DE3527449A1

DE3527449A1 - Regelsystem fuer ein kraftfahrzeug mit stufenlos verstellbarem getriebe

Info

Publication number: DE3527449A1
Application number: DE19853527449
Authority: DE
Inventors: Katsunori Yokohama Oshiage
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1984-08-03
Filing date: 1985-07-31
Publication date: 1986-02-13
Also published as: DE3527449C2; JPS6141631A; US4637280A; JPH051186B2

Description

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Regelsystem für ein Kraftfahrzeug mit stufenlos verstellbarem Getriebe

Beschreibung 5

Die Erfindung bezieht sich auf ein Regelsystem für ein Kraftfahrzeug mit stufenlos verstellbarem Getriebe nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Technischer Hintergrund des Anmeldungsgegenstandes ist ein Regelsystem für ein Kraftfahrzeug mit stufenlos verstellbarem Getriebe, die aus der EP-A 59 426 bekannt. Bei dem dort beschriebenen System wird der Öffnungsgrad einer Drosselklappe der Brennkraftmaschine des Fahrzeugs proportional zum Verstellwinkel des Gaspedals verändert, wenn dieser unterhalb eines vorbestimmten kleinen Wertes bleibt, während die Öffnung der Drosselklappe in voll geöffnetem Zustand konstant gehalten wird, wenn der Betätigungswinkel des Gaspedals größer als der vorbestimmte kleine Grenzwert ist. Die Maschinendrehzahl wird auf eine Solldrehzahl durch Einstellung eines Untersetzungsgetriebes mit stufenlos veränderlichem Untersetzungsverhältnis eingestellt. Die Solldrehzahl ist eine Funktion des Betätigungswinkels des Gaspedals und der Fahrzeuggeschwindigkeit.

Aus der EP-OS 73 475 ist ein Regelsystem für ein Kraftfahrzeug mit stufenlos veränderlichem Getriebe bekannt, bei dem eine Maschinen-Solldrehzahl als eine erste Funktion des Betätigungswinkels des Gaspedals und ein Maschinen-Solldrehmoment als eine zweite Funktion des Be-

tätigungswinkels des Gaspedals bestimmt werden. Die der Maschine zugeordnete Kraftstoffzuführeinrichtung wird durch Beeinflussen des Öffnungsgrades der Drosselklappe oder durch Beeinflussung des Stellhebels einer Kraftstoffeinspritzpumpe so verändert, daß das der Maschine zugeführte brennbare Gasgemisch derart ist, daß die Maschine das Solldrehmoment erzeugt.

Aus der EP-OS 123 083 ist ein Regelsystem.

für ein Kraftfahrzeug mit kontinuierlich verstellbarem Getriebe bekannt, bei dem eine gewünschte Antriebskraft als Funktion des Betätigungswinkels des Gaspedals und der Fahrzeuggeschwindigkeit und eine gewünschte Maschinenleistung auf der Grundlage der gewünschten Antriebskraft bestimmt werden. Ein Soll-Öffnungswinkel der Drosselklappe und eine Maschinen-Solldrehzahl, die bewirken, daß die Maschine die gewünschte Leistung erzeugt, werden bestimmt. Es ist ein Drosselstellglied beschrieben, das den Öffnungsgrad der Drosselklappe gegen den Sollwert verstellt, und ein Untersetzungsgetriebe mit stufenlos veränderlichem Untersetzungsverhältnis wird so eingestellt, daß die Maschine die Solldrehzahl erreicht.

Aus der JP-OS 58-160661 ist ein Regelsystem bekannt, bei dem die von der Maschine verlangte Leistung als eine Funktion des Betätigungswinkels eines der Maschine zugeordneten Gaspedals bestimmt wird und ein Ausgangsdrehmoment und eine Maschinendrehzahl, die die benötigte Maschinenleistung angeben, werden als Solldrehmoment und Solldrehzahl bestimmt. Das Untersetzungsverhältnis des stufenlos veränderlichen Getri.ebes wird über eine. Rück-

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kopplungsregelung auf einen Sollwert eingestellt, bei dem die Maschinensolldrehzahl erreicht wird, und die Menge der der Maschine zugeführten Luft (oder des Kraftstoffs) wird durch die Rückkopplungsregelung auf einen Sollwert eingestellt, der groß genug ist, daß die Maschine das Solldrehmoment abgibt.

