DE3736070C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitseinrichtung für ein Fahrzeug mit automatischem Getriebe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine derartige Sicherheitseinrichtung für ein Fahrzeug ist aus der JP 60-35 277 A2 bekannt. Bei dieser bekannten Si­ cherheitseinrichtung wird ein Gashebelstellungssignal mit­ tels eines Störungsdetektors auf Fehlerhaftigkeit hin über­ wacht und es wird bei Vorliegen eines fehlerhaften Gashe­ belstellungssignals ein Ersatzsignal für das Gashebelstel­ lungssignal erzeugt und diese an Stelle des fehlerhaften Gashebelstellungssignals zur Wirkung gebracht. Diese be­ kannte Sicherheitseinrichtung ist ferner lediglich dafür ausgebildet, bei Feststellung eines fehlerhaften Gashebel­ stellungssignals den momentan vorhandenen Signalwert aktiv zu halten, der vor der Feststellung des fehlerhaften Gashe­ belstellungssignals vorhanden war, so daß dabei das Fahr­ zeug zwar weiterfahren kann, jedoch mit unveränderter Ge­ schwindigkeit, da dieses dann aktiv gehaltene Signal nicht mehr verändert werden kann.

Im Falle eines Fahrzeugs mit einem automatischen Getriebe, das entsprechend der Betätigung eines Gaspedals gesteuert wird, kann das Steuern des Fahrzeugs während der Fahrt schwierig werden, wenn ein Ist-Beschleunigungssignal, wel­ ches die Größe einer Betätigung des Gaspedals des Fahrzeugs zu dem jeweiligen Zeitpunkt anzeigt, wegen einer Störung am Beschleunigungssensor u. ä. nicht richtig erhalten werden kann. Um diese Schwierigkeit zu beseitigen, ist ein sog. Reservesystem vorgeschlagen worden (JP 60-75 735 A2), bei welchem ein Signal, das einen vorherbestimmten festen Betä­ tigungswert des Gaspedals darstellt, statt des tatsächli­ chen oder Ist-Beschleunigungssignals verwendet wird, wenn es zu einer Störung an dem Beschleunigungssensor kommt. Das Reservesignal dieses bereits vorgeschlagenen Systems hat einen festgelegten Wert und es ergibt sich folglich keine Schwierigkeit in dem Fall, daß das Fahrzeug mit einer vor­ gegebenen Geschwindigkeit weiterfahren soll. Jedoch ist es unmöglich, das Fahrzeug anzuhalten, selbst wenn von dem Fahrer das Bremspedal betätigt wird. Die Motordrehzahl kann dabei extrem hoch werden, wenn das Getriebe in die Leer­ laufstellung gebracht wird. Ferner kann, wenn beispielsweise das Reserve-Beschleunigungssignal an Stelle des Ist-Be­ schleunigungssignals benutzt wird, wenn das Fahrzeug ange­ halten wird, ein sehr gefährlicher Zustand entstehen, gemäß welchem das Fahrzeug unabhängig von der Absicht des Fahrers startet bzw. sehr schnell startet.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, eine Sicherheitseinrichtung für ein Fahrzeug mit automati­ schem Getriebe der angegebenen Gattung zu schaffen, die dann, wenn das das Betätigungsausmaß des Gashebels angebende Signal fehlerhaft ist, einen weiterhin sicheren Betrieb des Fahrzeugs, insbesondere sicheres Anfahren des Fahrzeugs ermöglicht.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeich­ nungsteil des Patentanspruches 1 aufgeführten Merkmale ge­ löst.

Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand von Ausführungsbei­ spielen unter Hinweis auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockdiagramm einer Ausführungsform eines automatischen Getriebesystems für Fahrzeuge, bei welchem eine Sicherheits-Einrichtung mit Merkmalen nach der Erfindung verwendet ist;

Fig. 2 ein detailliertes Blockdiagramm einer ersten in Fig. 1 dargestellten Einheit;

Fig. 3 ein detailliertes Blockdiagramm einer in Fig. 1 dargestellten Steuereinheit;

Fig. 4A bis 4F Wellenformendiagramme von Signalen in Fig. 3;

Fig. 5 eine Abwandlung eines in Fig. 1 dargestellten Generators zum Erzeugen eines Reserve-Beschleunigungssignals; und

Fig. 6A und 6B Flußdiagramme eines Steuerprogramms, das in der in Fig. 5 dargestellten Einrichtung durchgeführt wird.

In Fig. 1 ist ein Blockdiagramm einer Ausführungsform eines automatischen Getriebesystems für ein Fahrzeug dargestellt, welches mit einer Sicherheits-Einrichtung zum Erzeugen eines Ersatz­ signals mit Merkmalen nach der Erfindung ausgestattet ist. Das automatische Getriebesystem hat einen automatischen Getriebemechanismus 4, welcher entsprechend Daten, welche die Betätigungsstellung eines Gashebels 2 anzeigen, und Daten betätigt wird, welcher die Stellung eines Wähl­ hebels 3a einer Wähleinrichtung anzeigt. Der Gashebel 2 ist mit einem Potentiometer 5 verbunden, durch welches die Betätigungsgröße des Gashebels 2 in ein Spannungssignal umgesetzt wird. Eine Fühlspannung VD von dem Potentiometer 5 wird an einen Beschleunigungssignal-Generator 6 angelegt, welcher ein tatsächliches Gashebelstellungssignal A erzeugt, welches den Betätigungswert des Gashebels 2 zu dem jeweiligen Zeitpunkt anzeigt. Das Gashebelstellungssignal A wird über einen ersten Schalter 7 an den Getriebemechanismus 4 angelegt, welcher ein Schaltgetriebe 4a und eine Kupplung 4b aufweist.

