DE4129736C2

DE4129736C2 - Fahrzeugsteuerungseinrichtung

Info

Publication number: DE4129736C2
Application number: DE4129736A
Authority: DE
Inventors: Kenji Arai; Kazumasa Kurihara
Original assignee: Zexel Corp
Current assignee: Bosch Corp
Priority date: 1990-09-07
Filing date: 1991-09-06
Publication date: 1995-09-21
Anticipated expiration: 2011-09-07
Also published as: DE4129736A1; JP2915977B2; KR920006168A; US5247444A; JPH04116245A; KR950012968B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugsteuerungseinrichtung und insbesondere eine solche, bei welcher im Falle einer Störung eines Meßfühlers zum Wahrnehmen eines Betriebszu stands des Fahrzeugs eine Betätigungsvorrichtung unter Verwendung von Reservedaten anstelle der Ausgangssignale des Meßfühlers gesteuert wird.

Die US-PS 4 450 812 offenbart eine Fahrzeugsteuerungsein richtung, bei welchem im Falle einer Störung eines Meßfüh lers Reservedaten verwendet werden können. Diese bekannte Steuerungseinrichtung weist einen Meßfühler zum Wahrnehmen des Zustands eines Motors auf, Steue rungsmittel zum Steuern einer Betätigungsvorrichtung (hier einen Schrittmotor zum Betätigen eines Steuerventils für das Kraftstoff-Luft-Verhältnis) in Übereinstimmung mit dem Ausgangssignal des Meßfühlers, um die dem Motor zugeführte Kraftstoffmenge zu steuern, erste Prüf- oder Beurteilungs mittel zum Prüfen bzw. Beurteilen, ob das Ausgangssignal des Meßfühlers einen abnormalen Wert hat, der außerhalb eines vorbestimmten normalen Bereichs zwischen einem oberen und einem unteren Grenzwert liegt, zweite Prüf- oder Beurtei lungsmittel zum Prüfen bzw. Beurteilen, ob das durch die ersten Beurteilungsmittel bestimmte abnormale Ausgangssignal des Meßfühlers eine vorbestimmte Zeitlang andauert, und Bereitstellungsmittel für Reservedaten. Wenn, wie in Fig. 3 gezeigt, die ersten Beurteilungsmittel feststellen, daß das Ausgangssignal V′ des Meßfühlers einen abnormalen Wert hat, der über dem oberen Grenzwert R_U′ oder unter dem unteren Grenzwert R_L′ liegt, liefern die Reservedatenbereitstellungs mittel einen unmittelbar vor diesem abnormalen Wert erhalte nen Wert des Meßfühlerausgangssignals V′ als Reservedaten wert Y′ an die Steuermittel. Wenn das Ergebnis der Beur teilung der zweiten Beurteilungsmittel "JA" ist (d. h., daß das Meßfühlerausgangssignal über die vorbestimmte Zeit hinaus abnormal bleibt), bringen die Steuerungsmittel den Motor in den Leerlaufzustand, so daß das Fahrzeug an einen sicheren Ort gelenkt werden kann.

Wenn bei der oben beschriebenen bekannten Steuerungsein richtung das Meßfühlerausgangssignal V′ infolge von Störun gen außerhalb des normalen Bereichs gelangt und dann auf einen normalen Wert zurückgeführt wird, bevor die oben genannte vorbestimmte Zeit vorbei ist, wird das Meßfühler ausgangssignal V′ wieder anstelle des Reservedatenwertes Y′ verwendet, um dadurch den normalen Steuerungszustand wieder herzustellen.

