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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Begrenzung der
Fahrgeschwindigkeit eines Fahrzeugs. Genauer betrifft die Erfindung
einen Fahrzeuggeschwindigkeitsbegrenzer (Fahrzeuggeschwindigkeitsbegrenzungsvorrichtung)
zur Begrenzung der maximalen Geschwindigkeit eines Fahrzeugs auf
oder nahe an einer vorgeschriebenen oberen Grenzgeschwindigkeit
durch Einschränken einer durch eine Fahrbetätigung
eines Fahrers durchgeführten Geschwindigkeitssteuerung.
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Für
große Automobile oder dergleichen ist es bereits obligatorisch,
eine Vorrichtung (d. h. einen Fahrzeuggeschwindigkeitsbegrenzer)
zum automatischen Begrenzen der maximalen Geschwindigkeit des Fahrzeugs
während der Fahrt auf oder unter eine vorgeschriebene Grenzgeschwindigkeit
(obere Fahrzeuggeschwindigkeitsgrenze bzw. Fahrzeuggeschwindigkeitsobergrenze)
einzubauen. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit die vorab eingestellte Fahrzeuggeschwindigkeitsobergrenze
erreicht, steuert eine derartige Vorrichtung in geeigneter Weise beispielsweise
das Ausgangsdrehmoment einer Brennkraftmaschine, selbst falls der
Fahrer eine Fahrbetätigung zur weiteren Beschleunigung
durchführt. Auf diese Weise wird die Fahrzeugfahrgeschwindigkeit
derart gesteuert, dass diese innerhalb eines Bereichs von bis zu
der vorab eingestellten Fahrzeuggeschwindigkeitsobergrenze fällt.
Deshalb ermöglicht, falls die Fahrzeuggeschwindigkeitsobergrenze
auf die maximale Geschwindigkeit entsprechend dem Gesetzt (gesetzliche
Geschwindigkeitsgrenze) eingestellt ist, eine derartige Vorrichtung, eine
Fahrt mit einer Fahrzeuggeschwindigkeit, die gleich oder niedriger
als die gesetzliche Geschwindigkeitsgrenze ist. In den letzten Jahren
wurden verschiedene Fahrzeuggeschwindigkeitsbegrenzer, wie eine
Vorrichtung, die dem Fahrer eine freie Einstellung der Fahrzeuggeschwindigkeitsobergrenze
ermöglicht, und eine Vorrichtung entwickelt, die automatisch
und seriell die Fahrzeuggeschwindigkeitsobergrenze auf die gesetzliche
Geschwindigkeitsgrenze entsprechend einer Straße (einer
Schnellstrasse oder einer normalen Straße), auf der das
Fahrzeug fährt, durch Verwendung eines Navigationssystems (Fahrzeugnavigationssystems)
einstellt.
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Nachstehend
ist ein allgemeiner Aufbau und Betrieb eines Fahrzeuggeschwindigkeitsbegrenzers beschrieben.
Beispielsweise ist eine in dem Patentdokument 1 (
US-Patent Nr. 5,665,026 ) offenbarte Vorrichtung
als Fahrzeuggeschwindigkeitsbegrenzers der vorstehend beschriebenen
Art bekannt. Die Vorrichtung schränkt die durch die Fahrbetätigung des
Fahrers durchgeführte Geschwindigkeitssteuerung ein, selbst
bevor die Fahrzeuggeschwindigkeit (Fahrzeugfahrgeschwindigkeit)
die obere Grenzgeschwindigkeit (Fahrzeuggeschwindigkeitsobergrenze)
erreicht, um zu verhindern, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit die
Fahrzeuggeschwindigkeitsobergrenze überschreitet (d. h. über
diese Grenze hinausschießt).
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13 zeigt
ein Zeitverlaufsdiagramm, das eine Betriebsart dieser Vorrichtung
darstellt. Genauer zeigt 13 ein
Zeitverlaufsdiagramm, das einen Übergang der Fahrzeuggeschwindigkeit
zu dem Zeitpunkt zeigt, wenn die vorstehend beschriebene Geschwindigkeitsbegrenzung
durch diese Vorrichtung durchgeführt wird. Wie es in 13 gezeigt
ist, schränkt die Vorrichtung die durch die Betätigung durch
den Fahrer durchgeführte Geschwindigkeitssteuerung auf
der Grundlage einer Differenz D zwischen der gegenwärtigen
Fahrzeuggeschwindigkeit SPD10 (Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit) und
einer Grenzfahrzeuggeschwindigkeit Lt10 (Fahrzeuggeschwindigkeitsobergrenze)
ein, selbst bevor die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD10 die Grenzfahrzeuggeschwindigkeit
Lt10 erreicht, wodurch die maximale Geschwindigkeit des Fahrzeugs
auf oder unter die Grenzfahrzeuggeschwindigkeit Lt10 begrenzt wird.
Die Fahrzeuggeschwindigkeitsbegrenzung wird in einem Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich
von einer vorgeschriebenen Fahrzeuggeschwindigkeit, die niedriger
als die Grenzfahrzeuggeschwindigkeit Lt10 ist, bis zu der Grenzfahrzeuggeschwindigkeit
Lt10 durchgeführt.
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Wie
es vorstehend beschrieben worden ist, wird mit der in dem Patentdokument
1 offenbarten Vorrichtung ein übermäßiger
Anstieg (d. h. das Überschießen) der Fahrzeuggeschwindigkeit
korrekt unterdrückt und zuverlässig verhindert.
Jedoch schränkt die Vorrichtung die durch die Betätigung durch
den Fahrer durchgeführte Geschwindigkeitssteuerung in einem
breiten Bereich nahe der Fahrzeuggeschwindigkeitsobergrenze ein.
Falls die vorstehend beschriebene Fahrzeuggeschwindigkeitsbegrenzung
für eine lange Zeit durchgeführt wird, besteht
die Möglichkeit, dass der Fahrer sich aufgrund einer Inkonsistenz
zwischen der Fahrzeugbetätigung durch den Fahrer und der
tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit (Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit)
unbehaglich fühlt.
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Wie
es vorstehend beschrieben worden ist, hat, obwohl die in dem Patentdokument
1 offenbarte Vorrichtung insbesondere bei der Verhinderung des Überschießens
zuverlässig ist, die Vorrichtung immer noch Möglichkeiten
zur Verbesserung. Das heißt, dass die Erfordernis zur Beibehaltung
eines hohen Grads der Fahrfreiheit für den Fahrer und eine
hohe Fahrbarkeit (drivability) nicht ausreichend berücksichtigt
ist.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Fahrzeuggeschwindigkeitsbegrenzer
(Fahrzeuggeschwindigkeitsbegrenzungsvorrichtung) anzugeben, der
(die) in der Lage ist, einen hohen Grad von Fahrfreiheit für
einen Fahrer und eine hohe Fahrbarkeit beizubehalten, während
ein übermäßiger Anstieg (d. h. ein Überschießen)
der Fahrzeuggeschwindigkeit verhindert wird.
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Gemäß einer
Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist ein Fahrzeuggeschwindigkeitsbegrenzer
auf: eine Fahrer-Fahrzeuggeschwindigkeitssteuerungseinrichtung zur
Steuerung der Fahrgeschwindigkeit eines Fahrzeugs mit einem Manipulations-
bzw. Betätigungsabschnitt (beispielsweise einem Fahrpedal,
einem Schalter oder dergleichen mit einer äquivalenten
Funktion), der durch einen Fahrer betätigt wird, entsprechend
der Betätigungsgröße des Betätigungsabschnitts.
Der Fahrzeuggeschwindigkeitsbegrenzer begrenzt die maximale Geschwindigkeit
des Fahrzeugs auf oder nahe an einer Fahrzeuggeschwindigkeitsobergrenze
als eine vorgeschriebene obere Grenzgeschwindigkeit, indem eine durch
die Fahrer-Fahrzeuggeschwindigkeitssteuerungseinrichtung durchgeführte
Fahrzeuggeschwindigkeitssteuerung eingeschränkt wird. Der
Fahrzeuggeschwindigkeitsbegrenzer weist eine Fahrzeuggeschwindigkeits-Beschaffungseinrichtung,
eine Einrichtung zur Bestimmung einer Fahrzeuggeschwindigkeitsobergrenze,
eine Fahrzeuggeschwindigkeits-Begrenzungseinrichtung und eine Fahrzeugbeschleunigungs-Steuerungseinrichtung
auf. Die Fahrzeuggeschwindigkeits-Beschaffungseinrichtung beschafft
eine gegenwärtige Fahrgeschwindigkeit (Ist-Fahrgeschwindigkeit)
des Fahrzeugs. Die Einrichtung zur Bestimmung der Fahrzeuggeschwindigkeitsobergrenze
bestimmt, ob die durch die Fahrzeuggeschwindigkeits-Beschaffungseinrichtung
beschaffte gegenwärtige Fahrzeuggeschwindigkeit die Fahrzeuggeschwindigkeitsobergrenze überschreitet.
