ES2308166T3 - Un sistema de control de propulsion para un vehiculo automovil. - Google Patents

Un sistema de control de propulsion para un vehiculo automovil. Download PDF

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Abstract

Un sistema de control de propulsión para un vehículo automóvil que tiene un sistema de propulsión (1) que incluye un motor de combustión interna (E) con un árbol (S) que puede acoplarse a una transmisión (2) que incluye una caja de cambios (G); incluyendo el sistema: un acelerador de control (A) con un medio detector eléctrico asociado (S1), un medio de sensor (S2) para suministrar señales eléctricas que indican la velocidad de rotación (n) del árbol (S) del motor (E) y/o la velocidad (V) del vehículo automóvil, y un medio de control electrónico (SCU) que puede funcionar para controlar el sistema de propulsión (1) del vehículo automóvil de una manera predeterminada dependiendo de las señales suministradas por dicho medio detector (S1) y dicho medio de sensor (S2); estando caracterizado el sistema porque el acelerador (A) está asociado con: un sensor (S1) que puede funcionar para suministrar señales eléctricas que indican la fuerza (Fp) que el conductor aplica al acelerador (A), y un dispositivo accionador (6) que puede funcionar para modificar la posición de dicho acelerador (A); y porque el medio de control (SCU) del sistema puede funcionar para: adquirir las señales emitidas por dicho sensor (S1) y establecer una fuerza de tracción instantánea (F x), que las ruedas motrices (W) desarrollarán en el suelo, correspondiente al valor instantáneo de la fuerza (Fp) que el conductor aplica al acelerador (A), y controlar dicho dispositivo accionador (6) de manera que tiende a poner el acelerador (A) en una posición correspondiente, de acuerdo con una función predeterminada, al valor instantáneo de la velocidad (V) del vehículo automóvil.

Description

Un sistema de control de propulsión para un vehículo automóvil.
La presente invención se refiere a un sistema de control de propulsión para un vehículo automóvil que tiene un sistema de propulsión que incluye un motor de combustión interna con un árbol que puede acoplarse a un sistema de transmisión que incluye una caja de cambios.
Más específicamente, la invención se refiere a un sistema de control que incluye:
un acelerador de control que tiene asociado un medio detector eléctrico,
un medio de sensor que puede funcionar para suministrar señales eléctricas indicativas de la velocidad de rotación del árbol del motor y/o de la velocidad a la que se está moviendo el vehículo, y
un medio de control electrónico que puede funcionar para controlar el sistema de propulsión del vehículo automóvil de una manera predeterminada que depende de las señales suministradas por el medio de detección mencionado anteriormente y dicho medio de sensor.
En un método de la técnica anterior que se usa ampliamente, la orden dada mediante el pedal de acelerador de un vehículo automóvil es interpretada por una unidad de gestión del motor de acuerdo con lo que se denomina un "mapa de manejabilidad" almacenado en una memoria, que asegura que cada posición del pedal de acelerador y cada velocidad de rotación del árbol motor corresponde inequívocamente a un valor del par motor pre-establecido generado por el propio motor. En dicho sistema, la orden dada mediante el acelerador se "traduce", por tanto, directamente por el sistema operativo del motor en un valor del par motor transmitido al árbol motor, dependiendo de la velocidad de rotación del motor.
De acuerdo con un método más reciente, descrito por ejemplo en la solicitud internacional de patente WO-A-01/02210, un sistema para controlar la propulsión de un vehículo automóvil incluye un medio de control que puede funcionar, de una manera pre-establecida, para determinar la potencia a aplicar a las ruedas motrices dependiendo de la posición detectada del pedal de acelerador y de la velocidad del vehículo (calculada o adquirida), y calcular después -dependiendo del valor de potencia a aplicar a las ruedas motrices y la velocidad del vehículo- el par motor que debe ser generado correspondientemente por el motor. Dicho sistema se basa esencialmente en la idea de usar el pedal de acelerador no para controlar el par motor generado por el motor sino para controlar directamente la potencia aplicada a las ruedas motrices del vehículo automóvil. En dicho sistema el pedal de acelerador es, por supuesto, de un tipo totalmente "pasivo".
El objeto de la presente invención es proporcionar un sistema innovador de control de propulsión para un vehículo automóvil.