Die Wählvorrichtung 3 ist mit einem Positionsfühler 8 verbunden, welcher ein Positionssignal SL erzeugt, welches die Stellung des Wählhebels 3a anzeigt; das Positionssignal SL wird an den Getriebemechanismus 4 bekannter Ausführung und an einen Ersatzsignalgenerator 100 angelegt.

Der Generator 100 dient zum Erzeugen eines Ersatz­ signals BA, welches statt des tatsächlichen Gashebel­ stellungssignals A verwendet wird, wenn das Signal A auf normalem Wege nicht von dem Signalgenerator 6 erhalten werden kann. Das Ersatzsignal BA wird an den ersten Schalter 7 angelegt, welcher durch ein Schalter-Steuersignal S₁ von einer eine Störung feststellenden Schaltung 9 gesteuert wird. Die Schaltung 9 spricht auf das Gashebelstellungssignal A an und unterscheidet, ob das Gashebelstellungssignal A auf dem normalen Weg von dem Signal-Generator 6 erzeugt wird oder nicht. Das Schalter-Steuersignal S₁ wird von der Schaltung 9 erzeugt, wenn ein anomaler Zustand des Gashebelstellungssi­ gnals A festgestellt wird; der erste Schalter 7 wird dann von dem durch eine ausgezogene Linie dargestellten Zustand in den durch eine gestrichelte Linie wiedergegebenen Zustand geschaltet, wenn ein anomaler Zustand festgestellt wird.

Insbesondere wird das Gashebelstellungssignal A durch den ersten Schalter 7 gewählt und an den Getriebemechanismus 4 angelegt, wenn das Gashebelstellungssignal A auf normale Weise erzeugt wird. Im Gegensatz hierzu wird das Ersatzsignal BA durch den ersten Schalter 7 gewählt und an den Getriebemechanismus 4 angelegt, wenn das Signal A nicht auf normale Weise erzeugt wird. Der Getriebemechanismus 4 spricht auf das Positionssignal SL und das von dem ersten Schalter 7 ausgewählte Signal an, und es wird der erforderliche Schaltvorgang durchgeführt.

Der Generator 100 weist eine erste Einrichtung 10 zum Erzeugen eines ersten Ersatzsignals BA₁ und eine zweite Einheit 11 auf, um ein zweites Ersatz­ signal BA₂ zu erzeugen. Die beiden Signale BA₁ und BA₂ werden an einen zweiten Schalter 12 angelegt, durch welchen dann das eine oder das andere der beiden Signale BA₁ und BA₂ als das Ersatzsignal BA ausgewählt wird. Das Schalten des zweiten Schalters 12 wird durch ein Schalt- Steuersignal S₂ gesteuert, welches von einer Steuereinheit 13 erzeugt wird, an welche das Schalt-Steuersignal S₁ und das Positionssignal SL angelegt werden.

Die erste Einheit 10 wird nunmehr anhand von Fig. 2 erläutert. Die erste Einheit 10 hat eine erste signalerzeugende Einheit 21 zum Erzeugen eines ersten Signals U₁, welches dem tatsächlichen Gashebelstellungssignal A für den Fall entspricht, daß der Gashebel 2 freigegeben ist, d. h. der Beschleunigungswert null ist, und hat eine zweite signalerzeugende Einheit 22 zum Erzeugen eines zweiten Signals U₂, welches einen vorherbestimmten Beschleunigungswert anzeigt, welcher notwendig ist, um das Fahrzeug in Fahrt zu halten.

In dieser Ausführungsform ist die zweite signalerzeugende Einrichtung 22 in der Weise angeordnet, daß ein Signal, welches den Ersatz-Beschleunigungswert anzeigt, welcher entsprechend der Stellung der Wähleinrichtung 3 vorherbestimmt ist, als das zweite Signal U₂ entsprechend dem Positionssignal SL erzeugt wird. Das heißt, ein fest vorgegebener Beschleunigungswert, welcher entsprechend der Stellung der Wähleinrichtung 3 festgelegt ist, wird für den Ersatzbetrieb mit Hilfe des zweiten Signals U₂ verwendet. Im Ergebnis ist es somit möglich, einwandfreien Ersatzbetrieb zu realisieren, welcher der Stellung der Wähleinrichtung 3 angepaßt ist.

Die ersten und zweiten Signale U₁ und U₂ werden an ein Schaltelement 23 angelegt, dessen Schaltstellung durch ein Bremssignal BK gesteuert wird, welches von einem in Fig. 1 dargestellten Bremssensor 17 erzeugt worden ist. Der Bremssensor 17 ist mit einem Bremssystem 16 verbunden und stellt fest, ob das Bremssystem betätigt wird oder nicht. Das Bremssignal BK zeigt das Ergebnis dieser Feststellung an, das Schaltelement 23 wird, wie durch die gestrichelte Linie in Fig. 2 angezeigt ist, entsprechend dem Bremssignal BK umgeschaltet, wenn durch das Bremssystem 16 eine Bremskraft ausgeübt wird, und es wird dann das erste Signal U₂ durch das Schaltelement 23 gewählt. Andererseits wird das Schaltelement 23, wie durch die ausgezogene Linie in Fig. 2 dargestellt ist, entsprechend dem Bremssignal BK umgeschaltet, wenn von dem Bremssystem 16 keine Bremskraft ausgeübt wird, und es wird dann das zweite Signal U₂ durch das Schaltelement 23 gewählt. Das von dem Schaltelement 23 ausgewählte Signal wird an eine Auswähleinheit 24 angelegt.