Die Fahrzeuggeschwindigkeits-Begrenzungseinrichtung begrenzt die
maximale Geschwindigkeit des Fahrzeugs auf oder nahe an der Fahrzeuggeschwindigkeitsobergrenze
durch Einschränken der Fahrzeuggeschwindigkeitssteuerung
durch die Fahrer-Fahrzeuggeschwindigkeitssteuerungseinrichtung,
falls die Einrichtung zur Bestimmung der Fahrzeuggeschwindigkeitsobergrenze
bestimmt, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit die Fahrzeuggeschwindigkeitsobergrenze überschreitet.
Die Fahrzeugbeschleunigungs-Steuerungseinrichtung startet eine Beschleunigungsverringerungssteuerung
als eine Steuerung der Verringerung der Beschleunigung (in Fahrtrichtung)
des Fahrzeugs, ungeachtet davon, ob der Betätigungsabschnitt
zum Verlangsamen betätigt wird, bevor die durch die Fahrzeuggeschwindigkeits-Beschaffungseinrichtung
beschaffte gegenwärtige Fahrzeuggeschwindigkeit die Fahrzeuggeschwindigkeitsobergrenze
erreicht. Die Fahrzeugbeschleunigungs-Steuerungseinrichtung stoppt
die Beschleunigungsverringerungssteuerung, wenn erfasst wird, dass
die Beschleunigung des Fahrzeugs ausreichend niedrig wird.
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Dieser
Fahrzeuggeschwindigkeitsbegrenzer führt im Wesentlichen
die Fahrzeuggeschwindigkeitsbegrenzung mit der Fahrzeuggeschwindigkeits-Begrenzungseinrichtung
durch, nachdem die Fahrzeuggeschwindigkeit die Fahrzeuggeschwindigkeitsobergrenze überschreitet.
Bevor die Fahrzeuggeschwindigkeit die Fahrzeuggeschwindigkeitsobergrenze
erreicht, führt der Fahrzeuggeschwindigkeitsbegrenzer die
Beschleunigungsverlängerungssteuerung (äquivalent
zu der Fahrzeuggeschwindigkeitsbegrenzung) mit der Fahrzeugbeschleunigungs-Steuerungseinrichtung
durch, um einen übermäßigen Anstieg (d.
h. ein Überschießen) der Fahrzeuggeschwindigkeit
zu unterdrücken.
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Der
Erfinder hat Aufmerksamkeit einem bei Änderung der Beschleunigung
des Fahrzeugs auftretenden Einfluss einer Trägheitsmasse,
insbesondere einem bei Beschleunigung des Fahrzeugs auftretenden
Einfluss einer Trägheitsmasse gewidmet, und hat herausgefunden,
dass eine schnelle Beschleunigung des Fahrzeugs und ein übermäßiger
Anstieg ((Überschießen) der Fahrzeuggeschwindigkeit
durch ausreichendes Verringern der Beschleunigung des Fahrzeugs (beispielsweise
durch Durchführen der vorstehend beschriebenen Beschleunigungsverringerungssteuerung),
bevor die Fahrzeuggeschwindigkeit die Fahrzeuggeschwindigkeitsobergrenze
erreicht, unterbunden werden kann. Der Erfinder hat somit den vorstehend
beschriebenen Aufbau erfunden.
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Die
Beschleunigungsverringerungssteuerung muss nicht kontinuierlich
durchgeführt werden, bis die Fahrzeuggeschwindigkeit die
Fahrzeuggeschwindigkeitsobergrenze erreicht. Das heißt,
dass das Überschießen zu einem gewissen Ausmaß unterdrückt
wird, solang wie die Beschleunigung des Fahrzeugs ausreichend durch
die Beschleunigungsverringerungssteuerung verringert wird, selbst
falls die Steuerung zu diesem Zeitpunkt gestoppt wird. Daher kann
ein starkes Überschießen der Fahrzeuggeschwindigkeit
während des normalen Fahrens unterdrückt werden.
Dies ermöglicht, einen Zustand ohne Fahrzeuggeschwindigkeitsbegrenzung,
d. h. einen Zustand mit einem erhöhten Fahrfreiheitsgrad für
den Fahrer beliebig einzurichten, selbst bevor die Fahrzeuggeschwindigkeit
die Fahrzeuggeschwindigkeitsobergrenze (insbesondere eine Geschwindigkeit nahe
der Fahrzeuggeschwindigkeitsobergrenze) nach dem Stoppen der Beschleunigungsverringerungssteuerung
erreicht. Als solches kann der Fahrzeuggeschwindigkeitsbegrenzer
mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau einen hohen Fahrfreiheitsgrad
für den Fahrer und eine hohe Fahrbarkeit beibehalten, während
ein übermäßiger Anstieg (Überschießen)
der Fahrzeuggeschwindigkeit unterbunden wird.
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Zur
Berücksichtigung eines Falls, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit
die Fahrzeuggeschwindigkeitsobergrenze erreicht, bevor die Fahrzeugbeschleunigung
ausreichend niedrig wird, ist es effektiv, den Fahrzeuggeschwindigkeitsbegrenzer
derart zu konfigurieren, dass, nachdem die Beschleunigung des Fahrzeugs
ausreichend durch Fortsetzen der Fahrzeuggeschwindigkeitsbegrenzung
(d. h. der Beschleunigungsverringerungssteuerung) mit der Fahrzeugbeschleunigungs-Steuerungseinrichtung verringert
worden ist, die Beschleunigungsverringerungssteuerung gestoppt wird
und ein Übergang zu einer durch die Fahrzeuggeschwindigkeits-Begrenzungseinrichtung
durchgeführten Fahrzeuggeschwindigkeitsbegrenzung ausgeführt
wird. Es ist ebenfalls effektiv, den Fahrzeuggeschwindigkeitsbegrenzer
derart zu konfigurieren, dass die Fahrzeuggeschwindigkeitsbegrenzung
(d. h. die Beschleunigungsverringerungssteuerung) der Fahrzeugbeschleunigungs-Steuerungseinrichtung
gestoppt wird und ein Übergang zu der durch die Fahrzeuggeschwindigkeits-Begrenzungseinrichtung
durchgeführten Fahrzeuggeschwindigkeitsbegrenzung ausgeführt
wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit die Fahrzeuggeschwindigkeitsobergrenze
erreicht.
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Merkmale
und Vorteile eines Ausführungsbeispiels sowie Betriebsverfahren
und die Funktion der zugehörigen Teile werden anhand der
nachfolgenden ausführlichen Beschreibung, der beigefügten Patentansprüche
und den Zeichnungen deutlich, die alle Teil dieser Anmeldung sind.
Es zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung eines Maschinensteuerungssystems, bei dem
ein Fahrzeuggeschwindigkeitsbegrenzer gemäß einem
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eingebaut
ist,
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2 und 3 Blockschaltbilder,
die eine Fahrzeuggeschwindigkeitsbegrenzungssteuerung des Fahrzeuggeschwindigkeitsbegrenzers
(Maschinensteuerungs-ECU) gemäß dem Ausführungsbeispiel
zeigen,
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4 ein
Flussdiagramm, das eine Prozedur einer Verarbeitung in Bezug auf
eine Auswahl (Starten) einer Steuerungsbetriebsart gemäß dem Ausführungsbeispiel
veranschaulicht,
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5 ein
Flussdiagramm einer Prozedur einer Verarbeitung in Bezug auf ein
Enden der Steuerungsbetriebsart gemäß dem Ausführungsbeispiel,
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6 eine
Darstellung einer Schaltbetriebsart der Steuerungsbetriebsart gemäß dem
Ausführungsbeispiel,
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7 ein
Flussdiagramm, das eine Prozedur einer Verarbeitung in Bezug auf
eine Einstellung eines Steuerungsschwellwerts gemäß dem
Ausführungsbeispiel veranschaulicht,
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8 eine
Darstellung, die ein Kennfeld zeigt, die bei der Berechnung einer
Schwellwertlücke gemäß dem Ausführungsbeispiel
verwendet wird,
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9 ein
Flussdiagramm, das Verarbeitungsinhalte der Steuerungsbetriebsart
gemäß dem Ausführungsbeispiel veranschaulicht,
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10 Zeitverläufe,
die eine Betriebsart der Fahrzeuggeschwindigkeitssteuerung veranschaulicht,
die in der Steuerungsbetriebsart gemäß dem Ausführungsbeispiel
durchgeführt wird,
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11 ein
Flussdiagramm, das eine Einstellungsbetriebsart eines Steuerungsschwellwerts
eines modifizierten Beispiels des Ausführungsbeispiels veranschaulicht,
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12 eine
Darstellung einer Schaltungsbetriebsart einer Steuerungsbetriebsart
gemäß einem weiteren modifizierten Beispiel des
Ausführungsbeispiels, und
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13 Zeitverläufe,
die eine Betriebsart eines Fahrzeuggeschwindigkeitsbegrenzers gemäß dem
Stand der Technik veranschaulichen.