Bei der oben genannten bekannten Steuerungseinrichtung gibt es jedoch Fälle, in denen der Reservedatenwert Y′ nahe an dem oberen Grenzwert R_U′ ist, wie in Fig. 3 gezeigt ist. In einem solchen Fall wird, wenn die oben genannte vorbestimmte Zeit vorbei ist, d. h., wenn die Steuermittel von der auf den Reservedaten Y′ basierenden Steuerung auf die Leerlaufsteue rung umgeschaltet werden, der Betriebszustand des Motors ruckartig geändert, was unerwünscht ist. Außerdem wird, wenn die Steuermittel die Betätigungsvorrichtung im Einklang mit den nahe an dem oberen Grenzwert R_U′ liegenden Reservedaten Y′ steuern, die zugeführte Kraftstoffmenge gegen den Willen des Fahrers beinahe auf ein Maximum erhöht, so daß die Motordrehzahl eine vorbestimmte Zeitdauer hochgehalten wird, was ebenfalls unerwünscht ist.

Weiterhin ist aus der DE 36 41 243 A1 ein elektrischer Sollwertgeber für eine elektronische Gaspedal-Anlage bekannt, um die Stellung eines Gaspe dals auf eine Drosselklappe oder ein anderes, das Kraftstoff-Luft-Gemisch eines Verbrennungsmotors beeinflussendes Element zu übertragen. Unter Be rücksichtigung bestehender Sicherheitsanforderungen ist eine elektrische Schaltungsanordnung vorgesehen, die u. a. einen Sicherheitskontakt an dem vom Gaspedal betätigten Sollwertgeber sowie einen Stellgliedkontakt umfaßt, der mit der Drosselklappe in Verbindung steht.

In einem Störfall wirken dort der Sicherheitskontakt und der Stellglied kontakt derart zusammen, daß die Benzinpumpe oder die Zündung abgeschaltet wird. Ferner wird die Leistung des Verbrennungsmotors auch bei einem Bruch der Rückstellfeder herabgesetzt, welche das Gaspedal beim Loslassen selbst tätig in die Leerlaufstellung bewegt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fahrzeugsteuerungseinrichtung zu schaffen, bei der ein Ausfall oder Fehler in einem Gaspedalmeßfühler nicht zu einer ruckartigen Änderung des Fahrzeugbetriebszustandes führt und den Nachteil vermeidet, daß Reservedaten, die einem Wert entsprechen, der bei voll niedergedrückter Gaspedalstellung gegeben ist, ununterbrochen eine vorbestimmte Zeitdauer verwendet werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 ge löst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Fahrzeug steuerungseinrichtung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Fahrzeug steuerungseinrichtung gemäß der Erfindung;

Fig. 2 eine Darstellung eines Ausgangssignals eines Meßfühlers und von Reservedaten, die in der erfindungsgemä ßen Steuerungseinrichtung verwendet werden, in Form eines Diagramms; und

Fig. 3 eine Darstellung eines Ausgangssignals eines Meßfühlers und von Reservedaten, die in der bekannten Steue rungseinrichtung verwendet werden, in Form eines Diagramms.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun mit Bezug auf die Fig. 1 und 2 beschrieben. Wie in Fig. 1 gezeigt, beinhaltet ein Fahrzeug einen Dieselmotor 1, eine Kraftstoffeinspritzpumpe 2 zum Versorgen des Dieselmotors 1 mit Kraftstoff, ein Gaspedal 4 und eine Steuerungseinrich tung 10. Die Kraftstoffeinspritzpumpe 2 beinhaltet einen Linearmotor (Betätigungsvorrichtung) 3 zum Steuern der Kraftstoffeinspritzmenge.