Eine ein drittes Signal erzeugende Einheit 25 spricht auf das Bremssignal BK an und erzeugt ein drittes Signal U₃, welches einen Beschleunigungswert anzeigt, welcher sich im Verlauf der Zeit, nachdem die Bremskraft, welche von dem Bremssystem auf das Fahrzeug ausgeübt worden ist, aufgehoben worden ist, von einem kleinen Wert, bei welchem das Fahrzeug nicht starten kann, auf einen vorherbestimmten größeren Wert ändert. Der vorerwähnte kleine Wert kann der Beschleunigungswert sein, welcher durch das tatsächliche Gashebel­ stellungssignal A für den Fall angezeigt worden ist, daß der Gashebel 2 freigegeben ist (nicht gedrückt ist).

Der Signalgenerator 25 erzeugt ein einen Anfangswert wiedergebendes Signal E₁, welcher den kleinen Wert oder den vorerwähnten Startwert anzeigt; das Signal E₁ kann ein oberer Grenzwert sein, bis zu welchem die Beschleunigung beim Starten des Fahrzeugs möglich ist. Das Signal A₁ wird an ein Schaltelement 26 angelegt, an welches das erste Ersatz­ signal BA₁ von der Auswähleinheit 24 angelegt wird, und das Schaltelement 26 wird ebenfalls entsprechend dem Bremssignal BK umgeschaltet. Das Schaltelement 26 wird in durch eine ausgezogene Linie wiedergegebenen Zustand geschaltet, um dadurch das erste Ersatz-Signal BA₁ auszuwählen, wenn durch das Bremssystem 16 keine Bremskraft an dem Fahrzeug vorgesehen ist bzw. auf dieses ausgeübt wird. Andererseits wird das Schaltelement 26 in den durch eine gestrichelte Linie wiedergegebenen Zustand geschaltet, um das dem Anfangswert entsprechende Signal E₁ auszuwählen, wenn durch das Bremssystem 16 eine Bremskraft auf das Fahrzeug ausgeübt wird. Das Ausgangssignal von dem Schaltelement 26 wird an einen ersten Anschluß 27a einer Recheneinheit 27 angelegt.

Die Recheneinheit 27 führt wiederholt eine Berechnung durch, um einen Beschleunigungs-Inkrementwert, welcher durch ein Signal dargestellt ist, das an einen zweiten Anschluß 27b der Recheneinheit 27 angelegt wird, in vorherbestimmten Zeitintervallen zu dem Beschleunigungswert zu addieren, welcher durch das Signal angezeigt ist, welches an den ersten Anschluß 27a angelegt wird. Eine einen Schritt- oder Inkrementwert berechnende Einheit 28 spricht auf das Positionssignal SL an, und das Signal, welches den Beschleunigungs- Inkrementwert ΔA anzeigt, wird als ein Schrittwertsignal ST erzeugt, welches an den zweiten Anschluß 27b angelegt wird. Der Inkrementwert ΔA, welcher durch das Schrittwertsignal ST angezeigt ist, wird entsprechend der Stellung der Wähleinrichtung zu dem jeweiligen Zeitpunkt festgelegt. Das Ausgangssignal von der Recheneinheit 27 wird als das dritte Signal U₃ erzeugt, welches an die Auswähleinheit 24 angelegt wird.

Die Auswähleinheit 24 vergleicht die Größenwerte des Signals von dem Schaltelement 23 und des dritten Signals U₃ und gibt das kleinere der beiden Signale als das erste Ersatzsignal BA₁ zu diesem Zeitpunkt ab.

Nunmehr wird die Arbeitsweise der ersten Einheit 10 beschrieben. Die beiden Schaltelemente 23 und 26 sind so geschaltet, wie durch die ausgezogenen Linien wiedergegeben ist, wenn durch das Bremssystem 16 keine Bremskraft auf das Fahrzeug ausgeübt wird. Daher wird das zweite Signal U₂ durch das Schaltelement 23 ausgewählt und an die Auswähleinheit 24 angelegt. In der Einheit 25, welche das dritte Signal erzeugt, erhält die Recheneinheit 27 über ihren zweiten Anschluß 27b das Schrittwertsignal, welches den Beschleunigungs- Inkrementwert ΔA anzeigt, und das erste Ersatzsignal BA₁ wird über das zweite Schaltelement 26 an den ersten Anschluß 27a der Recheneinheit 27 angelegt.

Wenn folglich das Ergebnis beim Addieren des durch das Schrittwertsignal ST angezeigten Inkrementwerts A zu dem Beschleunigungswert, welcher durch das erste Ersatzsignal BA₁ angezeigt ist, kleiner als der durch das zweite Signal U₂ angezeigte Wert ist, wird das dritte Signal U₃ durch die Wähleinheit 24 ausgewählt und wird als das auf den neuesten Stand gebrachte, erste Ersatzsignal BA₁ abgegeben. Folglich wird der durch das dritte Signal U₃ dargestellte Beschleunigungswert schrittweise in der vorstehend angegebenen Weise erhöht, und das zweite Signal U₂ wird als ein erstes Ersatzsignal BA₁ abgeleitet, wenn U₃ < U₂ ist. Wie der vorstehenden Erläuterung zu entnehmen ist, geht die Größe des dritten Signals U₃ nicht über die Größe der Summe aus dem zweiten Signal U₂ und dem Schrittwertsignal ST hinaus. Das heißt, wenn das Bremssystem 16 sich in dem unwirksamen Zustand befindet, wird das zweite Signal U₂ als das erste Ersatzsignal BA₁ in dem stationären Zustand der ersten Einheit 10 abgegeben, und die Fahrzeug-Fahrgeschwindigkeit wird entsprechend der Stellung der Wähleinrichtung 3 beibehalten.