Este y otros objetos se consiguen de acuerdo con la invención proporcionando un sistema de control de propulsión del tipo especificado anteriormente, caracterizado fundamentalmente porque asociados con el acelerador hay:
un sensor que puede funcionar para proporcionar señales indicativas de la fuerza que el conductor aplica a dicho acelerador, y
un dispositivo accionador que puede funcionar para modificar la posición de dicho acelerador;
y porque el medio de control puede funcionar para:
adquirir las señales emitidas por dicho sensor y calcular un valor de fuerza de tracción instantánea para generar en el suelo mediante las ruedas motrices, correspondiente al valor instantáneo de la fuerza que el conductor aplica al acelerador; y
controlar dicho dispositivo accionador de manera que tiende a poner el acelerador en una posición que corresponde, de acuerdo con una función pre-establecida, al valor instantáneo de la velocidad del vehículo automóvil.
En el sistema de la invención, el acelerador por lo tanto se convierte en un componente "activo".
Otras características y ventajas de la invención resultarán evidentes a partir de la descripción detallada que viene a continuación, proporcionada meramente a modo de ejemplo no limitante, con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
La figura 1 es un diagrama de bloques de un sistema de control de la invención,
la figura 2 es un diagrama que ilustra la correlación, en un sistema de acuerdo con la invención, entre la fuerza aplicada al acelerador, la velocidad del vehículo automóvil y la fuerza de tracción generada en el suelo por las ruedas motrices,
la figura 3 es un diagrama que ilustra la correlación, en un sistema de acuerdo con la invención, entre la posición del pedal de acelerador y la velocidad del vehículo automóvil, y
la figura 4 es un diagrama que se refiere al método para determinar el cambio de relación de velocidades, como se lleva a cabo en un sistema de acuerdo con la invención.
En la figura 1, el sistema de propulsión de un vehículo automóvil se indica de forma general como 1. En el ejemplo ilustrado, el sistema de propulsión 1 incluye un motor de combustión interna E con un árbol motor S para acoplar a una transmisión 2 mediante un embrague servo-controlado C. La transmisión 2 incluye una caja de cambios G con relaciones de velocidades discretas, de un tipo engranado, con un árbol de entrada I y un árbol de salida 0.
El árbol de entrada I de la caja de cambios G puede acoplarse al árbol S del motor E mediante el embrague C. El árbol de salida 0 de la caja de cambios G se acopla a un par de ruedas motrices W mediante un diferencial D de un tipo que se conoce de por sí.
El sistema de transmisión descrito anteriormente e ilustrado en la figura 1 se proporciona simplemente a modo de ejemplo y, por lo tanto, no es limitativo.
Una unidad de control electrónico (ECU) 3, de un tipo conocido de por sí, está asociada con el motor de combustión interna E.
El embrague C puede servo-controlarse mediante un dispositivo accionador asociado 4 controlado eléctricamente o electro-hidráulicamente.
La caja de cambios G tiene una pluralidad de dispositivos accionadores asociados controlados eléctricamente o hidro-eléctricamente, indicados de forma general como 5, que pueden funcionar para engranar o desengranar las marchas correspondientes a las diversas relaciones de velocidades disponibles.
El sistema de control de propulsión ilustrado esquemáticamente en la figura 1 incluye una unidad electrónica de control del sistema SCU, conectada a la unidad de control 3 asociada con el motor E y a los accionadores 4 y 5 asociados con el embrague C y la caja de cambios G, respectivamente.
El sistema de control de propulsión incluye también un acelerador de control A, que en la realización ilustrada es de un tipo de pedal convencional.
Un sensor S1 está asociado con el acelerador A para proporcionar a la unidad de control del sistema SCU señales eléctricas que indican la intensidad de la fuerza F_{p} que el usuario aplica al acelerador A.
El acelerador A tiene también un dispositivo accionador asociado 6, que funciona eléctricamente o electro-hidráulicamente, controlado por la unidad de control del sistema SCU. Este dispositivo accionador puede funcionar para modificar la posición \alpha del acelerador A, en forma de instrucciones que se describirá más completamente posteriormente.
Otro sensor S2 está conectado a la unidad SCU para suministrar señales eléctricas que indican la velocidad de rotación (número de vueltas n en una unidad de tiempo) del árbol S del motor E, o la velocidad de desplazamiento V del vehículo automóvil. Si el sensor S2 suministra señales eléctricas que indican la velocidad de rotación del árbol del motor E, la unidad SCU puede deducir la velocidad de desplazamiento V del vehículo, puesto que conoce el radio de las ruedas, el valor instantáneo de la relación de velocidades actual de la caja de cambios G y la relación del eje trasero.
