DE69621383T2

DE69621383T2 - Verfahren zur Geschwindigkeitsbegrenzungssteuerung für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE69621383T2
Application number: DE69621383T
Authority: DE
Inventors: Seong Min Park
Original assignee: Hyundai Motor Co
Current assignee: Hyundai Motor Co
Priority date: 1995-07-21
Filing date: 1996-07-22
Publication date: 2003-01-23
Anticipated expiration: 2016-07-23
Also published as: KR0174095B1; EP0754587B1; EP0754587A3; EP0754587A2; DE69621383D1; KR970006821A; JPH0932598A; US6094615A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Geschwindigkeitsbegrenzungs- Steuerverfahren für Fahrzeuge und insbesondere auf ein Geschwindigkeitsbegrenzungs-Steuerverfahren zum Steuern sowohl der Kraftstoffeinspritzmenge als auch des Zündzeitpunkts eines Motors, um die Geschwindigkeit zu beschränken.
Die Höchstgeschwindigkeit oder die maximale Drehzahl pro Minute (RPM) eines Motors ist normalerweise durch eine für jedes Land spezifische Geschwindigkeitsbegrenzung begrenzt, um die Sicherheit zu erhöhen und dadurch Leben zu schützen.
Um die Geschwindigkeit oder die RPM für Fahrzeuge aus den oben genannten Gründen zu begrenzen, verlangsamte die herkömmliche Technik das Fahrzeug durch Verringern der Kraftstoffeinspritzmenge, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit eine vorgegebene Geschwindigkeit überschreitet.
Wenn das Fahrzeug mit hoher Geschwindigkeit fährt, wird es durch Verringern der Kraftstoffeinspritzmenge verlangsamt, um eine Drehzahlüberschreitung einzuschränken, wobei die Motorleistung plötzlich verringert wird, so daß der Motor durch die plötzliche Drehmomentdifferenz einen Ruck erfährt.
Dementsprechend führt diese plötzliche Drehmomentänderung zu Problemen, weil die Lebenszeit des Motors verkürzt wird.
GB 2 265 994 offenbart eine Zwillingsdrosselklappe-Fahrgeschwindigkeitssteuerung, die eine erste und eine zweite Steuervorrichtung umfaßt, um eine erste bzw. eine zweite Drosselklappe in Übereinstimmung mit der Fahrgeschwindigkeit und in Übereinstimmung mit den Geschwindigkeiten der vorderen bzw. hinteren Räder zu steuern.
Die Steuercharakteristik, d. h. die Beziehung zwischen dem Grad der Betätigung des Stellorgans der ersten Drosselklappe und dem Motordrehmoment, wird durch den Winkel der zweiten Drosselklappe beeinflußt. Anstelle der zweiten Drosselklappe können die Zündzeitpunkte der einzelnen Zylinder verschoben werden, um diese Steuercharakteristik zu verändern.
EP 0 444 894 offenbart ein Motorleistungs-Steuersystem für Fahrzeuge, das eine Schlupferfassungseinrichtung, die so konstruiert ist, daß eine Schlupfänderungsrate der Antriebsräder erhalten wird, und eine Verzögerungsbetrag- Einstelleinrichtung zur Einstellung eines Verzögerungsbetrags, um den der Zündzeitpunkt in Übereinstimmung mit der von der Schlupferfassungseinrichtung erfaßten Schlupfänderungsrate zu verzögern ist, damit der Schlupf der Antriebsräder verhindert oder zu verringert wird, umfaßt.
Zusätzlich umfaßt dieses Motorleistungs-Steuersystem eine Steuereinrichtung, die so konstruiert ist, daß sie die Drosselklappenöffnung in einen vollständig geschlossenen Zustand versetzt, wenn der Verzögerungsbetrag zur Verzögerung des Zündzeitpunkts größer als ein vorgegebener Wert ist. Dadurch wird die Kraftstoffeinspritzung in Übereinstimmung mit dem Schließen der Drosselklappenöffnung verringert. Ferner wird die Kraftstoffeinspritzung in Abhängigkeit vom Verzögerungsbetrag verringert.