Dagegen werden die Schaltelemente 23 und 26 umgeschaltet, wie durch die gestrichelten Linien dargestellt ist, wenn durch das Bremssystem eine Bremskraft auf das Fahrzeug ausgeübt wird. Folglich wird das erste Signal U₁ durch das Schaltelement 23 ausgewählt und an die Auswähleinheit 24 angelegt. In der Einheit 25 wird dann statt des ersten Ersatzsignals BA₁ das den Anfangswert wiedergebende Signal E₁ durch das Schaltelement 26 ausgewählt und an den ersten Anschluß 27a der Recheneinheit 27 angelegt. Daher ist der maximale Wert des dritten Signals U₃ gleich dem Ergebnis der Addition der Signale E₁ und ST. Im Ergebnis wird dann das erste Ersatzsignal BA₁ gleich dem ersten Signal U₁, so daß das Fahrzeug nicht starten kann, und der gestoppte Zustand, d. h. der Stillstand des Fahrzeugs, kann durch das Bremssystem 16 aufrechterhalten werden.

Wenn in dem vorstehend beschriebenen Zustand die durch das Bremssystem 16 ausgeübte Bremskraft freigegeben wird, werden die Schaltelemente 23 und 26 umgeschaltet, wie durch die gestrichelten Linien angezeigt ist. Durch den Schaltvorgang in der Einheit 25 wird dann ein drittes Signal U₃ erzeugt, welches gleich der Summe aus dem Beschleunigungswert des Schrittwertssignals ST und aus dem Wert des den anfänglichen Wert wiedergebenden Signals E₁ ist. Da dann in diesem Fall U₃ < U₂ ist, wird das dritte Signal U₃ durch die Auswähleinheit 24 als das erste Ersatzsignal BA₁ gewählt, und dieses Signal BA₁ wird von der Auswähleinheit 24 aus über das Schaltelement 26 an den ersten Anschluß 27a der Recheneinheit 27 angelegt.

Wie oben beschrieben, wird das Ausgangssignal von der Recheneinheit 27 im Verlauf der Zeit schrittweise erhöht, und das dritte Signal U₃ wird als das erste Ersatzsignal BA₁ abgegeben, bis die Beziehung U₃ < U₂ festgestellt wird. Folglich wird die Größe des ersten Ersatzsignals BA₁ schrittweise auf die Größe des zweiten Signals U₂ erhöht, und der Steuervorgang zum Starten des Fahrzeugs wird fließend durchgeführt, nachdem die von dem Bremssystem 16 ausgeübte Bremskraft entfernt ist.

Wie aus der vorstehenden Beschreibung zu ersehen ist, können, wenn der Wert von ΔA zu der Zeit, zu welcher die durch das Bremssystem 16 ausgeübte Bremskraft entfernt ist, auf mehr als U₂-U₃ eingestellt ist, zwei Arten von Ersatzsignalen erhalten werden, nämlich eines, um die Fahrt des Fahrzeugs beizubehalten, wenn das Bremssystem 16 wirksam ist, und das andere mit einem kleineren Pegel, der nicht ausreicht, um einen Fahrzeugstart durchzuführen.

In Fig. 2 ist eine zweite Einheit 11 vorgesehen, um das zweite Ersatzsignal BA₂ zu erzeugen, das einen kleinen, fest vorgegebenen Beschleunigungswert anzeigt (der beispielsweise dem freigegebenen Zustand des Gashebels 2 entspricht), welcher einen Pegel hat, der nicht ausreicht, um in dem automatischen Getriebemechanismus 4 einen Steuervorgang zu bewirken, um das Fahrzeug zu starten. Das zweite Ersatzsignal BA₂ wird statt des ersten Ersatzsignals BA₁ durch den zweiten Schalter 12 ausgewählt, wenn die Steuereinheit 13 feststellt, daß ein Gang in dem automatischen Getriebemechanismus 4 eingestellt ist, und die Kupplung ausgekuppelt ist.

Anhand von Fig. 3 wird nunmehr die Steuereinheit 13 beschrieben. Die Steuereinheit 13 hat einen Sensor 31 zum Erzeugen eines Signals V, welches die Geschwindigkeit des Fahrzeugs anzeigt, einen weiteren Sensor 32 zum Erzeugen eines Schaltstellungssignals GP, das die Stellung anzeigt, in welche der Gang des Getriebes 4a gebracht ist, und einen Kupplungssensor 33 zum Erzeugen eines Kupplungssignals CL, welches den ein-/ausgekuppelten Zustand der Kupplung 4b in dem automatischen Getriebemechanismus 4 anzeigt. Die Signale V, GP und CL werden an eine Detektoreinheit 41 angelegt, an welche auch das Schalter-Steuersignal S₁ angelegt wird. Die Detektoreinheit 34 spricht auf das Schalter-Steuersignal S₁ an und unterscheidet, ob der Gang in dem Getriebe eingestellt ist oder nicht, ob die Kupplung ausgekuppelt ist, und ob die Fahrzeuggeschwindigkeit zu dem Zeitpunkt null ist, wenn der Pegel des Schalter-Steuersignals S₁ sich von niedrig auf hoch ändert. Der Pegel des Ausgangssignals DS von der Detektoreinheit 34 wird auf einem hohen Pegel gehalten, wenn der Gang in dem Getriebe eingelegt ist, die Kupplung ausgekuppelt und die Fahrzeuggeschwindigkeit null ist.