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Ein
Fahrzeuggeschwindigkeitsbegrenzer (Fahrzeuggeschwindigkeitsbegrenzungsvorrichtung)
gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Wie bei der vorstehend beschriebenen Vorrichtung gemäß dem Patentdokument
1 wird der Fahrzeuggeschwindigkeitsbegrenzer gemäß diesem
Ausführungsbeispiel zur Begrenzung der maximalen Geschwindigkeit
eines Fahrzeugs verwendet. Dieses Ausführungsbeispiel ist
auf einen Fall gerichtet, in dem der Fahrzeuggeschwindigkeitsbegrenzer
in einem Maschinensteuerungssystem zur Durchführung einer
Maschinensteuerung einer Kolbenmaschine (Brennkraftmaschine), wie
einer Brennkraftmaschine für ein Vierradfahrzeug, eingebaut
ist.
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Unter
Bezugnahme auf 1 ist zunächst der
allgemeine Aufbau des Maschinensteuerungssystems beschrieben, bei
dem der Fahrzeuggeschwindigkeitsbegrenzer gemäß dem
Ausführungsbeispiel eingebaut ist. Dieses Ausführungsbeispiel wendet
einen Aufbau einer allgemeinen Dieselbrennkraftmaschine als einen
Aufbau einer Brennkraftmaschine 10 an. Daher ist die Brennkraftmaschine 10 lediglich
in vereinfachter Weise gezeichnet und lediglich kurz beschrieben.
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Wie
es in 1 gezeigt ist, ist das Maschinensteuerungssystem
in einem Fahrzeug 100 als ein Vierradfahrzeug (Vierradauto)
eingebaut und steuert die Brennkraftmaschine 10. Das Maschinensteuerungssystem
steuert die Dieselmaschine 10, die mit einer Common-Rail-Kraftstoffeinspritzungsvorrichtung
ausgerüstet ist, und weist hauptsächlich verschiedene
Sensoren und eine ECU (elektronische Steuerungseinheit) 20 zur
Steuerung der Maschine 10 auf.
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Die
Maschine 10 als das Steuerungsobjekt ist beispielsweise
eine Mehrzylinder-Viertaktmaschine (Brennkraftmaschine), mit vier
Zylindern. Jeder Zylinder ist mit einem Injektor (Kraftstoffeinspritzventil,
Einspritzeinrichtung) versehen, der Hochdruckkraftstoff in den Zylinder
einspritzt. Kraftstoff, der durch eine Hochdruckpumpe aus einem
Kraftstofftank zu einem Common-Rail gepumpt wird und in dem Common-Rail
unter Druck akkumuliert wird, wird in jeden Zylinder mit einer notwendigen
Menge durch einen Ventilöffnungsvorgang des Injektors eingespritzt
und zugeführt. Während des Betriebs der Maschine 10 wird
Einlassluft in eine Verbrennungskammer jedes Zylinders über
ein Einlassrohr aufgrund eines Öffnungsvorgangs eines Einlassventils
eingeführt und mit dem aus dem Injektor eingespritzten Kraftstoff
vermischt. Das Brennstoff/Luftgemisch wird durch einen Kolben in
dem Zylinder verdichtet, (durch Selbstzündung) gezündet,
verbrannt und dann zu einem Abgasrohr als Abgas nach der Verbrennung
aufgrund eines Öffnungsvorgangs eines Abgasventils ausgestoßen.
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In
dem vorstehend beschriebenen Maschinensteuerungssystem wird die
Maschinensteuerung hauptsächlich durch die ECU 20 durchgeführt.
Die ECU 20 empfängt aufeinanderfolgend Erfassungssignale
aus verschiedenen Sensoren, einschließlich Sensoren gemäß 1,
wie einem Fahrpedalsensor (Beschleunigungssensor) 21 zur
Erfassung einer Fahrpedalbetätigungsgröße
(Betätigungs- bzw. Niederdrückausgröße
ACCP) und einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 22 zur Erfassung
der Fahrgeschwindigkeit SPD des Fahrzeugs 100. Die ECU 20 erkennt
einen Betriebszustand der Maschine 10 und eine Anwenderanforderung
auf der Grundlage der Erfassungssignale der verschiedenen Sensoren
und betätigt (manipuliert) verschiedene Aktuatoren bzw. Betätigungsvorrichtungen
wie die Injektoren. Auf diese Weise führt die ECU 20 verschiedene
Steuerungsarten in Bezug auf die Maschine 10 in optimalen
Betriebsarten durch, die für gegenwärtige Situationen geeignet
sind.
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Die
ECU 20 ist mit einem (nicht gezeigten) bekannten Mikrocomputer
ausgerüstet. Im Wesentlichen ist der Mikrocomputer aus
verschiedenen Berechnungsvorrichtungen, Speichervorrichtungen, Signalverarbeitungsvorrichtungen,
Kommunikationsvorrichtungen und dergleichen wie einer CPU (Zentralverarbeitungseinheit),
die verschiedene Arten von Berechnungen durchführt, einem
RAM (Speicher mit wahlfreiem Zugriff), einem Hauptspeicher zum zeitweiligen
Speichern von Daten bei Berechnungen, Berechnungsergebnisse und
dergleichen ist, einem ROM (nur Lesespeicher) als ein Programmspeicher, einem
EEPROM (elektrisch überschreibbarer nicht-flüchtiger
Speicher) als ein Speicher zur Datenspeicherung, einem Sicherungs-RAM
(Backup-RAM, ein RAM, dem Energie aus einer Sicherungsenergiequelle
wie einer Fahrzeugbatterie zugeführt wird), Signalverarbeitungsvorrichtungen
wie ein A/D-Wandler und eine Takterzeugungsschaltung sowie Eingangs/Ausgangsanschlüsse
zur Eingabe und Ausgabe von Signalen von und nach außerhalb
aufgebaut. In dem ROM sind vorab verschiedene Programme, Steuerungskennfelder
und dergleichen in Bezug auf die Maschinensteuerung einschließlich
der Programme in Bezug auf die Fahrzeuggeschwindigkeitsbegrenzungssteuerung
gespeichert. In dem Speicher für die Datenspeicherung (beispielsweise
dem EEPROM) sind vorab verschiedene Steuerungsdaten und dergleichen
wie Konstruktionsdaten der Maschine 10 gespeichert.
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Gemäß diesem
Ausführungsbeispiel berechnet die ECU 20 Maschinensteuerungsgrößen
auf der Grundlage verschiedener Erfassungssignale, die aufeinanderfolgend
eingegeben werden, und steuert das durch die Verbrennung in der
Maschine 10 erzeugte Maschinendrehmoment (Ausgangsdrehmoment)
auf der Grundlage der Maschinensteuerungsgrößen.
Beispielsweise berechnet die ECU 20 eine Kraftstoffeinspritzmenge
(Maschinensteuerungsgröße) entsprechend der Fahrpedalbetätigungsgröße ACCP,
das von dem Fahrer bereitgestellt wird, und gibt ein Einspritzsteuerungssignal
zu dem Injektor zur Anweisung einer Kraftstoffeinspritzung mit der berechneten
Kraftstoffeinspritzmenge zu einem Einspritzzeitverlauf (Einspritzzeitpunkt)
aus, der geeignet für einen gegenwärtigen Maschinenbetriebszustand
ist. Somit wird das Ausgangsdrehmoment der Maschine 10 auf
einen vorbeschriebenen Sollwert auf der Grundlage einer Antriebsgröße
(beispielsweise Ventilöffnungszeitdauer bzw. -periode)
des Injektors gesteuert. Wie es vorstehend beschrieben worden ist,
wird die Verbrennung durch die Selbstzündung in der Dieselmaschine 10 durchgeführt.
