DE60012251T2

DE60012251T2 - Antriebskraftsteuerung mit steigungsabhängigem Drehmoment Korrekturfaktor

Info

Publication number: DE60012251T2
Application number: DE60012251T
Authority: DE
Inventors: Nobusuke Yokosuka-shi Toukura; Hiroaki Yokohama-shi Nishijima; Masayuki Yokohama-shi Yasuoka
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1999-03-05
Filing date: 2000-03-02
Publication date: 2004-11-25
Anticipated expiration: 2020-03-03
Also published as: DE60012251D1; EP1034967A3; JP2000255286A; US6306062B1; JP3589073B2; EP1034967A2; EP1034967B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antriebskraftsteuerung für ein Kraftfahrzeug.
Der Ausdruck "Standardwiderstand" oder "Standardlaufwiderstand" wird hierin verwendet, um eine Kraft zu bezeichnen, die der Bewegung eines Kraftfahrzeuges entgegenwirkt, das angetrieben wird, um das Rollen über eine Oberfläche einer flachen Straße, die 0% Steigung hat, bei einer konstanten Geschwindigkeit beizubehalten. Der Ausdruck "Laufwiderstand" wird hierin verwendet, um eine Kraft zu bezeichnen, die der Bewegung eines Kraftfahrzeuges entgegenwirkt, das angetrieben wird, um das Rollen über eine Oberfläche einer Straße bei einer konstanten Geschwindigkeit beizubehalten. Der Laufwiderstand ist zu dem Standardwiderstand gleich, wenn ein Kraftfahrzeug angetrieben wird, um das Rollen über eine Oberfläche einer flachen Straße, die 0% Steigung hat, bei einer konstanten Geschwindigkeit beizubehalten. Der Laufwiderstand erhöht sich und wird größer als der Standardwiderstand, wenn das Kraftfahrzeug beschleunigt wird, um die Geschwindigkeit von der konstanten Fahrzeuggeschwindigkeit zu erhöhen. Der Ausdruck "Beschleunigungswiderstand" wird hierin verwendet, um dieses Inkrement oder den Unterschied im Laufwiderstand zu bezeichnen, der infolge der Beschleunigung aufgetreten ist. Der Laufwiderstand ist größer, wenn das Kraftfahrzeug angetrieben wird, um das Rollen über die Oberfläche einer flachen Straße, die eine Steigung größer als 0% hat, bei einer konstanten Fahrzeuggeschwindigkeit, als Standardwiderstand für dieselbe Fahrzeuggeschwindigkeit beizubehalten. Der Ausdruck "Steigungswiderstand" wird verwendet, um dieses Inkrement oder den Unterschied im Laufwiderstand zu bezeichnen.
Auf einer ansteigenden Straße erhöht sich der Laufwiderstand, der der Bewegung eines Kraftfahrzeuges entgegenwirkt, infolge der Straßensteigung, so dass der Fahrzeugfahrer einen Beschleunigungsmangel spüren würde, wenn die Antriebskraft für eine flache Straße, die 0% Steigung hat, beibehalten wurde. Demzufolge manipuliert der Bediener ein Beschleunigerpedal, um einen Kraftzug, der eine Brennkraftmaschine und ein automatisches Getriebe hat, zu veranlassen, seine Antriebskraft zu erhöhen.
Die JP-A 9-242862 und die JP-A 9-287502 zeigen Antriebskraft-Steuerungssysteme, die die Straßensteigung erkennen und einen Kraftzug veranlassen, seine Antriebskraft in Abhängigkeit von der erkannten Straßensteigung zu verändern.
Die JP-A 9-242862 lehrt das Auswählen eines der Unterschiedsverhältnis-Veränderungsmuster eines automatischen Getriebes in Abhängigkeit von der Straßensteigung für das rechtzeitige Einstellen auf eine Erhöhung im Laufwiderstand, die durch die Straßensteigung verursacht wird.
Die JP-A 9-287502 lehrt das Verändern einer Erhöhung im Ziel-Motordrehmoment im Verhältnis von einer Erhöhung im Laufwiderstand über die gesamte Veränderung der Erhöhung im Laufwiderstand.
Die US-A-4 720 793 beschreibt eine allgemeine Steuerungsvorrichtung zum Bestimmen einer Antriebskraft für ein Kraftfahrzeug, das mit einem stufenlos veränderbaren Getriebe ausgerüstet ist. Ein Bezugs-Antriebsdrehmoment wird auf der Grundlage des Betätigungsbetrages des Beschleunigerpedals auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit und auf der Basis von gespeicherten Plandaten berechnet, die das vorbestimmte Verhältnis zwischen diesen Variablen repräsentieren. Der berechnete Bezugs-Antriebsdrehmomentwert wird durch einen Korrekturwert eingestellt. Der Korrekturwert wird durch das Sammeln der getrennt berechneten Kompensationswerte erhalten. Während ein erster Kompensationswert auf der Betätigungsgeschwindigkeit des Beschleunigerpedals gegründet ist, beziehen die weiteren Kompensationswerte das Fahrzeuggewicht und eine Straßensteigung in die Berechnung ein. Das Fahrzeuggewicht und die Straßensteigung werden aus einer erfassten Antriebskraft des Fahrzeuges und einer bekannten Beziehung zwischen der Antriebskraft und diesen Variablen berechnet. Auf der Grundlage des korrigierten Ziel-Antriebsdrehmomentwertes werden eine Referenz-Kraftstoffmenge und eine Veränderung eines Geschwindigkeitsverhältnisses bestimmt.