Die Steuereinheit 13 weist ferner eine Speichereinheit 35 auf, welche auf das Schalter-Steuersignal S₁ und das Positionssignal SL anspricht, und speichert die Position des Wählhebels 3a zu dem Zeitpunkt, an welchem sich der Pegel des Signals S₁ von niedrig auf hoch ändert. Ausgangsdaten MD, welche den Inhalt der Speichereinheit 35 anzeigen, werden an eine Unterscheidungseinrichtung 36 angelegt, an welcher auch das Positionssignal SL angelegt wird. Die Einheit 36 unterscheidet, ob die Stellung des Wählhebels 3a zu diesem Zeitpunkt dieselbe ist wie die Stellung, welche durch die Ausgangsdaten MD angezeigt ist, und der Pegel des Ausgangssignals CO der Unterscheidungseinheit 36 wird hoch, wenn die beiden Stellungen identisch sind.

Die Ausgangssignale DC und CO werden an ein UND-Glied 37 angelegt, und das Ausgangssignal O₁ des UND-Glieds 37 wird an einen Eingangsanschluß eines anderen UND-Glieds 38 eingegeben.

Das Schalter-Steuersignal S₁ wird in eine Verzögerungseinheit 39 eingegeben, um es (S₁) um eine vorherbestimmte Zeit Δt zu verzögern, und das verzögerte Signal S₁ wird als ein Verzögerungs-Schaltersteuersignal SD₁ abgeleitet. Der Pegel des Signals SD₁ wird mittels eines Inverters 40 invertiert, und das invertierte Signal wird an einen Eingangsanschluß eines ODER-Glieds 41 angelegt, an dessen anderen Eingangsanschluß das Ausgangssignal von dem UND-Glied 38 eingegeben wird. Das Ausgangssignal O₂ von dem ODER-Glied 41 wird an einen anderen Eingangsanschluß des UND-Glieds 38 angelegt, und das Ausgangssignal von dem UND-Glied 38 wird als das Schalter-Steuersignal S₂ abgeleitet.

Nunmehr wird die Arbeitsweise der Steuereinheit 13 anhand der Fig. 4A bis 4F beschrieben. Nunmehr soll das tatsächliche Beschleunigungssignal A anomal bei t = t₁ werden, der Pegel des Schalter-Steuersignals S₁ soll sich von niedrig auf hoch ändern (Fig. 4A), und der vorherbestimmte Fühlvorgang soll mittels der Detektoreinheit 34 dementsprechend durchgeführt werden. Wenn der Gang des Getriebemechanismus 4 eingelegt ist, wird die Kupplung ausgekuppelt, und die Fahrzeuggeschwindigkeit ist zum Zeitpunkt t₁ null; der Pegel des Ausgangssignals DC wird zum Zeitpunkt t₁ hoch, wie in Fig. 4C dargestellt ist. Gleichzeitig wird die Stellung, welche mittels des Wählhebels 3a zu diesem Zeitpunkt ausgewählt worden ist, in der Speichereinheit 35 gespeichert, und der Inhalt des Stellungssignals SL wird mit demjenigen der Ausgangsdaten MD verglichen. Da in diesem Beispiel die Stellung des Wählhebels 3a von t₁ bis t₃ nicht geändert wird, wird der Pegel des Ausgangssignals CO während dieses Zeitabschnitts auf einem hohen Pegel gehalten (Fig. 4D). Folglich wird der Pegel des Ausgangssignals O₁ des UND-Glieds 37 zu dem Zeitpunkt t₁ hoch, wodurch dann der Pegel am anderen Anschluß des UND-Glieds 38 hoch wird.

Andererseits wird das Schaltersteuersignal S₁ durch die Verzögerungseinheit 39 um die Zeit Δt verzögert, und daraus wird dann das Verzögerungs-Schaltersteuersignal SD₁ abgeleitet (Fig. 4B). Das invertierte Signal von dem Inverter 40 wird an das ODER-Glied 41 angelegt. Folglich wird der hohe Pegelzustand des Ausgangssignals O₂ zumindest bis zum Zeitpunkt t₂ erhalten, so daß der Pegel des Ausgangssignals am UND-Glied 38, d. h. das Schaltersteuersignal S₂ hoch wird, wenn der Pegel des Ausgangssignals O₁ auf hoch geändert wird (Fig. 4F). Der hohe Pegelzustand des Ausgangssignals des UND-Glieds 38 wird über das ODER-Glied 41 an den anderen Eingangsanschluß des UND-Glieds 38 zurückgeführt. Folglich kann der hohe Pegelzustand des Ausgangssignals des UND-Glieds 38 erhalten werden, solange der Pegel des Ausgangssignals O₁ hoch ist.

Wenn der Wählhebel 3a entsprechend gehandhabt wird, so daß dessen Stellung zum Zeitpunkt t₃ geändert wird, ändert sich der Pegel des Ausgangssignals CO von hoch auf niedrig. Folglich ändert sich der Pegel des Ausgangssignals O₁ ähnlich (Fig. 4D). Im Ergebnis ändert sich dann der Pegel des Schalter-Steuersignals S₄ zum Zeitpunkt t₃ von hoch auf niedrig. Da der Pegel des invertierten Signals zu diesem Zeitpunkt bereits niedrig geworden ist, wird der Niedrigpegelzustand des Schalter-Steuersignals S₂ nicht geändert, selbst wenn der Wählhebel 3a nach dieser Zeit, beispielsweise zum Zeitpunkt t₄, in die frühere Position zurückgekehrt ist, und der Pegel des Ausgangssignals CO wird auf hoch geändert (Fig. 4D und 4F).