Ein Öffnungsgrad eines in einem Einlasskanal der Maschine 10 vorgesehenen
Drosselklappenventils wird üblicherweise auf einen konstanten
Wert (beispielsweise vollständig geöffnet) gehalten.
Daher ist die Steuerung der Kraftstoffeinspritzmenge der Hauptteil
der Verbrennungssteuerung der Maschine 10.
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Wie
die in dem Patentdokument 1 beschriebene Vorrichtung, begrenzt der
Fahrzeuggeschwindigkeitsbegrenzer gemäß dem Ausführungsbeispiel die
maximale Geschwindigkeit des Fahrzeugs. Jedoch führt der
Fahrzeuggeschwindigkeitsbegrenzer gemäß dem Ausführungsbeispiel
mit einem Aufbau gemäß 2 und 3 eine
Fahrzeuggeschwindigkeitsbegrenzung im Wesentlichen dann aus, nachdem
die Fahrzeuggeschwindigkeit eine vorgeschriebene Fahrzeuggeschwindigkeitsobergrenze
(eine vorgeschriebene obere Grenzgeschwindigkeit) überschreitet,
wodurch die maximale Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 auf
oder in die Nähe der vorgeschriebenen oberen Grenzgeschwindigkeit
(Fahrzeuggeschwindigkeitsobergrenze) begrenzt wird. Bevor die Fahrzeuggeschwindigkeit
die Fahrzeuggeschwindigkeitsobergrenze erreicht, wird eine geeignete
Beschleunigungsverringerungssteuerung (äquivalent zu einer
Fahrzeuggeschwindigkeitsbegrenzung) durchgeführt, um ein übermäßiges
Ansteigen (ein Überschießen) der Fahrzeuggeschwindigkeit
zu verhindern.
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Nachstehend
ist die Fahrzeuggeschwindigkeitsbegrenzungssteuerung gemäß dem
Ausführungsbeispiel ausführlich unter Bezugnahme
auf 1 bis 10 beschrieben. Die Fahrzeuggeschwindigkeitsbegrenzungssteuerung gemäß dem
Ausführungsbeispiel wird im Wesentlichen in den nachstehend
beschriebenen drei Steuerungsbetriebsarten durchgeführt.
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Die
erste Betriebsart ist eine Betriebsart einer Fahrzeuggeschwindigkeitssteuerung
(normale Steuerung) einer Steuerung der Fahrgeschwindigkeit des
Fahrzeugs 100 gemäß der Fahrpedalbetätigungsgröße
(Niederdrückausmaß bzw. Niederdrückgröße
ACCP), die von dem Fahrer bereitgestellt wird, ohne eine Fahrzeuggeschwindigkeitsbegrenzung.
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Die
zweite Betriebsart ist eine Betriebsart einer Fahrzeugbeschleunigungssteuerung
(Beschleunigungsverlangsamungssteuerung) einer Verringerung der
Beschleunigung des Fahrzeugs 100 ungeachtet davon, ob das
Fahrpedal (der Betätigungsabschnitt) zum Verlangsamen (Abbremsen)
betätigt wird (das Fahrpedal derart betätigt wird,
dass eine Verlangsamung erfolgt). Gemäß diesem
Ausführungsbeispiel wird die Beschleunigungsverringerungssteuerung
als eine Regelung der Fahrzeuggeschwindigkeit unter Verwendung eines
Schwellwerts durchgeführt, der im Vergleich zu der gegenwärtigen Fahrzeuggeschwindigkeit
zum Verlangsamen (zur Verlangsamungsseite hin) als ein Sollwert
eingestellt ist.
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Die
dritte Betriebsart ist eine Betriebsart einer Fahrzeuggeschwindigkeitssteuerung (Fahrzeuggeschwindigkeitsobergrenzensteuerung) einer
Durchführung einer Regelung der Fahrzeuggeschwindigkeit
zum Verlangsamen, so dass die Fahrzeuggeschwindigkeit mit einer
vorgeschriebenen Fahrzeuggeschwindigkeitsobergrenze übereinstimmt.
Beispielsweise wird die Fahrzeuggeschwindigkeitsobergrenze (Grenzfahrzeuggeschwindigkeit),
die als der Sollwert verwendet wird, auf eine gewünschte
Geschwindigkeit wie die maximale Geschwindigkeit gemäß dem
Gesetz (legale Geschwindigkeitsgrenze) durch eine Person (d. h.
den Fahrer) oder automatisch durch ein Navigationssystem (Auto-
bzw. Fahrzeug-Navigationssystem) oder dergleichen eingestellt.
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Zunächst
ist eine Betriebsart einer Schaltungsverarbeitung der Steuerungsbetriebsart
unter Bezugnahme auf 2 bis 6 beschrieben. 2 und 3 zeigen
Blockschaltbilder, die Abschnitte der ECU 20, die sich
insbesondere auf die Fahrzeuggeschwindigkeitsbegrenzungssteuerung beziehen,
als jeweilige funktionelle Blöcke zeigen. 4 zeigt
ein Flussdiagramm, dass eine Prozedur einer Verarbeitung in Bezug
auf die Auswahl (oder den Start) der Steuerungsbetriebsart veranschaulicht. 5 zeigt
ein Flussdiagramm, das eine Prozedur einer Verarbeitung in Bezug
auf die Beendigung der Steuerungsbetriebsart veranschaulicht. 6 zeigt
eine Darstellung einer Schaltungsbetriebsart der Steuerungsbetriebsart.
Die in 4 und 5 jeweils gezeigten Verarbeitungsabläufe
werden im Wesentlichen aufeinanderfolgend bei jedem vorgeschriebenen
Kurbelwinkel oder in jedem vorbestimmten Zeitzyklus durchgeführt,
wenn die ECU 20 ein in dem ROM gespeichertes Programm durchführt.
Werte verschiedener Parameter, die bei der Verarbeitung gemäß 4 und 5 verwendet
werden, werden in der Speichervorrichtung wie dem RAM, dem EEPROM
oder dem Sicherungs-RAM, die in der ECU 20 vorgesehen sind,
erforderlichenfalls gespeichert und erforderlichenfalls aktualisiert.
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Bei
der Auswahl der Steuerungsbetriebsart wird, wie es in 4 gezeigt
ist, zunächst bestimmt, ob die gegenwärtige Fahrgeschwindigkeit
SPD (Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit) des Fahrzeugs 100, die
kontinuierlich durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 22 erfasst
wird, sich innerhalb eines vorbestimmten Bereichs befindet. Genauer
wird in Schritt S11 bestimmt, ob die Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit
SPD zu dieser Zeit sich innerhalb eines Bereichs befindet, der durch
folgende Ungleichung definiert ist: Lt1 < SPD ≤ Lt0, wobei Lt1 ein
Steuerungsschwellwert ist und Lt0 eine Grenzfahrzeuggeschwindigkeit
ist. Gemäß dem folgenden Ausführungsbeispiel
entspricht das Programm zur seriellen Erfassung der gegenwärtigen
Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 100 mit dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 22 einer
Fahrzeuggeschwindigkeits-Beschaffungseinrichtung.
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Dann
wird in Schritt S12 bestimmt, ob ein vorhergehend erfasster Wert
der aufeinanderfolgend erfassten Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit SPD
(Fahrgeschwindigkeit) sich innerhalb eines Bereichs befindet, der
durch die nachfolgende Ungleichung definiert ist: vorhergehende
SPD ≤ Lt1. Falls in Schritt S11 und S12 bestimmt wird,
dass die Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit SPD und der vorhergehende Wert der
Fahrzeuggeschwindigkeit SPD sich jeweils innerhalb der vorstehend
beschriebenen Bereiche befinden, wird bestimmt, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit
eine vorgeschriebene hohe Geschwindigkeit (die durch den Steuerungsschwellwert
Lt1 definiert ist) erreicht hat. Dann wird in dem nachfolgenden
Schritt S13 ein Flag (eine Kennung) F1 (Anfangswert: 0), das das
Vorhandensein einer Zulassung der Ausführung der Beschleunigungsverringerungssteuerung angibt,
auf 1 gesetzt (F1 = 1). Die Beschleunigungsverringerungssteuerung
wird ausgeführt, falls das Flag F1 auf 1 gesetzt ist.
