DE4107879C2 - Automatsiche Geschwindigkeitsregeleinrichtung für ein Kraftfahrzeug - Google Patents
Automatsiche Geschwindigkeitsregeleinrichtung für ein KraftfahrzeugInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine automatische Geschwindigkeitsregeleinrichtung
für ein Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der EP 0 270 036 A2 ist eine gattungsgemäße automatische Geschwindigkeitsregeleinrichtung
für Kraftfahrzeuge bekannt.
Im allgemeinen ist in einer derartigen konventionellen Geschwin
digkeitsregeleinrichtung die Zeitabfolge bei der Gangwahl basierend
auf der Abweichung zwischen der gewünschten Fahrzeuggeschwindigkeit
und der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit, einer
festgelegten Zeit eines Zeitgebers, der der Verhinderung der
Gangschaltung dient, und dergleichen geändert, wenn das Fahrzeug
bergauf bzw. bergab fährt, so daß die Fahrzeuggeschwindigkeit
auf einen gewünschten Wert beim Bergauffahren bzw. beim Bergabfahren
geregelt wird.
In einem Geschwindigkeitsregelsystem wird beispielsweise für den
Fall, daß das Fahrzeug bergauf fährt, die automatische Fahrzeug
schaltung heruntergeschaltet, um genügend Leistung zum Bergauf
fahren zur Verfügung zu stellen. Anschließend wird nach Verstrei
chen einer vorbestimmten Zeit wieder hochgeschaltet, so daß ein
geeigneter Gang entsprechend der aktuellen Fahrzeuggeschwindig
keit erhalten wird.
Es ist aber festzustellen, daß ein derartiges automatisches Ge
schwindigkeitsregelsystem im folgenden Punkt Nachteile in sich
birgt.
Da die zeitliche Festlegung des Hochschaltens gemäß der Weglänge
des Bergauffahrens vorherbestimmt wird, kann es vorkommen, daß
das Hochschalten nicht zur rechten Zeit erfolgt, wenn die Länge
des ansteigenden Weges nicht mit dem erwarteten Wert überein
stimmt, beispielsweise, wenn die Wegstrecke länger ist als der
erwartete Wert oder kürzer als der erwartete Wert. Dadurch kann
es manchmal vorkommen, daß der niedrige Gang unerwünschterweise
beibehalten wird, selbst für den Fall, daß die Bergaufstrecke
schon passiert ist. Das bedingt einen größeren Lärmpegel infolge
des Fahrens bei zu niedrigem Gang. Andererseits kann die Hoch
schaltbedingung bereits ausgeführt werden, wobei das Fahrzeug
noch bergauffährt, wenn diese Wegstrecke länger ist als der er
wartete Wert. In diesem Fall müßte wieder heruntergeschaltet wer
den, um den Geschwindigkeitsverlust des Fahrzeuges zu kompensie
ren. Das kann ein Schwingungsverhalten in der Geschwindigkeitsre
gelung verursachen.
Folglich besteht die Aufgabe der Erfindung darin, ein automati
sches Geschwindigkeitsregelsystem an die Hand zu geben, das ei
nen exakten Schaltablauf gewährleistet, wenn das Fahrzeug über
eine hügelige bzw. bergige Straße fährt. Gleichzeitig soll ein
Schwingungsverhalten in der Geschwindigkeitsregelung vermieden
werden.
Diese Aufgabe wird ausgehend von einer gattungsgemäßen automatischen
Geschwindigkeitsregeleinrichtung durch die Merkmale des
kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst. Demnach ermitteln
die Einrichtungen zur Ermittlung von Steigungen und Gefällen des
Fahrweges zum Einen einen stabilen Fahrzustand aus der Beschleunigung
des Fahrzeugs und eine Abweichung zwischen der Soll- und
der Ist-Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs. Zum Anderen wird der
Beginn einer Steigung aus dem Absinken der Ist-Geschwindigkeit
des Fahrzeugs mit einem gleichzeitigen Leistungszunahme Signal
am Motorstellsignal ermittelt. Das Ende einer Steigung wird aus
einem Leistungsabnahmesignal am Motorstellsignal bei gleichzeitig
stabialem Fahrzustand ermittelt. Die entsprechende Signale
für die Freigabe oder die Verhinderung von Gangschaltvorgängen
des automatischen Getriebes werden entsprechend bereitgestellt.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen der automatischen Geschwindigkeitsregeleinrichtung
ergeben isch aus den sich an den Hauptanspruch
anschließenden Unteransprüchen.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand
der beigefügten Zeichnungen im einzelnen beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Gesamtansicht eines Motors mit
einer automatischen Geschwindigkeitsregeleinrichtung
gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vor
liegenden Erfindung,
Fig. 1A einen vergrößerten Schnitt eines Drosselventil
stellglieds, wie es in Fig. 1 dargestellt ist,
Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Regeleinheit für eine
automatische Geschwindigkeitsregeleinrichtung,
Fig. 3 ein Diagramm, in welchem die Fahrzeuggeschwindig
keit und die Drosselöffnung über der Zeit aufge
tragen sind,
die
Fig. 4 und 5 Flußdiagramme, die eine Geschwindigkeitsregelung,
die durch die Regeleinheit durchgeführt wird, dar
stellen,
die
Fig. 6A, 6B, 6C
und 6D Flußdiagramme von Unterbrechungsroutinen, welche
die Hauptroutinen der Fig. 4 und 5 unterbre
chen,
Fig. 6E ein Zeitdiagramm, welches den Unterbrechungszeit
ablauf der Unterbrechungsroutinen darstellt,
die
Fig. 7A, 7B, 7C
und 7D Diagramme, welche in Modifikationen gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform nach Fig. 2 der vor
liegenden Erfindung verwendet werden, in welcher
die Stabilitätsbedingung basierend auf der Un
schärfentheorie (Fuzzy-Logik) erkannt werden,
Fig. 8 ein Blockschaltbild der Regeleinheit ähnlich dem
in Fig. 2, aber nach einer anderen Ausführungs
form der vorliegenden Erfindung,
die
Fig. 9 und 10 Diagramme, welche die Drosselöffnung, die Fahr
zeuggeschwindigkeit und dergleichen über der Zeit
zeigen, entsprechend der Ausführungsform gemäß
Fig. 8,
Fig. 11 ein Diagramm ähnlich zu Fig. 7D, aber eine Modi
fikation gemäß der Ausführungsform nach Fig. 8
darstellend.
Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht eines Motors mit einer
automatischen Geschwindigkeitsregeleinrichtung gemäß einer bevorzug
ten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Gemäß Fig. 1 weist ein Motor 1 einen Einlaßkanal 2 auf, in wel
chem ein Drosselventil 3 angeordnet ist. Das Drosselventil 3
wird über ein Drosselventilstellglied 4 angesteuert, um dessen
Öffnung zu verändern. Das Stellglied 4 ist in Fig. 1A im Detail
geschnitten dargestellt.
