DE4017429A1 - Steuervorrichtung fuer eine physikalische groesse zur verwendung bei der steuerung der bewegung eines fahrzeuges - Google Patents
Steuervorrichtung fuer eine physikalische groesse zur verwendung bei der steuerung der bewegung eines fahrzeugesInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für eine physi
kalische Größe mit einer ersten und zweiten Steuervorrichtung, die unter
schiedliche Empfindlichkeiten aufweisen und zumindest eine physikalische
Größe entsprechend einer ersten und zweiten Betriebsgröße ändern können,
die jeweils Eingangsgröße für die erste bzw. zweite Steuereinrichtung
ist, sowie eine erste und zweite Berechnungseinrichtung zum Berechnen
der ersten und zweiten Betriebsgröße entsprechend einer Abweichung zwi
schen einem vorbestimmten Zielwert und der physikalischen Größe, wobei
diese physikalische Größe rückkopplungsgesteuert ist, so daß sie mit dem
vorbestimmten Zielwert konvergiert.
Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung eine Fahrzeugbewegungs-
Steuereinrichtung mit einer Betriebseinrichtung zur Ausgabe einer physi
kalischen Größe, welche eine Fahrzeugbewegung bewirkt, mit einer ersten
und zweiten Steuereinrichtung, die unterschiedliche Empfindlichkeiten
aufweisen und den Ausgangswert der physikalischen Größe von der Betriebs
einrichtung entsprechend einer ersten und einer zweiten Betriebsgröße
ändern können, welche jeweils der ersten bzw. zweiten Steuereinrichtung
eingegeben werden, und mit einer ersten und zweiten Berechnungseinrich
tung zur Berechnung der ersten und zweiten Betriebsgröße entsprechend
einer Abweichung zwischen einem vorbestimmten Zielwert und der physika
lischen Ausgangsgröße, wobei die physikalische Ausgangsgröße so rück
kopplungsgesteuert ist, daß sie mit dem vorbestimmten Zielwert konver
giert.
Nach dem Stand der Technik ist eine bekannte Schlupfsteuer- oder Regel
vorrichtung für ein Fahrzeug so ausgelegt, daß sie eine Antriebsrad
geschwindigkeit als physikalische Größe durch Steuerung einer Drossel
ventilöffnung eines Motors mit einer ersten Steuereinrichtung steuert,
und einen Bremsdruck mit einer zweiten Steuereinrichtung steuert. Wei
terhin ist eine bekannte Motorgeschwindigkeits-Steuervorrichtung so aus
gelegt, daß sie eine Drehgeschwindigkeit eines in einem Fahrzeug ange
brachten Motors durch Steuerung einer Drosselventilöffnung durch eine
erste Steuereinrichtung steuert, eine Brennstoffzufuhrgröße durch eine
zweite Steuereinrichtung steuert, und einen Zündzeitpunkt des Motors mit
einer dritten Steuereinrichtung steuert.
Allerdings tritt in einem Fall, in welchem die physikalische Größe so
rückkopplungsgesteuert ist, daß sie derselbe Zielwert der beiden Steuer
einrichtungen in zwei Rückkopplungssteuereinrichtungen wird, eine Inter
ferenz zwischen beiden Rückkopplungssteuersystemen auf, welche zu einer
gegenseitigen Störung infolge eines Unterschieds der Reaktionsfrequenz
(also eines Unterschieds in der Steuerverzögerung) zwischen beiden Rück
kopplungssteuersystemen führt.
Zur Behebung dieses Problems wurde nach dem Stand der Technik vorgeschla
gen, daß die Rückkopplungssteuerung daran gehindert wird, gleichzeitig
in beiden Rückkopplungssteuersystemen durchgeführt zu werden, durch
Setzen unterschiedlicher Zielwerte oder durch Bereitstellung einer Zeit
verzögerung für die Steuerungen durch beide Rückkopplungssteuersysteme
(beispielsweise in den japanischen offengelegten Veröffentlichungen Nr.
61-85 249 und 58-16 948) .
Allerdings weisen in dem Fall, in welchem wie voranstehend angegeben
unterschiedliche Zielwerte gesetzt werden, die beiden Rückkopplungs
steuersysteme unterschiedliche Zielwerte für dieselbe physikalische
Größe auf, und daher wird das schwächere Steuersystem der beiden Steuer
systeme zu dem stärkeren Steuersystem infolge eines Unterschiedes zwi
schen den Zielwerten hingezogen. Andererseits wird in dem Fall, in wel
chem eine Zeitverzögerung für die Steuerungen durch beide Rückkopplungs
steuersysteme bereitgestellt wird, die Steuerung nur durch eines der
Rückkopplungssteuersysteme in einer bestimmten Steuerzeit durchgeführt,
mit dem Ergebnis, daß sich in beiden Rückkopplungssteuersystemen keine
ausreichende Steuerleistung ergibt. Darüber hinaus ist die Ausführung
einer komplizierten Verarbeitung erforderlich, wenn die Steuerung zwi
schen beiden Rückkopplungssteuersystemen umgeschaltet wird.
Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht der voranstehend geschil
derten Schwierigkeiten entwickelt, und ein Vorteil der vorliegenden Er
findung besteht in der Bereitstellung einer Steuervorrichtung für eine
physikalische Größe, welche die Steuerinterferenz zwischen beiden Steuer
einrichtungen vermeidet und eine genügende Steuerleistung beider Steuer
systeme zur Verfügung stellt. Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Er
findung liegt in der Bereitstellung einer Fahrzeugbewegungssteuervorrich
tung, die ähnlich ist wie die Steuervorrichtung für die physikalische
Größe.
Gemäß eines ersten Merkmals der vorliegenden Erfindung werden eine erste
und zweite Filtereinrichtung bereitgestellt, um den Durchgang von Fre
quenzen zuzulassen, die jeweils den Empfindlichkeiten der ersten bzw.
zweiten Steuereinrichtung entsprechen, wobei die erste Filtereinrich
tung in einer ersten Rückkopplungsschleife vorgesehen ist, welche die
erste Steuereinrichtung und die erste Berechnungseinrichtung umfaßt,
und wobei die zweite Filtereinrichtung in einer zweiten Rückkopplungs
schleife vorgesehen ist, welche die zweite Steuereinrichtung und die
zweite Berechnungseinrichtung umfaßt. Daher kann die gegenseitige Inter
ferenz zwischen den beiden Steuereinrichtungen vermieden werden, und es
läßt sich eine zufriedenstellende Steuerleistung in beiden Steuerein
richtungen erreichen.
Gemäß eines zweiten Merkmals der vorliegenden Erfindung weist die erste
Filtereinrichtung ein erstes Filter für eine physikalische Größe auf,
welches in der ersten Rückkopplungsschleife einschließlich der ersten
Steuereinrichtung und der ersten Berechnungseinrichtung vorgesehen ist,
um die physikalische Ausgangsgröße von der Betriebseinrichtung bei der
Frequenz zu filtern, welche der Empfindlichkeit der ersten Steuerein
richtung entspricht, und die zweite Filtereinrichtung weist ein zwei
tes Filter für eine physikalische Größe auf, welches in der zweiten
Rückkopplungsschleife einschließlich der zweiten Steuereinrichtung der
zweiten Berechnungseinrichtung vorgesehen ist, um die physikalische
Ausgangsgröße bei der Frequenz zu filtern, welche der Empfindlichkeit
der ersten Steuereinrichtung entspricht. Daher werden Steuerungen in
beiden Rückkopplungsschleifen entsprechend der physikalischen Größen
durchgeführt, welche der Empfindlichkeit der jeweiligen Steuereinrich
tung entsprechen, wodurch eine ausreichende Steuerleistung zur Verfügung
gestellt wird.