Zusammenfassung

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Geschwindigkeitsbegrenzungs-Steuerverfahren für Fahrzeuge zu schaffen, das plötzliche Drehmomentänderungen verhindert, wenn die Drehzahlüberschreitung eingeschränkt wird, d. h. wenn verhindert wird, daß ein Fahrzeug schneller als durch eine Geschwindigkeitsbegrenzung vorgegeben fährt.
Diese Aufgabe wird durch das Verfahren nach Anspruch 1 erfüllt. Vorteilhafte Weiterentwicklungen und Verfeinerungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird das durch die Drehmomentdifferenz erzeugte Rucken des Motors verringert, indem sowohl der Zündzeitpunkt des Motors als auch die Kraftstoffeinspritzmenge gesteuert werden, um die Fahrgeschwindigkeit so zu steuern, daß sie unter einer Geschwindigkeitsbegrenzung bleibt. Insbesondere wird der Zündzeitpunkt zuerst verzögert, wenn die Fahrgeschwindigkeit eine erste vorgegebene Geschwindigkeit überschreitet, und danach die Kraftstoffeinspritzung unterbrochen, wenn die Fahrgeschwindigkeit trotz der Zündzeitpunktverzögerung zunimmt und eine zweite vorgegebene Geschwindigkeit überschreitet.

Kurzbeschreibung der Zeichnung

Die begleitende Zeichnung, die in der Spezifikation aufgenommen ist und ein Teil von dieser bildet, veranschaulicht eine Ausführungsform der Erfindung und dient zusammen mit der Beschreibung zur Erläuterung der Prinzipien der Erfindung:
Fig. 1 ist ein Blockschaltplan, der ein Geschwindigkeitsbegrenzungs-Steuersystem für Fahrzeuge in Übereinstimmung mit einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 2A ist ein Ablaufplan, der ein Geschwindigkeitsbegrenzungs-Steuerverfahren für Fahrzeuge in Übereinstimmung mit einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 2B ist die Fortsetzung des Ablaufplans von Fig. 2A; und
Fig. 3 ist eine graphische Darstellung, die einen Steuervorgang in Übereinstimmung mit einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.