Das beschriebene Regelsystem wirft jedoch während des Übergangsbetriebs nach schnellem Wechseln der Gaspedalstellung ein Problem auf. Eine schnelle Änderung der Gaspedalstellung ruft eine schnelle Änderung in der der Maschine zugeführten Luftmenge und eine weniger schnelle Änderung der Maschinendrehzahl hervor. Dieses verzögernde Ansprechen der Maschinendrehzahl während der Übergangsperiode rührt aus der Tatsache her, daß die Maschinendrehzahl durch kontinuierliches Verstellen des Untersetzungsverhältnisses der Maschine verändert wird, und die Verstellung des Getriebes benötigt beachtliche Zeit, wenn die Verstellung sehr stark ist. Als Folge davon kann die Maschine während des Übergangs nicht mit günstigstem Kraftstoffverbrauch betrieben werden, vielmehr weicht sie von der hierfür charakteristischen Kurve ab. Dies wird unter Bezugnahme auf die Fig. 6 und 7 im einzelnen erläutert.

Es sei nun angenommen, daß die als Betätigungswinkel des Gaspedals ausgedrückte Maschinenleistung sehr schnell von einem Punkt einer Iso-Leistungskurve Pa zu einem anderen Punkt auf einer anderen Iso-Leistungskurve Pb verschoben werden soll (d.h. im Falle, wo der Betriebszustand, der Maschine sich von einem Betriebspunkt A zu einem anderen Betriebs-

-ir- 8

punkt B ändern soll). Dies bewirkt eine Änderung in der Maschinen-Solldrehzahl von einem Wert Na zu einem anderen Wert Nb und eine Änderung in der "Ansaugluftmenge von Ga nach Gb hervor (siehe Fig.6). Wie durch die voll ausgezogene Linie in Fig. 7 dargestellt ist, folgt die augenblickliche Ansaugluftmenge der Änderung in die gewünschte Ansaugluftmenge und erreicht den Zielwert (Gb) mit geringer Verzögerung, da jedoch bei dem kontinuierlich verstellbaren Untersetzungsgetriebe die Verstellung nicht schnell vor sich geht, wird eine beachtliche Zeit benötigt, bis die Maschine die Solldrehzahl (Nb) erreicht. Die Maschine verfolgt daher eine Betriebskurve, die in Fig. 6 gestrichelt eingezeichnet ist, die von der Kurve günstigsten Kraftstoffverbrauchs abweicht. Als Folge davon wird mehr Kraftstoff verbraucht als notwendig ist, und wird ein erhöhter Schadstoffanteil mit den Abgasen abgegeben. Das gleiche Problem erwächst im Falle, wenn die Maschinenleistung sich sehr schnell von einem Punkt auf eine Iso-Kraftstoffverbrauchskurve Pb auf einen anderen Punkt auf einer Iso-Kraftstoffverbrauchskurve Pa ändern soll.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das obige Problem zu lösen und ein Regelsystem für ein Kraftfahrzeug mit kontinuierlich verstellbarem Getriebe anzugeben, bei dem die Maschine stets mit günstigstem Kraftstoffverbrauch betrieben wird, selbst wenn eine schnelle Änderung der Maschinenleistung gewünscht wird, was sich durch ein schnelles Ändern der Gaspedalstellung ausdrückt.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmal des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte

Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand weiterer Ansprüche.

Die Erfindung soll nachfolgend unter Bezugnahme auf in den Zeichnungen dargestellte Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Es zeigt:

Fig. 1 ein Blockdiagramm einer ersten Ausführungsform eines Regelsystems nach der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 verschiedene Kurven der Betriebscharakteristik einer Maschine, die nach vorliegender Erfindung betrieben wird;
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Fig. 3 ein computergesteuertes Regelsystem, das die Regelcharakteristik nach der ersten Ausführungsform der Erfindung ausführt;

Fig. 4 ein Flußdiagramm;

Fig. 5 ein Blockdiagramm einer weiteren Aus führungsform der Erfindung;

Fig. 6 Betriebskurven einer Maschine mit einem Regelsystem bekannte Art und

Fig. 7 ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der Betriebsweise des bekannten Regelsystems.