Die vorerwähnten Antriebskraft-Steuerungssysteme sind in gewissem Grade ausreichend. Jedoch verbleibt eine Notwendigkeit ein Antriebskraft-Steuerungssystem in solch einer Richtung zu entwickeln, um eine Korrektur im Betrag der Antriebskraft in Abhängigkeit von der Anforderung durch den Bediener auf die Bewegung eines Kraftfahrzeuges im Verhältnis zu der Oberfläche einer ansteigenden Straße sowie einer Zunahme im Laufwiderstand infolge der Straßensteigung zu bestimmen.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist, eine Antriebskraftsteuerung für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, die ein gutes Fahrgefühl schafft, um die Anforderung des Bedieners an die Bewegung eines Kraftfahrzeuges im Verhältnis zu der Oberfläche einer ansteigenden Straße zu treffen.
Dies wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche erreicht.
1 ist ein Blockdiagramm eines Kraftfahrzeuges das Antriebsräder, einen Kraftzug, der einen Motor und ein automatisches Getriebe, und eine Steuerung hat.
2 ist ein Steuerungssystem, das die vorliegende Erfindung implementiert.
3 ist eine grafische Darstellung einer Charakteristik der Veränderung einer Antriebskraftkorrektur (ADDFD) gegen die Veränderung eines Inkrementes im Laufwiderstand (RESTRQ).
4 ist ein Ablaufdiagramm eines Steuerungsablaufes, das die vorliegende Erfindung implementiert.
5 ist ein Steuerungsdiagramm, das eine weitere bevorzugte Implementation der vorliegenden Erfindung darstellt.
6 ist eine grafische Repräsentation eines Merkmals der Veränderung eines Verhältnisses (ALPHA) gegen die Veränderung eines Inkrementes im Laufwiderstand (RESTRQ).
7 ist ein Steuerungsdiagramm, das noch eine weitere bevorzugte Implementation der vorliegenden Erfindung darstellt.
Bezugnehmend auf die beigefügten Zeichnungen ist 1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeuges, installiert mit einem Antriebskraft-Steuerungssystem, das die vorliegende Erfindung implementiert.
Das Kraftfahrzeug hat einen Motor 1, ein automatisches Getriebe 2 und eine Steuerung 3. Die Ausgangsleistung von dem Motor 1 wird über das automatische Getriebe 2 auf die Antriebsräder übertragen. Die Steuerung 3 führt eine integrale Steuerung über den Motor 1 und das automatische Getriebe 2 aus.
Zum Einstellen der Ausgangsleistung von dem Motor 1 ist ein elektronisch gesteuertes Drosselventil in einem Einlasskanal des Motors angeordnet. Ein Betätiger, z. B. in der Form eines Motors, betätigt das Drosselventil, um das Drosselventil in Stufen zu öffnen, das die Einlassluft-Strömungsrate zu dem Motor steuert, um somit das Ausgangsdrehmoment des Motors 1 zu steuern. Das automatische Getriebe 2 kann in der Form eines automatischen Getriebes sein, das diskrete Geschwindigkeitsverhältnisse oder ein stufenlos veränderbares Getriebe (CVT) hat. Das CVT-Getriebe enthält ein CVT-Getriebe vom Riementyp und ein CVT-Getriebe eines Toroidtyp.
Verbunden mit dem Motor 1 sind ein Kurbelwinkelsensor 4 und ein Drosselöffnungsgradsensor 5. Der Kurbelwinkelsensor 4 wird verwendet, um die Motordrehzahl zu bestimmen. Der Drosselöffnungsgradsensor 5 wird verwendet, um den Öffnungsgrad des Drosselventiles innerhalb des Einlasskanales zu bestimmen. Verbunden mit dem Getriebe 2 sind eine Eingangswellen-Drehzahlsensor 6 und ein Ausgangswellen-Dreh zahlsensor 7. Der Eingangs- und der Ausgangswellen-Drehzahlsensor 6 und 7 werden verwendet, um jeweils die Drehzahl der Getriebeeingangswelle und jene der Getriebeausgangswelle zu bestimmen. Die Ausgangssignale von diesen Sensoren 4, 5, 6 und 7 werden zu der Steuerung 3 zugeführt. Zusätzlich sind ein Beschleunigungssensor 8 und ein Fahrzeug-Beschleunigungssensor 9 vorgesehen. Der Beschleunigungssensor 8 wird verwendet, um die Betätigung eines Beschleunigerpedals durch den Bediener zu bestimmen. Der Fahrzeug-Beschleunigungssensor 9 wird verwendet, um die Beschleunigung zu bestimmen, der das Fahrzeug unterworfen wird. Die Ausgangssignale von diesen Sensoren 8 und 9 werden auch zu der Steuerung 3 zugeführt.
Die Steuerung 3 enthält einen Mikrorechner und Speicher. Die Steuerung 3 bestimmt den Betriebszustand des Fahrzeuges auf der Grundlage der dazu zugeführten Signale und steuert die Kraftstoffeinspritzmenge, den Zündzeitpunkt und die Einlassluft-Strömungsrate des Motors 1 und das Drehzahlverhältnis des Getriebes 2.
Konkret, zum Antrieben auf einer flachen Straße (mit 0% Steigung) bestimmt die Steuerung 3 und legt einen üblichen Zielwert der Antriebskraft in Abhängigkeit von der Betätigung durch den Bediener eines Beschleunigers und der Fahrzeuggeschwindigkeit fest. Ihre Ausgangssignale befehlen dem Motor 1 und dem Getriebe 2, so dass der bestimmte übliche Zielwert der Antriebskraft erreicht wird. Im Betriebszustand z. B. beim Antreiben auf einer ansteigenden Straße, wo sich der Laufwiderstand erhöht, korrigiert die Steuerung 3 den üblichen Zielwert der Antriebskraft, um mit der Erhöhung im Laufwiderstand zurecht zu kommen, um folglich die Beschleunigung hoch genug zu halten, um den Anforderungen vom Bediener zu genügen.