Gemäß eines dritten Merkmals der vorliegenden Erfindung weist die erste
Filtereinrichtung ein erstes Zielwertfilter auf, welches in der ersten
Rückkopplungsschleife mit der ersten Steuereinrichtung und der ersten
Berechnungseinrichtung vorgesehen ist, um den Zielwert bei der Frequenz
zu filtern, welcher der Empfindlichkeit der ersten Steuereinrichtung
entspricht, und weist ein erstes Filter für eine physikalische Größe
auf, welches in der ersten Rückkopplungsschleife mit der ersten Steuer
einrichtung und der ersten Berechnungseinrichtung vorgesehen ist, um
die physikalische Ausgangsgröße von der Betriebseinrichung bei der Fre
quenz zu filtern, welche der Empfindlichkeit der ersten Steuereinrich
tung entspricht. Die zweite Filtereinrichtung weist ein zweites Filter
für eine physikalische Größe auf, welches in der zweiten Rückkopplungs
schleife mit der zweiten Steuereinrichtung und der zweiten Berechnungs
einrichtung vorgesehen ist, um die physikalische Ausgangsgröße bei der
Frequenz zu filtern, welche der Empfindlichkeit der zweiten Steuerein
richtung entspricht, sowie ein zweites Zielwertfilter, welches in der
zweiten Rückkopplungsschleife mit der zweiten Steuereinrichtung und der
zweiten Berechnungseinrichtung vorgesehen ist, um den Zielwert bei der
Frequenz zu filtern, welcher der Empfindlichkeit der zweiten Steuerein
richtung entspricht. Daher werden die erste und zweite Betriebsgröße
durch die erste und zweite Berechnungseinrichtung festgelegt entspre
chend der Abweichung zwischen der ersten physikalischen Größe und dem
ersten Zielwert, die jeweils der Empfindlichkeit der ersten Steuerein
richtung entsprechen, und entsprechend der Abweichung zwischen der zwei
ten physikalischen Größe und dem zweiten Zielwert, die jeweils der
Empfindlichkeit der zweiten Steuereinrichtung entsprechen. Daher stören
sich die Steuerungen durch die erste und zweite Steuereinrichtung nicht
gegenseitig, selbst wenn der Zielwert in dem Steuersystem variabel ist,
und es kann eine ausreichende Steuerleistung in beiden Steuereinrichtun
gen zur Verfügung gestellt werden.
Gemäß eines vierten Merkmals der vorliegenden Erfindung weist die erste
Filtereinrichtung ein erstes Abweichungsfilter auf, welches in der er
sten Rückkopplungsschleife mit der ersten Steuereinrichtung und der er
sten Berechnungseinrichtung vorgesehen ist, um die Abweichung zwischen
dem Zielwert und der physikalischen Ausgangsgröße bei der Frequenz zu
filtern, welche der Empfindlichkeit der ersten Steuereinrichtung ent
spricht, und die zweite Filtereinrichtung weist ein zweites Abweichungs
filter auf, welches in der zweiten Rückkopplungsschleife mit der zweiten
Steuereinrichtung und der zweiten Berechnungseinrichtung vorgesehen ist,
um die Abweichung zwischen dem Zielwert und der physikalischen Ausgangs
größe bei der Frequenz zu filtern, welche der Empfindlichkeit der zwei
ten Steuereinrichtung entspricht. Daher werden die erste und zweite Be
triebsgröße durch die erste und zweite Berechnungseinrichtung entspre
chend der ersten und zweiten Abweichung festgelegt, welche der Empfind
lichkeit der ersten bzw. zweiten Steuereinrichtung entsprechen. Selbst
wenn der Zielwert in dem Steuersystem variabel ist, stören sich die
Steuerungen durch die erste und zweite Steuereinrichtung daher nicht
gegenseitig, und es läßt sich eine ausreichende Steuerleistung in beiden
Steuereinrichtungen erreichen.
Gemäß eines fünften Merkmals der vorliegenden Erfindung weist die Be
triebseinrichtung ein Antriebsrad auf, und die erste Steuereinrichtung
umfaßt eine Drosselventilöffnungs-Steuereinrichtung, und die zweite
Steuereinrichtung umfaßt eine Kraftstoffmengenänderungs-Steuereinrich
tung zum Steuern einer Kraftstoffzufuhrmenge zu einem Motor. Daher läßt
sich die gegenseitige Störung zwischen dem Drosselsteuersystem und dem
Brennstoffmengensteuersystem bei der Ausführung der Schlupfsteuerung
vermeiden, und die Brennstoffsteuerung kann bei einem gewünschten Minimum
ausgeführt werden, um hierdurch eine Verschlechterung der Auspuffgas
eigenschaften zu vermeiden.
Gemäß eines sechsten Merkmals der vorliegenden Erfindung umfaßt die
Betriebseinrichtung ein Antriebsrad, und die erste Steuereinrichtung um
faßt eine Drosselventilöffnungs-Steuereinrichtung, und die zweite Steuer
einrichtung umfaßt eine Bremssteuermagnetspule zum Steuern eines Brems
druckes einer Bremse, welche an dem Antriebsrad montiert werden soll. Da
her kann die gegenseitige Störung zwischen dem Drosselsteuersystem und
dem Bremskraftsteuersystem bei der Ausführung der Schlupfsteuerung ver
mieden werden, und eine Betätigungsfrequenz der Bremse kann verringert
werden, um auf diese Weise einen Temperaturanstieg der Bremse zu vermei
den.
Gemäß eines siebten Merkmals der vorliegenden Erfindung ist die erste Be
rechnungseinrichtung bei dem fünften oder sechsten Merkmal so ausgelegt,
daß sie die erste Betriebsgröße erhält durch Addieren einer anfänglichen
Drosselöffnung, die entsprechend eines Übertragungsdrehmomentsgrenzwerts
des Antriebsrads festgelegt wird, welcher vorher entsprechend eines
Straßenoberflächenzustands während des Fahrens eines Fahrzeugs festgelegt
wird, zu einer Betriebsgröße, die entsprechend eines Signals erhalten
wird, welches die Frequenz aufweist, das der Empfindlichkeit der ersten
Steuereinrichtung entspricht. Daher kann eine Optimalwertgröße entspre
chend einem Straßenoberflächenzustand an das Drosselsteuerungssystem in
der Antriebsradschlupfsteuerung gegeben werden, wodurch eine größere
Steuerverzögerung bei einer niedrigen Reaktionsfrequenz ausgeschaltet
wird.
Ein weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereit
stellung eines ersten und zweiten Filters für physikalische Größen zum
Filtern der physikalischen Größe bei Frequenzen, die jeweils den Empfind
lichkeiten der ersten bzw. zweiten Steuereinrichtung entsprechen, sowie
von einem ersten bzw. zweiten Zielwertfilter, um den Zielwert bei den
Frequenzen zu filtern, die jeweils den Empfindlichkeiten der ersten bzw.
zweiten Steuereinrichtung entsprechen, wobei die erste Berechnungsein
richtung so ausgebildet ist, daß sie die erste Betriebsgröße festlegt,
welche Eingangsgröße zur ersten Steuereinrichtung sein soll, entspre
chend einer Abweichung zwischen einer ersten physikalischen Größe, die
eine erste Frequenzkomponente aufweist, die durch das erste Filter für
die physikalische Größe gelangt ist, und einem ersten Zielwert, der die
erste Frequenzkomponente aufweist, die durch das erste Zielwertfilter
gelangt ist, und die zweite Berechnungseinrichtung ist so ausgebildet,
daß sie die zweite Betriebsgröße festlegt, die Eingangsgröße für die
zweite Steuereinrichtung sein soll, entsprechend einer Abweichung zwi
schen einer zweiten physikalischen Größe, die eine zweite Frequenzkom
ponente aufweist, die durch das zweite Filter für die physikalische Größe
gelangt ist, und einem zweiten Zielwert, der die zweite Frequenzkomponen
te aufweist, die durch das zweite Zielwertfilter gelangt ist. Daher kann
die gegenseitige Störung der beiden Steuereinrichtungen vermieden werden,
und es läßt sich eine ausreichende Steuerleistung in beiden Steuerein
richtungen erzielen.
Bei der Anordnung gemäß dem ersten Merkmal wird ein Signal zum Erhalten
der Betriebsgrößen in der ersten und zweiten Rückkopplungsschleife in
zwei Signale unterteilt, welche die Frequenzen aufweisen, welche der
Empfindlichkeit der ersten bzw. zweiten Steuereinrichtung entsprechen,
und zwar durch die erste und zweite Filtereinrichtung, die in der ersten
und zweiten Rückkopplungsschleife vorgesehen sind. Dann werden die erste
und die zweite Betriebsgröße festgelegt durch die erste bzw. zweite Be
rechnungseinrichtung entsprechend den beiden vorher getrennten Signalen.
Daher werden die Steuerungen durch die erste und zweite Steuereinrichtung
orthogonal gemacht, mit dem Ergebnis, daß sich eine gegenseitige Störung
der Steuerungen durch die beiden Steuereinrichtungen vermeiden läßt und
eine ausreichende Steuereinrichtung erzielt werden kann. Darüber hinaus
werden die Steuerungen in beiden Rückkopplungsschleifen entsprechend der
physikalischen Größen durchgeführt, die unterschiedlich herausgezogene
Frequenzkomponenten aufweisen, die durch die erste bzw. zweite Steuer
einrichtung gesteuert werden können. Daher läßt sich darüber hinaus eine
ausreichende Steuerleistung erzielen.