In Fig. 1 ist ein Blockdiagramm einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Mit dem Bezugszeichen 10 ist eine Maschinen-Solldrehzahl-Bestimmungseinrichtung bezeichnet, die über einem Ausgangssignal Ac eines Gaspedalsensors

unter Verwendung einer vorbestimmten Funktion eine Maschinen-Solldrehzahl N_ß bestimmt. Der Gaspedalsensor 12 ermittelt den Betätigungswinkel eines Gaspedals ACC, das der Maschine 24 zugeordnet ist, und erzeugt ein Ausgangssignal, das den Betätigungswinkel des Gaspedals angibt. Mit 14 ist eine erste Luftansaugmengenbestimmungseinrichtung bezeichnet, die eine erste Ansaugluft-Sollmenge Q₁ über dem Betätigungswinkel Ac des Gaspedals unte Verwendung einer vorbestimmten Funktion angibt. Die Einstellung der Maschinen-Solldrehzahl KL, die durch die Maschinen-Solldrehzahl-Bestimmungseinrichtung 10 erzeugt wird und die erste Ansaugluft-Sollmenge Q₁ j die von der ersten Ansaugluft-Sollmengen-Bestimmungseinrichtung erzeugt wird, sind derart, daß mit diesen Zielwerten die Maschine an einem Arbeitspunkt auf einer Iso-Leistungskurve arbeitet, der den besten Kraftstoffverbrauch unter all den Punkten angibt, die diese Iso-Leistungskurve bilden.

Es folgt daraus, daß der Betrieb der Maschine durch Aufrechterhalten der Maschinendrehzahl und der Ansaugluftmenge auf ihren entsprechenden Sollwerten dazu führt, daß die Maschine die Kurve günstigsten Kraftstoffverbrauchs verfolgt.

Mit 16 ist ein Operationsverstärker zum Bestimmen der ersten Abweichung und mit 20 ist ein erster Rückkopplungsregler bezeichnet, die miteinander zusammenwirken und einen Verstellbefehlsgeber bilden. Der Operationsverstärker zur Bestimmung der ersten Abweichung 16 vergleicht die maschinen-Solldrehzahl N^, die von der Einrichtung 10 vorgegeben wird, mit der aktuellen Maschinendrehzahl Np, die von dem Maschinendrehzahlsensor ermittelt wird, um eine Abweichung £N der äugen-

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blicklichen Drehzahl von der Solldrehzahl zu bestimmen. Das Ausgangssignal des Operationsverstärkers 16 zum Bestimmen der ersten Abweichung, das diese Drehzahlabweichung ^N angibt, wird dem ersten Rückkopplungsregler 20 zugeführt. Dieser erzeugt ein Regelsignal und führt dieses einem Verstellglied 28 zu, um das Stufenlos verstellbare Untersetzungsgetriebe zu verstellen und so die Maschinendrehzahl der zugehörigen Maschine 24 so einzustellen, daß die augenblickliche Drehzahl N_p mit der Solldrehzahl N~ übereinstimmt (d.h. die Regelung erfolgt derart, daß ΔΝ gegen 0 geht).

Mit 30 ist eine zweite Ansaugluft-Sollmengenbestimmungseinrichtung bezeichnet, die eine zweite Ansaugluft-Sollmenge Qp über der augenblicklichen maschinendrehzahl N_p bestimmt, die mittels des Drehzahlsensors 18 ermittelt worden ist, was unter Verwendung einer vorbestimmten Funktion erfolgt.

Die Einstellung dieses zweiten Sollwertes CU ist derart, daß mit dieser Ansaugluft-Sollmenge Qp und der augenblicklichen Maschinendrehzahl N_p die Maschine 24 mit günstigstem Kraftstoffverbrauch arbeitet. Ein Ausgangssignal der zweiten Ansaugluft-Sollmengenbestimmungseinrichtung 30, das die zweite Ansaug-Sollmenge Q„ angibt, wird einer UmschaLteinrichtung 22 zugeführt. Dieser wird außerdem das Ausgangssignal der ersten Ansaugluft-Sollmengenbestimmungseinrichtung 14 zugeführt, das die erste Ansaugluft-Sollmenge Q₁ angibt. Die Umschalteinrichtung 22 wählt eines dieser Signale Q- und Qp in Abhängigkeit von der Größe der Drehzahlabweichung ΔΝ, die ihr von dem Operationsverstärker 16 zugeführt wird, aus. Ein Ausgangssignal der Umschalteinrichtung 22, das das ausgewählte

Signal angibt, wird dem Operationsverstärker 32 zur Bestimmung der zweiten Abweichung zugeführt. Dies bedeutet, daß, wenn der Absolutwert der Abweichung AN kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, die erste Ansaugluft-Sollmenge Q. ausgewählt wird, während, wenn der Absolutwert der Abweichung ΔΝ größer als der vorbestimmte Wert ist, die zweite Ansaugluft-Sollmenge Q_? ausgewählt wird.