Ein Automatikgetriebe 5 ist mit Solenoiden 6a, 6b und 6c zum
Schalten in dem Automatikgetriebe und eine Kupplungssolenoide
zur Kupplungsregelung versehen. Die Solenoiden 6a, 6b und 6c wer
den ein- und ausgeschaltet, um hydraulische Verbindungen in ei
nem Hydraulikkreis (nicht dargestellt) zu schalten, um selektiv
hydraulisch betriebene Teile in Eingriff zu bringen und zu tren
nen, um einen gewünschten Gang des Automatikgetriebes einzule
gen. Wenn die Solenoide 7 aktiviert bzw. desaktiviert werden, wird
gleichzeitig die Kupplung (nicht dargestellt) in Ein
griff gebracht bzw. getrennt.
Wie in Fig. 1A dargestellt, umfaßt das Drosselventilstellglied
eine Unterdruckkammer 41, in welche ein Vakuum angelegt ist,
eine atmosphärische Druckkammer 42, welche mit der Atmosphäre in
Verbindung steht, ein Rollbalg 43, welcher durch das Vakuum,
das an die Vakuumkammer 41 angelegt wird, bewegt wird, eine Fe
der 44, welche den Rollbalg 43 in der dem Pfeil A entgegenge
setzten Richtung beaufschlagt, eine Stange 45, welche mit dem
Rollbalg 43 verbunden ist, einen Drosselzug 46, der die Stange
45 mit dem Drosselventil 3 in Wirkverbindung verbindet, einen
Freigabekanal 47a, der mit der Atmosphäre in Verbindung steht,
ein Freigaberegelventil 47 magnetischer und proportionaler Bau
art, welches den Freigabekanal 47a von der Unterdruckkammer 41
trennt, einen Absaugkanal 48a über den der Unterdruck angelegt
wird und ein Absaugregelventil 48 von magnetischer und propor
tionaler Bauart, um den Absaugkanal 48a von der Unterdruckkammer
41 zu trennen. Die Funktionsregelung erfolgt über Solenoiden der
Regelventile 47 und 48, derart, daß der Unterdruck in der Unter
druckkammer 41, welcher durch den Motor 1 erzeugt wird, so gere
gelt wird, daß der Rollbalg 43 und die Stange 45 eine Hin- und
Herbewegung erzeugen, um dadurch das Drosselventil zu öffnen
oder zu schließen.
Gemäß Fig. 1 ist eine Einrichtung bzw. Regeleinheit 8 vorgesehen, in welche fol
gende Signale einlaufen: ein Fahrzeuggeschwindigkeitssignal Vn
von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 9 zur Ermittlung der
Fahrzeuggeschwindigkeit, ein Gaspedalöffnungssignal α von einem
Beschleunigungssensor 11 zur Aufnahme der Beschleunigungsstel
lung eines Gaspedals 10, ein Bremssignal BR von einem Bremsschal
ter 12 zur Aufnahme eines Bremsvorganges, ein Drosselöffnungs
signal T von einem Drosselsensor 13 zur Aufnahme der Öffnungs
stellung des Drosselventils 3, ein Getriebezustandssignal GP von
einem Getriebezustandssensor 14 zur Feststellung eines gerade
eingelegten Ganges eines Automatikgetriebes 5 und ein Betriebart
signal M von einem Betriebsartschalter 15. Die Regeleinheit 8
gibt folgende Signale ab: Ein Drosselventilregelsignal A, ein
Umschaltregelsignal B, ein Schließregelsignal C für die Schaltre
gelsolenoiden 6a, 6b und 6c und die Schließregelsolenoide 7. Das
Drosselventilregelsignal A beinhaltet ein Freigaberegelsignal A₁
und ein Ansaugregelsignal A₂, welche dem Freigaberegelventil 47
und dem Ansaugregelventil 48 des Drosselventilstellglieds 4 als
lmpulssignale für bestimmte Arbeitszyklusverhältnisse zur Rege
lung der Öffnungen der Freigabe- und Ansaugregelventile 47 und
48 zugeführt werden. Darüberhinaus empfängt die Regeleinheit 8
Signale von einem Hauptschalter 16, einem Wahlschalter 17, einem
Wiederaufnahmeschalter 18 und einem Leerlaufschalter 19. Der
Hauptschalter 16 schaltet die Leistungsquelle an, um das automa
tische Geschwindigkeitsregelsystem zu starten. Der Wahlschalter
17 dient zur Auswahl einer Zielgeschwindigkeit Vo. Der Wiederauf
nahmeschalter 17 dient zum Speichern der Zielgeschwindigkeit Vo,
wenn die automatische Geschwindigkeitsregelung wieder gestartet
wird, nachdem die Regelung ausgeschaltet war.
Fig. 2 ist ein schematisches Blockschaltbild, welches eine logi
sche Beziehung in der Regeleinheit 8 zeigt. Fig. 3 zeigt die
Verhältnisse der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Drosselöffnung
während des Bergauffahrens bei einem Kraftfahrzeug mit automati
schem Geschwindigkeitsregelsystem.
Gemäß Fig. 2 ist die Regeleinheit 8 mit einer 4-3 Wahlentschei
dungsvorrichtung zur Entscheidung eines Herunterschaltens von
dem vierten Gang in den dritten Gang ausgestattet, für den Fall,
daß das Fahrzeug gerade bergauf fährt, eine
Vorrichtung zur Feststellung einer Stabilitäts
bedingung der Fahrzeuggeschwindigkeit basierend auf einer Be
schleunigung des Fahrzeugs und einer Abweichung zwischen einer
gewünschten Fahrzeuggeschwindigkeit und einer aktuellen Fahrzeug
geschwindigkeit und Vorrichtungen I und
II zur Entscheidung, ob das Ende des ansteigenden Wegs erreicht
ist, basierend auf der Betätigung des Drosselventilstellglieds
4.
Die 4-3 Schaltentscheidungsvorrichtung hält an dem 4-3 Herunter
schaltvorgang fest, wenn festgestellt wird, daß die Fahrzeugge
schwindigkeit Vn stärker zurückgeht als ein vorbestimmter Wert,
für den Fall, daß der vierte Gang ausgewählt ist, so daß eine
Schaltregelvorrichtung veranlaßt ist, herunterzuschalten und die
Stabilitätsbedingungsentscheidungsvorrichtung und die Anstiegs
endeentscheidungsvorrichtung II mit dem 4-3 Herunterschaltsignal
zu versorgen.
Die Stabilitätsbedingungsentscheidungsvorrichtung I erhält das
4-3 Herunterschaltsignal, die Geschwindigkeitsabweichung zwi
schen der gewünschten Geschwindigkeit Vo und der aktuellen Ge
schwindigkeit Vn, einen Differenzwert der aktuellen Fahrzeugge
schwindigkeit Vn oder die Beschleunigung des Fahrzeugs. Wenn die
4-3 Schaltentscheidungsvorrichtung die Herunterschaltoperation
beibehält, entscheidet die Stabilitätsbedingungsentscheidungsvor
richtung, ob eine Stabilitätsbedingung der aktuellen Fahrzeugge
schwindigkeit Vn basierend auf der Geschwindigkeitsabweichung
und der Beschleunigung des Fahrzeugs besteht. Wenn die Stabili
tätsbedingungsentscheidungsvorrichtung die Stabilitätsbedingung
feststellt, erzeugt sie ein
Startsignal und leitet dies an die An
stiegsendeentscheidungsvorrichtung I weiter, um eine Entschei
dungsprozedur zu starten, die überprüft, ob der ansteigende Weg
beendet ist oder nicht.