Die Steuerungseinrichtung 10 umfaßt ein Potentiometer (Gas pedalfühler) 11 zum Wahrnehmen des Betrags, um den das Gaspedal 4 niedergedrückt wird, einen Drehzahlfühler (nicht gezeigt) zum Wahrnehmen der Drehzahl des Motors 1, einen Wassertemperaturfühler (nicht gezeigt) zum Wahrnehmen der Temperatur des Kühlwassers für den Motor 1 usw. Die Steue rungseinrichtung 10 beinhaltet auch eine Steuerungseinheit 12, welche die Betätigungsvorrichtung 3 im Einklang mit einem Ausgangssignal V des Gaspedalfühlers 11, einem Aus gangssignal des Drehzahlfühlers und einem Ausgangssignal des Wassertemperaturfühlers steuert. Die Steuerungseinheit 12 beinhaltet einen Analog-Digital-Wandler (A/D-Wandler) 12a zum Umwandeln des Ausgangssignals V des Gaspedalfühlers 11 und der anderen Ausgangssignale in digitale Daten, einen Mikroprozessor (CPU) 12b zum Verarbeiten der Daten von dem A/D-Wandler 12a, um die Betätigungsvorrichtung 3 zu steuern, einen Nurlesespeicher (ROM) 12c, der ein durch den Mikro prozessor 12b auszuführendes Programm, einen oberen und einen unteren Grenzwert (wird später beschrieben), Hauptre servedaten, eine Konstante α und anderes speichert, und einen Direktzugriffsspeicher (RAM) 12d.

Die Arbeitsweise des Mikroprozessors 12b wird nun mit Bezug auf Fig. 2 kurz beschrieben. Es wird beurteilt oder ge prüft, ob das Ausgangssignal V des Gaspedalfühlers 11 in nerhalb eines normalen Bereichs zwischen einem oberen Grenz wert R_U und einem unteren Grenzwert R_L liegt. Hier ist der obere Grenzwert R_U etwas größer als der Wert des Ausgangs signals V des Gaspedalfühlers 11, der dem maximalen Betrag entspricht, um den das Gaspedal 4 niedergedrückt ist. Der untere Grenzwert R_L ist etwas kleiner als der Wert des Aus gangssignals V des Gaspedalfühlers 11, der dem Nullwert des Niederdrückbetrags des Gaspedals 4 entspricht, wobei der Motor 1 im Leerlaufzustand gehalten wird. Der Hauptreserve datenwert X (später beschrieben) ist größer als der untere Grenzwert R_L und etwas größer als der Wert des Ausgangssi gnals V des Gaspedals 11, der dem Nullwert des Niederdrück betrags des Gaspedals 4 entspricht.

Wenn das Ausgangssignal V des Gaspedalfühlers 11 innerhalb des normalen Bereichs zwischen dem oberen Grenzwert R_U und dem unteren Grenzwert R_L liegt, steuert der Mikroprozessor 12b die Betätigungsvorrichtung 3 im Einklang mit dem Aus gangssignal V des Gaspedalfühlers 11. Dies ist ein normaler Steuerungszustand.

Wie in Fig. 2 gezeigt, steuert der Mikroprozessor 12b die Betätigungsvorrichtung 3 im Einklang mit Reservedaten, wenn das Ausgangssignal V des Gaspedalfühlers 11 außerhalb des normalen Bereichs zwischen dem oberen Grenzwert R_U und dem unteren Grenzwert R_L liegt. Als Reservedaten werden zuerst Hilfsreservedaten Y vorübergehend verwendet. Die Hilfsreser vedaten Y ändern die Konstante α pro Zeitabschnitt Δt in Richtung der Hauptreservedaten X ausgehend von dem Wert des Ausgangssignals V des Gaspedalfühlers 11, der erhalten wird, unmittelbar bevor das Ausgangssignal V über den oberen Grenzwert R_U oder den unteren Grenzwert R_L hinausgeht. Wenn z. B., wie in Fig. 2 gezeigt, das Ausgangssignal V des Gaspedalfühlers 11 den oberen Grenzwert R_U übersteigt, ver ringern die Hilfsreservedaten Y die Konstante α pro Zeit abschnitt Δt ausgehend von dem Wert des Ausgangssignals V des Gaspedalfühlers 11, der erhalten wird, unmittelbar bevor das Ausgangssignal V über den oberen Grenzwert R_U hinausgeht, so daß der Hilfsreservedatenwert Y im wesentlichen mit dem Hauptreservedatenwert X zusammenfällt. Danach werden die Hauptreservedaten X ununterbrochen verwendet. Wenn das Meßfühlerausgangssignal V in den normalen Bereich zwischen dem oberen Grenzwert R_U und dem unteren Grenzwert R_L zurück geführt wird, wird dieses Meßfühlerausgangssignal V zum Steuern der Betätigungsvorrichtung 3 verwendet. Zum besseren Verständnis der Fig. 2 sind der Zeitabschnitt Δt und die Konstante α übertrieben groß dargestellt.