Como resultará evidente posteriormente en esta descripción, el sistema ilustrado esquemáticamente en la figura 1 se dispone para controlar el sistema de propulsión 1 de la manera establecida dependiendo de las señales proporcionadas por los sensores S1 y S2 (y por cualquier sensor adicional que no está ilustrado).
En particular, de acuerdo con la presente descripción la unidad de control del sistema SCU puede funcionar para adquirir señales suministradas por el sensor S1 y para determinar, de la manera que se describirá, un valor instantáneo de la fuerza de tracción F_{x} que debe generarse sobre el suelo mediante las ruedas motrices W, que corresponde al valor instantáneo de la fuerza F_{p} que el conductor aplica al acelerador A.
La unidad de control del sistema SCU puede funcionar también para controlar el dispositivo accionador 6 de manera que tiende a poner el acelerador A en una posición que corresponde, de acuerdo con una función predeterminada, al valor instantáneo de la velocidad V del vehículo automóvil.
A tal fin, es conveniente si una memoria M1 está asociada con la unidad de control del sistema SCU, almacenando datos que correlacionan la fuerza F_{p}, ejercida sobre el acelerador A, con la velocidad de desplazamiento V del vehículo automóvil y con la fuerza de tracción F_{x} desarrollada sobre el suelo. Estos datos definen un "mapa de manejabilidad" tal como el mostrado en la figura 2, referente a un sistema de propulsión donde un motor de combustión interna está asociado con una caja de cambios de cinco velocidades.
Como se indicó anteriormente, la unidad SCU puede funcionar para controlar el accionador 6 de manera que pone el acelerador A en una posición correspondiente a un valor instantáneo de la velocidad del vehículo automóvil V de acuerdo con una función pre-establecida. Esta función pre-establecida puede ser de un tipo lineal o no lineal, tal como la función representada mediante el gráfico de la figura 3, por ejemplo.
A la vista de lo anterior, el sistema de la invención hace funcionar eficazmente un "mapa de manejabilidad" basado en variables dinámicas de todo el vehículo automóvil, así como sobre la fuerza sobre el suelo y la velocidad de desplazamiento del vehículo.
La orden dada mediante el acelerador A correlaciona en la práctica la fuerza F_{p} ejercida sobre el mismo por el conductor con la fuerza F_{x} desarrollada eficazmente sobre el suelo y hace que la posición angular o de desplazamiento \alpha del acelerador A sea una función de la velocidad V del vehículo automóvil.
Es conveniente si la ley de correlación entre F_{x} y F_{p} y entre \alpha y V se determinan en base a consideraciones de ergonomía y manejabilidad.
El acelerador A desempeña un papel fundamental en el sistema de la invención, uno que es activo en lugar de pasivo. Esencialmente, aunque un acelerador convencional debe superar básicamente la resistencia de un resorte opuesto, en un sistema de la invención la fuerza F_{p}, ejercida sobre el acelerador y la posición o desplazamiento \alpha del acelerador están correlacionadas directamente con la dinámica real del vehículo automóvil, "devolviendo" al conductor una sensación real del efecto provocado por sus acciones, que es la sensación de estar "conectado" al vehículo, como sucede con los servo-controles usados en aviación: la fuerza F_{p} ejercida sobre el acelerador A es la orden, correspondiente a la fuerza de tracción F_{x}, mientras que la posición o desplazamiento \alpha del acelerador A es la retroalimentación de velocidad. Aunque en el sistema de control de la invención la orden se imparte mediante la fuerza F_{p} ejercida sobre el acelerador A, el conductor puede percibir el acelerador no solo como un medio de control en términos de fuerza, generando una retroalimentación de posición, sino que también puede percibir el acelerador como un dispositivo de control de la posición, generando una retroalimentación de fuerza. En cualquier caso, la sensación de retroalimentación será compatible con el estado dinámico real del vehículo y con su variación temporal.
Esta orden doble de fuerza-posición representa una ventaja en términos de estabilidad de control para el conductor en tanto que aumenta el placer de conducir.
Se describen dos situaciones a modo de ejemplo.
Con el sistema de control de la invención, si al final de un aumento brusco de la aceleración el conductor quiere estabilizar la velocidad del vehículo a un valor que justo se acaba de conseguir, solo necesita dejar su pie sobre el acelerador en su posición actual. La fuerza a ejercer sobre el acelerador caerá rápidamente desde el valor aplicado durante el aumento brusco de aceleración anterior al valor requerido ahora para mantener el vehículo a la velocidad que se ha conseguido.