Die Anstiegsendeentscheidungsvorrichtung I erhält das
Startsignal, das Freigaberegelsignal A₁ und das Ansaugrege
lsignal A₂ zur Entscheidung, ob das Ende des ansteigenden Wegs
erreicht ist. Wenn das Startsignal angelegt wird,
berechnet die Anstiegsendeentscheidungsvorrichtung I einen Dros
selverminderungshub, so daß das Ende des Aufwärtsfahrens basie
rend auf dem Drosselverminderungshub ermittelt wird. Die An
stiegsendeentscheidungsvorrichtung II erhält das Freigaberegel
signal A₁ und das Ansaugregelsignal A₂ zur Entscheidung des En
des des ansteigenden Wegs. Die Anstiegsendeentscheidungsvorrich
tung II berechnet den Drosselverminderungshub des Drosselventils
3 und entscheidet, ob das Ende des ansteigenden Wegs erreicht
ist, basierend auf der Hubverminderung. Wenn eine von den An
stiegsendeentscheidungsvorrichtungen I oder II das Ende des an
steigenden Weges feststellt, wird ein 3-4 Schaltsignal zur Aus
führung eines Hochschaltens vom dritten in den vierten Gang er
zeugt, um die Schaltregelvorrichtung zu veranlassen, hochzuschal
ten.
Wenn das Fahrzeug bergauf fährt, reduziert sich die Fahrzeuggeschwindigkeit
Vn schrittweise, während die Drosselventilöffnung TH
vergrößert wird, um die
Zielfahrzeuggeschwindigkeit Vo zu halten bzw. zu errei
chen. Wenn die 4-3 Schaltentscheidungsvorrichtung entscheidet,
daß die 4-3 Herunterschaltbedingung ausgegeben werden sollte,
wird von dem vierten in den dritten Gang zu einer Zeit t1 herun
tergeschaltet (Punkt a in Fig. 3).
Im Ergebnis erreicht die Fahrzeuggeschwindigkeit eine im wesent
lichen stabile Bedingung zum Zeitpunkt t3 (Punkt c in Fig. 3).
Falls das Kraftfahrzeug über einen langen ansteigenden Weg 1
fährt, wird die Drosselöffnung, wenn die Drosselöffnung TH merk
lich um einen Wert ΔTH reduziert ist, an einem Punkt b im wesent
lichen auf die Drosselöffnung TH zurückgeführt, die vorhanden
war, unmittelbar bevor das Fahrzeug bergauf fuhr, da der Fahrwi
derstand des Fahrzeugs merklich reduziert ist und damit die Mo
torbelastung infolge des Endes des Aufwärtfahrens reduziert
wird. Es ist darauf hinzuweisen, daß das Fahrzeug zu einem Zeit
punkt t4 (Punkt b) die stabile Bedingung der Fahrzeuggeschwindig
keit erreicht hat, nachdem während des langen Aufwärtsweges 1
heruntergeschaltet worden war. Wenn andererseits das Fahrzeug
nur eine verhältnismäßig kurze Bergaufstrecke S fährt, wird die
Drosselventilöffnung TH′ deutlich zu einem Zeitpunkt t2 redu
ziert, wenn der Fahrwiderstand infolge des Endes der kurzen Berg
aufstrecke S merklich reduziert wird. In diesem Fall reduziert
sich die Drosselventilöffnung TH′ an einem Punkt b′ (Zeitpunkt
t2) in Fig. 3 auf einen Wert, der herrschte, bevor das Fahrzeug
die kurze Strecke S bergauf fuhr. Es ist darauf hinzuweisen, daß
das Fahrzeug die Zielgeschwindigkeit Vo zum Zeitpunkt t2 (Punkt
b′) nicht erreichen kann, nachdem infolge des Bergauffahrens
heruntergeschaltet worden war.
Die Vorrichtung zur Bestimmung der Stabilitätsbedingung erkennt die Sta
bilitätsbedingung, wenn das Fahrzeug die stabile Bedingung der
Fahrzeuggeschwindigkeit an Punkt c erreicht hat. Die Anstiegsen
deentscheidungsvorrichtung I erkennt das Ende des langen anstei
genden Wegs 1, wenn die deutliche Hubverminderung Δ TH der Dros
selventilöffnung TH an Punkt b festgestellt wird. Andererseits
erkennt die Anstiegsendeentscheidungsvorrichtung II das Ende der
kurzen Anstiegsstrecke S, wenn die deutliche Hubverminderung Δ
TH′ am Punkt b′ festgestellt wird. Zum Zeitpunkt t3 wird hochge
schaltet, wenn die Stabilitätsbedingung nach einer deutlichen
Verminderung Δ TH′ festgestellt wird.
Es wird deutlich, daß der Punkt c zwischen den Punkten b′ und b
angeordnet ist. Der lange ansteigende Weg 1 kann definiert wer
den als ein Anstieg, der eine derartige Länge aufweist, daß die
Zielfahrzeuggeschwindigkeit Vo oder die Stabilitätsbedingung im
wesentlichen durch die automatische Geschwindigkeitsregelung er
reicht werden kann, nachdem während des Aufwärtsfahrens herunter
geschaltet worden war.
In den Fig. 4 und 5 sind Flußdiagramme der Regelung gezeigt,
in welcher die Regeleinheit 8 in der automatischen Geschwindig
keitsregeleinrichtung entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung angewandt wird. Die Fig. 6A, 6B,
6C und 6D zeigen Unterbrechungsroutinen, die jeweils zur Unter
brechung einer Hauptroutine, wie sie in Fig. 4 dargestellt ist,
ausgeführt werden. Die Fig. 6E zeigt ein Zeitdiagramm mit dem
Unterbrechungszeitablauf der Unterbrechungsroutinen der Fig.
6A, 6B, 6C und 6D. In Fig. 4 überprüft die Regeleinheit 8 das
ROM und RAM im Speicher auf ihre Funktionsweise (Schritte S1
und S2), initialisiert Öffnungspositionen der Regelventile 6a,
6b, 6c, und 7 (Schritt S3), überprüft das Hardwaresystem
(Schritt S4), initialisiert das System (Schritt S5) und liest
verschiedene Signale ein (Schritt S6).
Die Regeleinheit 8 entscheidet, ob die Bedingungen zum Ausführen
der automatischen Geschwindigkeitsregelung erfüllt sind oder
nicht (Schritt S7). Wenn beispielsweise der Hauptschalter 16
eingeschaltet ist, wenn eine Schaltposition in D (Fahrt) Stel
lung und wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit größer als 40 km pro
Stunde ist, erkennt die Regeleinheit 8, daß die Bedingungen für
die automatische Geschwindigkeitsregelung (ASC) erfüllt sind.
