den genannten zweiten Schwellwert #1 liefert. In diesem Fall berechnet der Rechner 13 periodisch den ersten Schwellwert #o und den zweiten Schwellwert #1 auf der Basis der dritten bzw. der vierten Funktion.
Die von dem Elektromotor 15 gesteuerten Bewegungen der Drosselklappe werden in Abhängigkeit von der effektiven Fahrzeuggeschwindigkeit und der von dem Fahrer gewünschten Geschwindigkeit berechnet.
Der Wert von dem Sensor 11 abgetasteten Motorgeschwindigkeit wird zusammen mit der von dem Sensor 4 gelieferten Fahrzeuggeschwindigkeit dazu benutzt, den jeweils eingelegten Gang des Schaltgetriebes zu ermitteln und damit diejenigen Gänge zu signalisieren, denen kein Freilauf zugeordnet ist. Der Sensor 11 erfüllt zusammen mit dem Sensor 4 dieselbe Funktion wie der Sensor 10 und stellt damit ein redundantes Element des Systems dar, das aus Sicherheitsgründen vorgesehen ist.
In Fig. 6 ist ein Diagramm dargestellt, anhand dessen das Funktionsprinzip der Anordnung gemäß der Erfindung weiter verdeutlicht werden soll. Fig. 6 bezieht sich auf ein Betriebsbeispiel, bei dem die Steuerungsmittel 6 für den Ausschluß der zweiten Steuerungsstrategie B nicht aktiviert sind und bei dem die Steuerungsmittel 7 zur Aktivierung der dritten Steuerungsstrategie C ebenfalls nicht aktiviert sind. In diesem Fall ist - wie weiter oben dargelegt wurde - die Antwort auf die in den Phasen 24 und 25 durchgeführten Entscheidungen in beiden Fällen negativ. Das System ist infolgedessen für die Durchführung der zweiten Steuerungsstrategie B vorbereitet. In dem Diagramm sind Geschwindigkeitswerte über der Zeit aufgetragen. Die stark durchgezogene Linie zeigt ein Beispiel des zeitlichen Verlaufes der von dem Fahrer gewünschten Geschwindigkeit. Es wird also unterstellt, daß die Position des Gaspedals sich derart ändert, daß der zeitliche Verlauf der gewünschten Geschwindigkeit, der auf der Basis der obengenannten zweiten in dem Rechner 13 gespeicherten Funktion berechnet wird, der in der Figur gezeichneten Kurve entspricht. Diese Kurve der gewünschten Geschwindigkeit V# liegt in einem schraffierten Band 44 mit der Breite 2 #1 #1 , das seinerseits im Innern eines Bandes 45 der Breite 2 eo liegt.
Der zeitliche Verlauf der effektiven Geschwindigkeit Veff ist in dem Diagramm als gestrichelte Kurve eingetragen.
Es sei angenommen, daß die Drosselklappe im Anfangszeitpunkt t0 geschlossen sei und daß der die effektive Fahrzeuggeschwindigkeit wiedergebende Kurvenpunkt außerhalb des Bandes 45 mit der Breite 2 No liege. Da die Drosselklappe geschlossen ist, nimmt die effektive Fahrzeuggeschwindigkeit ab, bis im Zeitpunkt t1 der die effektive Geschwindigkeit wiedergebende Kurvenpunkt in das Band 45 eintritt. Von diesem Punkt an wird daher die in der Phase 30 (Fig. 4) durchgeführte Entscheidung bejaht. Da die Drosselklappe geschlossen ist, geht der Rechner 13 zur Phase 33 und von dieser zur Phase 34 über, solange der Wert der effektiven Fahrzeuggeschwindigkeit weiterhin größer ist als der zweite Bezugswert V#-#1, E, dessen zeitlicher Verlauf von dem unteren Rand des Bandes 44 repräsentiert wird. Da die Drosselklappe immer noch geschlossen ist, senkt sich die effektive Fahrzeuggeschwindigkeit weiter ab, bis zum Zeitpunkt t2, in welchem die effektive Geschwindigkeit den zweiten Bezugswert erreicht. In diesem Zeitpunkt t2 fällt daher die in der Phase 33 gestellte Entscheidung negativ aus, so daß die Drosselklappe geöffnet wird (Phase 35 von Fig. 4) und die Geschwindigkeit wieder ansteigt. Da die Drosselklappe nunmehr geöffnet ist, wird in der Phase 31 positiv entschieden und der Rechner 13 geht zur Phase 32 über und von dort zur Phase 35, bis die effektive Fahrzeuggeschwindigkeit im Zeitpunkt t3 den ersten Bezugswert V#+#1 erreicht, dessen Verlauf von dem oberen Rand des Bandes 44 dargestellt wird. Von diesem Zeitpunkt an verringert sich die Geschwindigkeit wieder, so daß die effektive Fahrzeuggeschwindigkeit weiterhin durch aufeinanderfolgende Beschleunigungs- und Verzögerungsphasen zwischen den bei den Bezugswerten pendelt, welche das Band 44 begrenzen, solange der Verlauf der gewünschten Geschwindigkeit annähernd konstant ist. In den Beschleunigungsphasen läuft der Motor mit erhöhter Drehzahl, während er in den Verzögerungsphasen durch die Wirkung des Freilaufs von der Kraftübertragung abgetrennt wird und ohne Leistungsabgabe mit geringstmöglicher Drehzahl läuft, was einen entsprechend verringerten Kraftstoffverbrauch zur Folge hat.