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Die
Grenzfahrzeuggeschwindigkeit Lt0, entsprechend dem oberen Grenzschwellwert
des Bereichs in Bezug auf die Bestimmung von Schritt S11, ist eine
Fahrzeuggeschwindigkeitsobergrenze, die auf einen gewünschten
Wert durch einen Anwender eingestellt ist und ebenfalls dem Sollwert
der oberen Fahrzeuggeschwindigkeitsgrenzsteuerung entspricht. Der
Steuerungsschwellwert Lt1, entsprechend dem unteren Grenzschwellwert
des Bereichs in Bezug auf die Bestimmung von S11 und ebenfalls dem
oberen Grenzschwellwert des Bereichs in Bezug auf die Bestimmung
von Schritt S12, ist niedriger als die Grenzfahrzeuggeschwindigkeit
Lt0 als die Fahrzeuggeschwindigkeitsobergrenze eingestellt und wird
als Sollwert der Beschleunigungsverringerungssteuerung verwendet.
Eine Einstellungsbetriebsart des Steuerungsschwellwerts Lt1 ist
nachstehend ausführlich unter Bezugnahme auf 7 und 8 beschrieben.
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Falls
in Schritt S11 bestimmt wird, dass die Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit
SPD zu dem jetzigen Zeitpunkt (d. h. der gegenwärtige Wert)
sich außerhalb des Bereichs befindet, der durch die Ungleichung
Lt1 < SPD ≤ Lt0
definiert ist, wird in dem nachfolgenden Schritt S14 bestimmt, ob
die Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit SPD sich in einem Bereich befindet, der
durch die nachfolgende Ungleichung definiert ist: Lt0 < SPD. Falls in Schritt
S14 bestimmt wird, dass die Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit SPD sich
innerhalb des vorstehend beschriebenen Bereichs befindet, wird ein
Flag (eine Kennung) F2 (Anfangswert: 0), das das Vorhandensein einer
Zulassung einer Ausführung der vorstehend beschriebenen
Regelung (d. h. der oberen Fahrzeuggeschwindigkeitsbegrenzungssteuerung)
angibt, in dem nachfolgenden Schritt S15 auf 1 gesetzt (F2 = 1).
Die obere Fahrzeuggeschwindigkeitsbegrenzungssteuerung wird durchgeführt,
falls das Flag F2 auf 1 gesetzt ist. Falls in Schritt S14 bestimmt
wird, dass die Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit SPD sich außerhalb
des vorstehend beschriebenen Bereichs befindet, werden in Schritt
S16 beide Flags F1 und F2 auf 0 zurückgesetzt (F1 = 0,
F2 = 0). Die normale Steuerung (d. h. die Steuerung ohne Fahrzeuggeschwindigkeitsbegrenzung)
wird durchgeführt, während beide Flags F1 und
F2 auf 0 gesetzt sind.
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Wie
es vorstehend beschrieben worden ist, wird gemäß diesem
Ausführungsbeispiel die Beschleunigungsverringerungssteuerung,
die obere Fahrzeuggeschwindigkeitsbegrenzungssteuerung oder die
normale Steuerung entsprechend den Werten der Flags F1 und F2 durchgeführt,
die durch die in 4 gezeigten Verarbeitungsabfolgen
eingestellt werden.
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Bei
der Beendigung der Steuerungsbetriebsart wird, wie es in 5 gezeigt
ist, die gegenwärtig ausgeführte Steuerungsbetriebsart
auf der Grundlage der Werte der Flags F1 und F2 bestimmt (S20 und S21).
Gleichzeitig wird das Auftreten der Beendigung der Steuerungsbetriebsart
für jede der Steuerungsbetriebsarten (die Beschleunigungsverringerungssteuerung
und die Fahrzeuggeschwindigkeitsobergrenzensteuerung) bestimmt.
Falls sowohl die Beschleunigungsverringerungssteuerung als auch die
Fahrzeuggeschwindigkeitsobergrenzensteuerung endet, wird im Prinzip
die normale Steuerung durchgeführt.
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Falls
beispielsweise die Beschleunigungsverringerungssteuerung beim Auftreten
der Beendigungsverarbeitung der Steuerungsbetriebsart durchgeführt
wird, wird zunächst in Schritt S20 bestimmt, dass das Flag
F2 nicht auf 1 gesetzt ist und wird in dem darauffolgenden Schritt
S21 bestimmt, dass das Flag F1 auf 1 gesetzt ist. In dem darauffolgenden Schritt
S22 wird bestimmt, ob die Ist-Beschleunigung Acc, die aufeinanderfolgend
auf der Grundlage einer Änderungsgröße
der Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit SPD berechnet wird, innerhalb eines
Bereichs liegt, der durch die nachfolgende Ungleichung definiert
ist: Acc ≤ Schwellwert A. Falls bestimmt wird, dass die Ist-Beschleunigung
Acc sich innerhalb des vorstehend beschriebenen Bereichs befindet,
wird in dem nachfolgenden Schritt S23 das Flag F1 auf 0 gesetzt, um
die Beschleunigungsverringerungssteuerung zu beenden.
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Die
Ist-Beschleunigung Acc wird auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit
(Fahrgeschwindigkeit) berechnet, die aufeinanderfolgend durch den
Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 22 erfasst wird. Genauer
ist die Ist-Beschleunigung Acc durch die nachfolgende Gleichung
gegeben: Acc = ((gegenwärtige SPD) – vorhergehende
SPD))/Δt. Das heißt, dass die Ist-Beschleunigung
Acc äquivalent zu einer Änderungsgröße
der Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit SPD pro Zeiteinheit ist. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel
ist der Schwellwert A beispielsweise auf 0 als einen vorgeschriebenen
festen Wert eingestellt.
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Gemäß dem
vorliegenden Ausführungsbeispiel entspricht ein Programm
zur Beendigung der Beschleunigungsverringerungssteuerung auf der Grundlage
des Setzens des Flags F1 auf 0 einer Beschleunigungssteuerungstoppeinrichtung.
Ein Programm zur Berechnung der gegenwärtigen Beschleunigung
(Ist-Beschleunigung Acc) des Fahrzeugs 100 entspricht einem
Beschleunigungsbeschaffungsabschnitt.
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Falls
beispielsweise die Fahrzeuggeschwindigkeitsobergrenzensteuerung
durchgeführt wird, wird zunächst in Schritt S20
bestimmt, dass das Flag F2 auf 1 gesetzt ist. In dem darauffolgenden
Schritt S24 wird das Flag F1 auf 0 gesetzt. Als Ergebnis wird, selbst
falls die Beschleunigungsverringerungssteuerung durchgeführt
wird, die Beschleunigungsverringerungssteuerung beendet, falls die Fahrzeuggeschwindigkeitsobergrenzensteuerung gestartet
wird.
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Dann
wird in dem nachfolgenden Schritt S25 bestimmt, ob die Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit
SPD zu diesem Zeitpunkt sich innerhalb eines Bereichs befindet,
der durch die nachfolgende Ungleichung definiert ist: SPD ≤ Lt0.
Falls in Schritt S25 bestimmt wird, dass die Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit
SPD sich innerhalb des vorstehend beschriebenen Bereichs befindet,
wird in dem nachfolgenden Schritt S26 das Flag F2 auf 0 zurückgesetzt,
um die Fahrzeuggeschwindigkeitsobergrenzensteuerung zu beenden.
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Das
Schaltungsverhältnis in der vorstehend beschriebenen Weise
zwischen den Steuerungsbetriebsarten (der normalen Steuerungsbetriebsart CL1,
der Fahrzeuggeschwindigkeitsobergrenzensteuerungsbetriebsart CL2
und der Beschleunigungsverringerungssteuerungsbetriebsart CL3) ist
in 6 gezeigt. Von den dreien, durch die Verarbeitung
gemäß 4 und 5 ausgewählten,
durchgeführten und beendeten Steuerungsbetriebsarten wird
die gegenwärtig ausgeführte Steuerungsbetriebsart
einem Schaltabschnitt B3 gemäß 2 zugeführt.
Der Schaltabschnitt B3 wählt einen Ausgang (einen Solldrehmomentwert)
entsprechend der gegenwärtig ausgeführten Steuerungsbetriebsart aus.
Danach wird eine geeignete Verarbeitung zur allmählichen Änderung
an dem ausgewählten Ausgang in einem Filterabschnitt B4
(vgl. 2) als eine Einrichtung zur allmählichen Änderung
des Sollwerts angewendet. Der auf diese Weise gefilterte Wert wird als
Solldrehmoment (ein Steuerungssollwert) eingestellt, der das Ausgangsdrehmoment
der Maschine 10 betrifft.