Nunmehr auf die 2 bis 4 Bezug nehmend, wird eine Beschreibung der Antriebskraftsteuerung vorgenommen, die durch die Steuerungseinrichtung 3 ausgeführt wird.
2 ist ein Blockdiagramm eines Abschnittes der Steuerungseinrichtung 3, die ein Antriebskraft-Steuerungssystem darstellt. Das Antriebskraft-Steuerungssystem enthält einen üblichen Ziel-Antriebskraftgenerator (OTDFG) B10, einen Laufwiderstand-Inkrementgenerator (RRIG) B20, einen Antriebskraft-Korrekturgenerator (DFCG) B30, einen korrigierten Ziel-Antriebskraftgenerator (CTDFG) B40, einen Ziel-Motordrehmomentgenerator (TETG) B50 und einen Ziel-Drehzahlverhältnisgenerator B60.
Der OTDFG B10 gibt eine Information bezüglich der Beschleunigerbetätigung APO durch den Bediener von dem Beschleunigungssensor 8 und auch eine Information bezüglich der Fahrzeuggeschwindigkeit VSP[m/s] von dem Ausgangswellen-Drehzahlsensor 7. Der OTDFG B10 enthält einen Speicher, der einen vorbestimmten Plan speichert, der verschiedene Werte der üblichen Ziel-Antriebskraft tTd#n[N] speichert, die für den Antrieb des Fahrzeuges auf einer flachen Straße (mit 0% Steigung) bei verschiedenen Werten von konstanter Geschwindigkeit VSP mit verschiedenen Werten der Betätigung des Beschleunigers APO durch den Bediener erforderlich sind. Die OTDFG B10 führt einen Diagramm-Aufsuchvorgang von dem Plan aus, der die Eingangsinformation bezüglich der APO und der VSP verwendet, um eine übliche Ziel-Antriebskraft tTd#n[N] zu bestimmen, und die bestimmte übliche Ziel-Antriebskraft tTd#n zu dem Ziel-Antriebskraftgenerator B40 vorsieht.
Der RRIG B20 enthält einen wirksamen Antriebskraftgenerator (EDFG) B21, einen Standard-Laufwiderstandgenerator (SRG) B22, und einen Beschleunigungs-Widerstandsgenerator (ARG) B23.
Der EDFG B21 gibt eine Information bezüglich der Kraftstoffmenge TP, zugeführt zu dem Motor 1, und eine Information bezüglich der Motordrehzahl NRPM von dem Kurbelwinkelsensor 4 ein. Der EDFG B21 enthält einen Speicher, der einen vorbestimmten Plan speichert, der verschiedene Werte des idealen Ausgangsdrehmomentes des Motors 1 gegen verschiedene Kombinationen der Werte von TP und Werte von NRPM bildet.
Der EDFG B21 führt einen Diagramm-Aufsuchvorgang dieses Planes aus, der dazu die Eingangsinformation TP und NRPM verwendet, um ein ideales Motor-Ausgangsdrehmoment ENGTRQ [Nm] zu bestimmen. Er multipliziert das bestimmte ideale Motor-Ausgangsdrehmoment ENGTRQ [Nm] mit einem Drehzahlverhältnis RATIO des Getriebes 2, um ein ideales Ausgangswellendrehmoment TRQOUT [Nm] des Getriebes zu geben.
Der SRG B22 gibt die Information bezüglich der Fahrzeuggeschwindigkeit VSP ein, was aus der Berechnung der Ausgangswellendrehzahl des Getriebes 2 herrührt. Der SRG B22 enthält einen Speicher, der ein vorbestimmtes Diagramm speichert, das verschiedene Werte des Standard-Laufwiderstanddrehmomentes RLDTRQ [Nm] gegen verschiedene Werte der Fahrzeuggeschwindigkeit VSP bildet. Der Wert von TLDTRQ [Nm] wird größer, wenn der Wert von VSP höher wird.
Der ARG B23 gibt eine Information bezüglich der Fahrzeuggeschwindigkeit [m/s²] ein. Die Information bezüglich des Fahrzeuggewichts WV [kg], ein Radreifen rTIRE [m] und ein Endreduzierungsverhältnis zRATIO ist als die Referenzdaten in der ARG B23 gespeichert. Der ARG B23 bestimmt ein Beschleunigungs-Widerstandsdrehmoment GTRQ [Nm] bezüglich eines Produktes von GDATA, WV, rTIRE und zRATIO, wie durch die folgende Gleichung ausgedrückt wird; GTRQ = GDATA × WV × rTIRE × zRATIO (1).
Der RRIG B20 berechnet eine Summe des Standard-Laufwiderstanddrehmomentes RLDTRQ und des Beschleunigungs-Widerstandsdrehmomentes GTRQ und subtrahiert die Summe von dem idealen Ausgangswellendrehmoment TRQOUT, um eine Laufwiderstand-Inkrement RESTRQ [Nm] zu geben. Der RRIG B20 schafft die RESTRG zu der DFCG B30. Die Laufwiderstands-Inkrement RESTRQ kann durch die folgende Gleichung ausgedrückt werden; RESTRQ = TRQOUT – (RLDTRQ + GTRQ) (2).