En otra situación, por ejemplo si mientras se viaja a una velocidad constante el vehículo automóvil se enfrenta a un cambio de pendiente, para mantener una velocidad de desplazamiento constante el conductor solo necesita mantener la posición del acelerador A. Sentirá una fuerza de reacción en el pedal de acelerador que aumentará si la carretera está cuesta arriba o que disminuirá si la carretera está cuesta abajo.
El sistema de acuerdo con la invención posibilita al conductor gestionar directamente la fuerza del suelo F_{x}, mediante el acelerador, independientemente de la elección de relaciones de velocidades (hecha durante la fase de diseño) y de la elección operativa de marcha, pudiendo hacer esto último sobre suelos meramente objetivos, en lugar de los parcialmente subjetivos como tendía a suceder en la técnica anterior.
El sistema de la invención da al conductor una sensación de conducción excelente, gracias a la estrecha correlación entre la orden y la acción resultante y gracias a la retroalimentación de velocidad.
El sistema hace posible también implementar disposiciones de control que no pueden conseguirse con las disposiciones convencionales, gracias al hecho de que la fuerza del suelo F_{x} depende también de la velocidad de desplazamiento V del vehículo automóvil. Por lo tanto, es posible recuperar al menos parte de la potencia absorbida por resistencia para el movimiento hacia delante del vehículo automóvil, potenciando así adicionalmente el rendimiento.
Como se ha indicado anteriormente, un mapa de manejabilidad relacionado con la fuerza del suelo hace la orden dada mediante el acelerador sustancialmente "independiente" de la relación de velocidades: la orden dada mediante el acelerador determina directamente la magnitud de la fuerza del suelo F_{x}, independientemente de la relación de velocidades actual.
La elección de relación de velocidades no está vinculada, por lo tanto, con criterios subjetivos, dependiendo del estilo de conducción personal sino que, en la medida en que la fuerza F_{x} real corresponde a la solicitada por el conductor mediante el acelerador A, la relación de velocidades puede seleccionarse, por ejemplo, en base al deseo de minimizar el consumo de combustible en el motor E.
A tal fin, es conveniente si se asocia otra memoria M2 con la unidad de control del sistema SCU para almacenar datos, que puede funcionar para definir la relación de velocidades o marcha a seleccionar en la caja de cambios G como una función de la fuerza de tracción F_{x} desarrollada sobre el suelo por las ruedas motrices W y de la velocidad V del vehículo automóvil. La unidad SCU puede funcionar para seleccionar la marcha a usar en base a los datos almacenados en dicha memoria M2.
Los mapas de relación de marchas almacenados en la memoria M2 pueden ser del tipo ilustrado en la figura 4, por ejemplo, en lo que respecta a la primera y segunda marchas.
En la memoria M2 se almacenan también datos que representan umbrales de cambio de marcha en el plano F_{x}, V. En la figura 4, la línea discontinua representa un ejemplo de un umbral para cambiar de la primera a la segunda marcha (cambiar a una marcha superior), mientras que la línea de puntos representa el umbral para cambiar de la segunda a la primera marcha (reducir).
En general, la transición entre dos marchas o relaciones de velocidades contiguas, cambiando a una marcha superior o inferior, se define mediante líneas de límite que delimitan una región o campo en el plano F_{x}/V que debe poder alcanzarse tanto con la marcha o relación desde la que se cambia como con la marcha o relación a la que se cambia.
Es conveniente si un umbral de cambio de marcha se establece en base a minimizar el consumo de combustible. Las líneas finas en la figura 4 muestran líneas de iso-consumo (en g/h) para la primera y segunda marchas.
Las reducciones de marcha requieren un umbral diferente del correspondiente para cambiar (a una marcha superior) para evitar problemas de sobre-marcha en la región del propio umbral.
El sistema de control de la invención posibilita gestionar el denominado freno motor de una manera nueva y diferente, haciendo así una contribución considerable a la reducción del consumo de combustible. Para reducir este consumo, es conveniente eliminar el uso del freno motor en los momentos en los que el pedal de acelerador se libera cuando se conduce en ciudad o, por ejemplo, a velocidades menores de 80 km/h.
En el intervalo de valores de velocidad V en el que el pedal de acelerador A gestiona solo fuerzas positivas del suelo F_{X}, el embrague C (véase la figura 1) debe desembragarse rápidamente cada vez que se libera el pedal de acelerador A (función de rodaje libre). El embrague C debe volver a embragarse rápidamente tan pronto como se ejerza presión sobre el pedal de acelerador A de nuevo.