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Nachstehend
ist eine Einstellungsbetriebsart des Steuerungsschwellwerts Lt1
ausführlich hauptsächlich unter Bezugnahme auf 7 und 8 beschrieben. 7 zeigt
ein Flussdiagramm einer Prozedur einer Verarbeitung in Bezug auf
die Einstellung des Steuerungsschwellwerts Lt1. Im Wesentlichen wird
eine Verarbeitungsabfolge gemäß 7 ebenfalls
aufeinanderfolgend bei jedem vorgeschriebenen Kurbelwinkel oder
in einem vorbestimmten Zeitzyklus durchgeführt, wenn die
ECU 20 ein in dem ROM gespeichertes Programm durchführt.
Werte verschiedener Parameter, die bei der Verarbeitung gemäß 7 verwendet
werden, werden in die Speichervorrichtung, wie das RAM, das EEPROM
oder das Sicherungs-RAM, die in der ECU 20 vorgesehen sind, erforderlichenfalls
gespeichert und erforderlichenfalls aktualisiert.
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In
der Verarbeitungsabfolge gemäß 7 wird
zunächst in Schritt S31 die Ist-Beschleunigung Acc auf
der Grundlage einer Änderungsgröße der Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit
SPD berechnet (Acc = (gegenwärtige SPD) – (vorhergehende
SPD))/Δt). In dem darauffolgenden Schritt S32 wird eine
Schwellwertlücke ΔLt als eine Lücke zwischen
dem Steuerungsschwellwert Lt1 und der Grenzfahrzeuggeschwindigkeit
Lt0 auf der Grundlage der in Schritt S31 berechneten Ist-Beschleunigung
Acc berechnet. Die Schwellwertlücke ΔLt wird durch
einen in 3 gezeigten Steuerungsschwellwertberechnungsabschnitt 85 berechnet.
Genauer wird die Schwellwertlücke ΔLt entsprechend
einem Kennfeld (Gleichung: ΔLt = f(Acc)) gemäß 8 berechnet.
Das heißt, dass die Schwellwertlücke ΔLt
mit ansteigender Ist-Beschleunigung Acc ansteigt.
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In
dem darauffolgenden Schritt S33 wird ein zeitweiliger Schwellwert
TmpLt1 als ein zeitweiliger Wert des Steuerungsschwellwerts Lt1
durch die nachfolgende Gleichung berechnet: TmpLt1 = Lt0 – ΔLt.
In dem darauffolgenden Schritt S34 wird die Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit
SPD zu diesem Zeitpunkt mit dem in Schritt S33 berechneten zeitweiligen
Schwellwert TmpLt1 verglichen, um zu bestimmen, ob die Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit
SPD sich in einem Bereich befindet, der durch die nachfolgende Ungleichung
definiert ist: SPD > TmpLt1.
Lediglich dann, wenn bestimmt wird, dass die Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit
SPD sich in dem vorstehend beschriebenen Bereich befindet, geht
der Prozess zu Schritt S35 über, in dem der zeitweilige
Schwellwert TmpLt1 als der Steuerungsschwellwert Lt1 eingestellt
wird. Wie es vorstehend beschrieben worden ist, wird gemäß diesem
Ausführungsbeispiel die Beschleunigungsverringerungssteuerung
ausgewählt und durchgeführt, wenn die Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit SPD
derart ansteigt, dass der Steuerungsschwellwert Lt1 überschritten
wird (SPD > Lt1) (vgl. 4). Im
Hinblick darauf wird gemäß diesem Ausführungsbeispiel,
wie es vorstehend beschrieben worden ist, der zeitweilige Schwellwert
TmpLt1 bei der Einstellung (Aktualisierung) des Steuerungsschwellwerts Lt1
verwendet. Auf diese Weise wird der Steuerungsschwellwert Lt1 lediglich
in dem Fall aktualisiert, in dem die Beschleunigungsverringerungssteuerung ausgewählt
wird, und im Wesentlichen wird der Steuerungsschwellwert Lt1 nach
Auswahl der Beschleunigungsverringerungssteuerung nicht aktualisiert. Gemäß diesem
Ausführungsbeispiel wird, da der Steuerungsschwellwert
Lt1 für die Drehmomentsteuerung verwendet wird (wie es
nachstehend ausführlich beschrieben ist), die vorstehend
beschriebene Weise der Einstellung angewendet, um ein unnötiges Aktualisieren
des Steuerungsschwellwerts Lt1 zu vermeiden.
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Nachstehend
sind Verarbeitungsinhalte jeder der Steuerungsbetriebsarten ausführlich
hauptsächlich unter Bezugnahme auf 9 beschrieben. 9 zeigt
ein Flussdiagramm, das Verarbeitungsinhalte der Steuerungsbetriebsarten
(der Beschleunigungsverringerungssteuerungsbetriebsart, der Fahrzeuggeschwindigkeitsobergrenzensteuerungsbetriebsart
und der normalen Steuerungsbetriebsart) veranschaulicht. Wie es
in 9 gezeigt ist, wird in der Verarbeitungsabfolge
die gegenwärtige ausgeführte Steuerungsbetriebsart
auf der Grundlage der Wert der Flags F1 und F2 bestimmt (S41 und S44)
und wird eine der Steuerungsbetriebsarten (die Beschleunigungsverringerungssteuerungsbetriebsart,
die Fahrzeuggeschwindigkeitsobergrenzensteuerungsbetriebsart und
die normalen Steuerungsbetriebsart) durchgeführt. Gemäß diesem
Ausführungsbeispiel entspricht der Abschnitt der Durchführung der
Verarbeitung der Schritte S41 und S44 in Bezug auf die Betriebsartauswahl
dem Schaltabschnitt B3 gemäß 2.
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Bei
dem Auftreten der Ausführung der Steuerungsbetriebsart
wird, falls in Schritt S41 bestimmt wird, dass das Flag F1 auf 1
gesetzt ist, dann bestimmt, dass die gegenwärtig ausgeführte
Steuerungsbetriebsart die Beschleunigungsverringerungssteuerungsbetriebsart
ist. In diesem Fall wird in dem nachfolgenden Schritt S42 ein Grenzdrehmoment
LT zur Anwendung der vorgeschriebenen Fahrzeuggeschwindigkeitsbegrenzung
auf ein Fahreranforderungsdrehmoment entsprechend der Fahrpedalbetätigungsgröße
ACCP (Niederdruckgröße) berechnet. Das Grenzdrehmoment
LT wird durch eine in 2 gezeigte PID-Steuerungseinrichtung
B1b berechnet. Genauer wird das Grenzdrehmoment LT auf der Grundlage
des durch die Verarbeitung gemäß 7 berechneten
Steuerungsschwellwerts Lt1 und der Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit SPD
zu diesem Zeitpunkt berechnet (LT = g1(Lt1, SPD)). In diesem Beispiel
ist das Grenzdrehmoment LT größer eingestellt, wenn
der Steuerungsschwellwert Lt1 einen größeren Wert
(d. h. einen Wert mit höherer Geschwindigkeit) annimmt
oder die Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit SPD ansteigt. Das Grenzdrehmoment
LT entspricht einem Soll-Drehmoment, das bei Durchführung
einer Regelung der Fahrzeuggeschwindigkeit (beispielsweise einer
bekannten PID-Steuerung) unter Verwendung des Steuerungsschwellwerts
Lt1 als Sollwert angewandt wird.
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In
dem darauffolgenden Schritt S43 wird das in Schritt S42 berechnete
Grenzdrehmoment LT mit dem gegenwärtigen Fahreranforderungsdrehmoment
DT verglichen, das aufeinanderfolgend entsprechend der Fahrpedalbetätigungsgröße
ACCP (Niederdruckgröße) berechnet wird. Das kleinere
des Grenzdrehmoments LT und des gegenwärtigen Fahreranforderungsdrehmoments
DT wird als das Soll-Drehmoment TT eingestellt (TT = Min(DT, LT)). Somit
wird, falls die Beschleunigungsverringerungssteuerung unter Verwendung
des Fahreranforderungsdrehmoment DT durchgeführt werden
kann, d. h., falls das Fahreranforderungsdrehmoment DT kleiner als
das Grenzdrehmoment LT ist, die Fahrzeuggeschwindigkeitssteuerung
auf der Grundlage des Fahreranforderungsdrehmoments DT durchgeführt. Als
Ergebnis wird eine hohe Fahrbarkeit beibehalten. Falls das Grenzdrehmoment
LT kleiner als das Fahreranforderungsdrehmoment DT ist, wird die
Fahrzeuggeschwindigkeitsregelung unter Verwendung des Steuerungsschwellwerts
Lt1 als Sollwert durchgeführt. Die Einstellung des Soll-Drehmoments
TT wird durch einen in 2 gezeigten Anforderungsdrehmomentbestimmungsabschnitt
B2b durchgeführt.