Der DFCG B30 enthält einen Speicher, der in einem Diagramm, wie in der 3 dargestellt, die Daten speichert und führt einen Diagramm – Aufsuchvorgang der gespeicherten Daten aus, der die Laufwiderstands-Inkrement RESTRQ verwendet, um eine Antriebskraftkorrektur ADDFD[N] auszuführen. Der DFCG B30 schafft die bestimmte ADDFD zu der CTDFG B40.
Die vollständig gezeichneten, verbundenen Liniensegmente, die in der 3 gezeigt sind, stellen eine erste bevorzugte Ausführung der vorliegenden Erfindung dar. Die Steigungen der Liniensegmente sind voneinander unterschiedlich. Mit anderen Worten, ein Verhältnis des Antriebskraft-Inkrements ADDFD gegen eine Erhöhung im Laufwiderstand-Inkrement RESTRQ (Steigung) verändert sich in Abhängigkeit von der Größe eines Wertes von RESTRQ.
Insbesondere über die Werte von RESTRQ, die nicht größer als ein erster vorbestimmter Wert RES#TLEV1 sind, ist die Rate Null so, dass Null als ADDFD gesetzt wird. Der erste vorbestimmte Wert RES#TLEV1 nimmt irgendeinen der Werte ein, die von 10 bis 30 [Nm] reichen, deren Bereich der Werte äquivalent von 2% Steigung der Straße ist. Während des Betriebs des Fahrzeuges, wenn RESTRQ geringer als oder gleich zu dem ersten vorbestimmten Wert RES#TLEV1 ist, findet keine Korrektur in der Antriebskraft statt, um somit das Auftreten von irgendeiner unerwünschten Korrektur infolge z. B. eines Fehlers in der Berechnung RESTRQ, einer kleinen Veränderung im Wind gegen das Fahrzeug oder einer kleinen Veränderung im Laufwiderstand, abgeleitet von einer allmählichen Steigungsveränderung, zu verhindern.
Als nächstes kann über den Werten von RESTRQ, die größer als der Wert RES#TLEV1 sind, aber nicht größer als ein zweiter vorbestimmter Wert RES#TLEV2, die Antriebskraftkorrektur ADDFD ausgedrückt werden als: ADDFD = RESTRQ × 0.5/rTIRE (3).
In dieser Gleichung wird RESTRQ durch den Radreifenradius rTIRE für die Um kehr von dem Drehmoment [Nm] zur Kraft [N] geteilt, und 50% von RESTRQ wird in ADDFD umgewandelt. In diesem Beispiel sind 50% von RESTRQ umgewandelt worden, wobei dieser Prozentsatz nicht auf 50 5 begrenzt sind. Dieser Wert kann in Abhängigkeit von den Merkmalen der Fahrzeuge abweichen. Vorzugsweise wird dieser Wert aus den Werten, die von 30 5 bis 70% reichen, ausgewählt. Der verbleibende Abschnitt von RESTRQ, der nicht umgewandelt verbleibt, wird nicht in ADDFD übertragen, was für den Bediener des Fahrzeuges Raum lässt, an der Korrektur der Antriebskraft durch Niederdrücken des Beschleunigerpedals teilzuhaben, um somit eine natürliche Beschleunigung zu schaffen, die zu den Anforderungen des Bedieners des Fahrzeuges passt.
Über die Werte von RESTRQ, die größer als der Wert RES#TLEV2 sind, wird die Antriebskraftkorrektur ADDFD auf einem vorbestimmten Wert ADDFDLM gehalten. Das Festlegen ist derart, dass mit der Laufwiderstand-Inkrement bei einem zweiten vorbestimmten Wert RES#TLEV2, das Erhöhen der Antriebskraft um den vorbestimmten Wert ADDFDLM nicht Gegenstand des Fahrzeuges auf eine Beschleunigung wird, die 0.07 G überschreitet. In dieser bevorzugten Ausführung nimmt der zweite vorbestimmte Wert RES#TLEV2 ein Wert ein, der zu 14% Steigung der Straße äquivalent ist. Durch das Festlegen der maximalen Beschleunigung um ADDFD, bei ungefähr 0.07 G, wird das Auftreten der unerwünschten schnellen Beschleunigung des Fahrzeuges verhindert.
Wie ohne weiteres aus der 3 gesehen werden kann, gibt es keine diskrete Veränderung in ADDFD gegen irgendeine Veränderung in RESTRQ während des Betriebs des Fahrzeuges, um somit das Auftreten von einem beträchtlichen Stoß infolge einer Veränderung in ADDFD gegen eine Veränderung in RESTRQ zu verhindern.
Wieder auf die 2 zurückkehrend, empfängt der CTDFG B40 die übliche Ziel-Antriebskraft tTd#n und die Antriebskraftkorrektur ADDFD und bestimmt eine korrigierte Ziel-Antriebskraft tTd durch das berechnen einer Summe von tTd#n und ADDFD. Die korrigierte Ziel-Antriebskraft tTd kann ausgedrückt werden als: tTd = tTd#n + ADDFD (4).
Der CTDFG B40 schafft das bestimmte tTd zu dem TETG B50 und auch zu dem TRG B60.
Der TETG B50 empfängt das RATIO sowie tTd[N] und bestimmt ein Ziel-Motordrehmoment Te[N] (= tTe) nach dem Dividieren tTd[N] durch RATIO. Das TETG B50 schafft das bestimmte Te[N], zu einem Steuerungsabschnitt des Motors 1.