Bei der Anordnung gemäß dem zweiten Merkmal werden die Steuerungen in
beiden Rückkopplungsschleifen entsprechend der physikalischen Größen
durchgeführt, die unterschiedliche herausgezogene Frequenzkomponenten
aufweisen, die durch die erste bzw. zweite Steuereinrichtung gesteuert
werden können. Daher läßt sich eine ausreichende Steuerleistung erzie
len.
Bei der Anordnung nach dem dritten Merkmal wird die physikalische Aus
gangsgröße durch das erste und zweite Filter für die physikalische Größe
getrennt, um eine erste und eine zweite physikalische Größe zu erhalten,
die unterschiedliche Frequenzkomponenten aufweisen, entsprechend der
Empfindlichkeit der ersten bzw. zweiten Steuereinrichtung, während der
Zielwert durch das erste und zweite Zielwertfilter getrennt wird, um ei
nen ersten und zweiten Zielwert zu erhalten, welche unterschiedliche
Frequenzkomponenten entsprechend der Empfindlichkeit der ersten bzw.
zweiten Steuereinrichtung aufweisen. Dann werden die erste und die zwei
te Betriebsgröße festgelegt durch die erste und zweite Berechnungsein
richtung entsprechend der Abweichung zwischen der ersten physikalischen
Größe und dem ersten Zielwert bzw. entsprechend der Abweichung zwischen
der zweiten physikalischen Größe und dem zweiten Zielwert. Selbst wenn
der Zielwert in dem Steuersystem variabel ist, stören sich die Steuerun
gen durch die erste und zweite Steuereinrichtung daher nicht gegensei
tig, und es läßt sich eine ausreichende Steuerleistung in beiden Steuer
einrichtungen erzielen.
Bei der Anordnung gemäß dem vierten Merkmal wird die Abweichung zwischen
der physikalischen Ausgangsgröße von der Betriebseinrichtung und dem
Zielwert getrennt durch das erste und zweite Abweichungsfilter, um eine
erste und eine zweite Abweichung zu erhalten, welche unterschiedliche
Frequenzkomponenten aufweisen entsprechend der Empfindlichkeit der ersten
bzw. zweiten Steuereinrichtung. Dann werden die erste und die zweite
Betriebsgröße festgelegt durch die erste und zweite Berechnungseinrich
tung entsprechend der ersten bzw. zweiten Abweichung. Selbst wenn der
Zielwert in dem Steuersystem variabel ist, stören sich daher die Steue
rungen durch die erste und zweite Steuereinrichtung nicht gegenseitig,
und es läßt sich eine ausreichende Steuerleistung in beiden Steuerein
richtungen erzielen.
Bei der Anordnung gemäß dem fünften Merkmal läßt sich in dem Fall, daß
die Schlupfsteuerung des Antriebsrades durch die Steuerung einer Dros
selventilöffnung und die Steuerung einer Brennstoffmengengröße ausgeführt
wird, die gegenseitige Steuerung zwischen dem Drosselsteuersystem und
dem Brennstoffmengengrößensteuersystem vermeiden, und die Brennstoff
steuerung kann bei einem gewünschten Minimum durchgeführt werden, um
auf diese Weise eine Verschlechterung der Auspuffgaseigenschaften zu
vermeiden.
Bei dem Aufbau gemäß dem sechsten Merkmal läßt sich in dem Fall, daß die
Schlupfsteuerung des Antriebsrades durch die Steuerung einer Drosselven
tilöffnung und die Steuerung einer Bremskraft einer Antriebsradbremse
durchgeführt wird, die gegenseitige Störung zwischen dem Drosselsteuer
system und dem Bremskraftsteuersystem vermeiden, und die Betätigungsfre
quenz der Bremse kann verringert werden, um auf diese Weise einen Tempe
raturanstieg der Bremse zu vermeiden.
Bei der Anordnung gemäß dem siebten Merkmal wird eine Optimalwertgröße
entsprechend einem Straßenoberflächenzustand dem Drosselsteuersystem bei
der Antriebsradschlupfsteuerung zugeführt, wodurch eine große Steuerver
zögerung bei einer niedrigen Reaktionsfrequenz vermieden wird.
Gemäß einem weiteren Merkmal wird die physikalische Größe getrennt durch
das erste und zweite Filter für die physikalische Größe, um eine erste
und eine zweite physikalische Größe zu erhalten, die unterschiedliche
Frequenzkomponenten aufweisen entsprechend den Empfindlichkeiten der
ersten bzw. zweiten Steuereinrichtung, während der Zielwert durch das
erste und zweite Zielwertfilter getrennt wird, um einen ersten und einen
zweiten Zielwert zu erhalten, die unterschiedliche Frequenzkomponenten
aufweisen entsprechend den Empfindlichkeiten der ersten bzw. zweiten
Steuereinrichtung. Dann werden die erste und die zweite Betriebsgröße
festgelegt durch die erste und zweite Berechnungseinrichtung entspre
chend der Abweichung zwischen der ersten physikalischen Größe und dem
ersten Zielwert bzw. der Abweichung zwischen der zweiten physikalischen
Größe und dem zweiten Zielwert. Selbst wenn der Zielwert in dem Steuer
system variabel ist, stören sich daher die Steuerungen durch die erste
und zweite Steuereinrichtung nicht gegenseitig, und es läßt sich eine
ausreichende Steuerleistung in beiden Steuereinrichtungen erreichen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestellter Ausfüh
rungsbeispiele näher erläutern, aus welchen weitere Vorteile und Merk
male hervorgehen.
Es zeigt:
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der vorliegenden Er
findung; und
Fig. 2 ein Blockschaltbild einer weiteren Ausführungsform der vorlie
genden Erfindung.
Nachstehend werden einige bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung geschildert, die an eine Schlupfsteuervorrichtung für ein
Fahrzeug angepaßt sind, unter Bezug auf die Figuren.
Wie zunächst aus Fig. 1 hervorgeht, die eine Ausführungsform der vorlie
genden Erfindung zeigt, ist die Schlupfsteuervorrichtung mit einem
Drosselmotor (beispielsweise einem Elektromotor zum Steuern der Drossel
klappenlage) als erste Steuereinrichtung 1 versehen, um eine Drosselöff
nung für einen Motor E festzulegen, der auf einem Fahrzeug V vorgesehen
ist, und mit einer Brennstoffeinspritzmengensteuereinrichtung als zwei
ter Steuereinrichtung 2 zur Festlegung einer Brennstoffeinspritzgröße
für den Motor E, um bei einem Zielwert einer Geschwindigkeit V w eines
Antriebsrades W zu konvergieren als physikalische Ausgangsgröße einer
Betriebseinrichtung, die mit dem Motor E verblockt und verbunden ist. Ei
ne Betriebsgröße des Drosselmotors als erste Betriebsgröße ist Eingangs
größe von einer Berechnungseinrichtung 3 zu der ersten Steuereinrichtung
1, während eine Brennstoffeinspritzgröße als zweite Betriebsgröße Ein
gangsgröße von einer zweiten Berechnungseinrichtung 4 für die zweite
Steuereinrichtung 2 ist. Die erste und zweite Steuereinrichtung 1 bzw.
2 weisen unterschiedliche Steuerempfindichkeiten auf solche Weise auf,
daß eine Reaktionsfrequenz der ersten Steuereinrichtung 1 niedrig ist,
und eine Reaktionsfrequenz der zweiten Steuereinrichtung 2 hoch ist. Mit
anderen Worten ist ein Zeitraum von einer Änderung der Betriebsgröße, die
Eingangsgröße zu dem Drosselmotor als der ersten Steuereinrichtung 1 ist,
zu einer Änderung eines Ausgangsdrehmoments des Antriebsrades W länger
als ein Zeitraum von einer Änderung der Betriebsgröße, die Eingangsgröße
für die Brennstoffeinspritzgrößensteuereinrichtung als der zweiten
Steuereinrichtung 2 ist bis zu einer Änderung des Ausgangsdrehmoments
der Antriebsrades W. Darüber hinaus ist eine Frequenz in Reaktion auf
eine Fluktuation des Ausgangsdrehmoments des Antriebsrades W bei einer
Fluktuation der Betriebsgröße mit einer bestimmten Frequenz in der ersten
Steuereinrichtung 1 niedriger als in der zweiten Steuereinrichtung 2.