Der Operationsverstärker 32 zur Bestimmung der zweiten Abweichung und und ein zweiter Rückkopplungsregler 36 arbeiten zusammen und bilden einen Befehlsgeber zur Steuerung der Menge der der Maschine zugeführten Ansaugluft. Der Operationsverstärker zur Bestimmung der zweiten Abweichung berechnet eine Abweichung /SQ der augenblicklichen Ansauglutmenge Q_p, die der Maschine zugeführt wird und mittels eines Sensors 34 ermittelt wird, von dem Sollwert Q₁ oder Q-, der von dem Ausgangssignal der Umschalteinrichtung 22 angegeben wird. Ein Ausgangssignal des Operationsverstärkers 32, das die Abweichung AQ angibt, wird dem zweiten Rückkopplungsregler 32 zugeführt. Dieser führt ein Betätigungssignal einer Ansaugluftmengenregeleinrichtung 38 zu, um diese zu betätigen, daß die Abweichung AQ gegen Null geht.

Der Gaspedalsensor 12 kann die Form eines Potentiometers haben, das wirkungsmäßig mit dem Gaspedal verbunden ist, wie beispielsweise in der EP-OS 59426 oder in der EP-OS 73 475 beschrieben. Ein Maschinendrehzahlsensor ist ein bekanntes Bauelement, das beispielsweise mit dem Bezugszeichen 40 in der EP-OS 73 475 bezeichnet ist. Der Ansaugluftmengensensor 34 ist ebenfalls ein bekanntes Bau-

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teil und häufig als Luftströmungssensor bezeichnet.

Die Ansaugluftmengenregeleinrichtung 38 ist ±n Form eines"' sogenannten Drosselklappenstellers realisiert, der eine Einrichtung ist, mit der der Öffnungsgrad einer in der Ansaugluftleitung installierten Drosselklappe elektromagnetisch beeinflußt wird. ein Doosselklappensteller ist in der EP-OS 123083 beschrieben. Andere Arten von Drosselstelleinrichtungen sind mit 102 und 114 in der EP-OS 59 426 und mit den Bezugszeichen 10, 12, und 16 in der EP-OS 73 475 offenbart.

Das im Untersetzungsverhältnis stufenlos veränderliche Getriebe 26 mit dem Stellglied 28 ist wohl bekannt. Ein solches Getriebe ist beispielsweise in der EP-OS 81 735 beschrieben. Bezug wird auch auf die EP-OS 93 313 genommen, um zu zeigen, wie die Verstellung des Untersetzungsverhältnisses eines stufenlos verstellbaren Getriebes aasgeführt wird. Die Betriebsweise wird nachfolgend erläutert. Wenn, wie Fig. 2 zeigt, gewünscht wird, die Maschine 24 von einem Punkt M auf einen anderen Punkt N auf der Kurve günstigsten Kraftstoffverbrauchs zu bringen, d.h., wenn gewünscht wird, die Maschinenleistung von Pm auf Pn zu verändern, dann bleibt die Abweichung ^N der Maschinendrehzahl aufgrund der Tatsache, daß die Solldrehzahl N~ nicht wesentlich in diesem Beispiel verändert wird, kleiner als der vorbestimmte Wert, so daß die UmschaLteinrichtung 22 veranlaßt wird, ein Ausgangssignal abzugeben, das die erste Ansaugluft-Sollmenge Q-, die durch die erste Ansaugluft-Sollmengen-Bestimmungseinrichtung 14 bestimmt wird, angibt.

Dieses Ausgangssignal wird dem Operationsverstärker

32 für die Bestimmung der zweiten Abweichung zugeführt, wo diese Abweichung der Ansaugluftmenge errechnet wird. Ein Ausgang des Operationsverstär-._ kers 32 wird auch dem Rückkopplungsregler 36 zugeführt. Da auf der Grundlage der ersten Ansaugluft-Sollmenge Q. die Rückkopplungsregelung der Ansaugluftmengenregeleinrichtung 38 ausgeführt wird, wird diese sehr schnell mit einer hohen Ansprechgeschwindigkeit betätigt, so daß die herrschende Ansaugluftmenge Q schnell gesteigert wird. Da sich die Maschinen-Solldrehzahl während dieser Übergangsperiode nich*" wesentlich ändert, ruft diese schnalle Änderung der Ansaugluftmengenregelein-

richtung 38 keine wesentliche Abweichung der Ma-15

schine 24 von der Kurve günstigsten Kraftstoffverbrauchs vor.