Wenn im Zeitpunkt t4 der Verlauf der gewünschten Geschwindigkeit eine plötzliche Änderung erfährt, verläßt die effektive Geschwindigkeit wegen der Trägheit, mit der der Motor den Befehlen folgt, das Band 45, das im folgenden auch als "Fangbereich" bezeichnet wird. Infolgedessen wird die Entscheidung in der Phase 30 (Fig. 4) wieder negativ. Die effektive Fahrzeuggeschwindigkeit steigt an, bis sie sich im Zeitpunkt t5 im Innern des Fangbereiches 45 befindet. Damit beginnen die Schwankungen um den vom Fahrer gewünschten Geschwindigkeitswert innerhalb des Bandes 44 von neuem. Analoge Erscheinungen finden in den Zeitpunkten t6 und t7 statt.
Mit Vmin ist ein Mindestwert der Geschwindigkeit bezeichnet, unterhalb dessen die Steuerungsmittel 6 für den Ausschluß der zweiten Steuerungsstrategie B automatisch aktiviert werden.
Aus der vorangehenden Beschreibung wird deutlich, daß das Verfahren gemäß der Erfindung insbesondere auch mit Vorteil beim Fahren mit vergleichsweise hoher und nahezu konstanter Geschwindigkeit (Autobahnfahrt) anwendbar ist.

Claims

patentansprüche 1. Steuerungsanordnungfür Motorfahrzeuge, deren Kraftübertragungmit einem Freilauf ausgestattet ist, g e k e n n z e i c h n e t durch - Sensoren (1, 4, 17) zur Erzeugung eines die Position des Gaspedals (2) kennzeichnenden Signals, eines die Fahrzeuggeschwindigkeit (Veff) kennzeichnenden Signals und eines die Position des Motorstellorgans (16) kennzeichnenden Signals, - Betätigungsmittel (14, 15) zur Steuerung des Motorstellorgans, - Steuerungsmittel (6) zur wahlweisen Aktivierung einer ersten (A) oder einer zweiten Steuerungsstrategie (B) zur Steuerung des Fahrzeuges, - einen mit den Sensoren (1, 4, 17), den Betätigungsmitteln (14, 15) und den Steuerungsmitteln (6) verbundenen Rechner (13) zur Durchführung folgender Operationen: a) Speichern einer ersten Funktion, die bei Änderung der Position des Gaspedals (2) die optimale Position des Motorstellorgans (16) wiedergibt, b) Speichern einer zweiten Funktion, die bei Änderung der Position des Gaspedals (2) den entsprechenden Wert der von dem Fahrer gewünschten Geschwindigkeit (V#) wiedergibt, c) zyklisches Wiederholen folgender Operationen, wenn und so lange die Steuerungsmittel (6) sich in der der Aktivierung der ersten Steuerungsstrategie (A) entsprechenden Stellung befinden: -- Aufnehmen der von dem erstgenannten Sensor (1) signalisierten Position des Gaspedals (2), -- Berechnen der entsprechenden Position des Motorstellorgans (16) auf der Basis der genannten ersten Funktion, -- Aktivieren der Betätigungsmittel (14, 15) derart,daß das Motorstellorgan (16) in die berechnete Position geführt wird, d) Zyklisches Wiederholen folgender Operationen, wenn und so lange die Steuerungsmittel (6) sich in der der Aktivierung der zweiten Steuerungsstrategie (B) entsprechenden Stellung befinden: -- Aufnehmen der von den Sensoren (1, 4, 17) signalisierten Position des Gaspedals (2), der Position des Motorstellorgans (16) und des Wertes der Fahrzeuggeschwindigkeit (Veff), -- Berechnen des Wertes der von dem Fahrer gewünschten Geschwindigkeit (V#) auf der Basis der genannten zweiten Funktion, Vergleichen des Wertes der Fahrzeuggeschwindigkeit, (Veff) mit dem Wert der von dem Fahrer gewünschten Geschwindigkeit (V#) und periodisches Fortführen dieses Vergleiches, bis die Differenz dieser Werte kleiner wird als ein erster vorbestimmter Schwellwert (##) Vergleichen der Position des Motorstellorgans (16) mit einer Bezugsposition, wenn die genannte Differenz kleiner wird als der erste Schwellwert (##), falls die Position des Motorstellorgans (16) gegenüber der genannten Bezugsposition in Richtung auf die der maximalen Drehzahl entsprechende Position versetzt