Ein Zielwert VRP als eine Grundlage zum Einstellen der Betriebsgrößen
in der ersten und zweiten Berechnungseinrichtung 3 bzw. 4 wird festge
legt durch eine Entscheidungseinrichtung 5 für den Antriebsradgeschwin
digkeits-Zielwert. Der Zielwert VRP wird festgelegt unter Beachtung
eines Schlupfzustandes des Antriebsrades W in seiner Antriebsrichtung
und eines Kurvenfahrzustandes des Fahrzeuges, beispielsweise einer
Gierbewegung und/oder einer Querbeschleunigung. Ein Oberflächenzustands-
Feststellabschnitt 6 wählt eine Konstante K 1 aus, die etwa einem
Straßenoberflächenzustand entspricht, auf solche Weise, daß ein großer
Wert der Konstanten K 1 im Falle einer rauhen Oberfläche ausgewählt
wird, während ein kleiner Wert der Konstanten K 1 im Falle einer glat
ten Straße ausgewählt wird. Darüber hinaus wird eine Fahrzeuggeschwin
digkeit V v durch eine Fahrzeuggeschwindigkeitsfeststelleinrichtung 7
bestimmt. Entsprechend der nachstehenden Gleichung (1) wird ein Ziel
wert V RPD einer Antriebsradgeschwindigkeit erhalten durch eine Ent
scheidungseinrichtung 8 für den Zielwert der Antriebssystem-Antriebsrad-
Geschwindigkeit entsprechend eines Schlupfzustandes des Antriebsrades W
in seiner Antriebsrichtung, um eine maximale Antriebskraft in einer ge
raden Vorwärtsbewegungsrichtung des Fahrzeuges V zu erhalten.
V RPD = K₁ × V v (1)
Andererseits wird eine Zielwertkorrekturgröße Δ V RP der Antriebsrad
geschwindigkeit entsprechend einem Kurvenfahrzustand des Fahrzeuges er
halten durch eine Entscheidungseinrichtung 11 für die Korrekturgröße des
Steuersystem-Antriebsradgeschwindigkeitszielwertes auf der Grundlage der
Fahrzeuggeschwindigkeit, welche durch die Fahrzeuggeschwindigkeitsfest
stelleinrichtung 7 erhalten wird, eines Lenkwinkels, der durch eine Lenk
winkelfeststelleinrichtung 9 erhalten wird, und einer Lenkcharakteristik,
die durch einen Untersteuerungs-/Übersteuerungs-Feststellabschnitt 10 er
halten wird. Wenn der Zielwert der Antriebsradgeschwindigkeit nur ent
sprechend des Schlupfzustandes des Antriebsrades W in seiner Antriebs
richtung festgestellt wird, so übersteigt eine Seitenkraft, die auf einen
Reifen ausgeübt wird, eine Seitenkraftgrenze des Reifens, wenn das Fahr
zeug so gelenkt wird, daß es seinen Seitenkraftgrenzwert unter der Steue
rung zum Erhalten einer maximalen Antriebskraft überschreitet, und das
führt zu dem Ergebnis, daß eine gewünschte Gierbewegung nicht erhalten
werden kann. Daher wird der Zielwert, der durch die Feststelleinrichtung
8 für den Antriebsradgeschwindigkeitszielwert erhalten wird, korrigiert
durch die Korrekturgröße, welche von der Feststelleinrichtung 11 für die
Korrekturgröße des Antriebsradgeschwindigkeitszielwertes erhalten wird.
Daher wird der endgültige Zielwert VRP von der Antriebsradgeschwindig
keitzielwert-Feststelleinrichtung 5 erhalten. Dies bedeutet, daß der end
gültige Zielwert VRP entsprechend der folgenden Gleichung (2) erhalten
wird.
VRP = V RPD - Δ V RP (2)
Die Antriebsradgeschwindigkeit V w enthält eine Änderungskomponente für
geringe Geschwindigkeit entsprechend einer Änderung der Fahrzeuggeschwin
digkeit und eine Änderungskomponente mit schneller Geschwindigkeit ent
sprechend der Erzeugung eines übermäßigen Schlupfzustandes. Daher wird
die Antriebsradgeschwindigkeit V w getrennt in eine niederfrequente Kom
ponente von weniger als 2 Hz und eine höherfrequente Komponente von nicht
weniger als 2 Hz durch ein erstes Filter 12 für eine physikalische Größe
bzw. ein zweites Filter 13 für eine physikalische Größe. Das erste Filter
12 für die physikalische Größe gestattet den Durchgang der niederfrequen
ten Komponente entsprechend der Empfindlichkeit der ersten Steuereinrich
tung 1, wogegen das zweite Filter 13 für die physikalische Größe den
Durchgang der höherfrequenten Komponente entsprechend der Empfindlichkeit
der zweiten Steuereinrichtung 2 gestattet. Diese Filter 12 und 13 für
physikalische Größen werden durch ein rekursives digitales Filter gebil
det, welches einen Filtervorgang entsprechend der Berechnung der nachste
henden Gleichung (3) ausführt.
Y (n) = a₁Y (n-1) + α₂Y (n-2) + α₃Y (n-3)) + β₀X (n)- + β₁X (n-1) + β₂X (n-2) + β₃X (n-3) (3)
wobei X ein Eingangssignal für das Filter darstellt; Y ein Ausgangssignal
von dem Filter darstellt; a 1 bis α 3 und β 0 bis β 3 Konstanten
repräsentieren, die entsprechend einem Versuchsergebnis festgelegt wer
den; und die Indices (n) bis (n-3) einen Momentanwert, einen vorhergehen
den Wert, usw. eines bestimmten Wiederholzyklus der Berechnung bei dem
Filtern angeben.
Der Zielwert VRP, der durch die Antriebsradgeschwindigkeit-Zielwertfest
stelleinrichtung 5 erhalten wird, enthält eine Zielwertänderungskompo
nente, die eine Geschwindigkeitsänderung in der Antriebsrichtung des
Antriebsrades enthält, welches entsprechend einem Straßenoberflächenzu
stand erhalten wird, und eine Zielwertänderungskomponente entsprechend
einer Änderung des Straßenoberflächenzustandes und einer Änderung in dem
Kurvenfahrzustand des Fahrzeuges. Daher wird der Zielwert VRP in eine
niederfrequente Komponente von weniger als 2 Hz und eine hochfrequente
Komponente von nicht weniger als 2 Hz durch ein erstes Zielwertfilter 14
bzw. ein zweites Zielwertfilter 15 aufgeteilt. Das erste Zielwertfilter
14 erlaubt den Durchgang der niederfrequenten Komponente entsprechend der
Empfindlichkeit der ersten Steuereinrichtung 1, während das zweite Ziel
wertfilter 15 den Durchgang der hochfrequenten Komponente entsprechend
der Empfindlichkeit der zweiten Steuereinrichtung 2 gestattet. Diese
Zielwertfilter 14 und 15 führen auch eine Filterung entsprechend der Be
rechnung in Übereinstimmung mit der voranstehend angegebenen Gleichung
(3) durch.
Die erste Berechnungseinrichtung 3 ist so aufgebaut, daß sie die erste
Betriebsgröße entsprechend einer Abweichung zwischen einer Antriebsrad
geschwindigkeit V w′, welche die niederfrequente Komponente enthält,
die durch das erste Filter 12 für die physikalische Größe gelangt, und
einem Zielwert VRP′ festlegt, welche die niederfrequente Komponente
aufweist, die durch das erste Zielwertfilter 14 gelangt, während die
zweite Berechnungseinrichtung 4 so aufgebaut ist, daß sie die zweite
Betriebsgröße entsprechend einer Abweichung zwischen einer
Antriebsradgeschwindigkeit Vw′′, welche die hochfrequente Komponente
aufweist, die durch das zweite Filter 13 für die physikalische Größe
gelangt, und einem Zielwert VRP′′ festlegt, welcher die hochfrequente
Komponente aufweist, die durch das zweite Zielwertfilter 15 gelangt.