Wenn andererseits eine Änderung des Betriebszustandes der Maschine 24 vom Betriebspunkt A zu 20

einem anderen Betriebspunkt B auf der Kurve günstigsten Kraftstoffverbrauchs gewünscht wird, d.h. wenn gewünscht wird, die Maschinenleistung von P. auf P_ß zu ändern, dann ist die Abweichung ^.N der augenblicklichen Drehzahl N_n von der Solldrehzahl N^ FD

größer als der vorbestimmte Wert, was dazu führt, daß die Umschalteinrichtung 22 die zweite Ansaugluft-Sollmenge Q₂ auswählt, die durch die zweite Ansaugluft-Sollmengenbestimmungseinrichtung 30 bestimmt wird, und führt ein Ausgangssignal, das 30

diese Auswahl anzeigt, dem Operationsverstärker 32

zur Bestimmung der zweiten Abweichung zu, wo die Abweichung AQ berechnet wird. Als Ergebnis davon wird die Rückkopplungsregelung der Ansaugluftregeleinrichtung 38 so ausgeführt, daß die augen-35

blickliche Ansaugluftmenge Q_p einem zweiten Sollwert

Qp folgt. Die Einstellung der zweiten Ansaugluftmenge Q₂, die man durch die Bestimmung mittels der zweiten Ansaugluft-Sollmengenbestimmungseinriehtung 30 erhält, ist derart, daß eine Ansaugluf tmenge, die entsprechend dem günstigsten Kraftstoffverbrauch eingerichtet ist, für jede augenblickliche Maschinendrehzahl N_p eingestellt wird. Auf diese Weise steigert die zweite Ansaugluftsollmenge allmählich mit der jeweiligen Maschinendrehzahl Np, was zur Folge hat, daß die augenblickliche Ansaugluftmenge Q_p sich mit der Maschinendrehzahl ändert. Der Betriebszustand der Maschine 24 ändert sich daher vom Punkt A zum Punkt B ohne jegliche Abweichung von der Kurve günstigsten Kraftstoffverbrauchs.

Es folgt, daß im Falle, wo die Abweichung ΔΝ der Maschinendrehzahl kleiner als der vorbestimmte Wert ist, so daß kaum Möglichkeiten des Auftretens

einer Abweichung vom günstigsten Kraftstoffverbrauch gegeben ist, die Ansaugluftmenge schnell verändert wird, bis ein Sollbetriebspunkt erreicht ist, während im Falle, wo die Abweichung ßN der Maschinendrehzahl groß ist und die hohe Wahrschein- ^ lichkeit des Auftretens einer größeren Abweichung vom günstigsten Kraftstoffverbrauch gegeben ist, die Ansaugluftmenge allmählich verändert wird. Entsprechend dieser Regelung kann die Maschine stets

mit günstigstem Kraftstoffverbrauch betrieben werden. 30

Bezugnehmend auf Fig. 2 wird eine zweite Ausführungsform erläutert, bei der die beschriebene Regelstrategie mit Hilfe eines mikrocomputergesteuerten Regelsystems ausgeführt wird. In Fig.3 ist mit dem Bezugszeichen 50 ein Impulsformer be-

zeichnet, über den das von dem Maschinendrehzahlsensor 18 gelieferte Impulsausgangssignal in ein Signal umgewandelt wird, das durch den Mikrocomputer

verarbeitbar ist.
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Mit dem Bezugszeichen 52 ist ein A/D-Wandler bezeichnet, der analoge Ausgangssignale eines Gaspedalsensors 12 und eines Ansaugluftmengensensors 34 in Digitalsignale umwandelt, die von dem Mikrocomputer verarbeitet werden können. Nach der Signalwandlung werden die Ausgangssignale des Drehzahlsensors 18, des Gaspedalsensors 12 und des Ansaugluftmengensensors 34 über ein Eingabe/Ausgabe-Interface 60 von einer CPU 54 gelesen. Die CPU verarbeitet die Eingangssignale einschließlich der Signale vom Impulsformer 50 und vom A/D-Wandler 52 in Übereinstimmung mit in einem ROM 56 gespeicherten Programmen. Dieses ROM speichert nicht nur die für die Ausführungsprogramme notwendigen Befehle, sondern auch die für den Betrieb, der von der CPU 54 ausgeführt werden soll, notwendigen Daten. Mit 58 ist ein RAM bezeichnet, das Zwischenergebnisse und dgl. des Betriebs der CPU 54 speichert. In Übereinstimmung mit Befehlen, die auf dem Ergebnis ^° des von der CPU 54 ausgeführten Betriebs basieren, liefert das Eingabe/Ausgabe-Interface 60 Ausgangssignale zu dem Verstellglied 28 und dem Ansaugluf tmengen-Regelglied 38 zu deren Betätigung.