Das heißt, da der Pegel des Schalter-Steuersignals S₂ sich auf hoch ändert, wenn der Pegel des Ausgangssignals DS hoch wird, wird der zweite Schalter 12 umgeschaltet, wie durch die gestrichelte Linie in Fig. 1 dargestellt ist, so daß dann das zweite Ersatzsignal BA₂ als das Ersatzsignal BA abgeleitet werden kann. Folglich wird, selbst wenn das tatsächliche Gashebelstellungs­ signal A zu dem Zeitpunkt anomal wird, an welchem der Gang des Getriebes eingelegt und die Kupplung ausgekuppelt ist, das Fahrzeug sicher den Startvorgang entsprechend dem Anlegen des Ersatzsignals durchführen, da das zu diesem Zeitpunkt erzeugte Ersatzsignal BA dem tatsächlichen Gashebelstellungssignal entspricht, wenn der Gashebel 2 nicht betätigt wird, d. h. dessen Betätigungswert null ist.

Wenn ferner die Wähleinrichtung 3 von dem Fahrer betätigt wird, wird der Ersatz-Zustand mit Hilfe des zweiten Ersatzsignals BA₂, welches der Ersatz-Zustand für den Fall ist, wenn der Fahrer abwesend ist, annulliert, und der sogenannte Ersatz des Systems wird mit Hilfe des ersten Ersatzsignals BA₁ erreicht. Danach kehrt der Ersatzzustand nicht mehr in den Ersatzzustand zurück, bei welchem das zweite Ersatz­ signal BA₂ verwendet wird, wenn nicht der notwendigen Bedingung genügt ist. Folglich können die Ersatz-Operationen zum Starten, beim Fahren und zum Stoppen des Fahrzeugs mit Hilfe des ersten Ersatzsignals BA₁ durchgeführt werden.

In dieser Ausführungsform verwendet das Ersatz-System die ersten und zweiten Ersatzsignale BA₁ und BA₂. Jedoch ist es erforderlichenfalls natürlich auch möglich, ein Ersatz-System einzurichten, bei welchem eines der Ersatzsignale BA₁ und BA₂ verwendet wird.

Funktionen, welche dieselben sind, wie diejenigen des in Fig. 1 dargestellten Generators 100 für das Ersatzsignal, können auch mit Hilfe eines Mikrocomputers realisiert werden, in welchem ein vorherbestimmtes Steuerprogramm durchgeführt wird. In Fig. 5 ist ein Blockdiagramm eines Generators 100 für ein Ersatz­ signal dargestellt, welches anders ausgebildet ist, aber die entsprechenden Funktionen wie der Generator 100 hat. Der Generator 100′ weist eine Kopplungsschaltung 101, welche das Bremssignal BK von dem Bremsensensor 17, das Schalter-Steuersignal S₁ und das Stellungssignal SL erhält. Die Kopplungsschaltung 101 ist über einen Bus 102 mit einer Zentraleinheit (CPU) 103, einem Randomspeicher (RAM) 104 und einem Festwertspeicher (ROM) verbunden, in welchem ein Steuerprogramm gespeichert ist, um dieselben Funktionen wie diejenigen des Generators 100 durchzuführen. Das Berechnungsergebnis wird von der Kopplungsschaltung 101 als das Ersatzsignal BA erhalten.

In Fig. 6A und 6B sind Flußdiagramme dargestellt, welche das in dem Festwertspeicher (ROM) 105 gespeicherte Steuerprogramm darstellen. Nach dem Start zum Ausführen des Programms wird eine Initialisierung durchgeführt, und auf den Schritt 51 übergegangen, bei welchem die für die Berechnung erforderlichen Daten in den Randomspeicher (RAM) 104 gelesen und gespeichert werden. Beim Schritt 52 wird unterschieden, ob ein Flag F₁ gesetzt ist oder nicht. Die Feststellung beim Schritt 52 wird im Falle der ersten Ausführung des Schritts 52 nach der Initialisierung nein, da das Flag F₁ durch die Initialisierung zurückgesetzt ist; die Operation geht dann auf den Schritt 53 über. Daten SE_N, welche die Position des Wählhebels 3a zu diesem Zeitpunkt anzeigen, werden beim Schritt 53 als Se gesetzt, und das Flag F₁ wird beim Schritt 54 gesetzt.

Danach wird zum Schritt 55 weitergegangen, bei welchem unterschieden wird, ob sich das Getriebe in seiner neutralen Stellung befindet, und die Operation geht auf Schritt 56 über, bei welchem ein Flag F₂ rückgesetzt ist, wenn das Unterscheidungsergebnis beim Schritt 55 ja ist. Wenn die Unterscheidung beim Schritt 55 nein ist, wird auf Schritt 57 übergegangen, bei welchem unterschieden wird, ob die Kupplung sich in ihrem eingekuppelten oder "eingeschalteten" Zustand befindet. Die Operation geht auf den Schritt 56 über, wenn die Unterscheidung beim Schritt 57 ja ist, und sie geht auf den Schritt 58 über, wenn die Entscheidung beim Schritt 57 nein ist. Es wird dann beim Schritt 58 unterschieden, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit V Null ist oder nicht, und es wird auf den Schritt 56 übergegangen, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit nicht null ist. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit null ist, wird die Unterscheidung beim Schritt 58 nein, und es wird auf den Schritt 59 übergegangen, wenn Daten ACC, welchen den Beschleunigungswert für einen Ersatz anzeigen, in einem Null-Beschleunigungszustand (0 [%]) gesetzt ist. Danach wird auf den Schritt 51 zurückgegangen.