Die erste Berechnungseinrichtung 3 weist eine PID-Berechnungsschaltung
16 auf, und die Abweichung zwischen dem Zielwert VRP′ und der Antriebs
radgeschwindigkeit Vw′, die an einem Verbindungspunkt 17 erhalten wird,
dient als Eingangsgröße für die PID-Berechnungsschaltung 16. Anderer
seits wird eine Verstärkung der Berechnung durch die PID-Berechnungs
schaltung 16 festgelegt durch eine PID-Verstärkungsfeststellschaltung
19 entsprechend einer Gangposition eines Getriebes, welche durch eine
Gangpositionsfeststelleinrichtung 18 festgestellt wird. Darüber hinaus
wird der Reibungskoeffizient einer Straßenoberfläche geschätzt durch
eine Straßenoberflächenreibungskoeffizient-Schätzeinrichtung 21 ent
sprechend einer Fahrzeugbeschleunigung, die durch eine Fahrzeugbeschleu
nigungsfeststelleinrichtung 20 erhalten wird, und das Antriebsraddreh
moment, welches zwischen dem Antriebsrad W und der Straßenoberfläche
übertragen werden kann, wird aus dem geschätzten Reibungskoeffizienten
entsprechend eines Straßenoberflächenzustandes (dem Reibungskoeffizien
ten der Straßenoberfläche) während der Fahrt des Fahrzeuges V festge
stellt. Darüber hinaus wird das Motorausgangsdrehmoment, welches das
selbe Antriebsdrehmoment in jeder Ganglage bereitstellt, aus der fest
gestellten Gangposition durch eine Motorausgangsdrehmoment-Schätzein
richtung 22 abgeschätzt. Darüber hinaus wird eine Drosselöffnung ent
sprechend dem geschätzten Motorausgangsdrehmoment festgelegt als eine
anfängliche Drosselöffnung T H c durch eine Anfangsdrosselöffnungs
entscheidungseinrichtung 23. Dann wird die anfängliche Drosselöffnung
T H c an einen Verbindungspunkt 24 einer Betriebsgröße THPID zugeführt,
welche von der PID-Berechnungsschaltung 16 erhalten wird.
Auf diese Weise wird die PID-Betriebsgröße THPID entsprechend der Ab
weichung zwischen dem Zielwert VRP′ und der Antriebsradgeschwindigkeit
Vw′ berechnet, und eine endgültige Betriebsgröße R TH wird festgelegt
durch Addieren der anfänglichen Drosselöffnung T H c zur Betriebsgröße
THPID entsprechend der nachstehenden Gleichung (4) durch die erste
Berechnungseinrichtung 3.
R TH = TH c + TH PID (4)
Die endgültige Betriebsgröße R TH ist Eingangsgröße für die erste
Steuereinrichtung 1. Daraufhin wird das Antriebsradausgangsdrehmoment
entsprechend dem Straßenoberflächenzustand während der Fahrt des Fahr
zeuges V als eine Optimalwertgröße dem Drosselöffnungssteuersystem zu
geführt, wodurch eine große Steuerverzögerung mit einer niedrigen Reak
tionsfrequenz ausgeschaltet wird. Daher wird das Antriebsradausgangs
drehmoment gesteuert mit einer Reaktionsfähigkeit von weniger als 2 Hz,
wodurch ausreichend auf das Drosselöffnungssteuersystem reagiert werden
kann.
Die zweite Berechnungseinrichtung 4 weist eine PID-Berechnungsschaltung
25 auf, und die Abweichung zwischen dem Zielwert VRP′′ und der Antriebs
radgeschwindigkeit Vw, die an einem Verbindungspunkt 26 erhalten wird,
ist Eingangsgröße für die PID-Berechnungsschaltung 25. Andererseits wird
eine Verstärkung bei der Berechnung durch die PID-Berechnungsschaltung
25 festgelegt durch eine PID-Verstärkungsentscheidungsschaltung 28 ent
sprechend der Gangposition des Getriebes, welches durch die Gangposi
tionsfeststelleinrichtung 18 erhalten wird, und einer Drosselöffnung,
die durch eine Drosselöffnungsfeststelleinrichtung 27 festgestellt wird.
Der Grund, aus welchem die PID-Steuerverstärkung bezüglich der Drossel
öffnung variabel gestaltet wird, liegt darin, daß ein Motorausgangsdreh
moment, welches entsprechend einer Erhöhung bzw. Abnahme der Brennstoff
menge während der Steuerung der Brennstoffgröße fluktuiert entsprechend
der Drosselöffnung variiert. Darüber hinaus wird eine Anfangsbrenn
stoffabnahmegröße, die fest durch eine Anfangsbrennstoffabnahmegröße-
Entscheidungseinrichtung 29 festgelegt wird, an einem Verbindungspunkt
30 einer Betriebsgröße zugefügt, welche von der PID-Berechnungsschaltung
25 erhalten wird. Die Anfangsbrennstoffabnahmegröße wird auf solche Wei
se festgelegt, daß dann, wenn ein übermäßiger Schlupf des Antriebsrades
W festgestellt wird, die Brennstoffmenge auf 80% einer normalen Brenn
stoffzuführgröße abgemagert wird, wodurch die Motorausgangsleistung um
30% verringert wird. Alternativ hierzu kann eine Brennstoffverknappung
ausgeführt werden vor dem Beginn der PID-Steuerung in einem mehrerer
Zylinder.
Auf diese Weise wird die PID-Betriebsgröße berechnet entsprechend der
Abweichung zwischen dem Zielwert VRP′′ und der Antriebsradgeschwindigkeit
Vw, und es wird eine endgültige Betriebsgröße festgelegt durch Addieren
der anfänglichen Brennstoffabnahmegröße zur Betriebsgröße durch die
zweite Berechnungseinrichtung 4. Dann wird die endgültige Betriebsgröße
der zweiten Steuereinrichtung 2 zugeführt. Daher wird das Antriebsrad
ausgangsdrehmoment gesteuert mit einer Reaktion von nicht weniger als
2 Hz, was für eine genügende Reaktion auf das Brennstoffmengensteuer
system ausreicht.
Im Betrieb wird der endgültige Zielwert VRP in der Entscheidungseinrich
tung 5 für den Antriebsradgeschwindigkeitszielwert erhalten durch Kor
rektur des Zielwertes, der in der Entscheidungseinrichtung 8 für den An
triebssystemantriebsradgeschwindigkeitszielwert erhalten wird, mit dem
Korrekturwert, der in der Entscheidungseinrichtung 11 für die Korrektur
größe des Lenksystemantriebsradgeschwindigkeitszielwertes erhalten wird.
Dann wird der endgültige Zielwert VRP gefiltert durch das erste Ziel
wertfilter 14, um eine niederfrequente Komponente durchzulassen, und
wird auch durch das zweite Zielwertfilter 15 gefiltert, um eine hoch
frequente Komponente durchzulassen. Dann wird der Zielwert VRP′, der
die niederfrequente Komponente enthält, als Eingangsgröße der ersten
Berechnungseinrichtung 3 zugeführt, und der Zielwert VRP′′, der die
hochfrequente Komponente enthält, wird als Eingangsgröße der zweiten
Berechnungseinrichtung 4 zugeführt. Andererseits wird die Antriebsrad
geschwindigkeit Vw als physikalische Größe gefiltert durch das erste
Filter 12 für die erste physikalische Größe, um eine niederfrequente
Komponente durchzulassen, und wird auch durch das zweite Filter 14 für
die physikalische Größe gefiltert, um eine hochfrequente Komponente
durchzulassen. Dann wird die Antriebsradgeschwindigkeit Vw, welche die
niederfrequente Komponente enthält, der ersten Berechnungseinrichtung
3 zugeführt, und die Antriebsradgeschwindigkeit Vw, welche die hoch
frequente Komponente enthält, wird der zweiten Berechnungseinrichtung
4 zugeführt.
Daher entsprechen einzeln die Betriebsgrößen, die durch die erste und
zweite Berechnungseinrichtung 3 und 4 berechnet werden sollen, der
Empfindlichkeit der ersten bzw. zweiten Steuereinrichtung 1 bzw. 2. Da
her stören sich die Steuerungen der ersten und zweiten Steuereinrich
tung 1 und 2 nicht gegenseitig. Darüber hinaus läßt sich, da die Steue
rungen der ersten und zweiten Steuereinrichtung 1 und 2 gleichzeitig
ausgeführt werden, die Steuerung beider Steuereinrichtungen 1 und 2 auf
genügende Weise durchführen.
Zusätzlich kann in einem Fall, in welchem die Schlupfkontrolle des An
triebsrades durch die Steuerung einer Öffnung des Drosselventils und die
Steuerung einer Brennstoffzuführgröße wie voranstehend angegeben durch
geführt wird, die Brennstoffsteuerung bei einem gewünschten Minimum
durchführen, um auf diese Weise eine Verschlechterung der Auspuffgas
eigenschaften zu vermeiden.