SQ Es seien nun das Flußdiagramm nach Fig. 4 betrachtet. Die Folge von der CPU 54 auszuführenden Schritten wird nun erläutert. Zunächst wird der Betätigungswinkel Ac des Gaspedals von dem Gaspedalsensor 12 gelesen (Schritt 501). Unter Verwendung einer vorbestimmten Funktion N~=g (AC)

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wird die Maschinensolldrehzahl Ν~ über dem gerade gelesenen Betätigungswinkel berechnet (Schritt 502). Sodann wird die augenblickliche Maschinendrehzahl Np vom Maschinendrehzahlsensor 18 gelesen (Schritt 503)· Die Abweichung ^N der Maschinenistdrehzahl Np von der Maschinensolldrehzahl N~ wird errechnet (Schritt 504). Basierend auf der Abweichung wird eine Rückkopplungsregelung ausgeführt (Schritt

525) und ein Betätigungssignal wird erzeugt, das dem Stellglied 28 so zugeführt wird, daß die Abweichung ^N gegen Null vermindert wird (Schritt 506). Die erste Ansaugluft-Sollmenge Q₁ wird unter Verwendung einer vorbestimmten Funktion Q^f₁(Ac) errechnet, basierend auf dem Betätigungswinkel Ac des Gaspedals, der im Schritt 501 gelesen wurde. Die Berechnung findet im Schritt 507 statt. Dann wird eine zweite Ansaugluft-Sollmenge Q₂ unter Verwendung einer vorbestimmten Funktion Q₂=f₂(N_p1 berechnet, basierend auf der augenblicklichen Maschinendrehzahl N_p, die im Schritt 503 ermittelt wurde (Schritt 508). Es wird dann bestimmt, ob oder ob nicht der Absolutwert der Abweichung /^N kleiner als ein vorbestimmter Wert C ist (Schritt 509). Wenn der Absolutwert der Abweichung N kleiner als der vorbestimmte Wert C ist, dann wird die erste Ansaugluftmenge Q₁ als ein Sollwert Q^ gesetzt (Schritt 510), während, wenn die Abweichung ΔΝ größer oder gleich dem vorbestimmten Wert C ist, die zweite Ansaugluftmenge Q ausgewählt und als Sollwert Q- gesetzt wird (Schritt 511). Die augenblickliche Ansaugluftmenge Q_p wird von dem Ansaugluftmengensensor 34 ermittelt (Schritt 512). Die Abweichung AQ der herrschenden Ansaugluftmenge Qp von dem Sollwert Q_D wird berechnet (Schritt

513) · Dann wird, basierend auf dieser Abweichung

im Schritt 514 eine Rückkopplungsregelung ausgeführt. Ein Signal zum Betätigen der Ansaugluftmengenregeleinrichtung 38 wird erzeugt und dieser Einrichtung 38 so zugeführt, daß" die Abweichung Q gegen Null verringert wird (Schritt 515). Als Ergebnis werden Stellglied 28 und die Ansaugluftmengenregeleinrichtung 38 in derselben Weise wie beim ersten Ausführungsbeispiel beeinflußt.