Das TRG B60 empfängt VSP[m/s] sowie tTd[N] und bestimmt ein Ziel-Drehzahlverhältnis tRATIO, das VSP[m/s] und tTd[N] verwendet. Das TRG B60 hat einen Speicher, der einen vorbestimmten Plan speichert, der verschiedene Werte des Ziel-Drehzahlverhältnisses tRATIO gegen verschiedene Kombinationen der Werte von VSP und Werte von tTd bestimmt. Beim Bestimmen des Ziel-Drehzahlverhältnisses tRATIO führt TRG B60 einen Diagramm. Aufsuchvorgang dieses vorbestimmten Planes, der VSP und tTd verwendet, aus. Der TRG B60 sieht das bestimmte tRATIO zu einem Steuerabschnitt des Getriebes 2 vor. an die Stelle des Drehzahlverhältnisses tRATIO kann eine Ziel-Eingangswellendrehzahl als ein Eingangssignal zu dem Steuerabschnitt des Getriebes verwendet werden.
4 ist ein Ablaufdiagramm einer Steuerablaufausführung der vorliegenden Erfindung.
In dem Schritt S11 gibt die Steuerungseinrichtung 3 eine Information APO, VSP, GDATA, RATIO, TP und NRPN ein.
In dem Schritt S12 bestimmt die Steuerungseinrichtung 3 td#n durch das Ausführen eines Diagramm-Aufsuchvorganges, unter Verwendung von APO und VSP, des in der 2 dargestellten Planes innerhalb des Kastens B10. In dem Schritt S13 bestimmt die Steuerungseinrichtung 3 ENGTRQ durch das Ausführen eines Diagramm-Aufsuchvorganges, unter Verwendung von TP und NRPN, des in der 2 dargestellten Planes innerhalb des Kastens B21. In einem Schritt S14 berechnet die Steuerungseinrichtung 3 ein Produkt von ENGTRQ und RATIO, um TRQOUT zu erhalten.
In dem Schritt S15 bestimmt die Steuerungseinrichtung 3 RLDTRG durch das Ausführen eines Diagramm-Aufsuchvorganges, unter Verwendung von VSP, des in der 2 dargestellten Planes innerhalb des Kastens B12. In dem schritt S16 berechnet die Steuerungseinrichtung 3 ein Produkt von GDATA, WV, rTIRE und zRATIO, um GTRQ zu erhalten.
In dem Schritt S17 berechnet die Steuerungseinrichtung 3 eine Subtraktion von (RLDTRG + GTRQ) aus TRQOUT um RESTRQ zu erhalten. Das Verwenden von RESTRQ macht es möglich, die Antriebskraft zu korrigieren, um einen Abfall in der Beschleunigung infolge der Verschlechterung der Drehmoment-Übertragungswirksamkeit des Getriebes 2 zu kompensieren. Um dies ausführlicher zu erläutern, wenn sich die Drehmoment-Übertragungswirksamkeit verschlechtert, wird das Ausgangswellendrehmoment kleiner als das berechnete Ausgangswellendrehmoment TRQOUT, was eine Verminderung in der Beschleunigung verursacht, um den Beschleunigungswiderstand GTRQ zu reduzieren. Somit wird das berechnete RESTRQ groß, da die Drehmoment-Übertragungswirksamkeit abfällt, was es möglich macht, die Antriebskraft zu erhöhen, um den abfall in Beschleunigung infolge der Verschlechterung der Drehmoment-Übertragungswirksamkeit zu kompensieren.
In dem schritt S18 bestimmt die Steuerungseinrichtung 3 ADDFD durch das Ausführen eines Diagramm-Aufsuchvorganges der 3, der RESTRQ verwendet.
In dem Schritt S19 bestimmt die Steuerungseinrichtung 3 tTd durch das berechnen einer Summe von tTd#n und ADDFD. In dem Schritt S20 bestimmt die Steuerungseinrichtung 3 tTe durch das Berechnen (tTd/RATIO) × (rTIRE/zRATIO) und gibt das bestimmte tTe als einen Befehl zu dem Motor 1 aus. In dem Schritt S21 bestimmt die Steuerungseinrichtung 3 tRATIO durch das Ausführen eines Diagramm-Aufsuchvorganges, unter Verwendung von tTd und VSP, des in der 2 dargestellten Planes innerhalb des Kastens B60, und gibt das bestimmte tRATIO als einen Befehl zu dem Getriebe aus.
Aus der vorhergehenden Beschreibung wird es verstanden, dass die übliche Antriebskraft tTd#n (Schritt S12) als die korrigierte Antriebskraft tTd (Schritt S19) während des Betriebs des Fahrzeuges auf einer flachen Straße mit Null Beschleunigungswiderstand GTRQ festgelegt wird. Die kommt daher, weil die Laufwiderstand-Inkrement RESTRQ Null wird, wenn der Beschleunigungswiderstand GTRQ Null ist. Unter dieser Laufbedingung werden der Motor 1 und das Getriebe 2 auf der Grundlage der üblichen Antriebskraft tTd#n, die in dem Schritt S12 erhalten wird. betrieben.
Aus der vorhergehenden Beschreibung wird es deutlich werden, dass eine Veränderung im Laufwiderstand die Größe der Antriebskraft, die in Abhängigkeit von der Laufwiderstand-Inkrement RESTRQ korrigiert werden soll, veranlasst, somit immer ein Beschleunigungsgefühl zu schaffen, das zu der Anforderung des Bedieners passend ist.
Sofern RESTRQ geringer als RES#TLEV1 ist, ist ADDFD Null (siehe 3). Dies verhindert das Auftreten einer unerwünschten Antriebskraftkorrektur während des Betriebs des Fahrzeuges auf einer im Wesentlichen flachen Straße oder nach dem Auftreten eines Fehlers in der Berechnung von RESTRQ.