Wenn eine der zuvor aufgeführten Bedingungen nicht erfüllt ist,
erkennt die Regeleinheit 8, daß die automatische Geschwindig
keitsregelung nicht eingeschaltet werden sollte. Wenn trotz des
Umstands, daß alle zuvor genannten Bedingungen erfüllt sind, ge
bremst wird, erkennt die Regeleinheit 8, daß die automatische
Geschwindigkeitsregelungsbedingung nicht mehr erfüllt ist.
Wenn die ASC-Bedingungen als erfüllt erkannt werden, führt die
Regeleinheit 8 die automatische Geschwindigkeitsregelung durch
und schaltet in einen Regelmodus, wie beispielsweise einen Fahr
zeuggeschwindigkeitsrückkopplungsregelmodus, einen Beschleuni
gungsmodus oder dergleichen je nach Stellung des Wahlschalters
17, des Wiederaufnahmeschalters 18, des Leerlaufschalters 19,
des Gaspedals 10 und der Bremse und bestimmt die gewünschte
Drosselöffnung To (Schritt S9).
Wenn andererseits die Regeleinheit 8 erkennt, daß die Bedingun
gen für die automatische Geschwindigkeitsregelung in der Ent
scheidung des Schritts S7 nicht erfüllt sind, führt die Regel
einheit 8 eine übliche Drosselventilregelung durch, in welcher
die Zieldrosselöffnung Co basierend auf den Grad des Niedertre
tens des Gaspedals 10 (Schritt S10) festgelegt wird. Die Re
geleinheit 8 erzeugt ein Drosselventilregelsignal A, oder das
Freigaberegelsignal A1 und das Ansaugregelsignal A2 infolge der
gewünschten Drosselöffnung To, welche in den Schritten S9 oder S10
(Schritte S11a oder S11b) festgelegt wurde, um die gewünsch
te Ventilöffnung To zur Verfügung zu stellen. Die Regeleinheit
veranlaßt die Schaltregelvorrichtung, ein Schaltregelsignal B
und ein Schließregelsignal C zu erzeugen, um dabei die Schaltre
gelung (Schritte 12a und 12b) in den Fällen zu erhalten, in wel
chen die automatische Geschwindigkeitsregelung durchgeführt
wird, in welcher die herkömmliche Drosselregelung erfolgt.
Die Regeleinheit führt in der Folge die rückgekoppelte Regelung
der Fahrzeuggeschwindigkeit durch, in welcher die Regeleinheit 8
eine Drosselöffnung Tv errechnet, um die gewünschte Geschwindig
keit Vo basierend auf der Abweichung zwischen der aktuellen Fahr
zeuggeschwindigkeit Vn und der gewünschten Geschwindigkeit Vo zu
erzielen und den Betrag der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit Vn
und dergleichen unter Verwendung von PI-PD Komponenten so zu än
dern, daß die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit Vn derart gere
gelt ist, daß sie gegen die gewünschte Fahrzeuggeschwindigkeit
Vo konvergiert. Wenn während der rückgekoppelten Regelung ge
bremst wird, wird die Regelung beendet und die übliche Drosselventilre
gelung wird wieder gestartet.
Bei der üblichen Drosselventilregelung wird eine Gaspedalöffnung
oder ein Gaspedalhub α aufgenommen. Ein Schaltregelverlauf wird
entsprechend eines gewählten Schaltmodus, wie beispielsweise
einem ökonomischen Fahrmodus, einem normalen Fahrmodus oder
einem leistungsbetonten Fahrmodus, ausgewählt. Die Grunddrossel
ventilöffnung wird basierend auf der Gaspedalöffnung bestimmt
und ein Gangverhältnis wird unter Berücksichtigung des Schaltre
gelverlaufs (der Schaltregelkarte) ausgewählt. Die Grunddrossel
ventilöffnung α wird in verschiedener Art und Weise kompensiert,
um die gewünschte Drosselventilöffnung To zu bestimmen, so z. B.
mittels einer Kompensation basierend auf einer Gaspedalhubge
schwindigkeitsänderung, einer Kompensation basierend auf der
Fahrzeuggeschwindigkeit, einer Kompensation basierend auf der
Motorkühltemperatur oder dergleichen.
Wenn die Gaspedalöffnung α um mehr als einen vorherbestimmten
Wert sein α0, beispielsweise 5% während der automatischen Ge
schwindigkeitsregelung, ansteigt, beendigt die Regeleinheit 8
die automatische Geschwindigkeitsregelung und schaltet in einen
Beschleunigungsmodus. In dem Beschleunigungsmodus berechnet die
Regeleinheit 8 die gewünschte Drosselventilöffnung entsprechend
der gewünschten Fahrzeuggeschwindigkeit Vo in der rückgekoppel
ten Regelung und die Ausgangsdrosselventilöffnung entsprechend
der Gaspedalöffnung α, um eine neue gewünschte Drosselventilöff
nung To, basierend auf der Summe der beiden gewünschten Drossel
ventilöffnungen zu bestimmen.
Gemäß Fig. 4 vergleicht die Regeleinheit 8 die Abweichung zwi
schen der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit Vn und der gewünsch
ten Fahrzeuggeschwindigkeit Vo mit einem vorher festgelegten
Wert Vu, um zu entscheiden, ob das Fahrzeug bergauf fährt
(Schritt S13). Während dieses Schritts liest die Regeleinheit 8
den Referenzabweichungswert Vu ab, der experimentell vorherbe
stimmt und gespeichert ist. Die Regeleinheit 8 entscheidet, ob
die Abweichung zwischen der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit Vn
und der gewünschten Fahrzeuggeschwindigkeit Vo größer ist als
der Referenzabweichungswert Vu (in Schritt S13).
Wenn die Entscheidung NEIN lautet oder wenn die aktuelle Abwei
chung zwischen der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit Vn und der
gewünschten Fahrzeuggeschwindigkeit Vo nicht größer ist als der
Vergleichsabweichungswert Vu, entscheidet die Regeleinheit 8 des
weiteren, ob das Fahrzeug im dritten Gang fährt oder nicht. Wenn
das Fahrzeug im vierten Gang fährt, oder wenn ein 4-3 Flag 0
ist, fährt die Regeleinheit 8 mit der automatischen Geschwindig
keitsregelung fort, wobei sie die unterbrechende Ausübung der
Unterbrechungsroutinen (Schritte S14 und S15) erlaubt. Wenn
andererseits in Schritt S13 JA entschieden wird oder wenn die
aktuelle Abweichung größer als der Vergleichswert Vu ist, wird
vom vierten Gang in den dritten Gang heruntergeschaltet (Schritt
S16) und das 4-3 Flag wird auf 1 gesetzt (Schritt S17).
In der Folge entscheidet die Regeleinheit, ob die aktuelle Fahr
zeuggeschwindigkeit Vn in stabiler Bedingung ist oder nicht oder
ob das Stabilitätsbedingungsflag 0 ist oder nicht. Wenn das Sta
bilitätsbedingungsflag nicht gleich 1 ist oder wenn die Stabili
tätsbedingung nicht erreicht ist, setzt die Regeleinheit 8 einen
Hochschaltgrenzwert C auf einen ersten Grenzwert C1 (Schritt
S18-S20) und läßt die Unterbrechung mittels der Unterbrechungs
routinen zu (Schritt S22). Wenn andererseits das Stabilitätsbe
dingungsflag den Wert 1 aufweist oder wenn sich das Fahrzeug in
stabiler Bedingung befindet, wird der Hochschaltgrenzwert C auf
C2 gesetzt (Schritte S18 und S21) und die Regeleinheit 8 er
laubt die Unterbrechung mittels der Unterbrechungsroutinen 1-4
(Schritt 22).