ist, Aktivieren der genannten Betätigungsmittel (14, 15) in der Weise, daß sie das Motorstellorgan (16) in Richtung auf die der minimalen bzw. der maximalen Drehzahl entsprechende Position erstellen, Je nachdem ob die Fahrzeuggeschwindigkeit (Veff) größer oder gleich oder aber kleiner ist als ein erster Bezugswert (V#+#1), der der Summe der gewünschten Geschwindigkeit (V#) und eines zweiten vorbestimmten Schwellwertes (#1) entspricht, -- falls die Position des Motorstellorgans (16) gegenüber der genannten Bezugsposition in Richtung auf die der minimalen Drehzahl entsprechende Position versetzt ist, Aktivieren der genannten Betätigungsmittel (14, 15) in der Weise, daß sie das Motorstellorgan (16) in Richtung auf die der minimalen bzw. der maximalen Drehzahl entsprechende Position erstellen, je nachdem, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit (Veff) größer oder aber kleiner ist als ein zweiter Bezugswert (V#-#1), der der Differenz zwischen der gewünschten Geschwindigkeit (V#) und dem zweiten vorbestimmten Schwellwert (#1) entspricht.
2. Steuerungsanordnung nach Anspruch 1, - g e k e n n z e i c h n e t durch weitere Steuerungemittel (7) zur Aktivierung einer dritten Steuerungsstrategie (C) für die Fahrtmit konstanter Geschwindigkeit und zur selektiven Auswahl einer ersten oder einer zweiten Operationsfolge zur Durchführung dieser dritten Steuerungsstrategie, - sowie d a d u r c h gekennzeichnet, daß der genannte Rechner (13) zur Durchführung folgender Operationen bei Aktivierung der weiteren Steuerungsmittel ausgelegt ist: a) Speichern eines von dem Fahrer für die Fahrt mit konstanter Geschwindigkeit vorgewählten Geschwindigkeitswertes (Vmom), b) bei Auswahl der ersten Operationsfolge zyklisches Wiederholen folgender Operationen: -- Aufnehmen des von den Sensoren (4) signalisierten Wertes der Fahrzeuggeschwindigkeit (Veff), -- Vergleichen des Wertes der Fahrzeuggeschwindigkeit (Veff) mit dem gespeicherten Geschwindigkeitswert (Vmem) und anschließendes Verstellen des Motorstellorgans (16) durch die Betätigungsmittel (15, 16) in der Weise, daß die Fahrzeuggeschwindigkeit (Veff) konstant gleich dem gespeicherten Geschwindigkeitswert (Vmem) gehalten wird, c) bei Auswahl der zweiten Operationsfolge zyklisches Wiederholen folgender Operationen: -- Aufnehmen des von den Sensoren (4) signalisierten Wertes der Fahrzeuggeschwindigkeit (Veff), -- Vergleichen der Position des Motorstellorgans (16) mit einer Bezugsposition, -- falls die Position des Motorstellorgans (16) gegenüber der genannten Bezugsposition in Richtung auf die der maximalen Drehzahl entsprechenden Position versetzt ist, Aktivieren der genannten Betätigungsmittel (14, 15) in der Weise, daß sie das Motorstellorgan (16) in Richtung auf die der minimalen bzw. der maximalen Drehzahl entsprechende Position verstellen, je nachdem ob der gespeicherte Geschwindigkeitswert (Vmem) größer oder gleich oder aber kleiner ist als ein erster Bezugswert (Vmem + #1), der der Summe des gespeicherten Geschwindigkeitswertes (Vmem) und des zweiten vorbestimmten Schwellwertes (#1) entspricht, -- falls die Position des Motorstellorgans (16) gegenüber der genannten Bezugsposition in Richtung auf die der minimalen Drehzahl entsprechende Position versetzt ist, Aktivieren der genannten Betätigungsmittel (14, 15) in der Weise, daß sie das Motorstellorgan (16) in Richtung auf die der minimalen bzw. der maximalen Drehzahl entsprechende Position verstellen, je nachdem ob der gespeicherte Geschwindigkeitswert (Vmem) größer oder aber kleiner ist als ein zweiter Bezugswert (Vmem - #1), der der Differenz zwischen dem gespeicherten Geschwindigkeitswert (Vmem) und dem zweiten vorbestimmten Schwellwert (6) entspricht.