Con referencia a la figura 1, en la realización ilustrada a modo de ejemplo, una transmisión con correa B y poleas P1 y P2 acoplan el árbol S del motor de combustión interna E a una máquina eléctrica reversible, que puede funcionar para actuar como generador de electricidad (alternador) y como motor eléctrico. Un circuito inversor 7 está asociado con la máquina M y controlado por la unidad de control del sistema SCU.
Cuando funciona como motor eléctrico, la máquina M puede sustituir al motor de arranque eléctrico que normalmente está conectado a un motor de combustión interna E.
Por medio de la unidad de gestión del motor ECU 3, la unidad de control del sistema SCU puede funcionar para desconectar el motor de combustión interna E cada vez que se libera el acelerador A durante un periodo más largo que el predeterminado y el embrague C se desembraga, excepto si ya se ha desembragado debido a un cambio de marcha. La unidad de control del sistema SCU puede funcionar también para volver a arrancar el motor de combustión interna E mediante la máquina M que actúa como motor, tan pronto como el acelerador A se accione de nuevo.
Las disposiciones descritas anteriormente hacen posible conseguir reducciones considerables en el consumo de combustible, a cambio de un aumento sumamente modesto en el coste del sistema.
Naturalmente, sin cambiar el principio de la invención, las realizaciones y los detalles de fabricación pueden variar ampliamente de los descritos e ilustrados meramente a modo de ejemplo no limitante, sin salir por ello del alcance de la invención según las reivindicaciones adjuntas.

Claims (8)

1. Un sistema de control de propulsión para un vehículo automóvil que tiene un sistema de propulsión (1) que incluye un motor de combustión interna (E) con un árbol (S) que puede acoplarse a una transmisión (2) que incluye una caja de cambios (G); incluyendo el sistema:
un acelerador de control (A) con un medio detector eléctrico asociado (S1),
un medio de sensor (S2) para suministrar señales eléctricas que indican la velocidad de rotación (n) del árbol (S) del motor (E) y/o la velocidad (V) del vehículo automóvil, y
un medio de control electrónico (SCU) que puede funcionar para controlar el sistema de propulsión (1) del vehículo automóvil de una manera predeterminada dependiendo de las señales suministradas por dicho medio detector (S1) y dicho medio de sensor (S2);
\vskip1.000000\baselineskip
estando caracterizado el sistema porque el acelerador (A) está asociado con:
un sensor (S1) que puede funcionar para suministrar señales eléctricas que indican la fuerza (F_{p}) que el conductor aplica al acelerador (A), y
un dispositivo accionador (6) que puede funcionar para modificar la posición de dicho acelerador (A);
y porque el medio de control (SCU) del sistema puede funcionar para:
adquirir las señales emitidas por dicho sensor (S1) y establecer una fuerza de tracción instantánea (F_{x}), que las ruedas motrices (W) desarrollarán en el suelo, correspondiente al valor instantáneo de la fuerza (F_{p}) que el conductor aplica al acelerador (A), y
controlar dicho dispositivo accionador (6) de manera que tiende a poner el acelerador (A) en una posición correspondiente, de acuerdo con una función predeterminada, al valor instantáneo de la velocidad (V) del vehículo automóvil.
2. Un sistema de control de acuerdo con la reivindicación 1, en el que un primer medio de memoria (M1) está asociado con dicho medio de control (SCU) para almacenar datos para definir un mapa de manejabilidad que correlaciona los valores de la fuerza aplicada al acelerador (A) con la velocidad de desplazamiento (V) del vehículo automóvil y con la fuerza de tracción (F_{x}) desarrollada sobre el suelo.
3. Un sistema de control de acuerdo con la reivindicación 1 o la reivindicación 2, para un vehículo automóvil con una caja de cambios servo-asistida (G) que usa marchas, con un árbol de entrada (I) para acoplar al árbol (S) del motor (E) mediante un embrague servo-controlado (C); estando asociados unos respectivos medios accionadores primero y segundo (4, 5), controlados eléctricamente, con la caja de cambios (G) y el embrague (C); estando caracterizado el sistema porque dicho medio de control (SCU) puede funcionar de una manera predeterminada para determinar qué relación de velocidades seleccionar en la caja de cambios (G), de acuerdo con los criterios enfocados a reducir el consumo de combustible del motor (E).