Nunmehr wird auf Fig. 2 Bezug genommen, die eine zweite bevorzugte Aus
führungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, und in welcher die Teile,
die denen bei der ersten bevorzugten Ausführungsform entsprechen, mit den
gleichen Bezugsziffern bezeichnet sind; hier ist nunmehr die Schlupf
steuervorrichtung mit einem Drosselmotor als einer ersten Steuereinrich
tung 1 zur Festlegung einer Drosselöffnung für einen Motor E versehen,
und mit einer Bremssteuermagnetspule als einer zweiten Steuereinrichtung
2′ zum Steuern einer Bremskraft einer Bremse 31, die an einem Antriebs
rad W angebracht ist.
Ein Unterschied Δ V zwischen einem Zielwert VRP, der von einer Entschei
dungseinrichtung 5 für einen Antriebsradgeschwindigkeitszielwert erhal
ten wird, und einer Antriebsradgeschwindigkeit V w als einer physikali
schen Größe wird an einem Verbindungspunkt 32 erhalten. Die Abweichung
Δ V, die wie voranstehend erhalten wird, ist Eingangsgröße für ein erstes
Abweichungsfilter 14′, welches den Durchgang einer niederfrequenten Kom
ponente von weniger als 2 Hz gestattet, entsprechend einer Steuerempfind
lichkeit der ersten Steuereinrichtung 1, und ist ebenfalls Eingangsgröße
für ein zweites Abweichungsfilter 15′, welches den Durchgang einer hoch
frequenten Komponente von nicht weniger als 2 Hz gestattet, entsprechend
einer Steuerempfindlichkeit der zweiten Steuereinrichtung 2. Daher wird
ein Abweichungssignal Δ V′, welches die niederfrequente Komponente von
weniger als 2 Hz enthält, von dem ersten Abweichungsfilter 14′ aus
gegeben, wogegen ein Abweichungssignal Δ V′′, welches die hochfrequente
Komponente von nicht weniger als 2 Hz enthält, von dem zweiten Abwei
chungsfilter 15′ ausgegeben wird.
Das Abweichungssignal Δ V′, welches nur die niederfrequente Komponente
enthält, ist Eingangsgröße für eine erste Berechnungseinrichtung 3′.
In der ersten Berechnungseinrichtung 3′ wird das Abweichungssignal Δ V′
berechnet durch eine PID-Berechnungsschaltung 16, und eine anfängliche
Drosselöffnung T H c wird an einem Verbindungspunkt 24 einem Ausgangs
signal von der PID-Berechnungsschaltung 16 zugefügt, wodurch eine end
gültige Betriebsgröße erhalten wird. Dann wird ein Motorausgangssignal
so gesteuert, daß es vergrößert oder verringert wird, durch den Betrieb
der ersten Steuereinrichtung 1, entsprechend der endgültigen Betriebs
größe.
Andererseits ist das andere Abweichungssignal Δ V′′, welches nur die
hochfrequente Komponente enthält, Eingangssignal für eine
PID-Berechnungsschaltung als einer zweiten Berechnungseinrichtung 4′.
Dann wird die zweite Steuereinrichtung 2′ entsprechend einer Betriebs
größe betätigt, die durch die zweite Berechnungseinrichtung 4′ erhalten
wird, und die Bremskraft der Bremse 31 wird durch den Betrieb der zwei
ten Steuereinrichtung 2′ gesteuert.
Auf diese Weise wird ein Antriebsraddrehmoment gesteuert durch das Dros
selsteuersystem und das Bremssteuersystem, und zwar mit dem Ergebnis, daß
die Antriebsradgeschwindigkeit V w rückkopplungsgeregelt wird auf eine
Radzielgeschwindigkeit. Insbesondere werden, wenn die Abweichung Δ V in
die zwei Frequenzkomponenten bei einer bestimmten Frequenz (2 Hz) aufge
teilt wird, die Steuerungen beider Steuersysteme orthogonal gemacht, um
hierdurch eine gegenseitige Störung zu vermeiden.
In einem solchen Fall, in welchem die Schlupfsteuerung des Antriebsrades
durch die Steuerung der Öffnung des Drosselventils und die Steuerung ei
ner Bremskraft der Antriebsradbremse wie voranstehend beschrieben durch
geführt wird, kann zusätzlich die Betätigungsfrequenz der Bremse 31 ver
ringert werden, um auf diese Weise einen Temperaturanstieg der Bremse 31
zu unterdrücken.
Zwar wird die Abschneidefrequenz der Filter 12, 14, 14′ in der Rückkopp
lungsschleife mit der ersten Steuereinrichtung 1 sowie die Abschneide
frequenz der Filter 13, 15, 15′ in der Rückkopplungsschleife mit der
zweiten Steuereinrichtung 2, 2′ auf dieselbe Frequenz (2 Hz) bei den
voranstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen gesetzt, aller
dings ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt. Beispiels
weise können die Filter 12, 14, 14′ so ausgebildet sein, daß sie ein
Tiefpaßfilter aufweisen, welches den Durchgang niedriger Frequenzen von
weniger als 2,2 Hz gestattet, und die Filter 13, 15, 15′ können so aus
gebildet sein, daß sie ein Hochpaßfilter aufweisen, welches den Durch
gang von hohen Frequenzen von mehr als 1,8 Hz gestatten. Bei einer ge
änderten Ausführungsform können die Filter 12, 14, 14′ so ausgebildet
sein, daß sie ein Tiefpaßfilter aufweisen, welches den Durchgang niedri
ger Frequenzen von weniger als 1,8 Hz gestatten, und die Filter 13, 15,
15′ können so ausgebildet sein, daß sie ein Hochpaßfilter aufweisen, wel
ches den Durchgang hoher Frequenzen von mehr als 2,2 Hz gestatten. Bei
einer weiteren Abänderung können sämtliche Filter 12, 13, 14, 14′, 15,
15′ aus Bandpaßfiltern bestehen, die den Durchgang von Antwortfrequenz
bändern der entsprechenden Steuereinrichtung gestatten.
Die voranstehend beschriebenen Ausführungsformen wurden bei einem solchen
Fall beschrieben, in welchem der Zielwert fluktuiert. Allerdings sind in
einem solchen Fall, in welchem der Zielwert konstant ist, die Frequenz
komponenten nicht natürlicherweise in dem Zielwert enthalten, und die
Filter zur Trennung der Frequenz des Zielwertes sind aus diesem Grunde
unnötig. In diesem Fall, in welchem die Frequenzkomponente der Abweichung
Δ V von der Fluktuation der physikalischen Größe nur in der zweiten be
vorzugten Ausführungsform abweicht, kann die zweite bevorzugte Ausfüh
rungsform auf diesen Fall so angewendet werden, wie sie ist. Die erste
Ausführungsform kann ebenfalls auf diesen Fall so angewendet werden, daß
nur das erste bzw. zweite Zielwertfilter 14 und 15 weggelassen wird.
Darüber hinaus kann in einem Fall, in welchem die Fluktuationsfrequenz
des Zielwertes der Steuer- oder Regelempfindlichkeit nur einer der bei
den Steuereinrichtungen entspricht (beispielsweise der ersten Steuer
einrichtung), die in beiden Rückkopplungsschleifen vorgesehen sind, nur
die Rückkopplungsschleife mit der ersten Steuereinrichtung mit einem
Zielwertfilter versehen sein, und die andere Rückkopplungsschleife mit
der anderen Steuereinrichtung, also mit der zweiten Steuereinrichtung,
kann nicht ein Zielwertfilter aufweisen.
Die vorliegende Erfindung läßt sich bei jeder anderen Art von Steuerung
oder Regelung einsetzen. Beispielsweise kann die vorliegende Erfindung
bei einer Schlupfsteuerung mit einer Steuereinrichtung zur Verringerung
eines Antriebsraddrehmomentes eingesetzt werden, beispielsweise einer
Zündzeitpunktsteuereinrichtung und einer Getriebesteuereinrichtung
zwischen dem Motor und dem Antriebsrad. Darüber hinaus läßt sich die
vorliegende Erfindung bei der gleichzeitigen Steuerung durch eine Brenn
stoffgrößensteuereinrichtung, eine Zündzeitpunktverzögerungsgrößensteuer
einrichtung, und eine Drosselventilöffnungssteuerungseinrichtung zur
Durchführung der Steuerung einer Motorausgangsleistung einsetzen, ins
besondere der Motorgeschwindigkeitssteuerung (Motorgeschwindigkeitssteue
rung entsprechend einer Leerlaufgeschwindigkeit oder einer Gaspedal-
Stellung). Darüber hinaus läßt sich die vorliegende Erfindung einsetzen
bei einer Steuervorrichtung zum Steuern einer Gierbewegung des Fahrzeu
ges als einer physikalischen Größe durch eine Motorausgangssignalsteuer
einrichtung (beispielsweise durch eine Drosselventilöffnungssteuerein
richtung), eine Bremssteuereinrichtung und eine Lenkwinkelsteuereinrich
tung.