Die Grenzwerte C1 und C2 entsprechen den Verminderungshüben des
Δ TH′ und Δ TH gemäß Fig. 3. Der Wert C1 ist größer als der Wert
C2. Die Werte C1 und C2 sind derart eingestellt, daß sie nicht
zu einem Schwingungsverhalten in der Regelung führen.
Gemäß Fig. 5 setzt die Regeleinheit 8 das Stabilitätsbedingungs
flag auf den Wert 1, wenn die Regeleinheit 8 erkennt, daß das
Fahrzeug die Stabilitätsbedingung erfüllt, wenn die Abweichung
größer ist als ein Wert X und die Beschleunigung des Fahrzeugs
nicht größer ist als ein Wert Y. Wenn entweder die Abweichung in
der Fahrzeuggeschwindigkeit größer ist als der Wert X oder die
Beschleunigung des Fahrzeugs größer ist als der Wert Y, schaltet
die Regeleinheit 8 nicht auf die Stabilitätsbedingung der Fahr
zeuggeschwindigkeit Vn und setzt nicht das Stabilitätsbedingungs
flag auf den Wert 1.
Gemäß Fig. 6E unterbrechen die Unterbrechungsroutinen 1-2 die
Hauptroutine bei der EIN-Zeitsteuerung 1 und der AUS-Zeitsteue
rung 2 der Impulssignale des Ansaugregelsignals A1 (als Ansaug
impuls bezeichnet) für das Ansaugregelventil 48 des Drosselven
tilstellglieds 4. Die Unterbrechungsroutinen 3 und 4 unterbre
chen die Hauptroutine bei einer EIN-Zeitsteuerung 3 und einer
AUS-Zeitsteuerung 4 eines Impulssignals des Freigaberegelsignals
A2 (als Freigabeimpuls bezeichnet) für das Freigaberegelventil
47 des Drosselventilstellglieds 4.
Wenn das Ansaugeimpulssignal eingeschaltet wird (Zeitsteuerung
1), wird die Unterbrechungsroutine 1 ausgeführt, um einen Zähl
wert eines freien Fahrens in einem Speicher M1 zu speichern
(Schritt S31). Wenn der Ansaugimpuls in die AUS-Bedingung ge
schaltet wird (Zeitsteuerung 2), wird die Unterbrechungsroutine
2 ausgeführt, so daß der Zählwert des freien Fahrens in einem
Speicher M2 gespeichert wird (Schritt S41). Der Zählwert im
Speicher M1 wird von dem Zählwert im Speicher M2 abgezogen, um
im Speicher M5 gespeichert zu werden (Schritt S42). Darüber hin
aus wird der Zählwert des Speichers M5 zu einem Zählwert in
einem Speicher M7 addiert (Schritt S43). Wenn der Speicher M7
in diesem Fall initialisiert ist, wird der Zählwert in Speicher
M5 in Speicher M7 gespeichert. Der Zählerwert in Speicher M7 er
reicht eine vorher bestimmte obere Grenze U. Der Zählerwert wird
bei der vorher festgelegten oberen Grenze U gehalten (Schritte
S44 und S45).
Wenn der Freigabeimpuls in die EIN-Bedingung geschaltet wird
(Zeitsteuerung 3), wird die Unterbrechungsroutine 3 durchgeführt
und der Zählwert des freien Fahrens wird im Speicher M3 gespei
chert (Schritt S51). Wenn der Freigabeimpuls in die AUS-Bedin
gung geschaltet wird (Zeiteinstellung 4), wird die Unterbre
chungsroutine 4 ausgeführt und der Zählerwert des freien Fahrens
wird im Speicher M4 gespeichert (Schritt S61). Der Zählerwert
des Speichers M3 wird von dem Zählerwert im Speicher M4 abgezo
gen und der resultierende Wert wird im Speicher M6 gespeichert
(Schritt S62). Der Zählerwert des Speichers M6 wird multipli
ziert mit dem Koeffizienten R. Der resultierende Wert wird in
Speicher M6 gespeichert. Der Wert im Speicher M6 wird von dem
Zählerwert im Speicher M7 abgezogen. Der resultierende Wert wird
in dem Speicher M7 gespeichert (Schritte S63 und S64). Der Ko
effizient R wird eingeführt, um die Differenz der Drosselventil
öffnung entsprechend der Impulse zwischen den Ansaugimpulsen und
den Freigabeimpulsen in der Art und Weise zu kompensieren, daß
der Zählerwert im Speicher M6 entsprechend der EIN-Zeit des Frei
gabeimpulses exakt von dem Zählerwert im Speicher M7 entspre
chend der EIN-Zeit des Ansaugimpulses subtrahiert werden kann.
Der Zählerwert im Speicher M7 entspricht daher einer Differenz
zwischen der EIN-Zeit der Ansaugimpulse und der kompensierten
EIN-Bedingung des Freigabeimpulses. Der Zählerwert im Speicher
M7, der einen negativen Wert hat, wird als EIN-Bedingung des
Freigabeimpulses entsprechend der Hubverminderung Δ TH ver
größert oder Δ TH′ des Drosselventils 3 wird während der EIN-
Zeit des Ansaugimpulses entsprechend der Zunahme des Hubs des
Drosselventils 3 vergrößert.
In der Folge vergleicht die Regeleinheit 8 den Zählerwert im
Speicher M7 mit dem Hochschaltgrenzwert C. Wenn der Zählerwert
im Speicher M7 nicht größer ist als der Grenzwert C oder wenn
die Hubverminderung Δ TH oder Δ TH′ des Drosselventils 3 einen
bestimmten Wert erreicht, wird hochgeschaltet (Schritte S65 und
S66). Danach wird das 3-4 Schaltsignal für die Schaltregelvor
richtung erzeugt.
Die Regeleinheit 8 setzt das 4-3 Flag auf den Wert 0 und initia
lisiert die Speicher M1 bis M7, so daß die Unterbrechungsroutine
4 angehalten wird.