Beschreibung

Mit Bezug auf die begleitende Zeichnung wird nun eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung näher beschrieben.
In Fig. 1 umfaßt ein Geschwindigkeitsbegrenzungs-Steuersystem gemäß der vorliegenden Erfindung einen Radgeschwindigkeits-Erfassungsabschnitt 1 zum Erzeugen von elektrischen Signalen in Übereinstimmung mit der Ist-Fahrgeschwindigkeit; eine Steuervorrichtung 2 zur Ausgabe von Steuersignalen, die die Ist-Fahrgeschwindigkeit in Übereinstimmung mit Signalen vom Radgeschwindigkeits-Erfassungsabschnitt beurteilt und den Zündzeitpunkt und die Kraftstoffeinspritzmenge eines Motors steuert, damit dieser eine vorgegebene Fahrgeschwindigkeit nicht überschreitet; einen Zündungsabschnitt 3, der zu einem durch Signale vorgegebenen Zeitpunkt zündet, wobei die Signale von der Motor-Steuervorrichtung 2 ausgegeben werden; und einen Zündungsabschnitt 4, der die durch Signale vorgegebene Kraftstoffmenge einspritzt, wobei die Signale von der Motor-Steuervorrichtung 2 ausgegeben werden.
Die Ausführung des Geschwindigkeitsbegrenzungs-Steuersystems, das wie das obige strukturiert ist, umfaßt die folgenden Schritte.
Wenn die elektrische Leistungsquelle für eine Ausführung zugeschaltet ist, startet die Steuervorrichtung 2 eine Ausführung S10 zur Steuerung des Motors, damit die Ist-Fahrgeschwindigkeit die vorgegebene Fahrgeschwindigkeit nicht überschreitet.
Als nächstes liest S11 die Steuervorrichtung 2 Signale vom Radgeschwindigkeits-Erfassungsabschnitt 1 und berechnet S12 die gegebene Ist-Fahrgeschwindigkeit.
Genauer werden die obigen Schritte durch den folgenden Prozeß ausgeführt:
der Radgeschwindigkeits-Erfassungsabschnitt 1 erzeugt in Übereinstimmung mit dem Zustand der Radumdrehung Signale,
das magnetische Feld des Radgeschwindigkeitssensors, der in einem Gelenk angeordnet ist, wird in Übereinstimmung mit dem Drehzustand eines Sensorrotors, der an einer Antriebswelle oder an einer Radnabe angebracht ist, unterbrochen, wodurch sich in Übereinstimmung mit der Drehzahländerung des Sensorrotors eine Ausgangsspannung ändert,
und die Steuervorrichtung 2 berechnet durch Beurteilen der Ausgangsspannung die Ist-Fahrgeschwindigkeit.
Wenn die Ist-Fahrgeschwindigkeit anhand der Ausgangssignale des Radgeschwindigkeits-Erfassungsabschnitts 1 berechnet worden ist, beurteilt S13 die Steuervorrichtung 2, ob die berechnete Geschwindigkeit die erste vorgegebene Geschwindigkeit A' überschreitet.
Wenn die berechnete Ist-Fahrgeschwindigkeit die vorgegebene Fahrgeschwindigkeit A' überschreitet, beurteilt die Steuervorrichtung 2 dementsprechend, ob die Ist-Fahrgeschwindigkeit die vorgegebene Regelungsgeschwindigkeit D' übersteigen könnte.
Danach führt die Steuervorrichtung 2 eine Verlangsamung der Ist-Fahrgeschwindigkeit aus.
Die erste vorgegebene Geschwindigkeit A' ist niedriger als die vorgegebene Regelungsgeschwindigkeit D' festgelegt, damit die Zeitverzögerung, die von der Steuerwirkung zur Begrenzung der Fahrgeschwindigkeit erzeugte Zeitverzögerung nicht dazu führt, daß die Ist-Fahrgeschwindigkeit die vorgegebene Regelungsgeschwindigkeit D' überschreitet.
Wenn die Ist-Fahrgeschwindigkeit jedoch die vorgegebene Geschwindigkeit A' nicht überschreitet, kehrt die Steuervorrichtung 2 zum Schritt S11 zurück. Nachdem die Steuervorrichtung 2 beurteilt hat, ob die Ist-Fahrgeschwindigkeit die Regelungsgeschwindigkeit überschreitet, fährt die Steuervorrichtung 2 als nächstes den Vorgang zur Normalisierung des Motors aus.
Wenn die Ist-Fahrgeschwindigkeit die erste vorgegebene Geschwindigkeit A' überschreitet, stellt S14 die Steuervorrichtung 2 dementsprechend die vorgegebene Änderungsrate in Übereinstimmung mit dem Ist-Fahrzustand ein und gibt S15 die Steuersignale an die Zündvorrichtung aus, wobei die Steuersignale den Zündzeitpunkt auf den Zustand des vorgegebenen ersten Gradienten verzögern.
Wie in der graphischen Darstellung B von Fig. 3 gezeigt ist, ist der Betrag der Änderung b/a, der auf jeden vorgegebenen Zündzeitpunkt a und Zündzeitpunkt b in Übereinstimmung mit dem Ist-Fahrzustand anwendbar ist, jeweils vorgegeben und jeweils unter einer Speicheradresse einer Speichereinheit gespeichert, um den ersten Gradienten, der die Verzögerung des Zündzeitpunkts steuert, zu berechnen.
Die Steuervorrichtung 2 liest die Änderungsrate in Übereinstimmung mit dem Ist-Fahrzustand, wobei der Ist-Fahrzustand anhand der RPM oder des Grads der Beschleunigung beurteilt wird. Danach ermöglicht die Steuervorrichtung 2 eine Verzögerung des Zündzeitpunkts der Zündkerzen in Übereinstimmung mit der berechneten Änderungsrate.
Die Steuervorrichtung 2 ermöglicht den Betrieb eines Leistungstransistors T31 für den Schaltvorgang und eine Transformation der Zündspulen L31, L32 von Hochspannungen.
Zur Ausführung des Zündvorgangs werden daher durch die Zündspulen L31, L32 transformierte Hochspannungen über einen Verteiler an jede Zündkerze L33-L36 angelegt.
Zur Verringerung des Motordrehmoments wird der Zündzeitpunkt des Motors schrittweise auf den obigen vorgegebenen Zündzeitpunkt verzögert.