Zwar wurden bestimmte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung vor
anstehend beschrieben und anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert,
um ein leichteres Verständnis der Erfindung zu ermöglichen; allerdings
ist die voranstehende Beschreibung beispielhaft zu verstehen und nicht
als Einschränkung für den Umfang der vorliegenden Erfindung. Es ist
offenbar, daß einem Fachmann auf diesem Gebiet verschiedene Modifika
tionen deutlich werden, ohne von dem Umfang der Erfindung abzuweichen,
welche sich aus der Gesamtheit der vorliegenden Anmeldungsunterlagen er
gibt.
Claims (13)
1. Steuervorrichtung für die Bewegung eines Fahrzeuges, gekennzeichnet
durch:
eine Betriebseinrichtung zur Ausgabe einer physikalischen Größe, welche eine Fahrzeugbewegung bewirkt;
eine erste und eine zweite Steuereinrichtung, die voneinander unter schiedliche Empfindlichkeiten aufweisen, wobei die erste und zweite Steuereinrichtung Ausgangssignale für die Betriebseinrichtung in Reak tion auf eine erste und eine zweite Betriebsgröße bereitstellen, die jeweils Eingangsgröße für die erste bzw. zweite Steuereinrichtung sind, und wobei das Ausgangssignal der Betriebseinrichtung auf die Ausgangs signale von der ersten und zweiten Steuereinrichtung reagiert;
eine erste und eine zweite Berechnungseinrichtung zur Berechnung der ersten und zweiten Betriebsgröße in Reaktion auf eine Abweichung zwi schen einem vorbestimmten Zielwert und der physikalischen Ausgangsgröße, wobei die physikalische Ausgangsgröße so rückkopplungsgeregelt ist, daß sie mit dem vorbestimmten Zielwert konvergiert; und
eine erste und zweite Filtereinrichtung zum Durchlaß von Frequenzen, die jeweils der Empfindlichkeit der ersten bzw. zweiten Steuereinrichtung entsprechen, wobei die erste Filtereinrichtung in einer Rückkopplungs schleife mit der ersten Steuereinrichtung und der ersten Berechnungsein richtung vorgesehen ist, und wobei die zweite Filtereinrichtung in einer zweiten Rückkopplungsschleife mit der zweiten Steuereinrichtung und der zweiten Berechnungseinrichtung vorgesehen ist.
eine Betriebseinrichtung zur Ausgabe einer physikalischen Größe, welche eine Fahrzeugbewegung bewirkt;
eine erste und eine zweite Steuereinrichtung, die voneinander unter schiedliche Empfindlichkeiten aufweisen, wobei die erste und zweite Steuereinrichtung Ausgangssignale für die Betriebseinrichtung in Reak tion auf eine erste und eine zweite Betriebsgröße bereitstellen, die jeweils Eingangsgröße für die erste bzw. zweite Steuereinrichtung sind, und wobei das Ausgangssignal der Betriebseinrichtung auf die Ausgangs signale von der ersten und zweiten Steuereinrichtung reagiert;
eine erste und eine zweite Berechnungseinrichtung zur Berechnung der ersten und zweiten Betriebsgröße in Reaktion auf eine Abweichung zwi schen einem vorbestimmten Zielwert und der physikalischen Ausgangsgröße, wobei die physikalische Ausgangsgröße so rückkopplungsgeregelt ist, daß sie mit dem vorbestimmten Zielwert konvergiert; und
eine erste und zweite Filtereinrichtung zum Durchlaß von Frequenzen, die jeweils der Empfindlichkeit der ersten bzw. zweiten Steuereinrichtung entsprechen, wobei die erste Filtereinrichtung in einer Rückkopplungs schleife mit der ersten Steuereinrichtung und der ersten Berechnungsein richtung vorgesehen ist, und wobei die zweite Filtereinrichtung in einer zweiten Rückkopplungsschleife mit der zweiten Steuereinrichtung und der zweiten Berechnungseinrichtung vorgesehen ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Fil
tereinrichtung ein erstes Filter für eine physikalische Größe aufweist
in der ersten Rückkopplungsschleife zum Filtern der physikalischen Aus
gangsgröße von der Betriebseinrichtung bei einer Frequenz, welche der
Empfindlichkeit der ersten Steuereinrichtung entspricht, und wobei die
zweite Filtereinrichtung ein zweites Filter für eine physikalische Größe
in der zweiten Rückkopplungsschleife aufweist, um das physikalische Aus
gangssignal bei einer Frequenz zu filtern, welche der Empfindlichkeit der
zweiten Steuereinrichtung entspricht.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Fil
tereinrichtung aufweist:
- a) ein erstes Zielwertfilter in der ersten Rückkopplungsschleife zum Filtern des Zielwertes bei einer Frequenz, welche der Empfindlich keit der ersten Steuereinrichtung entspricht, und
- b) ein erstes Filter für eine physikalische Größe in der ersten Rück kopplungsschleife zum Filtern der physikalischen Ausgangsgröße von der Betriebseinrichtung bei einer Frequenz, welche der Empfindlich keit der ersten Steuereinrichtung entspricht, und
wobei die zweite Filtereinrichtung aufweist:
- a) ein zweites Zielwertfilter in der zweiten Rückkopplungsschleife zum Filtern des Zielwertes bei einer Frequenz, welche der Empfindlich keit der zweiten Steuereinrichtung entspricht, und
- b) ein zweites Filter für eine physikalische Größe in der zweiten Rück kopplungsschleife zum Filtern der physikalischen Ausgangsgröße bei einer Frequenz, welche der Empfindlichkeit der zweiten Steuereinrich tung entspricht.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Fil
ter ein erstes Abweichungsfilter in der ersten Rückkopplungsschleife
aufweist, um eine Abweichung zwischen einem Zielwert und der physika
lischen Ausgangsgröße bei einer Frequenz zu filtern, welche der
Empfindlichkeit der ersten Steuereinrichtung entspricht, und daß die
zweite Filtereinrichtung ein zweites Abweichungsfilter in der zweiten
Rückkopplungsschleife aufweist, um eine Abweichung zwischen dem Zielwert
und der physikalischen Ausgangsgröße bei einer Frequenz zu filtern,
welche der Empfindlichkeit der zweiten Steuereinrichtung entspricht.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Betriebseinrichtung ein Antriebsrad des Fahrzeuges umfaßt, und
daß die erste Steuereinrichtung eine Drosselventilöffnungssteuerein
richtung und die zweite Steuereinrichtung eine Brennstoffmengenänderungs
steuereinrichtung aufweist, um eine Brennstoffzufuhrgröße zu einem Motor
des Fahrzeuges zu steuern.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Betriebseinrichtung ein Antriebsrad umfaßt, und daß die erste
Steuereinrichtung eine Drosselventilöffnungssteuereinrichtung aufweist
und die zweite Steuereinrichtung eine Bremssteuermagnetspule aufweist,
um einen Bremsdruck einer Bremse zu steuern, die auf dem Antriebsrad
angebracht werden soll.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Be
rechnungseinrichtung eine Einrichtung zum Erhalten der ersten Betriebs
größe durch Addieren einer anfänglichen Drosselöffnung aufweist, welche
entsprechend einem Übertragungsdrehmomentgrenzwert des Antriebsrades
festgesetzt ist, welcher vorher entsprechend eines Straßenoberflächen
zustandes während der Fahrt eines Fahrzeuges festgelegt wird, zu einer
Betriebsgröße, die entsprechend einem Signal erhalten wird, welches eine
Frequenz aufweist, welche der Empfindlichkeit der ersten Steuereinrich
tung entspricht.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Be
rechnungseinrichtung eine Einrichtung zum Erhalten einer ersten Betriebs
größe durch Addieren einer anfänglichen Drosselöffnung, die entsprechend
einem Übertragungsdrehmomentgrenzwert des Antriebsrades, welcher vorher
entsprechend eines Straßenoberflächenzustandes während der Fahrt eines
Fahrzeuges festgelegt wird, zu einer Betriebsgröße aufweist, die ent
sprechend einem Signal erhalten wird, welches eine Frequenz aufweist,
welche der Empfindlichkeit der ersten Steuereinrichtung entspricht.