Entsprechend der dargestellten Ausführungsform wird die Schaltre
gelung in der automatischen Geschwindigkeitsregelung basierend
auf der Verminderung der Fahrzeuggeschwindigkeit ausgeführt, der
Ermittlung der Stabilitätsbedingung der Fahrzeuggeschwindigkeit
und der Verminderung des Hubes Δ TH oder Δ TH′ des Drosselventils
3. Die Regeleinheit 8 erkennt, daß das Fahrzeug bergauf fährt,
wenn die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit Vn stark gegenüber der
gewünschten Geschwindigkeit Vo reduziert ist, um herunterzuschal
ten. Wenn die aktuelle Abweichung zwischen der aktuellen Fahr
zeuggeschwindigkeit Vn und der gewünschten Fahrzeuggeschwindig
keit Vo unter einen vorher festgelegten Wert reduziert ist, oder
wenn die Beschleunigung dV des Fahrzeugs unter einem vorher fest
gelegten Wert reduziert ist, erkennt die Regeleinheit 8, daß das
Fahrzeug in die stabile Bedingung übergeht. Wenn eine deutliche
Verminderung des Hubs Δ TH stattfindet, nachdem die Regeleinheit
8 die stabile Bedingung erkannt hat, erkennt die Regeleinheit 8,
daß das Fahrzeug nicht mehr bergauf fährt und bewirkt ein Hoch
schalten. Dadurch kann die Regeleinheit 8 genau das Ende eines
verhältnismäßig langen Bergauffahrens erkennen, in welchem das
Fahrzeug die stabile Bedingung der Fahrzeuggeschwindigkeit nach
Durchführen eines Herunterschaltens erreicht und wonach das Dros
selventil 3 eine deutliche Verminderung des Hubs ausführt, so
daß zur rechten Zeit hochgeschaltet werden kann.
Andererseits schaltet die Regeleinheit 8 hoch, wenn eine deutli
che Verminderung des Hubs Δ TH′ festgestellt wird, bevor die sta
bile Bedingung nach dem Herunterschalten festgestellt ist. So
kann die Regeleinheit 8 auch genau das Ende einer verhältnis
mäßig kurzen Bergaufstrecke erkennen, in welcher die Bergauf
strecke endet und die deutliche Verminderung des Hubs des Dros
selventils 3 stattfindet, bevor die automatische Geschwindig
keitsregelung die stabile Bedingung der Fahrzeuggeschwindigkeit
nach dem Herunterschalten erreicht, so daß zur rechten Zeit hoch
geschaltet werden kann.
Wenn das Fahrzeug gemäß der zuvor beschriebenen Regelung auf ei
ner verhältnismäßig langen Bergaufstrecke fährt, wird solange
nicht hochgeschaltet, bis eine deutliche Verminderung des Hubes
des Drosselventils festgestellt wird, selbst wenn das Fahrzeug
die stabile Bedingung durch die automatische Geschwindigkeitsre
gelung erreicht hat. Dadurch kann ein Schwingungsverhalten beim
Schalten verhindert werden. Wenn andererseits die deutliche Ver
minderung des Hubs des Drosselventils in einem Fall festgestellt
wird, in welchem das Fahrzeug auf einer verhältnismäßig kurzen
Bergaufstrecke fährt, wird noch hochgeschaltet, bevor das Fahr
zeug die Stabilitätsbedingung mittels der automatischen Geschwin
digkeitsregelung erreicht, so daß entsprechend hochgeschaltet
werden kann.
Gemäß der Fig. 7A, 7B, 7C und 7D ist eine Modifikation bei
der Entscheidung bezüglich der Stabilitätsbedingung in der Fahr
zeuggeschwindigkeit gezeigt, die darin besteht, daß die Fuzzy-Logik
angewandt wird.
Fig. 7A zeigt eine Eingabefunktion
der Fahrzeuggeschwindigkeitsabweichung Δ V = Vn-Vo.
Fig. 7B zeigt eine Eingabefunktion
der Beschleunigung des Fahrzeugs dV. Fig. 7C zeigt ei
ne Unschärfenregel zur Erlangung einer objektiven unscharfen Men
ge (F-Menge) basierend auf jeder der unscharfen Menge (F-Menge),
welche im Zusammenhang mit den Funktionen der Fig.
7A und 7B erlangt wurden. Fig. 7D zeigt eine Ausgangsfunktion
zum Erhalten eines endgül
tigen Ergebnisses basierend auf der objektiven unscharfen Menge
(F-Menge). Die Buchstabenkombinationen NB, NS, ZO, PS und PB be
zeichnen jeweils unscharfe Mengen. Die unscharfe Menge NB be
zeichnet einen Menge "Negativ" und "Groß". Die unscharfe Menge
NS bezeichnet einen Datensatz "Negativ" und "Klein". Die unschar
fe Menge ZO bezeichnet einen Datensatz von um Null. Die unschar
fe Menge PS bezeichnet einen Datensatz von "Positiv" und
"Klein". Die unscharfe Menge PB bezeichnet einen Datensatz von
"Positiv" und "Groß".
Wenn in Fig. 7A die Abweichung Δ V V1 ist, ist der Grad der un
scharfen Mengen NB und NS jeweils 0,8 und 0,6. Wenn in Fig. 7B
die Beschleunigung dV des Fahrzeugs dV1 ist, ist der Grad der
unscharfen Mengen NB und NS jeweils 0,8 und 0,6. Daher kann die
unscharfe Menge der Fahrzeuggeschwindigkeitsabweichung Δ V je
weils als NB (0,8) und NS (0,6) ausgedrückt werden. Die unschar
fe Menge der Beschleunigung dV des Fahrzeugs kann genausogut je
weils als NB (0,8) und NS (0,6) ausgedrückt werden. Die objekti
ven unscharfen Mengen NB, NB, NB und NS können ermittelt werden
basierend auf den unscharfen Mengen NB (0,8) und NS (0,6) der
Abweichung Δ V und die unscharfen Mengen NB (0,8) und NS (0,6)
der Beschleunigung dV durch die Unschärfengesetzmäßigkeiten, wie
sie in Fig. 7C durch die Umrahmung mit der gestrichelten Linie
gezeigt sind. In dieser dargestellten Ausführungsform sind die
kleineren Werte für den Grad der unscharfen Mengen NB, NB, NB
und NS zur Verfügung gestellt. Beispielsweise ist ein Grad von
0,6 der objektiven unscharfen Mengen zur Verfügung gestellt ba
sierend auf der unscharfen Menge NB (0,8) der Abweichung Δ V und
der unscharfen Menge NS (0,6) der Beschleungigung dV. Die objek
tive unscharfe Menge kann ausgedrückt werden als NB (NB(0,6)),
was gleichbedeutend ist mit NB (0,6). Daher können die objekti
ven unscharfen Mengen NB (0,8), NB (0,6), NB (0,6) und NS (0,6)
jeweils erhalten werden. Sie sind in Fig. 7D als Ausgabefunktionen
dargestellt. Die
zwei unscharfen Mengen NB (0,6), NB (0,6) sind in Fig. 7D dupli
ziert. Die Spitzen der Werte des Grads der objektiven unscharfen
Mengen NB (0,8), NB (0,6), NB (0,6) und NS (0,6) legen eine drei
eckige Fläche fest, wie sie in Fig. 7D schraffiert ist. Ein
Punkt C1 als Endwert, der einen stabilen Zustand der Fahrzeugge
schwindigkeit darstellt, ist der Flächenschwerpunkt, welcher auf
die Abzisse in Fig. 7D projeziert ist. Der Punkt C1 wird vergli
chen mit einem vorher festgelegten Grenzwert γ der Stabilitäts
bedingung der Fahrzeuggeschwindigkeit.