Falls RESTRQ größer als RES#TLEV2 wird, wird ADDFD konstant gehalten, um das Auftreten einer schnellen Beschleunigung zu verhindern.
5 stellt eine zweite bevorzugte Ausführung entsprechend der vorliegenden Erfindung dar.
Die zweite bevorzugte Ausführung ist im Wesentlichen dieselbe wie die erste bevorzugte Ausführung mit Ausnahme des Vorsehens einer DFCG B300 (siehe 5) an Stelle des DFCG B30 (siehe 2).
Ähnlich zu der DFCG B30 der 2 bestimmt der DFCG B300 eine Antriebskraftkorrektur ADDFD in Abhängigkeit von der Größe der Laufwiderstandskorrektur RESTRQ. Der DFCG B300 berechnet ein Verhältnis ALPHA [/m] von ADDFD zu RESTRQ (ALPHA = ADDFD/RESTRQ) und bestimmt ADDFD auf der Grundlage von ALPHA.
Die 6 ist ein Diagramm, das verschiedene Werte von ALPHA gegen verschieden Werte von RESTRQ darstellt. Der DFCG B300 führt einen Diagramm-Aufsuchvorgang, der RESTRQ verwendet, des in der 2 gezeigten Diagramms aus, und bestimmt ALPHA durch das Berechnen der Gleichung wie folgt: ADDFD = RESTRQ × ALPHA (5)
Insbesondere über den Werten von RESTRQ, die nicht größer als der vorbestimmte Wert RES#TLEV1 sind, ist ALPHA null. Der erste vorbestimmte Wert RES#TLEV1 nimmt irgendeinen der Werte ein, die einer Steigung von 2% der Straße äquivalent sind. Während des Betriebes des Fahrzeuges, wenn RESTRQ geringer als oder gleich zu dem ersten vorbestimmten Wert RES#TLEV1 ist, findet keine Korrektur in der Antriebskraft statt. Dies verhindert das Auftreten von einer unerwarteten Antriebskraftkorrektur, z. B. infolge eines Fehlers im Berechnen von RESTRQ, einer kleinen Veränderung im Wind gegen das Fahrzeug, oder einer kleinen Veränderung im Laufwiderstand, der von einer allmählichen Steigerungsveränderung abgeleitet wird.
Als nächstes wird über den Werten von RESTRQ, die größer als RES#TLEV1, aber nicht größer als ein zweiter vorbestimmter Wert RES#TLEV2 sind, was einer Steigung der Straße von 14% entspricht, der ALPHA auf 0.5 × rTIRE gleich gesetzt. D. h., ALPHA = 0.5 × rTIRE. In diesem Fall werden 50% von RESTRQ in ADDFD umgewandelt. Der verbleibende Abschnitt von RESTRQ, der nicht umgewandelt wird, wird nicht in ADDFD übertragen, was dem Bediener des Fahrzeuges Raum lässt, um an der Antriebskraftkorrektur durch das Niederdrücken des Beschleunigerpedals teilzuhaben, um somit eine natürliche Beschleunigung zu schaffen, die zu der Anforderung des Bedieners des Fahrzeuges passt.
Über die Werte von RESTRQ, die größer als RES#TLEV2 sind, wird ALPHA allmählich in die Richtung auf Null vermindert, wenn sich RESTRQ erhöht.
Das bestimmte ADDFD und ein vorbestimmter Wert ADDFDLM werden verglichen und der niedrigere Wert von ihnen wird ausgewählt und als die neue Antriebskraftkorrektur ADDFD festgelegt. Somit werden die Werte ADDFD bei ADDFDLM begrenzt. Durch das Festlegen der maximalen Beschleunigung durch ADDFDLM bei ungefähr 0.07G wird das Auftreten der unerwünschten schnellen Beschleunigung des Fahrzeuges verhindert.
Wie aus der 6 gesehen werden kann zeigt die vertikale Achse des Diagramms einen Umkehrbereich von RESTRQ zu ADDFD, was es leichter macht den Umkehrbereich zu erkennen. Dieses leichte Erkennen des Umkehrbereiches wird die abschließende Einstellung nach ihrer Installation in das Fahrzeug erleichtern.
7 stellt eine bevorzugte Ausführung nach der vorliegenden Erfindung dar. Die dritte bevorzugte Ausführung ist im Wesentlichen dieselbe wie die erste bevorzugte Ausführung, mit der Ausnahme des Vorsehens von RRIG B200 an Stelle von RRIG B20. Die Information bezüglich VSP, GDATA und tTd wird als die Eingangssignale zu dem RRIG B200 verwendet. Der RRIG B200 sieht als einen Ausgang ein Inkrement im Laufwiderstand oder im Laufwiderstand-Inkrement RESFORCE[N] zu einem DFCB B30 vor. Die Laufwiderstand-Inkrement RESFORCE[N] entspricht dem Laufwiderstand-Inkrement RESTRQ [Nm] der ersten bevorzugten Ausführung.
Wie in der Fig. gezeigt, enthält der RRIG B200 einen SRG B24 und einen ARG B25. Aber er enthält keinen, der dem EDFG B21 des ersten bevorzugten Ausführungsbeispieles entspricht.