9. Vorichtung für eine physikalische Größe, gekennzeichnet durch:
eine erste und zweite Steuereinrichtung mit voneinander unterschied lichen Empfindlichkeiten, wobei die erste und zweite Steuereinrichtung Ausgangssignale zur Änderung zumindest einer physikalischen Größe in Reaktion auf eine erste und zweite Betriebsgröße bereitstellen, welche einzeln der ersten und zweiten Steuereinrichtung eingegeben werden;
eine erste und zweite Berechnungseinrichtung zur Berechnung der ersten und zweiten Betriebsgröße in Reaktion auf eine Abweichung zwischen ei nem vorbestimmten Zielwert und der physikalischen Größe, wobei die phy sikalische Größe rückkopplungsgeregelt ist, um bei dem vorbestimmten Zielwert zu konvergieren, und
eine erste und zweite Filtereinrichtung zum Durchlaß von Frequenzen, welche jeweils der Empfindlichkeit der ersten bzw. zweiten Steuerein richtung entsprechen, wobei die erste Filtereinrichtung in einer Rück kopplungsschleife mit der ersten Steuereinrichtung und der ersten Be rechnungseinrichung vorgesehen ist und die zweite Filtereinrichtung in einer zweiten Rückkopplungsschleife mit der zweiten Steuereinrich tung und der zweiten Berechnungseinrichtung vorgesehen ist.
eine erste und zweite Steuereinrichtung mit voneinander unterschied lichen Empfindlichkeiten, wobei die erste und zweite Steuereinrichtung Ausgangssignale zur Änderung zumindest einer physikalischen Größe in Reaktion auf eine erste und zweite Betriebsgröße bereitstellen, welche einzeln der ersten und zweiten Steuereinrichtung eingegeben werden;
eine erste und zweite Berechnungseinrichtung zur Berechnung der ersten und zweiten Betriebsgröße in Reaktion auf eine Abweichung zwischen ei nem vorbestimmten Zielwert und der physikalischen Größe, wobei die phy sikalische Größe rückkopplungsgeregelt ist, um bei dem vorbestimmten Zielwert zu konvergieren, und
eine erste und zweite Filtereinrichtung zum Durchlaß von Frequenzen, welche jeweils der Empfindlichkeit der ersten bzw. zweiten Steuerein richtung entsprechen, wobei die erste Filtereinrichtung in einer Rück kopplungsschleife mit der ersten Steuereinrichtung und der ersten Be rechnungseinrichung vorgesehen ist und die zweite Filtereinrichtung in einer zweiten Rückkopplungsschleife mit der zweiten Steuereinrich tung und der zweiten Berechnungseinrichtung vorgesehen ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die erste
Filtereinrichtung ein erstes physikalisches Filter in der ersten Rück
kopplungsschleife aufweist, um die erste physikalische Größe bei einer
Frequenz zu filtern, welche der Empfindlichkeit der ersten Steuerein
richtung entspricht, und daß die zweite Filtereinrichtung ein zweites
Filter für eine physikalische Größe in der zweiten Rückkopplungsschlei
fe zum Filtern der physikalischen Größe bei einer Frequenz aufweist,
welche der Empfindlichkeit der zweiten Steuereinrichtung entspricht.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfind
lichkeit der ersten Steuereinrichtung einer Fluktuationsfrequenz des
Zielwertes entspricht, und daß die erste Filtereinrichtung ein Ziel
wertfilter in der ersten Rückkopplungsschleife aufweist, um den Ziel
wert bei einer Frequenz zu filtern, welcher der Empfindlichkeit der
ersten Steuereinrichtung entspricht, sowie ein erstes Filter für eine
physikalische Größe in der ersten Rückkopplungsschleife zum Filtern
der physikalischen Größe bei einer Frequenz, welche der Empfindlich
keit der ersten Steuereinrichtung entspricht, und wobei die zweite
Filtereinrichtung ein zweites Filter für eine physikalische Größe in
der zweiten Rückkopplungsschleife aufweist, um die physikalische Größe
bei einer Frequenz zu filtern, welche der Empfindlichkeit der zweiten
Steuereinrichtung entspricht.
12. Steuervorrichtung für eine physikalische Größe, gekennzeichnet durch:
eine erste und eine zweite Steuereinrichtung mit voneinander unter schiedlichen Empfindlichkeiten, wobei die erste und zweite Steuerein richtung Ausgangssignale erzeugen zur Änderung zumindest einer physi kalischen Größe in Reaktion auf erste und zweite Betriebsgrößen, die einzeln der ersten und zweiten Steuereinrichtung eingegeben werden;
eine erste und eine zweite Berechnungseinrichtung zur Berechnung der ersten und zweiten Betriebsgröße in Reaktion auf eine Abweichung zwi schen einem vorbestimmten Zielwert und der physikalischen Größe, wo bei die physikalische Größe rückkopplungsgesteuert wird, um bei dem vorbestimmten Zielwert zu konvergieren; und
ein erstes und zweites Filter für eine physikalische Größe zum Filtern der physikalischen Größe bei Frequenzen, die einzeln der Empfindlich keit der ersten bzw. zweiten Steuereinrichtung entsprechen; und
ein erstes und ein zweites Zielwertfilter zum Filtern des Zielwertes bei den Frequenzen, die einzeln jeweils der Empfindlichkeit der ersten bzw. zweiten Steuereinrichtung entsprechen;
wobei die erste Berechnungseinrichtung so ausgebildet ist, daß sie die erste Betriebsgröße festlegt, welche als Eingangsgröße zu der ersten Steuereinrichtung dienen soll, entsprechend einer Abweichung zwischen einer ersten physikalischen Größe, die eine erste Frequenzkomponente aufweist, die durch das erste Filter für die physikalische Größe ge langt ist, und einem ersten Zielwert, der die erste Frequenzkomponente aufweist, welche durch das erste Zielwertfilter gelangt ist; und wo bei die zweite Berechnungseinrichtung so ausgebildet ist, daß sie die zweite Betriebsgröße festlegt, die als Eingangsgröße für die zweite Steuereinrichtung dienen soll, entsprechend einer Abweichung zwischen einer zweiten physikalischen Größe, welche eine zweite Frequenzkompo nente aufweist, die durch das zweite Filter für die physikalische Größe gelangt ist, und einem zweiten Zielwert, welcher die zweite Frequenz komponente enthält, welche durch das zweite Zielwertfilter gelangt ist.
eine erste und eine zweite Steuereinrichtung mit voneinander unter schiedlichen Empfindlichkeiten, wobei die erste und zweite Steuerein richtung Ausgangssignale erzeugen zur Änderung zumindest einer physi kalischen Größe in Reaktion auf erste und zweite Betriebsgrößen, die einzeln der ersten und zweiten Steuereinrichtung eingegeben werden;
eine erste und eine zweite Berechnungseinrichtung zur Berechnung der ersten und zweiten Betriebsgröße in Reaktion auf eine Abweichung zwi schen einem vorbestimmten Zielwert und der physikalischen Größe, wo bei die physikalische Größe rückkopplungsgesteuert wird, um bei dem vorbestimmten Zielwert zu konvergieren; und
ein erstes und zweites Filter für eine physikalische Größe zum Filtern der physikalischen Größe bei Frequenzen, die einzeln der Empfindlich keit der ersten bzw. zweiten Steuereinrichtung entsprechen; und
ein erstes und ein zweites Zielwertfilter zum Filtern des Zielwertes bei den Frequenzen, die einzeln jeweils der Empfindlichkeit der ersten bzw. zweiten Steuereinrichtung entsprechen;
wobei die erste Berechnungseinrichtung so ausgebildet ist, daß sie die erste Betriebsgröße festlegt, welche als Eingangsgröße zu der ersten Steuereinrichtung dienen soll, entsprechend einer Abweichung zwischen einer ersten physikalischen Größe, die eine erste Frequenzkomponente aufweist, die durch das erste Filter für die physikalische Größe ge langt ist, und einem ersten Zielwert, der die erste Frequenzkomponente aufweist, welche durch das erste Zielwertfilter gelangt ist; und wo bei die zweite Berechnungseinrichtung so ausgebildet ist, daß sie die zweite Betriebsgröße festlegt, die als Eingangsgröße für die zweite Steuereinrichtung dienen soll, entsprechend einer Abweichung zwischen einer zweiten physikalischen Größe, welche eine zweite Frequenzkompo nente aufweist, die durch das zweite Filter für die physikalische Größe gelangt ist, und einem zweiten Zielwert, welcher die zweite Frequenz komponente enthält, welche durch das zweite Zielwertfilter gelangt ist.
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