4. Un sistema de control de acuerdo con la reivindicación 3, que incluye un segundo medio de memoria (M2), asociado con el medio de control (SCU) y que almacena datos para definir la relación de velocidades o marcha a usar en la caja de cambios (G) dependiendo de la fuerza de tracción (F_{x}) que las ruedas motrices (W) desarrollan sobre el suelo y de la velocidad (V) del vehículo, y en el que dicho medio de control (SCU) puede funcionar para determinar la marcha a usar en base a los datos almacenados en dicho segundo medio de memoria (M2).
5. Un sistema de control de acuerdo con la reivindicación 4, en el que dicho segundo medio de memoria (M2) contiene datos que, en el plano (F_{x}/V) de fuerza de tracción del suelo/velocidad del vehículo, representan umbrales para el cambio de marcha; teniendo el cambio de una marcha a la inmediatamente superior (o inferior) un umbral diferente al de un cambio en el otro sentido.
6. Un sistema de control de acuerdo con la reivindicación 2, en el que dicho mapa de manejabilidad es tal que, para valores de la velocidad del vehículo (V) menores que un umbral pre-establecido, los valores no negativos de la fuerza de tracción (F_{x}) sobre el suelo corresponden a los valores de la fuerza aplicada al acelerador (A).
7. Un sistema de control de acuerdo con la reivindicación 6, en el que dicho medio de control (SCU) puede funcionar para provocar que el embrague (C) se desembrague cuando el acelerador (A) se libera mientras que la velocidad del vehículo (V) es menor que dicho valor predeterminado y el conductor no está cambiando de marcha; dicho embrague (C) se vuelve a embragar tan pronto como el acelerador (A) se acciona de nuevo.
8. Un sistema de control de acuerdo con la reivindicación 7, para un vehículo automóvil en el que una máquina eléctrica reversible (M), que puede funcionar para actuar como generador de electricidad y como motor eléctrico, se acopla al motor de combustión interna (E) y en el que una unidad de control electrónico (3) está asociada con el motor de combustión interna (E); estando caracterizado el sistema porque dicho medio de control (SCU) puede funcionar para:
provocar que el motor de combustión interna (E) se desconecte, mediante dicha unidad de control electrónico (3), cada vez que el acelerador (A) se libera y el embrague (C) se desembraga, excepto cuando el embrague (C) se ha desembragado para cambiar de marcha, y
provocar que el motor de combustión interna (E) se ponga en marcha de nuevo mediante la máquina eléctrica (M) que funciona como motor, tan pronto como el acelerador (A) se acciona de nuevo.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ATE376512T1 (de) * 2005-06-17 2007-11-15 Fiat Ricerche Steuerung und steuerungsmethode für das anfahrmanöver eines kraftfahrzeugs mit automatisiertem getriebe
EP2390982B1 (en) 2010-05-25 2012-08-29 Fiat Group Automobiles S.p.A. Automotive electrical system operation management during coasting and/or with engine off
CN109815598B (zh) * 2019-01-28 2023-06-23 重庆瑜欣平瑞电子股份有限公司 一种增强电动汽车控制系统中电机对油门响应速度算法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2811574A1 (de) * 1978-03-17 1979-09-27 Bosch Gmbh Robert Vorrichtung zur regelung einer antriebsmotor-getriebe-einheit eines kraftfahrzeuges
GB2114717B (en) 1982-01-22 1986-03-12 British Aerospace Control apparatus
FR2685667B1 (fr) * 1991-12-26 1994-07-29 Landerretche Alain Dispositif d'assistance au controle de la puissance de vehicules equipes d'un moteur a combustion interne.
JPH05231194A (ja) * 1992-02-26 1993-09-07 Nippondenso Co Ltd アクセルペダルの踏込反力制御装置
JP3318945B2 (ja) * 1992-03-02 2002-08-26 株式会社日立製作所 自動車用制御装置、自動車制御システム及び自動車の制御方法
DE60015230T2 (de) * 1999-05-12 2005-12-29 Nissan Motor Co., Ltd., Yokohama Automatische Stop-Startanlage für Verbrennungsmotor für Kraftfahrzeuge
IT1308787B1 (it) * 1999-07-05 2002-01-10 Fiat Ricerche Sistema di controllo della propulsione per un autoveicolo.
JP3983495B2 (ja) * 2001-04-25 2007-09-26 株式会社日立製作所 車両のペダル装置及びそれを備えた車両
JP3651793B2 (ja) * 2002-04-03 2005-05-25 本田技研工業株式会社 車両用アクセルペダル装置
JP4173324B2 (ja) * 2002-06-20 2008-10-29 日産自動車株式会社 アクセルペダル装置

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