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Gemäß dem
vorliegenden Ausführungsbeispiel entspricht ein Programm
zur Durchführung der Fahrzeuggeschwindigkeitssteuerung
auf der Grundlage des Fahreranforderungsdrehmoments DT, wenn die
Beschleunigungsverringerungssteuerung unter Verwendung des Fahreranforderungsdrehmoments DT
möglich ist, einschließlich der Verarbeitung von Schritt
S43 einem Beschleunigungsdrehmomentsteuerungsabschnitt. Ein Programm
zur aufeinanderfolgenden Berechnung des gegenwärtigen Fahreranforderungsdrehmoments
DT auf der Grundlage der Fahrpedalbetätigungsgröße
ACCP (Niederdruckgröße) entspricht einem Fahreranforderungsdrehmomentberechnungsabschnitt.
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Wie
es vorstehend beschrieben worden ist, wendet der Filterabschnitt
B4 (vgl. 2) eine geeignete Verarbeitung
zur allmählichen Änderung auf die Änderung
des Steuerungssollwerts an, bevor das Soll-Drehmoment TT als das
tatsächliche Soll-Drehmoment (Steuerungssollwert) eingestellt
wird. Wenn beispielsweise eine schnelle Änderung auftritt,
wird die Änderungsgröße geteilt (dividiert)
und wird die Änderung entsprechend der Änderungsgröße
in einer längeren Zeit als üblich bewirkt. Genauer
wird, wenn die Änderung sich in einem Bereich von 100 bis 50
der Fahrzeuggeschwindigkeit befindet, die Änderungsgröße
in zehn Teile unterteilt, um die Änderung in eine sanfte Änderung
zu ändern, die aus Fahrzeuggeschwindigkeiten von beispielsweise
95, 90, ..., 55 und 50 in dieser Reihenfolge besteht. Alternativ dazu
kann die Änderung durch Änderung des Steuerungswerts
jedes Mal um einen Wert, der durch Teilen der Lücke zu
dem Sollwert jedes Mal durch einen vorgeschriebenen Koeffizienten
(in diesem Beispiel einem festen Koeffizienten) bereitgestellt wird,
d. h. durch Subtrahieren des Werts von dem Steuerungswert geglättet
werden, so dass der Steuerungswert Werte von 75 (= 100 – (50/2)),
62,5 (= 75 – (25/2)), 56,25 (= 62,5 – (12,5/2)),
... in dieser Reihenfolge annimmt. Beide Arten des Filterns können
eine schnelle Drehmomentänderung (Drehmomenterschütterung) mildern.
Als Ergebnis kann eine Verschlechterung der Fahrbarkeit, die mit
einer Drehmomenterschütterung auftritt, unterdrückt
werden.
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Falls
in Schritt S41 bestimmt wird, dass das Flag F1 nicht auf 1 gesetzt
ist, geht der Prozess zu Schritt S44 über. Falls in Schritt
S44 bestimmt wird, dass das Flag F2 auf 1 gesetzt ist, wird bestimmt, dass
die gegenwärtig ausgeführte Steuerungsbetriebsart
die Fahrzeuggeschwindigkeitsobergrenzensteuerung ist. In diesem
Fall wird in dem darauffolgenden Schritt S45 das vorstehend beschriebene Grenzdrehmoment
LT in einer Weise berechnet, die ähnlich zu der Weise gemäß Schritt
S42 ist. Jedoch entspricht das in Schritt S45 berechnete Grenzdrehmoment
LT dem Soll-Drehmoment, das angewandt wird, wenn die Regelung (beispielsweise
eine bekannte PID-Steuerung) der Fahrzeuggeschwindigkeit unter Verwendung
der Grenzgeschwindigkeit Lt0 als Soll-Drehmoment durchgeführt
wird.
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Das
Grenzdrehmoment LT wird durch eine in 2 gezeigte
PID-Steuerungseinrichtung B1a berechnet. Genauer wird das Grenzdrehmoment
LT auf der Grundlage der durch die Verarbeitung gemäß 7 eingestellten
Grenzfahrzeuggeschwindigkeit Lt0 und der Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit
SPD zu dieser Zeit berechnet (LT = g2(Lt0, SPD)). Die in Schritt S45
verwendete Funktion g2 kann entweder dieselbe oder eine andere als
die Funktion g1 sein, die in Schritt S42 verwendet wird. Die Funktionen
g1 und g2 können beliebig entsprechend der Verwendung oder
dergleichen eingestellt werden. In diesem Beispiel wird das Grenzdrehmoment
LT größer eingestellt, wenn der Steuerungsschwellwert
Lt1 oder die Grenzfahrzeuggeschwindigkeit Lt0 einen größeren Wert
(d. h. einen Wert mit einer höheren Geschwindigkeit) annimmt
oder die Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit SPD ansteigt. Somit kann ein übermäßiger
Anstieg (ein Überschießen) der Fahrzeuggeschwindigkeit
sicherer verhindert werden.
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Ebenfalls
wird in dieser Steuerungsbetriebsart in dem nachfolgenden Schritt
S43 das Soll-Drehmoment TT auf der Grundlage des in Schritt S45
eingestellten Grenzdrehmoments LT eingestellt und wird die Verarbeitung
zur allmählichen Änderung durchgeführt.
Die Einstellung des Soll-Drehmoments TT wird durch einen Anforderungsdrehmomentbestimmungsabschnitt
B2a gemäß 2 durchgeführt.
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Falls
in Schritt S44 bestimmt wird, dass das Flag F2 nicht auf 1 gesetzt
ist, geht der Prozess zu Schritt S46 über. Im Schritt S46
wird das entsprechend der Fahrpedalbetätigungsgröße
ACCP (Niederdrückgröße) berechnete gegenwärtige
Fahreranforderungsdrehmoment DT als das Soll-Drehmoment TT eingestellt
(TT = DT). Außerdem wird in diesem Fall die Verarbeitung
zur allmählichen Änderung durch den Filterabschnitt
B4 (vgl. 2) durchgeführt.
-
Gemäß diesem
Ausführungsbeispiel wird die vorstehend beschriebene Berechnung
und Einstellung der Kraftstoffeinspritzmenge aufeinanderfolgend
(sequenziell) durchgeführt, wodurch das Ausgangsdrehmoment
der Maschine 10 (vgl. 1) auf den
durch die Verarbeitung gemäß 9 eingestellten
Sollwert in der vorstehend beschriebenen Weise gesteuert wird. Gemäß dem
vorliegenden Ausführungsbeispiel entspricht ein Programm
zur Ausführung der Beschleunigungsverringerungssteuerung auf
der Grundlage des durch die Schritte S42 und S43 eingestellten Soll-Drehmoments
(Steuerungssollwerts) einer Beschleunigungssteuerungs-Starteinrichtung.
Ein Programm zur Ausführung der Fahrzeuggeschwindigkeitsobergrenzensteuerung auf
der Grundlage des durch die Schritte S45 und S43 eingestellten Soll-Drehmoments
(Steuerungssollwerts) entspricht einer Fahrzeuggeschwindigkeits-Begrenzungseinrichtung.
Ein Programm zur Ausführung der normalen Steuerung auf
der Grundlage des durch den Schritt S46 eingestellten Soll-Drehmoments
(Steuerungssollwerts) entspricht einer Fahrer-Fahrzeuggeschwindigkeitssteuerungseinrichtung
und einem Fahrerdrehmomentsteuerungsabschnitt.
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Nachstehend
ist unter Bezugnahme auf 10 eine
Betriebsart der Fahrzeuggeschwindigkeitssteuerung beschrieben, die
in den vorstehend beschriebenen drei Steuerungsbetriebsarten in
dem Fall durchgeführt wird, in dem das Fahrpedal kontinuierlich
durch den Fahrer zu einem derartigen Ausmaß niedergedrückt
wird, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit die Grenzgeschwindigkeit
Lt0 überschreitet. 10(a) zeigt
ein Zeitverlaufsdiagramm, das einen Übergang der Fahrzeuggeschwindigkeit
SPD in diesem Beispiel veranschaulicht, und 10(b) zeigt ein
Zeitverlaufsdiagramm, das Übergänge des Fahreranforderungsdrehmoments
DT und des Soll-Drehmoments (d. h. des Steuerungssollwerts, der
dem Soll-Drehmoment TT nachfolgt) in diesem Beispiel veranschaulicht.