Nach dem Verzögerungsvorgang der Zündvorrichtung 3 liest S16 die Steuervorrichtung 2 Signale vom Radgeschwindigkeits-Erfassungsabschnitt 1, berechnet S17 die Ist-Fahrgeschwindigkeit und beurteilt S18, ob die schrittweise zunehmende Fahrgeschwindigkeit die zweite vorgegebene Geschwindigkeit B' erreicht.
Wenn die von der Steuervorrichtung 2 berechnete Fahrgeschwindigkeit die zweite vorgegebene Geschwindigkeit B' erreicht, unterbricht sie S19 den Betrieb der betreffenden Einspritzvorrichtung 3, um wie in der graphischen Darstellung C von Fig. 3 die Kraftstoffeinspritzung zu unterbrechen.
Dadurch kann die Ist-Fahrgeschwindigkeit schrittweise verlangsamt werden.
Wenn die Fahrgeschwindigkeit jedoch nicht gleich der zweiten vorgegebenen Geschwindigkeit B' ist, vergleicht S30 die Steuervorrichtung 2 diese wieder mit der ersten vorgegebenen Geschwindigkeit A', um zu entscheiden, ob die Geschwindigkeit höher als die erste vorgegebene Geschwindigkeit A' ist, worauf die Steuervorrichtung 2 das Weitergehen zum Schritt S17 befiehlt und die Ist- Fahrgeschwindigkeit beurteilt, während dann, wenn die Geschwindigkeit niedriger als die erste vorgegebene Geschwindigkeit A' ist, die Steuervorrichtung 2 das Weitergehen zum tieferen Schritt S26 befiehlt und den Zündzeitpunkt normalisiert.
Dadurch, daß das Drehmoment des Motors durch die im Schritt S15 ausgeführte Verzögerung des Zündzeitpunkts bereits verkleinert wurde, kann die Ansprechdifferenz des Motors merklich verkleinert werden, wobei die Ansprechdifferenz eintritt, wenn die Kraftstoffeinspritzung von der Steuervorrichtung unterbrochen wird.
Daher kann das durch die Drehmomentdifferenz hervorgerufene Problem eines Ruckens des Motors beseitigt werden.
Wenn die Ist-Fahrgeschwindigkeit die zweite vorgegebene Geschwindigkeit B' erreicht und die Kraftstoffeinspritzung von der Steuervorrichtung 2 unterbrochen wird, liest S20 die Steuervorrichtung 2 die Signale vom Radgeschwindigkeits-Erfassungsabschnitt 1 und beurteilt S22, ob sich die berechnete Geschwindigkeit S21 auf die dritte vorgegebene Geschwindigkeit C' verlangsamt hat.
Wenn die Ist-Fahrgeschwindigkeit auf die dritte vorgegebene Geschwindigkeit verlangsamt hat, gibt S23 die Steuervorrichtung 2 dementsprechend die Signale an die Einspritzvorrichtung 3 weiter, damit diese Kraftstoff einspritzt.
Wenn die Ist-Fahrgeschwindigkeit jedoch nicht gleich der dritten vorgegebenen Geschwindigkeit C' ist, kehrt die Steuervorrichtung 2 zum obigen Schritt S20 zurück und beurteilt den Fahrzustand des Fahrzeugs.
Da die Betriebszeit der betreffenden Einspritzvorrichtung 3 in der Wirkungsfolge der Kraftstoffeinspritzung in Übereinstimmung mit dem Fahrzustand des Fahrzeugs verändert wird, wird die vorgegebene geeignete Kraftstoffmenge in Übereinstimmung mit dem Fahrzustand des Fahrzeugs eingespritzt.
Dementsprechend führt die Steuervorrichtung 2 einer Magnetspule Strom zu, um den Öffnungsgrad von Nadelventilen für die vorgegebene Zeit beizubehalten, wobei das Nadelventil intern in der betreffenden Einspritzvorrichtung vorgesehen ist.
Dadurch, daß wieder die geeignete Kraftstoffmenge in Übereinstimmung mit dem Fahrzustand des Fahrzeugs eingespritzt wird, wird die Fahrgeschwindigkeit, die durch das Unterbrechen des Kraftstoffs verlangsamt wurde, wieder hergestellt.
Sobald wieder Kraftstoff eingespritzt wird, zählt S24 die Steuervorrichtung 2 die verstrichene Zeit und beurteilt S25, ob die verstrichene Zeit gleich der vorgegebenen Zeit ist.
Wenn wieder Kraftstoff eingespritzt wird und die verstrichene Zeit abgelaufen ist, führt die Steuervorrichtung 2 einen Vorgang aus, um den Zündzeitpunkt nach vorn zu verschieben.
Wie in der graphischen Darstellung B von Fig. 3 gezeigt ist, stellt S26 die Steuervorrichtung 2 die bereits in Übereinstimmung mit dem Fahrzustand des Fahrzeugs gebrachte Voreilungs-Änderungsrate d/c ein und läßt S27, S28 sequentiell in Übereinstimmung mit dem Fahrzustand des Fahrzeugs voreilen.
Wenn die Ist-Fahrgeschwindigkeit durch den Geschwindigkeitsbegrenzungsvorgang für das Fahrzeug wie oben begrenzt wird, werden die Kraftstoffeinspritzmenge und der Zündzeitpunkt in Übereinstimmung mit der Änderung der Ist-Fahrgeschwindigkeit schrittweise verändert.
Folglich kann die Erfindung gefährliche Zustandswechsel des Motors, die durch die übermäßige Differenz der Kraftstoffeinspritzmengen hervorgerufen wird, und ein Rucken, das durch Betriebswechsel des Motors hervorgerufen wird, verhindern.
Außerdem kann die Erfindung den Motor schützen, da sie den Betriebszustand des Motors sequentiell und gefahrlos ändert.
Obwohl die Erfindung in Zusammenhang mit dem, was gegenwärtig am praktischsten und als bevorzugte Ausführungsformen betrachtet wird, beschrieben worden ist, ist die Erfindung selbstverständlich nicht auf die offenbarte Ausführung beschränkt, sondern im Gegenteil so auszulegen, daß sie verschiedene Modifikationen und äquivalente Anordnungen, die dem Erfindungsgedanken entsprechen und im Umfang der beigefügten Ansprüche enthalten sind, abdeckt.