Da in dem dargestellten Beispiel der Punkt C1 kleiner ist als
der Grenzwert γ, stellt die Regeleinheit 8 fest, daß das Fahr
zeug nicht die Stabilitätsbedingung erfüllt.
Die Verwendung der Unschärfentheorie (Fuzzy-Logik) erleichtert es, die Entschei
dungsprozedur für die Stabilitätsbedingung der Fahrzeuggeschwin
digkeit zu vereinfachen.
Ein Gleichstrommotor kann als Drosselventilstellglied eingesetzt
werden.
Im folgenden wird eine weitere Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung beschrieben.
Gemäß Fig. 8 beinhaltet die Regeleinheit 8 eine Herunterschalt
entscheidungsvorrichtung 50 zum Entscheiden, ob heruntergeschal
tet werden soll oder nicht, eine Stabilitätsbedingungsentschei
dungsvorrichtung 51 zum Feststellen einer Stabilitätsbedingung
der Fahrzeuggeschwindigkeit basierend auf einer Beschleunigung
des Fahrzeugs und einer Abweichung zwischen einer gewünschten
Fahrzeuggeschwindigkeit und einer aktuellen Fahrzeuggeschwindig
keit, eine Anstiegsendeermittlungsvorrichtung 52 zum Ermitteln
des Endes des ansteigenden Wegs basierend auf der Arbeitsweise
des Drosselventilstellglieds 4, eine Gradientenänderungsaufnahme
vorrichtung 53 zum Feststellen der Gradientenveränderung des an
steigenden Weges, auf welchem das Fahrzeug fährt, einer Grenz
wertänderungsvorrichtung 54 zum Ändern eines Grenzwerts für die
Stabilitätsbedingungsaufnahme und eine Grenzwertänderungsvorrich
tung 55 zum Ändern des Grenzwerts für die Anstiegsendeaufnahme.
Die Herunterschaltentscheidungsvorrichtung 50 erkennt, daß das
Herunterschalten erfolgen sollte, wenn die aktuelle Fahrzeugge
schwindigkeit Vn unter einen vorherbestimmten Wert β von der
gewünschten Geschwindigkeit Vo aus vermindert wird (8 km/h in
dieser Ausführungsform).
Gemäß Fig. 9 fährt das Fahrzeug im dargestellten Beispiel auf
einem mit konstanten Gradienten ansteigenden Weg. Wenn das Fahr
zeug zu einem Zeitpunkt t1 entlang des ansteigenden Weges fährt,
wird die Fahrzeuggeschwindigkeit Vn graduell vermindert, aber
die Drosselventilöffnung TH wird vergrößert, um die aktuelle
Fahrzeuggeschwindigkeit Vn zu steigern, um hierdurch die gewün
schte Fahrzeuggeschwindigkeit Vo zu erreichen. In dem Fall, in
welchem die Fahrzeuggeschwindigkeit Vn kontinuierlich vermindert
wird, obwohl die Drosselöffnung vergrößert wird und die Abwei
chung Δ V=(Vo-Vn) größer ist als ein vorbestimmter Wert β, er
zeugt die Herunterschaltentscheidungsvorrichtung 50 ein Herunter
schaltsignal e, so daß die Herunterschaltoperation vom vierten
Gang in den dritten Gang zum Zeitpunkt t2 stattfindet. Obwohl
die Fahrzeuggeschwindigkeit Vn vermindert wird und die Drossel
öffnung TH unmittelbar nach dem Herunterschalten vergrößert
wird, fängt die Fahrzeuggeschwindigkeit Vn damit an vergrößert
zu werden und die Drosselöffnung fängt damit an abzunehmen, um
eine im wesentlichen stabile Bedingung D zum Zeitpunkt t3 zu er
reichen.
Die stabile Bedingung D setzt sich bis zum Ende des ansteigenden
Weges fort. Wenn das Fahrzeug das Ende des ansteigenden Weges
zum Zeitpunkt t4 erreicht, wird die Drosselöffnung TH deutlich
verkleinert, so daß sie im wesentlichen auf eine Drosselöffnung
TH zurückgeführt wird, wie sie vorhanden war, unmittelbar bevor
das Fahrzeug auf dem ansteigenden Weg fuhr, da ein Fahrwider
stand des Fahrzeugs deutlich reduziert ist.
Bei der Feststellung des Endes der ansteigenden Strecke nimmt
die Stabilitätsbedingungsentscheidungsvorrichtung 51 die stabile
Bedingung D während des Bergauffahrens auf. Bei der stabilen Be
dingung D ist die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit im wesentli
chen an eine gewünschte Geschwindigkeit Vo angenähert. Die Abwei
chung Δ V und die Beschleunigung dV des Fahrzeugs ist in ande
ren Worten im wesentlichen klein. Das Ende des ansteigenden Wegs
wird mittels der Anstiegsendeaufnahmevorrichtung 52 im Zusammen
hang mit der stabilen Bedingung D ermittelt. Gemäß Fig. 9 ad
diert die Regeleinheit 8 einen Differenzwert (A2-A1) zwischen
der Ausgabezeit des Ansaugregelsignals A₂ und der Ausgabezeit
des Freigaberegelsignals A1 nach der Zeit t2 der 4-3 Herunter
schaltoperation. Das Signal A2 ist praktisch als positiver Wert
aufaddiert, wenn es erzeugt wird. Andererseits wird das Signal
A1 als Negativwert dazuaddiert, wenn es erzeugt wird.
Die Regeleinheit S speichert die aufaddierten Differenzwerte als
Referenzadditionswerte, wenn die Regeleinheit 8 ein Stabilitäts
bedingungsaufnahmesignal f erhält, welches die Aufnahme der Sta
bilitätsbedingung von der Stabilitätsbedingungsaufnahmevorrich
tung 51 zeigt. Die Regeleinheit 8 berechnet einen Subtraktions
wert durch periodisches anschließendes Subtrahieren eines addier
ten Differenzwertes von dem addierten Referenzwert.
Wenn der subtrahierte Wert größer ist als ein vorherbestimmter
Grenzwert δ, erkennt die Anstiegsendeaufnahmevorrichtung 52
das Ende des Anstiegs. Wenn die Anstiegsendeaufnahmevorrichtung
52 das Ende des Anstiegs erkennt, erzeugt die Vorrichtung 52 das
3-4 Hochschaltsignal, um das Automatikgetriebe zu veranlassen,
vom dritten in den vierten Gang zu schalten. Es wird deutlich,
daß der addierte Differenzwert des Werts (A2-A1) eigentlich der
Drosselöffnung entspricht.
Gemäß Fig. 10 fährt das Fahrzeug in dem dargestellten Beispiel
auf einem ansteigenden Weg, dessen Steigungsgradient sich än
dert. In diesem Fall erscheint während des Bergauffahrens im Ge
gensatz zu dem vorher beschriebenen Beispiel keine stabile Bedin
gung. Zum Zeitpunkt t2 wird heruntergeschaltet und die Fahrzeug
geschwindigkeit Vn erreicht im wesentlichen die gewünschte Ge
schwindigkeit Vo zum Zeitpunkt t3. Obwohl nach dem Zeitpunkt t3
die gewünschte Geschwindigkeit Vo beibehalten wird, wird die
Drosselöffnung graduell reduziert, da der Steigungsgradient des
ansteigenden Weges wechselt.