Es sei nun auf Fig. 5 Bezug genommen, in der ein drittes Ausführungsbeispiel beschrieben ist. Der Unterschied zu der ersten Ausführungsform, wo die Ansaugluftmenge geregelt wird, sieht die dritte Ausführungsform die Verwendung der Betriebsposition der Ansaugluftmengenregeleinrichtung 38 als das zu regelnde Subjekt vor. Da bei dieser Ausführungsform die herrschende Ansaugluftmenge nicht ermittelt wird, findet sich bei ihr kein Ansaugluftmengensensor 34 , der bei der ersten Ausführungsform verwendet wird. Die dritte Ausführungsform unterscheidet sich weiterhin von der ersten dadurch, daß die erste Ansaugluft-Sollmengenbestimmungseinrichtung 34 und die in der ersten Ausführungsform verwendete zweite Ansaugluft-Sollmengenbestimmungseinrichtung 30 durch eine erste Betriebsstellungs-Bestimmungseinrichtung 14' für die Ansaugluftmengenregeleinrichtung und eine zweite Betriebsstellungs-Bestimmungseinrichtung 30' für die Ansaugluftregeleinrichtung ersetzt sind. Da die Betriebsposition der Änsaugluftmengenregeleinrichtung 38 der durch den Ansaugluftmengensensor 34 ermittelten Ansaugluftmenge entspricht, ist die Betriebs- und Wirkungsweise dieser dritten Ausführungsform der Erfindung im wesentlichen die gleiche wie die der ersten Ausführungsform. Die Ansaugluftmengenregeleinrichtung 38 enthält einen Positionssensor für

die Ermittlung ihrer Betriebsposition, d.h. einen Positionssensor für den Öffnungsgrad eine Drosselklappe. Ein Ausgangssignal dieses Positionssensors, das die.Betriebsstellung der Einrichtung 38 angibt, wird dem Operationsverstärker 32 für die Bestimmung der zweiten Abweichung zugeführt.

Obgleich bei den vorangehend beschriebenen Ausführungsformen die Menge der Ansaugluft regelbar eingestellt wird, um zu bewirken, daß die Maschine die vom Gaspedal vorgegebene Leistung entwickelt, findet dies auf eine Dieselmaschine, die nicht mit einer Drosselklappe ausgerüstet ist, keine Anwendung. Dennoch ist die Erfindung auch bei einer Dieselmaschine anwendbar, wenn die Betriebsposition eines Stellhebels einer Einspritzpumpe als Sollwert verwendet wird, weil die von der Dieselmaschine entwickelte Leistung von dem Stellhebel der Kraftstoffeinspritzpumpe bestimmt wird. Man ver-

steht daher, daß die Erfindung bei jeder Art von Maschine einsetzbar ist, wenn diese eine geeignete Regelvariable aufweist,die eng auf die Einstellung der der Maschine zugeführten brennbaren Ladung als Sollwert anstelle der Ansaugluftmenge (wie im Falle der ersten Ausführungsform) oder der Betriebsstellung der Ansaugluftmengen-Regeleinrichtung (wie im Falle der dritten Ausführungsform) bezogen ist. Mit anderen Worten, die Erfindung kann an einem Kraftfahrzeug Anwendung finden, das mit einer Ma- ® schine und einem stufenlos verstellbaren Getriebe ausgerüstet ist, um die Kraftstoffversorgung der Maschine auf einen ersten oder einen zweiten Sollwert in Übereinstimmung mit einem Befehl einzustellen, der die Abweichung einer Maschinen-Istdrehzahl von einer Solldrehzahl beurteilt, die als Funktion der

Gaspedalstellung, d.h. der erwünschten Maschinenleistung vorgegeben ist.

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Claims

NISSAN MOTOR CO., LTD. dr η με ,ε« plat..

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No. 2, Takara-cho, Kanagawa-ku , ο^ικ^πηι-νη.

Yokohama City, Japan

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P 19 730-514/Hä

Regelsystem für ein Kraftfahrzeug mit stufenlos verstellbarem Getriebe

Patentansprüche 20

ψ 1. Regeleinrichtung für ein Kraftfahrzeug mit ν

einem Gaspedal, einer Maschine, einer Einrichtung zum \ Einstellen der der Maschine zugeführten brennbaren Ladung und einem stufenlos veränderbaren Getriebe,

das der Maschine zugeordnet ist, derart, daß die Maschinendrehzahl sich ändert, indem man das Untersetzungsverhältnis in dem Getriebe ändert, gekennzeichnet durch einen Gaspedalsensor(12), der mit dem Gaspedal