Claims

1. Geschwindigkeitsbegrenzungs-Steuerverfahren für Fahrzeuge, das die folgenden Schritte umfaßt:

a) Beurteilen (S13), ob die Ist-Fahrgeschwindigkeit eine erste vorgegebene Geschwindigkeit (A) erreicht;

b) Verzögern (S15) des Zündzeitpunkts, wenn die Ist-Fahrgeschwindigkeit die erste vorgegebene Geschwindigkeit (A) erreicht;

c) Beurteilen (S18), ob die Ist-Fahrgeschwindigkeit eine zweite vorgegebene Geschwindigkeit (B) erreicht, nachdem der Zündzeitpunkt verzögert worden ist; und

d) Unterbrechen (S19) der Kraftstoffeinspritzung, wenn die Fahrgeschwindigkeit die zweite vorgegebene Geschwindigkeit (B) erreicht.

2. Geschwindigkeitsbegrenzungs-Steuerverfahren nach Anspruch 1, das ferner die folgenden Schritte umfaßt:

e) Beurteilen (S22), ob die Ist-Fahrgeschwindigkeit eine dritte vorgegebene Geschwindigkeit (C) erreicht, nachdem die Kraftstoffeinspritzung unterbrochen worden ist (S19);

f) erneutes Beginnen (S23) der Kraftstoffeinspritzung, wenn die Ist-Fahrgeschwindigkeit die dritte vorgegebene Geschwindigkeit (C) erreicht; und

g) Voreilenlassen (S27) des Zündzeitpunkts, wenn eine verstrichene Zeit, die ab dem erneuten Beginn (S23) der Kraftstoffeinspritzung gezählt wird (S24), eine vorgegebene Zeit erreicht.

3. Geschwindigkeitsbegrenzungs-Steuerverfahren nach Anspruch 2, bei dem die Verzögerung des Zündzeitpunkts durch Berechnen einer ersten Änderungsrate des Motors ausgeführt wird, wenn die Ist-Fahrgeschwindigkeit die erste vorgegebene Geschwindigkeit erreicht; und das Voreilenlassen der Zündvorrichtung in Übereinstimmung mit einer berechneten zweiten Änderungsrate ausgeführt wird, bis der Zustand des Fahrzeugs in einen normalen Zustand zurückkehrt.

4. Geschwindigkeitsbegrenzungs-Steuerverfahren für Fahrzeuge nach Anspruch 3, bei dem die erste Änderungsrate bereits durch den Zündzeitpunkt und den Änderungsbetrag des Zündzeitpunkts in Übereinstimmung mit dem Antriebszustand des Fahrzeugs vorgegeben ist.

5. Geschwindigkeitsbegrenzungs-Steuerverfahren für Fahrzeuge nach Anspruch 3, bei dem eine sequentielle Voreilung der zweiten Änderungsrate in Richtung zu einem geeigneten Zündzeitpunkt für den Antriebszustand bewirkt wird, nachdem der Änderungsbetrag in Übereinstimmung mit dem Antriebszustand des Fahrzeugs vorbestimmt worden ist.

6. Geschwindigkeitsbegrenzungs-Steuerverfahren für Fahrzeuge nach Anspruch 3, bei dem die erste vorgegebene Geschwindigkeit niedriger als die vorgegebene Regelungsgeschwindigkeit gesetzt wird, damit die Zeitverzögerung, die anhand der Steuerwirkung für die Begrenzung der Fahrgeschwindigkeit erzeugt wird, nicht das Problem hervorruft, daß die Ist-Fahrgeschwindigkeit die vorgegebene Regelungsgeschwindigkeit übersteigt.