Wenn, wie oben beschrieben, das Ausgangssignal V des Gaspe dalfühlers 11 über den oberen Grenzwert R_U oder unter den unteren Grenzwert R_L hinausgeht, ändern sich die Hilfsreser vedaten Y allmählich, ausgehend von dem Wert des Ausgangs signals V des Gaspedalfühlers 11, der erhalten wird, un mittelbar bevor das Ausgangssignal V über den oberen Grenz wert R_U oder den unteren Grenzwert R_L hinausgeht, so daß der Hilfsreservedatenwert Y nahe an den Hauptreservedatenwert X gelangt. Daher kann eine schlagartige Änderung des Betriebs zustandes des Fahrzeugs vermieden werden. Die Hilfsreserve daten Y werden nicht auf dem Wert des Ausgangssignals V gehalten, der erhalten wird, unmittelbar bevor das Ausgangs signal V den oberen Grenzwert R_U überschreitet, sondern nehmen allmählich ab. Deshalb wird, selbst wenn der Wert des Ausgangssignals V, der erhalten wird, unmittelbar bevor das Ausgangssignal V den oberen Grenzwert R_U überschreitet, nahe an dem oberen Grenzwert R_U ist, verhindert, daß die Kraft stoffeinspritzmenge gegen den Willen des Fahrers erhöht wird, so daß die Geschwindigkeit des Fahrzeugs allmählich verringert werden kann. Außerdem, wenn der Gaspedalfühler 11 eine Störung hat, so daß das Ausgangssignal V weiterhin über dem oberen Grenzwert R_U oder unter dem unteren Grenzwert R_L ist, werden die Hilfsreservedaten Y in Übereinstimmung mit den Hauptreservedaten X gebracht, und danach wird die Betä tigungsvorrichtung 3 im Einklang mit den Hauptreservedaten X gesteuert. Da die Hauptreservedaten X auf einen Wert einge stellt werden, der etwas größer als der untere Grenzwert R_L ist, wird die zugeführte Kraftstoffmenge auf ein Niveau eingestellt, das notwendig ist, um das Fahrzeug bei geringen Geschwindigkeiten zu fahren, und deshalb kann das Fahrzeug an einen sicheren Ort bewegt werden.