Wenn folglich alle Unter- bzw. Entscheidungen bei den Schritten 55, 57 und 58 nein werden, mit anderen Worten, wenn sich der Gang in einer anderen Stellung als der neutralen befindet, wird die Kupplung ausgekuppelt, und die Fahrzeuggeschwindigkeit wird null; der Inhalt der Daten ACC wird entsprechend dem Fall gesetzt, bei welchem der Gashebel freigegeben ist. Folglich wird in diesem Fall die Steueroperation zum Starten des Fahrzeugs nicht ausgeführt, wenn der Inhalt der Daten ACC als Ersatzsignal BA an dem automatischen Getriebemechanismus 4 an Stelle des tatsächlichen Gashebelstellungssignals A vorgesehen ist, und der Ersatz-Betrieb kann sicher durchgeführt werden. Wie aus der vorstehenden Beschreibung zu ersehen ist, ist der zu setzende Inhalt der Daten ACC nicht auf Daten beschränkt, welche den Beschleunigungswert für den Fall anzeigen, daß der Gashebel freigegeben ist, sondern es können auch Daten sein, welche irgendeinen Beschleunigungswert anzeigen, der nicht ausreicht, um den Steuervorgang zum Starten des Fahrzeugs auszulösen und damit letzteres zu starten.

Wenn nunmehr der Schritt 52 wieder durchgeführt wird, wird, da das Flag F₁ bereits beim Schritt 54 gesetzt worden ist, die Unterscheidung beim Schritt 52 ja, und es wird auf Schritt 60 übergegangen. Beim Schritt 60 wird dann entschieden, ob das Flag F₂ gesetzt ist oder nicht. Die Entscheidung beim Schritt 60 wird für die erste Durchführung des Schrittes 60 nein, und die Operation geht auf Schritt 61 über, wobei unterschieden wird, ob die erste Stellung SE_n des Wählhebels 3a mit der durch die Daten SE wiedergegebenen Stellung übereinstimmt oder nicht. Wenn SE = SE_N ist, wird auf den Schritt 59 übergegangen.

Wenn die Entscheidung beim Schritt 61 beispielsweise infolge einer Änderung in der Stellung des Wählhebels 3a nein ist, wird nach der Durchführung des Schrittes 62 zum Setzen des Flags F₂ zum Schritt 63 übergegangen. Wenn die Entscheidung beim Schritt 60 ja ist oder nachdem der Schritt 56 durchgeführt ist, geht die Operation auf Schritt 63 über.

Beim Schritt 63 wird unterschieden, ob auf das Fahrzeug durch das Bremssystem 16 eine Bremskraft ausgeübt wird oder nicht, d. h. ob das Bremssystem "eingeschaltet" ist. Wenn das Resultat der Unterscheidung beim Schritt 63 ja ist, geht die Operation auf den Schritt 64 über, bei welchem Daten ACC null gesetzt werden, was keine Betätigung des Gashebels darstellt, und es wird auf den Schritt 51 zurückgekehrt. Dies bedeutet, daß der Beschleunigungswert für einen Ersatz- Betrieb null gesetzt ist.

Wenn das Ergebnis der Unterscheidung beim Schritt 63 nein ist, wird auf den Schritt 65 übergegangen, bei welchem unterschieden wird, ob die Wähleinrichtung 3 sich in der neutralen Stellung befindet oder nicht. Wenn das Ergebnis der Unterscheidung beim Schritt 65 ja ist, wird auf den Schritt 66 übergegangen, bei welchem Daten ACMAX, welche den maximalen Beschleunigungswert für einen Ersatz-Betrieb anzeigen, auf einen festen Wert ACCN gesetzt werden. Wenn das Unterscheidungsergebnis beim Schritt 65 nein ist, wird auf den Schritt 67 übergegangen, bei welchem unterschieden wird, ob sich die Wähleinrichtung 3 in der Rückwärtsstellung (R) befindet oder nicht. Wenn die Entscheidung beim Schritt 67 ja ist, wird auf den Schritt 68 übergegangen, bei welchem Daten ACMAX auf einen festen Wert ACCR gesetzt werden. Wenn das Ergebnis der Entscheidung beim Schritt 67 nein ist, wird auf den Schritt 69 übergegangen, bei welchem unterschieden wird, ob sich die Wähleinrichtung 3 in der zweiten Stellung befindet oder nicht. Wenn die Entscheidung beim Schritt 69 ja ist, wird auf den Schritt 70 übergegangen, bei welchem Daten ACMAX auf einen festen Wert ACC 2 gesetzt werden. Wenn die Wähleinrichtung 3 sich in der sogenannten Drive-Stellung (D) befindet, wird das Ergebnis der Unterscheidung beim Schritt 69 nein, und Daten ACMAX werden beim Schritt 71 auf einen festen Wert ACCD eingestellt, wobei ACCD < ACC 2 < ACCR < ACCN < 0 ist.

Wie aus der vorstehenden Beschreibung zu ersehen ist, ist, wenn das Bremssystem 16 ausgeschaltet ist (d. h. nicht in Betrieb ist), der Inhalt der Daten ACMAX, welche den maximalen Beschleunigungswert für einen Ersatz-Betrieb anzeigen, auf eine der Stufen 66, 68, 70 oder 71 entsprechend der Stellung der Wähleinrichtung 3 festgelegt, und danach wird auf den Schritt 72 übergegangen.

Beim Schritt 72 werden Daten ACC, welche den Beschleunigungswert des Ersatz-Betriebs zu diesem Zeitpunkt anzeigen, mit Daten ACMAX verglichen, welche den maximalen, festgelegten Beschleunigungswert anzeigen, wie oben beschrieben ist, und die Operation geht auf Schritt 73 über, wenn ACC ≧ ACMAX ist. Der Inhalt der Daten ACMAX wird beim Schritt 73 als der Inhalt der Daten ACC gesetzt, und es wird auf Schritt 51 zurückgekehrt.