Gemäß Fig. 8 erhält die Gradientwechselaufnahmevorrichtung 53
ein Herunterschaltsignal e, welches die 4-3 Herunterschaltopera
tion während des Bergauffahrens zeigt, das Ansaugregelsignal A2
und das Freigaberegelsignal A1. Die Regeleinheit 8 addiert die
Differenzwerte (A2-A1) nach dem Herunterschalten auf. Die Stabi
litätsbedingungsermittlungsvorrichtung 51 ist mit einem Grenz
wert γ0 versehen, der entscheidet, ob eine Stabilitätsbedingung
beim Bergauffahren nach dem Herunterschalten erreicht ist oder
nicht.
Die Gradientenänderungsaufnahmevorrichtung 53 erhält ein Stabili
tätsbedingungsaufnahmesignal g, welches die Aufnahme der Stabili
tätsbedingung von der Stabilitätsbedingungsaufnahmevorrichtung
51 zeigt. Es sind drei Grenzwerte a, b, c (a<b<c) für die addier
ten Differenzwerte vorgesehen. Die Werte a, b, c sind kleiner
als entsprechende Grenzwerte für den ansteigenden Weg mit im
wesentlichen konstanten Steigungsgradienten.
Wenn das Fahrzeug auf einem ansteigenden Weg mit sich änderndem
Steigungsgradienten fährt, ist der addierte Differenzwert auf
den Wert a vermindert, ohne die Stabilitätsbedingung D zu erzeu
gen. In diesem Fall ist der Grenzwert γ zu einem Wert γa von
dem Wert γ0 geändert (γa<γ0). Wenn der addierte Differenzwert
weiter reduziert wird auf einen Wert b, ohne daß die stabile Be
dingung D erzeugt wird, ist des weiteren ein Grenzwert γb ge
setzt (γb<γa) . Wenn der addierte Differenzwert weiter redu
ziert wird, ohne die stabile Bedingung D zu erreichen, wird wie
derum ein anderer Grenzwert γc zur Feststellung der stabilen
Bedingung gesetzt (γc<γb).
Entsprechend der dargestellten Ausführungsform, ist die Regelein
heit 8 mit der Grenzwertveränderungsvorrichtung 55 ausgestattet,
um den Grenzwert δ zum Feststellen des Endes des ansteigenden
Weges zu ändern. Die Grenzwertänderungsvorrichtung 55 vermindert
den Grenzwert δ zum Feststellen des Endes des ansteigenden Weges
in dem Maß, wie auch der Grenzwert γ zum Feststellen der Stabili
tätsbedingung reduziert wird. Dies geschieht, weil die Drossel
öffnung zu einer Zeit reduziert wird, wenn die Stabilitätsbedin
gung ermittelt wird sowie weil der Grenzwert γ zur Ermittlung
der Stabilitätsbedingung reduziert wird und weil die Verminde
rung des Hubs Δ TH der Drosselöffnung am Ende des ansteigenden
Weges ebenfalls reduziert wird. Dadurch kann das Ende des anstei
genden Weges exakt unabhängig von dessen Steigungsgradienten
festgestellt werden.
Die Unschärfentheorie (Fuzzy-Logik) kann in geeigneter Weise zur Entscheidung
der Stabilitätsbedingung von dem hier dargestellten Ausführungs
beispiel genauso wie in dem zuvor beschriebenen Beispiel ange
wandt werden.
Gemäß Fig. 11 wird der resultierende Wert C1 durch dieselbe Pro
zedur erreicht, wie gemäß der zuvor geschilderten Ausführungs
form, wobei ein stabiler Wert der Fahrzeuggeschwindigkeit basie
rend auf der Abweichung Δ V und der Beschleunigung dV des Fahr
zeugs jeweils mit den Grenzwerten γ0, γa, γb und γc vergli
chen wird, um zu entscheiden, ob eine stabile Bedingung D er
füllt ist oder nicht.
Claims (5)
1. Automatisches Geschwindigkeitsregeleinrichtung für ein Kraft
fahrzeug mit automatischem Getriebe (5), welche Steuersignale
(A₁, A₂) für ein Motorstellglied (4, 3) erzeugt, die das
Motorstellglied (4, 3) in Abhängigkeit einer Differenz aus
einer SOLL-Geschwindigkeit (Vo) des Kraftfahrzeugs und einer
IST-Geschwindigkeit (Vn) des Kraftfahrzeugs regelnd beeinflussen,
welche weiterhin Steuersignale (B, C) für das automatische
Getriebe (5) erzeugt, um automatische Gangwechsel
während des Betriebes der Geschwindigkeitsregeleinrichtung
durchzuführen, wobei Einrichtungen (8) zur Ermittlung von
Steigungen des Fahrweges aus Fahr- und Fahrzeugparametern (ΔV,
dV, A₁, A₂) vorgesehen sind und die Signale dieser Einrichtungen
(8) die Steuersignale (B, C) für das automatische
Getriebe (5) im Sinne eines nichtpendelnden und komfortablen
Schaltverhaltens beeinflussen,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Einrichtungen (8) zur Ermittlung von Steigungen und
Gefällen des Fahrweges zum einen einen stabilen Fahrzustand
aus der Beschleunigung (dV) des Fahrzeugs und einer Abweichung
zwischen der SOLL- (Vo) und der IST-Geschwindigkeit
(Vn) des Kraftfahrzeugs ermitteln, zum anderen der Beginn
einer Steigung aus dem Absinken der IST-Geschwindigkeit (Vn)
des Fahrzeugs und einem gleichzeitigen Leistungszunahmesignal
(A₂) am Motorstellglied und das Ende einer Steigung aus
einem Leistungsabnahmesignal (A₁) am Motorstellglied bei
gleichzeitig stabilem Fahrzustand ermitteln und die entsprechenden
Signale (B, C) für die Freigabe oder die Verhinderung
von Gangschaltvorgängen des automatischen Getriebes (5)
bereitstellen.
2. Automatisches Geschwindigkeitsregeleinrichtung nach Anspruch
1, dadurch gekennzeichnet, daß der stabile Fahrzustand des
Kraftfahrzeugs mit Hilfe der Fuzzy-Logik (Unschärfentheorie)
bestimmt wird.
3. Automatische Geschwindigkeitsregeleinrichtung nach Anspruch
1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich eine
Einrichtung (53) zum Erfassen der Änderungen des Steigungsgradienten
aufweist, die entsprechend der Änderung des Steigungsgradienten
des Fahrweges die Geschwindigkeitsregelung
beeinflußt.
4. Automatische Geschwindigkeitsregeleinrichtung nach Anspruch
3, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Vorrichtung zur Erfassung
des Anstiegendes aufweist.
5. Automatische Geschwindigkeitsregeleinrichtung nach Anspruch
4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Ermittlung
des Anstiegendes das Ende des ansteigenden Weges basierend
auf einer Öffnung der Drossel (3) abgeleiteten Größe
bestimmt.
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