3. Steuerungsanordnung nach Anspruch 1, d a d u r c h gekennzeichnet, daß weitere Sensoren (8 bis 11) zur Signalisierung eines Betriebszustandes vorgesehen sind, in welchem der Freilauf der Kraftübertragung (z.B.durch Betätigung des Kupplungspedals oder bei Leerlaufstellung des Schaltgetriebes) gelöst ist, und daß die Betätigungsmittel (6) sowohl manuell als auch automatisch in der Weise aktivierbar sind, daß sie sich in die der ersten Steuerungsstrategie (A) entsprechende Stellung führen, falls die genannten weiteren Sensoren (8 bis 11) das Lösen des Freilaufs der Kraftübertragung signalisieren.
4. Steuerungsanordnung nach Anspruchl zur Anwendung bei einem Motorfahrzeug, deren in die Kraftübertragung eingefügter Freilauf nur bei einem Teil der Gänge des Schaltgetriebes wirksam ist, d a d u r c h gekennzeichnet, daß ein Sensor (10) zur Erzeugung eines den jeweils eingelegten Gang des Schaltgetriebes kennzeichnenden Signals vorgesehen ist und daß die Betätigungsmittel (6) automatisch in der Weise aktivierbar sind, daß sie sich in die derAktivierung der ersten Steuerungsstrategie (A) entsprechende Stellung führen, falls dieser Sensor (10) die Einschaltung eines Ganges signalisiert, dem kein Freilauf zugeordnet ist.
5. Steuerungsanordnung nach Anspruch 1, d a d u r c h gekennzeichnet, daß der Rechner zur Durchführung folgender weiterer Operationen ausgelegt ist: - Speichern einer dritten Funktion, die bei Änderung der effektiven Fahrzeuggeschwindigkeit (Veff) und der vom Fahrer gewünschten Geschwindigkeit (V#) den genannten ersten vorbestimmten Schwellwert (##) wiedergibt, - Speichern einer vierten Funktion, die bei Änderung der effektiven Fahrzeuggeschwindigkeit (Veff) und der vom Fahrer gewünschten Geschwindigkeit (V#) den zweiten vorbestimmten Schwellwert (#1) wiedergibt, - periodisches Berechnen des ersten (##) bzw. des zweiten Schwellwertes (i) auf der Grundlage der dritten bzw. vierten Funktion.
6. Steuerungsanordnung nach Anspruch 1, d a d u r c h gekennzeichnet, daß die von den Betätigungsmitteln (14, 15) gesteuerten Verschiebungen des Motorstellorgans (16) in Abhängigkeit von der effektiven Fahrzeuggeschwindigkeit (Veff) und der vom Fahrer gewünschten Geschwindigkeit (V#) berechnet werden.
7. Steuerungsanordnung nach Anspruch 1, d a d u r c h g ekennzeichnet, daß der Rechner (13) zur Speicherung eines minimalen Geschwindigkeitswertes ausgelegt ist, unterhalb dessen die Steuerungsmittel (6) automatisch aktiviert werden.
8. Steuerungsanordnung nach Anspruch 1 g e k e n n -z e i c h n e t durch mit dem Rechner verbundene Anzeigemittel (18) für die übertragung optischer und/ oder akustischer Informationen zu dem Fahrer.