(ACC) verbunden ist, um die Winkelstellung (Ac) des Gaspedals (ACC)zu ermitteln und ein Gaspedalsensorsignal zu erzeugen, das der ermittelten Winkelstellung (Ac) des Gaspedals (ACC) entspricht;

einen Maschinendrehzahlsensor (18), der der Maschine (24) zugeordnet ist, um die Maschinendrehzahl (Np)der Maschine (24) zu ermitteln und ein entsprechendes Sensorsignal zu erzeugen, das die ermittelte Maschinendrehzahl (N_p) angibt;

eine Einrichtung (10), die mit dem Gaspedalsensor (12) verbunden ist, um ein Signal zu erzeugen, das einer Maschinen-Solldrehzahl (N_ß) entspricht, die eine vorbestimmte Funktionier Winkelstellung (Ac) des Gaspedals (ACC) ist;

eine Einrichtung (14), die mit dem Maschinendrehzahlsensor (18) und der Einrichtung (10) zur Erzeugung des die Maschinensolldrehzahl (N^) angebenden Signals verbunden ist, um ein einer Abweichung ( N) zwischen der ermittelten und der Solldrehzahl (N_p, N_ß) anzeigendes Signal zu erzeugen und um die Verstellung des Untersetzungsverhältnisses in dem stufenlos veränderbaren Getriebe so zu regeln, daß die Abweichung ( N) gegen Null geht;

eine Einrichtung (16), die auf das die Abweichung ( N) angebende Signal anspricht, um selektiv als Ausgangssignal einen ersten Sollwert, der eine

/ vorbestimmte Funktion der Stellung (Ac) des Gas-

/ 20 pedals (ACC) ist, oder einen zweiten Sollwert,

der eine vorbestimmte Funktion der Maschinendrehzahl (Np)der Maschine (24) ist, auszugeben; und

eine Einrichtung (20, 28), die auf dieses Ausgangssignal anspricht, um die Einrichtung so zu verstellen, daß die Maschine eine Leistung abgibt, die von dem Ausgangssignal angegeben wird.
2. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Signalauswähleinrichtung enthält:

eine Einrichtung (16^ zum Vergleichen des die Abweichung ( N) anzeigenden Signals mit einem vorbestimmten Bezugswert und zum Erlauben der Erzeugung eines ersten Sollwertes als Ausgangssignal, wenn das die Abweichung anzeigende Signal ein vorbe-

stimmtes Verhältnis zu dem vorbestimmten Bezugswert erreicht, und die Erzeugung eines zweiten Sollwertes als Ausgangssignal erlaubt, wenn das die Abweichung anzeigende Signal das vorbestimmte Verhältnis nicht erreicht.
3. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Signalauswähleinrichtung enthält:

eine Einrichtung (16) zum Vergleichen des Absolutwertes des die Abweichung anzeigenden Signals mit einem vorbestimmten Bezugswert und zum Erlauben der Erzeugung eines ersten Sollwertes als Ausgangssignal, wen der Absolutwert kleiner als der vorbestimmte Bezugswert ist und der Erzeugung des zweiten Sollwertes als Ausgangssignal, wenn der Absolutwert größer oder gleich dem vorbestimmten Bezugswert ist.
4. Regelverfahren für ein Kraftfahrzeug mit einem Gaspedal, einer Maschine, einer Einrichtung zum Einstellen der der Maschine zugeführten brennbaren Ladung, und einem stufenlos änderbaren Getriebe, das der Maschine wirkungsmäßig so zugeordnet ist, daß die Maschinendrehzahl durch Verändern des Untersetzungsverhältnisses des Getriebes geändert wird, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

Ermitteln dar* Gaspedalstellung und Erzeugen eines die Gaspedalstellung anzeigenden Signals;

Ermitteln der Maschinendrehzahl und Erzeugen eines die Maschinendrehzahl anzeigenden Signals;

Erzeugen eines eine Maschinen-Solldrehzahl anzeigenden Signals als vorbestimmte Funktion der Gaspedalstellung;

Erzeugen eines die Abweichung zwischen der ermittelten und der Solldrehzahl anzeigenden Signals und Regeln der Verstellung des Untersetzungsverhältnisses in dem stufenlos veränderbaren Getriebe 5

derart, dal* die Abweichung gegen Null geht;

selektives Erzeugen eines ersten Sollwertes, der eine vorbestimmte Funktion der Gaspedalstellung ist, als Ausgangssignal, wenn das die Abweichung anzeigende Signal ein vorbestimmtes Verhältnis zu einem vorbestimmten Bezugswert erreicht oder eines zweiten Sollwertes, der eine vorbestimmte Funktion der Maschinendrehzahl ist, wenn das die Abweichung anzeigende Signal nicht das vorbestimmte Verhältnis erreicht, als Ausgangssignal und

Betätigen der Einrichtung in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal derart, daß die Maschine die von dem Ausgangssignal angegebene Leistung

entwickelt.
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