Der SRG B24 gibt eine Information bezüglich der Fahrzeuggeschwindigkeit VSP ein, die aus der Berechnung der Ausgangswellendrehzahl des Getriebes 2 herrührt. Der SRG B24 enthält einen Speicher, der ein vorbestimmtes Diagramm speichert, das verschiedene Werte des Standard-Laufwiderstandes RLDFORCE[N] gegen verschiedene Werte der Fahrzeuggeschwindigkeit VSP bildet. Der Wert von TLDFORCE[N] wird größer, wenn der Wert der VSP höher wird.
Der ARG B25 gibt eine Information bezüglich der Fahrzeugbeschleunigung GDATA [m/s²] ein. Die Informationen bezüglich des Fahrzeuggewichts werden als Bezugsdaten in der ARG B25 gespeichert. Der ARG B25 bestimmt eine Beschleunigungswiderstandskraft GFORCE[N] als ein Produkt von GDATA und WV, wie durch die folgende Gleichung ausgedrückt wird; GFORCE = GDATA × WV (6).
Der ARG B25 berechnet die Subtraktion von GFORCE[N] aus tTd[N], um die Laufwiderstands-Inkrement RESFORCE[N] zu erhalten. Der ARG B25 sieht als seinen Ausgang die Laufwiderstands-Inkrement RESFORCE[N] zu der DFCG B30 vor.
Die dritte bevorzugte Ausführung benötigt nicht den EDFG B21 der ersten bevorzugten Ausführung, der das Ausgangswellendrehmoment des Getriebes abschätzt. Dies reduziert eine Betriebsbelastung auf die Steuerungseinrichtung 3 und bringt eine beträchtliche Verminderung in der ROM-Kapazität infolge der Beseitigung der in dem EDFG 21 verwendeten Pläne mit sich.
In der vorhergehenden Beschreibung wird der Laufwiderstands-Inkrement-Ge nerator (RRIG) B20 in Verbindung mit der 2 beschrieben. Zum vollständigen Verständnis des RRIG B20 sollte auf die EP 1034966 A , eingereicht durch die Erfinder, betitelt "Process of Forming Standard Resistance Values and Veicle Control Using Same", und auf den Anspruchsvorrang auf der Grundlage der Japanese Patent Application NO. 11-58291, eingereicht am 05. März 1999 in Japan, bezug genommen werden.
Insbesondere wird Bezug auf die 2 genommen, die einen Antriebsdrehmomentgenerator 3 und einen Summierungspunkt genommen, um eine Subtraktion von RLDTRQ von TRQALL vorzunehmen, um RESTRQ zu erhalten.

Claims

Antriebskraft-Steuerungssystem für ein Kraftfahrzeug, das ein Beschleunigerpedal, einen Motor (1) und ein automatisches Getriebe (2) hat, mit: einem üblichen Ziel-Antriebskraftgenerator (B10), der eine übliche Ziel-Antriebskraft (tTd#n) in Abhängigkeit der Betätigung des Beschleunigerpedals (APO) von einem Bediener und einer Fahrzeuggeschwindigkeit (VSP) erzeugt, einem Standardwiderstandsgenerator (B22), der einen Standardwiderstand (RLDTRQ) erzeugt, einen Antriebskraft-Korrekturgenerator (B30, B300) zum Erzeugen einer Antriebskorrektur (ADDFD), einem eine korrigierte Antriebskraft erzeugenden Antriebskraft-Korrekturgenerator (B40) zum Bestimmen einer korrigierten Ziel-Antriebskraft (tTd) durch Addieren einer Antriebskraftkorrektur (ADDFD) zu der korrigierten Ziel-Antriebskraft (tTd#n), einem Ziel-Motordrehmomentgenerator (B50), um ein Ziel-Motordrehmoment (tTe) in Abhängigkeit von der korrigierten Ziel-Antriebskraft (tTdn) zu erzeugen, und einem Zielverhältnisgenerator (B60), um ein Zielverhältnis (tRATIO) in Abhängigkeit von der korrigierten Ziel-Antriebskraft (tTdn) zu erzeugen, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebskraft-Steuerungssystem außerdem einen Laufwiderstand-Inkrementgenerator (B20) aufweist, der den Standardwiderstandsgenerator (B22) enthält, wobei der Laufwiderstand-Inkrementgenerator (B20) wirksam ist, um ein In krement im Laufwiderstand (RESTRQ) aus dem Standardwiderstand (RLDTRQ) zu bestimmen, und der Antriebskraft-Korrekturgenerator (B30, B300) vorgesehen ist, das Inkrement im Laufwiderstand (RESTRQ) in die Antriebskraftkorrektur (ADDFD) durch Teilen des Wertebereichs des Laufwiderstandes (RESTRQ) in eine Mehrzahl von Abschnitten umzuwandeln, wobei die Werte des Laufwiderstandes (RESTRQ) jedes Abschnittes unterschiedlich in Werte der Antriebskraftkorrektur (ADDFD) umgewandelt werden.
Antriebskraft-Steuerungssystem nach Anspruch 1. wobei über einen Abschnitt des Bereiches des Inkrements in dem Laufwiderstand (RESTRQ) der Antriebskraft-Korrekturgenerator (B30, B300) mit einem vorbestimmten Prozentsatz der Werte des Laufwiderstandes (RESTRQ) wirksam ist, diese in Werte der Antriebskraftkorrektur (ADDFD) umwandeln, so dass der verbleibende Abschnitt des Laufwiderstandes (RESTRQ), der nicht umgewandelt bleibt, nicht in die Antriebskraftkorrektur (ADDFD) übertragen wird, was einen Spielraum für den Bediener des Fahrzeuges lässt, um an der Antriebskraftkorrektur durch Niederdrücken des Beschleunigerpedals teilzuhaben, um somit ein natürliches Beschleunigungsgefühl passend zu der Anforderung des Fahrzeugführers zu schaffen.