9. Steuerungsverfahren für Motorfahrzeuge, deren Kraftübertragung mit einem Freilauf ausgestattet ist, g e k e n n z e i c h n e t durch folgende Verfahrensschritte: a) Vorbereiten von Steuerungsmitteln (6) zur wahlweisen Aktivierung einer ersten (A) und einer zweiten Steuerungsstrategie (B), b) Speichern einer ersten Funktion, die bei Änderung der Position des Gaspedals (2) die optimale Position des Motorstellorgans (16) wiedergibt, c) Speichern einer zweiten Funktion, die bei Änderung der Position-des Gaspedals (2) den entsprechenden Wert der von dem Fahrer gewünschten Geschwindigkeit wiedergibt, d) zyklisches Wiederholen folgender Operationen, wenn und so lange die Steuerungsmittel (6) sich in der der Aktivierung der ersten Steuerungsstrategie (A) entsprechenden Stellung befinden: -- Aufnehmen der Position des Gaspedals (2), -- Berechnen der entsprechenden Position des Motorstellorgans (16) auf der Basis der genannten ersten Funktion, -- überführen des Motorstellorgans (16) in die berechnete Position, e) zyklisches Wiederholen folgender Operationen, wenn und so lange die Steuerungsmittel (6) sich in der der Aktivierung der zweiten Steuerungsstrategie (B) entsprechenden Stellung befinden: -- Aufnehmen der Position des Gaspedals (2), der Position des Motorstellorgans (16) und des Wertes der Fahrzeuggeschwindigkeit (Veff), Berechnen des Wertes der von dem Fahrer gewünschten Geschwindigkeit (V#) auf der Basis der genannten zweiten Funktion, -- Vergleichen des Wertes der Fahrzeuggeschwindigkeit (Veff) mit dem Wert der von dem Fahrer gewünschten Geschwindigkeit (V) und periodisches Fortführen dieses Vergleiches bis die Differenz dieser Werte kleiner wird als ein erster vorbestimmter Schwellwert (##), -- Vergleichen der Position des Motorstellorgans (16) mit einer Bezugsposition, wenn die genannte Differenz kleiner wird als der erste Schwellwert (#o) -- falls die Position des Motorstellorgans (16) gegenüber der genannten Bezugsposition in Richtung auf die der maximalen Drehzahl entsprechende Position versetzt ist, Verstellen des Motorstellorgans (16) in Richtung auf die der minimalen bzw. der maximalen Drehzahl entsprechende Position, je nachdem ob die Fahrzeuggeschwindigkeit (Veff) größer oder gleich oder aber kleiner ist als ein erster Bezugswert (V#+#1) der der Summe der gewünschten Geschwindigkeit (V#) und eines zweiten vorbestimmten Schwellwertes (#1) entspricht, -- falls die Position des Motorstellorgans (16) gegenüber der genannten Bezugsposition in Richtung auf die der minimalen Drehzahl entsprechende Position versetzt ist, Verstellen des Motorstellorgans (16) in Richtung auf die der minimalen bzw. der maximalen Drehzahl entsprechende Position, je nachdem ob die Fahrzeuggeschwindigkeit (Veff) größer oder aber kleiner ist als ein zweiter Bezugswert der der der der Differenz zwischen der gewünschten Geschwindigkeit (V#) und dem zweiten vorbestimmten Schwellwert (#1) entspricht.
10. Verfahren nach Anspruch 9 g e k e n n z e i c h n e t durch folgende weiteren Verfahrensschritte: - Vorbereiten weiterer Steuerungsmittel (7) zur Aktivierung einer dritten Steuerungsstrategie (C) für die Fahrt mit konstanter Geschwindigkeit und zur selektiven Auswahl einer ersten oder einer zweiten Operationsfolge zur Durchführung dieser dritten Steuerungsstrategie - Durchführen folgender Operationen, falls die weiteren Steuerungsmittel (7) aktiviert sind: a) Speichern eines von dem Fahrer für die Fahrt mit konstanter Geschwindigkeit gewählten Geschwindigkeitswert (Vmem), b) bei Auswahl der ersten Operationsfolge zyklisches Wiederholen folgender Operationen: -- Aufnehmen des Wertes der Fahrzeuggeschwindigkeit (Veff), -- Vergleichen des Wertes der Fehrzeuggeschwindigkeit (Veff) mit dem gespeicherten Geschwindigkeitswert (Vmem) und anschließendes Verstellen des Motorstellorgans (16) in der Weise, daß die Fahrzeuggeschwindigkeit (Veff) konstant gleich dem gespeicherten Geschwindigkeitswert (Vmem) gehalten wird, c) bei Auswahl der zweiten Operationsfolge zyklisches Wiederholen folgender Operationen: -- Aufnehmen des Wertes der Fahrzeuggeschwindigkeit (Veff), -- Vergleichen der Position des Motorstellorgans (16) mit einer Bezugsposition, -- falls die Position des Motorstellorgans (16) gegenüber der genannten Bezugsposition in Richtung auf die der maximalen Drehzahl entsprechende Position versetzt ist, Verstellen des Motorstellorgans (16) in Richtung auf die der minimalen bzw. der maximalen Drehzahl entsprechende Position, je nachdem ob die Fahrzeuggeschwindigkeit (Veff) größer oder gleich oder aber kleiner ist als ein erster Bezugswert (Vmem +#1), der der Summe der gespeicherten Geschwindigkeit (Vmem) und des zweiten vorbestimmten Schwellwertes (#1) entspricht, -- falls die Position des Motorstellorgans (16) gegenüber der genannten Bezugsposition in Richtung auf die der minimalen Drehzahl entsprechende Position versetzt ist, Verstellen des Motorstellorgans (16) in Richtung auf die der minimalen bzw. der maximalen Drehzahl entsprechende Position, je nachdem ob die Fahrzeuggeschwindigkeit (Veff) größer oder aber kleiner ist als ein zweiter Bezugswert (Vmem -g der der Differenz zwischen dem gespeicherten Geschwindigkeitswert (Vmem) und dem zweiten Schwellwert (#1) entspricht.
11. Verfahren nach Anspruch 9, g e k e n n z e i c h n e t durch folgenden weiteren Verfahrensschritt: - Es werden weitere Sensoren ( 8 bis 11) vorbereitet zur Signalisierung eines Betriebszustandes, in welchem der Freilauf der Kraftübertragung (z.B. durch Betätigung des Kupplungspedals oder bei Leerlaufstellung des Schaltgetriebes) gelöst ist, - die Betätigungsmittel (6) werden sowohl manuell als auch automatisch in der Weise aktiviert, daß sie sich in die der ersten Steuerungsstrategie (A) entsprechende Stellung führen, falls die genannten weiteren Sensoren (8 bis 11) das Lösen des Freilaufs der Kraftübertragung signalisieren.
12. Verfahren nach Anspruch 9 zur Anwendung bei einem Motorfahrzeug, deren in die Kraftübertragung eingefügter Freilauf nur bei einem Teil der Gänge des Schaltgetriebes wirksam ist, ge k e n n z e i c h n e t durch die folgenden weiteren Verfahrensschritte: - Es wird ein Sensor (9) vorbereitet zur Erzeugung eines den jeweils eingelegten Gang des Schaltgetriebes kennzeichnenden Signals, - die Betätigungsmittel (6) werden automatisch in der Weise aktiviert, daß sie sich in die der Aktivierung der ersten Steuerungsstrategie (A) entsprechende Stellung führen, falls dieser Sensor (10) die Einschaltung eines Ganges signalisiert, dem kein Freilauf zugeordnet ist.
13. Verfahren nach Anspruch 9, g e k e n n z e i c h n e t durch folgende weiteren Verfahrensschritte: - Speichern einer dritten Funktion, die bei Änderung der effektiven Fahrzeuggeschwindigkeit (Veff) und der vom Fahrer gewünschten Geschwindigkeit (V#) den ersten vorbestimmten Schwellwert (#0) wiedergibt, - Speichern einer vierten Funktion, die bei Änderung der effektiven Fahrzeuggeschwindigkeit (Veff) und der vom Fahrer gewünschten Geschwindigkeit (V#) den zweiten vorbestimmten Schwellwert (#1) wiedergibt, - periodisches Berechnen des ersten (#0) bzw. des zweiten Schwellwertes (#1) auf der Grundlage der dritten bzw. vierten Funktion.
14. Verfahren nach Anspruch 9, d a d u r c h gekennzeichnet, daß die Verschiebungen des Motorstellorgans (16) in Abhängigkeit von der effektiven Fahrzeuggeschwindigkeit (Veff) und der vom Fahrer gewünschten Geschwindigkeit (V) berechnet werden.
15. Verfahren nach Anspruch 9, g e k e n n z e i c h n e t durch den weiteren Verfahrensschritt des Speicherns eines minimalen Geschwindigkeitswertes (Vmin), unterhalb dessen die Steuerungsmittel (6) automatisch in die der Aktivierung der ersten Steuerungsstrategie (A) entsprechende Stellung geführt werden.