Claims

1. Fahrzeugsteuerungseinrichtung mit

(a) einem Gaspedalmeßfühler (11) zum Feststellen der augenblicklichen Betriebsstellung eines Gaspedals (4);
(b) Steuerungsmitteln (200) zum Steuern einer Stellvorrichtung (3) in Abhängigkeit eines Ausgangssignals (V) des Gaspedalmeßfühlers (11), wobei die Stellvorrichtung (3) die an einen Fahrzeugmotor (1) abgegebene Kraftstoffmenge steuert;
(c) Prüf- oder Beurteilungsmitteln (102, 103) zum Prüfen bzw. Beurteilen, ob das Ausgangssignal (V) des Gaspedalmeßfühlers (11) jenseits eines vorbestimmten oberen Grenzwerts (R_U) liegt und daher abnormal ist, wobei der obere Grenzwert (R_U) größer als ein Wert des Ausgangssignals des Gaspedalmeßfühlers (11) ist, der der vollständig niedergedrückten Stellung des Gaspedals (4) entspricht;
(d) Hilfsreservedatenbereitstellungsmitteln (115) zum temporären Liefern von Hilfsreservedaten (Y) an die Steuerungsmittel (200) anstelle des Ausgangssignals (V) des Gaspedalmeßfühlers (11), wobei die Hilfsreservedaten (Y) unmittelbar nachdem die Beurteilungsmittel (102, 103) feststellen, daß das Ausgangssignal (V) des Gaspedalmeßfühlers (11) abnormal ist, geliefert werden und sich dem Wert nach allmählich ändern, ausgehend von einem Wert des Ausgangssignals des Gaspedalmeßfühlers (11), der erhalten wird, unmittelbar bevor das Ausgangssignal über den oberen Grenzwert (R_U) hinausgeht, bis zum Erreichen eines vorbestimmten Hauptreservedatenwerts (X); und
(e) Hauptreservedatenbereitstellungsmitteln (120) zum ununterbrochenen Liefern des Hauptreservedatenwerts (X) an die Steuerungsmittel (200), anstelle des Ausgangssignals des Gaspedalmeßfühlers (11) und nach dem Ende der Lieferung der Hilfsreservedaten (Y) an die Steuerungsmittel (200), wobei der Hauptreservedatenwert (X) so vorbestimmt ist, daß die Menge des abgegebenen Kraftstoffs auf einem niedrigen Niveau eingeregelt wird, der die Überführung des Fahrzeugs in einen sicheren Bereich ermöglicht.

2. Fahrzeugsteuerungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptreservedatenwert (X) gleich einem Wert des Ausgangssignals (V) des Gaspedalmeßfühlers (11) ist, der einem kleinen Betrag entspricht, um den das Gaspedal (4) niedergedrückt sein muß, um das Fahrzeug mit niedriger Geschwindigkeit laufen zu lassen.

3. Fahrzeugsteuerungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beurteilungsmittel (102, 103) das Ausgangssignal (V) des Gaspedalmeßfühlers (11) mit dem oberen Grenzwert (R_U) und mit einem unteren Grenzwert (R_L) vergleichen und feststellen, daß das Ausgangssignal des Gaspedalmeßfühlers (11) abnormal ist, wenn das Ausgangssignal des Gaspedalmeßfühlers (11) entweder über den oberen oder unter den unteren Grenzwert (R_U; R_L) hinausgeht, wobei der untere Grenzwert (R_L) kleiner als ein Wert des Ausgangssignals des Gaspedalmeßfühlers (11) ist, der dem nicht-niedergedrückten Zustand des Gaspedals (4) entspricht.

4. Fahrzeugsteuerungseinrichtung nach Anspruch 1, ge kennzeichnet ferner durch eine Schalteinrichtung (105, 106), um wieder das Ausgangssignal (V) des Meßfühlers (11) an die Steuerungsmittel (200) zu liefern, wenn die Beurteilungs mittel (102, 103) während der Zufuhr von Hilfsreservedaten (4) von Hauptreservedaten (X) feststellen, daß das Ausgangssignal des Meßfühlers auf ein normales Ausgangssignal zurückgeführt ist.

5. Fahrzeugsteuerungseinrichtung nach Anspruch 4, da durch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung (105, 106) damit beginnt, das Ausgangssignal (V) des Meßfühlers (11) an die Steuerungsmittel (200) nach dem Verstreichen eines vorbestimmten Zeitabschnitts zu liefern, nachdem das Aus gangssignal des Meßfühlers auf das normale Ausgangssignal zurückgeführt ist.

6. Fahrzeugsteuerungseinrichtung nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß die Hilfsreservedatenlieferungs mittel (115, 116) periodisch die Hilfsreservedaten (Y) um einen vorbestimmten Betrag (α) ändern, um die Hilfsreserve daten näher an die Hauptreservedaten (X) zu bringen und aufhört, die Hilfsreservedaten zu liefern, wenn der Unter schied zwischen den Hilfsreservedaten und den Hauptreserve daten kleiner als der vorbestimmte Betrag wird.