Antriebskraft-Steuerungssystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Antriebskraft-Korrekturgenerator (B30) wirksam ist, die Antriebskraftkorrektur (ADDFD) gleich zu Null über einen ersten Abschnitt des Bereiches des Inkrementes des Laufwiderstandes (RESTRQ), geringer als ein erster vorbestimmter Wert (RES#TLEV1), auf Null festzulegen.
Antriebskraft-Steuerungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Antriebskraft-Korrekturgenerator (B30) wirksam ist, die Antriebskraftkorrektur (ADDFD) über einen zweiten Abschnitt des Bereiches des Zuwachses im Laufwiderstandes (RESTRQ) kontinuierlich zu verändern.
Antriebskraft-Steuerungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Antriebskraft-Korrekturgenerator (B30) wirksam ist, die Antriebskraftkorrektur (ADDFD) über den dritten Abschnitt des Bereiches des Inkrementes des Laufwi derstandes (RESTRQ), größer als ein zweiter vorbestimmter Wert (RES#TLEV2), konstant zu halten.
Antriebskraft-Steuerungssystem nach Anspruch 1, wobei der Antriebskraft-Korrekturgenerator (B30) wirksam ist, die Antriebskraftkorrektur (ADDFD) gleich zu einem vorbestimmten Prozentsatz des Inkrementes im Laufwiderstand (RESTRQ) festzulegen, wobei der vorbestimmte Prozentsatz in einen Bereich von 30% bis 70% fällt.
Antriebskraft-Steuerungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Laufwiderstand-Inkrementgenerator (B20) wirksam ist, den Beschleunigungswiderstand (GTRQ) zu bestimmen, und wobei der Laufwiderstand-Inkrementgenerator (B20) wirksam ist, um das Inkrement des Laufwiderstandes (RESTRQ) in Abhängigkeit von dem Beschleunigungswiderstand (GTRQ) zu bestimmen.
Antriebskraft-Steuerungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Laufwiderstand-Inkrementgenerator (B20) wirksam ist, das Antriebsdrehmoment (TRQOUT) und den Beschleunigungswiderstand (GTRQ) zu bestimmen, und wobei der Laufwiderstand-Inkrementgenerator (B20) wirksam ist, das Inkrement im Laufwiderstand (RESTRQ) durch Subtrahieren einer Summe aus Standardwiderstand (RLDTRQ) und Beschleunigungswiderstand (GTRQ) von dem vorbestimmten Antriebsdrehmoment (TRQOUT) zu bestimmen.
Antriebskraft-Steuerungssystem nach Anspruch 1, wobei der Antriebskraft-Korrekturgenerator (B300) wirksam ist, das Verhältnis der Antriebskraftkorrektur zu dem Inkrement des Laufwiderstandes (RESTRQ) in Abhängigkeit von dem Inkrement im Laufwiderstand (RESTRQ) zu bestimmen, und wobei der Antriebskraft-Korrekturgenerator (B300) die Antriebskraftkorrektur (ADDFD) durch Multiplizieren des Verhältnisses mit dem Inkrement im Laufwiderstand (RESTRQ) bestimmt.
Verfahren zum Steuern einer Antriebskraft für ein Kraftfahrzeug, das ein Beschleunigerpedal, einen Motor (1) und ein automatisches Getriebe (2) hat, mit den Schritten von: Erzeugen (S12) einer üblichen Ziel-Antriebskraft (tTd#n) in Abhängigkeit von dem Bedienen des Beschleunigerpedals (APO) durch den Bediener und von der Fahrzeuggeschwindigkeit (VSP), Bestimmen (S19) einer korrigierten Ziel-Antriebskraft (tTd) durch Addieren einer Antriebskraftkorrektur (ADDFD) zu der üblichen Ziel-Antriebskraft (tTd#n), Erzeugen (S20) eines Ziel-Motordrehmomentes (tTe) in Abhängigkeit von der korrigierten Ziel-Antriebskraft, und Erzeugen (S21) eines Ziel-Verhältnisses (tRatio) in Abhängigkeit von der korrigierten Ziel-Antriebskraft gekennzeichnet durch die Schritte von Erzeugen (S15) eines Inkrementes des Laufwiderstandes (RESTRQ) aus dem Laufwiderstand (RLDTRQ), Bestimmen (S17) eines Inkrementes im Laufwiderstand (RESTRQ) aus dem Laufwiderstand (RLDTRQ), Umwandeln (S18) des Inkrementes des Laufwiderstandes (RESTRQ) in die Antriebskraftkorrektur (ADDFD) durch Teilen des Wertebereichs des Laufwiderstandes (RESTRQ) in eine Mehrzahl von Abschnitten, wobei die Werte des Laufwiderstandes (RESTRQ) jedes Abschnittes unterschiedlich in Werte der Antriebskraftkorrektur (ADDFD) umgewandelt werden.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei der Schritt des Bestimmens (S17) eines Inkrementes im Laufwiderstand (RESTRQ) die Schritte aufweist von: Erzeugen (S14) eines Laufwiderstandsdrehmomentes (TRQOUT), Erzeugen (S16) eines Beschleunigungswiderstandsdrehmomentes (GRTQ), und Bestimmen (S17) eines Inkrementes des Laufwiderstandes (RESTRQ) durch Subtrahieren einer Summe aus Beschleunigungswiderstanddrehmoment (RTRQ) und Standardwiderstanddrehmoment (RLDTRQ) von dem Laufwiderstandsdrehmoment (TRQOUT).