Wenn das Ergebnis der Unterscheidung beim Schritt 72 nein ist, geht die Operation auf Schritt 74 über, bei welchem unterschieden wird, ob die Wähleinrichtung 3 sich in der neutralen Stellung (N) befindet oder nicht. Wenn das Ergebnis beim Schritt 74 ja ist, wird auf Schritt 75 übergegangen, bei welchem Daten ΔA, welche einen Inkrement-Beschleunigungswert für den Ersatz-Betrieb anzeigen, als ein Wert STN gesetzt werden. Wenn das Ergebnis beim Schritt 74 nein ist, wird auf den Schritt 76 übergegangen, bei welchem unterschieden wird, ob sich die Wähleinrichtung in der Stellung (R) für Rückwärtsfahren befindet oder nicht. Wenn das Ergebnis beim Schritt 76 ja ist, wird auf den Schritt 77 übergegangen, bei welchem Daten ΔA als ein Wert STR gesetzt werden.

Wenn das Ergebnis beim Schritt 76 nein ist, wird auf den Schritt 78 übergegangen, bei welchem unterschieden wird, ob die Wahleinrichtung 3 sich in der zweiten Stellung befindet oder nicht. Wenn das Ergebnis beim Schritt 78 ja ist, wird auf den Schritt 79 übergegangen, bei welchem Daten ΔA als Wert ST2 gesetzt werden. Wenn die Wähleinrichtung 3 sich in der sogenannten Drive-Stellung (D) befindet, wird das Ergebnis beim Schritt 78 nein, und Daten ΔA werden beim Schritt 80 auf einen festen Wert ST gesetzt. Folglich werden Daten ΔA bei einem der Schritte 75, 77, 79 und 80 entsprechend der Stellung der Wahleinrichtung 3 festgelegt, und danach geht die Operation auf Schritt 81 über.

Die Summe der Daten ACC und A werden beim Schritt 81 als Daten ACC gesetzt. Das heißt, Daten ACC werden beim Schritt 81 um ΔA erhöht, und die Operation geht auf Schritt 82 über, bei welchem unterschieden wird, ob ACC ≦ ACMAX ist oder nicht. Das Ergebnis beim Schritt 82 wird nein, wenn ACC = ACMAX ist, und die Operation kehrt auf Schritt 51 zurück, um die oben beschriebenen Operationen zu wiederholen. Folglich werden Daten ACC bei jedem Programmzyklus um ΔA erhöht, und das Ergebnis der Entscheidung beim Schritt 82 wird ja, wenn ACC ≧ ACMAX ist. Folglich wird der Wert der Daten ACC beim Schritt 83 durch den Wert der Daten ACMAX als Daten ACC ersetzt, wenn ACC ≧ ACMAX ist, und die Operation kehrt auf Schritt 51 zurück.

Wenn das Bremssystem 16 ausgeschaltet ist, ist der Beschleunigungswert für einen Ersatz-Betrieb ein fester Wert, welcher entsprechend der Stellung der Wähleinrichtung festgelegt worden ist. Wenn das Bremssystem 16 arbeitet, um von seinem eingeschalteten in seinen ausgeschalteten Zustand geändert zu werden, wird der Beschleunigungswert für einen Ersatz- Betrieb so geändert, daß er schrittweise von null auf einen festen Wert erhöht wird, welcher entsprechend der durch die Wähleinrichtung 3 gewählten Stellung festgelegt ist. In diesem Fall wird dann der durch Daten ΔA dargestellte Inkrementwert durch die Stellung der Wähleinrichtung 3 festgelegt.

Claims (7)

1. Sicherheitseinrichtung für ein Fahrzeug mit automati­ schem Getriebe, bei der ein Gashebelstellungssignal mittels eines Störungsdetektors auf Fehlerhaftigkeit hin überwacht wird und bei Vorliegen eines fehlerhaften Gashebelstel­ lungssignals ein Ersatzsignal für das Gashebelstellungs­ signal erzeugt und dieses an Stelle des fehlerhaften Gashe­ belstellungssignals zur Wirkung gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe des Ersatzsignals abhängig von der Wählhebel­ stellung des automatischen Getriebes und insbesondere wei­ terer Fahrzeugparameter verschiedene Werte annimmt.

2. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß bei einer neutralen Position des Wählhe­ bels das Ersatzsignal einen kleinen Wert (Leerlaufstellung des Gashebels) annimmt, der zum Anfahren des Fahrzeugs nicht ausreichend ist.

3. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als weiterer Parameter die Stellung einer Kupplung in dem automatischen Getriebe berücksichtigt wird und bei ausgerückter Kupplung das Ersatzsignal einen kleinen Wert (Leerlaufstellung des Gashebels) annimmt, der zum Anfahren des Fahrzeugs nicht ausreichend ist.

4. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, da­ durch gekennzeichnet, daß als weiterer Parameter die Betä­ tigung einer Fahrzeugbremse berücksichtigt wird und bei be­ tätigter Fahrzeugbremse das Ersatzsignal einen kleinen Wert (Leerlaufstellung des Gashebels) annimmt, der zum Anfahren des Fahrzeugs nicht ausreichend ist.

5. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Fahrtstellung des Wählhebels und nicht betätigter Fahrzeugbremse das Ersatz­ signal - ausgehend von einem kleinen Wert (Leerlaufstellung des Gashebels), der zum Anfahren des Fahrzeugs nicht aus­ reichend ist - einen höheren Wert annimmt, der ausreicht, um das Fahrzeug in Fahrt zu halten.

6. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der höhere Wert des Ersatzsignals über mehrere Zwischenschritte erreicht wird.

7. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als weiterer Parameter die Fahrzeuggeschwindigkeit berücksichtigt wird.