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In
diesem Beispiel wird, während die Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit
SPD sich in einem Niedriggeschwindigkeitsbereich befindet, d. h.,
vor dem Zeitpunkt t1, die Geschwindigkeitssteuerung des Fahrzeugs 10 als
das Steuerungsobjekt durch die normale Steuerung durchgeführt.
Das heißt, dass die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 100 entsprechend
der Fahrpedalbetätigungsgröße ACCP (Niederdruckgröße)
des Fahrers durch Verarbeitung von Schritt S46 gemäß 9 ohne
eine Fahrzeuggeschwindigkeitsbegrenzung gesteuert wird. Wie es in 10 gezeigt
ist, führt zu dem Zeitpunkt t1, wenn die Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit
SPD den Steuerungsschwellwert Lt1 überschreitet (d. h.
SPD > Lt1), die Steuerungsbetriebsart
durch die Verarbeitung gemäß 4 einen Übergang
von der normalen Steuerungsbetriebsart zu der Beschleunigungsverringerungssteuerungsbetriebsart
aus. Wie es vorstehend beschrieben worden ist, wird die Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit
SPD aufeinanderfolgend durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 22 erfasst
(sensiert), und wird der Steuerungsschwellwert Lt1 aufeinanderfolgend
durch die Verarbeitungsabfolge gemäß 7 aktualisiert.
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Somit
wird die vorstehend beschriebene Beschleunigungsverringerungssteuerung
von dem Zeitpunkt t1 bis zu dem Zeitpunkt t2 durchgeführt. Das
heißt, dass in diesem Beispiel das Grenzdrehmoment LT kleiner
als das Fahreranforderungsdrehmoment DT wird, und somit die Fahrzeuggeschwindigkeitsregelung
unter Verwendung des Steuerungsschwellwerts Lt1 als den Sollwert
durch die Verarbeitung der Schritt S42 und S43 gemäß 9 durchgeführt
wird. Aufgrund der Fahrzeuggeschwindigkeitsbegrenzung wird die Beschleunigung
des Fahrzeugs 100 ungeachtet davon verringert, ob das Fahrpedal (Betätigungsabschnitt)
zum Verlangsamen betätigt wird. In diesem Zeitabschnitt
(Periode) wird die Verarbeitung zur allmählichen Änderung
durch den Filterabschnitt B4 (vg. 2) bei der Änderung
des Soll-Drehmoments (Steuerungssollwerts) angewandt. Somit ändert
sich das Soll-Drehmoment allmählich zu dem Grenzdrehmoment
LT, wie es vorstehend beschrieben worden ist.
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Dann
führt zum dem Zeitpunkt t2, wenn die Beschleunigung Acc
null wird, die Steuerungsbetriebsart einen Übergang von
der Beschleunigungsverringerungssteuerungsbetriebsart zu der normalen
Steuerungsbetriebsart durch die Schritte S22 und S23 gemäß 5 aus.
Als Ergebnis wird von dem Zeitpunkt t2 bis zu dem Zeitpunkt t3 die Fahrgeschwindigkeit
des Fahrzeugs 100 entsprechend der Fahrpedalbetätigungsgröße
ACCP (Niederdruckgröße) des Fahrers ohne Fahrzeuggeschwindigkeitsbegrenzung
gesteuert. Außerdem wird in diesem Zeitabschnitt die Verarbeitung
zur allmählichen Änderung durch den Filterabschnitt
B4 (vgl. 2) auf die Änderung
des Soll-Drehmoments TT angewandt, wodurch sich das Soll-Drehmoment (Steuerungssollwert)
allmählich auf das Fahreranforderungsdrehmoment DT ändert,
wie es vorstehend beschrieben worden ist.
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Zu
dem Zeitpunkt t3, wenn die Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit SPD die Grenzfahrzeuggeschwindigkeit
Lt0 überschreitet (d. h. Lt0 < SPD), führt die Steuerbetriebsart
einen Übergang von der normalen Steuerungsbetriebsart zu
der Fahrzeuggeschwindigkeitsobergrenzensteuerungsbetriebsart durch
die Verarbeitung gemäß 4 aus. Als
Ergebnis wird eine Regelung (beispielsweise eine bekannte PID-Steuerung)
zum verlangsamen (zur Verlangsamungsseite hin) durchgeführt,
um die Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit SPD, die die Grenzfahrzeuggeschwindigkeit
Lt0 überschritten hat, mit der Grenzfahrzeuggeschwindigkeit
Lt0 durch die Verarbeitung der Schritte S45 und S43 gemäß 9 in Übereinstimmung
zu bringen. Außerdem wird in diesem Zeitabschnitt die Verarbeitung
zu allmählichen Änderung durch den Filterabschnitt
B4 (vgl. 2) auch die Änderung
des Soll-Drehmoments (Steuerungssollwerts) angewandt, wodurch das
Soll-Drehmoment sich allmählich auf das Grenzdrehmoment LT ändert,
wie es vorstehend beschrieben worden ist.
-
Nach
dem Zeitpunkt t3 führt die Steuerungsbetriebsart abwechselnd
einen Übergang von der Fahrzeuggeschwindigkeitsobergrenzensteuerungsbetriebsart
zu der normalen Steuerungsbetriebsart und einen Übergang
von der normalen Steuerungsbetriebsart zu der Fahrzeuggeschwindigkeitsobergrenzensteuerungsbetriebsart
aus, wodurch im Wesentlichen die Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit SPD
auf die Grenzfahrzeuggeschwindigkeit Lt0 in einer stabilen Weise
gesteuert wird.
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Wie
es vorstehend beschrieben worden ist, führt im Prinzip
der Fahrzeuggeschwindigkeitsbegrenzer gemäß dem
Ausführungsbeispiel die Fahrzeuggeschwindigkeitsobergrenzensteuerung (Fahrzeuggeschwindigkeitsbegrenzung)
durch, nachdem die Fahrzeuggeschwindigkeit die Grenzfahrzeuggeschwindigkeit
Lt0 überschreitet, um die maximale Geschwindigkeit des
Fahrzeugs 100 auf oder in der Nähe der Grenzfahrzeuggeschwindigkeit Lt0
einzuschränken. Bevor die Fahrzeuggeschwindigkeit die Grenzfahrzeuggeschwindigkeit
Lt0 erreicht, wird die Beschleunigungsverringerungssteuerung (die
der Fahrzeuggeschwindigkeitsbegrenzung entspricht) durchgeführt,
um ein übermäßiges Ansteigen (das Überschießen)
der Fahrzeuggeschwindigkeit zu verhindern. Als Ergebnis kann ein übermäßiger
Anstieg (das Überschießen) der Fahrzeuggeschwindigkeit
unterdrückt werden, wobei ein hoher Fahrfreiheitsgrad für
den Fahrer und eine hohe Fahrbarkeit beibehalten werden können.
-
Wie
es vorstehend beschrieben worden ist, zeigt der Fahrzeuggeschwindigkeitsbegrenzer
gemäß den Ausführungsbeispielen die folgenden
Wirkungen, beispielsweise:
- (1) Die Erfindung
wird auf den Fahrzeuggeschwindigkeitsbegrenzer (der in der Maschinen-ECU 20 eingebaut
ist) mit dem Programm (dem Programm zur Durchführung der
normalen Steuerung, d. h., der Fahrer- Fahrzeuggeschwindigkeitssteuerungseinrichtung)
zur Steuerung der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 100,
das das durch den Fahrer zu betätigende Fahrpedal (Betätigungsabschnitt)
aufweist, entsprechend der Betätigungsgröße
(Niederdrückgröße) des Fahrpedals angewandt.
Die maximale Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 wird auf
oder in der Nähe der Grenzfahrzeuggeschwindigkeit Lt0 (Fahrzeuggeschwindigkeitsobergrenze)
als die vorgeschriebene obere Grenzgeschwindigkeit durch Beschränkung
der normalen Steuerung des Programms (äquivalent zu der
Bedienung durch den Fahrer) begrenzt. Der Fahrzeuggeschwindigkeitsbegrenzer
weist auf: ein Programm (eine Fahrzeuggeschwindigkeits-Beschaffungseinrichtung) zur
seriellen Beschaffung der gegenwärtigen Fahrgeschwindigkeit
SPD (Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit) des Fahrzeugs 100, ein
Programm (Fahrzeuggeschwindigkeitsobergrenzen-Bestimmungseinrichtung:
S14 gemäß 4) zur Bestimmung,
ob die gegenwärtige Fahrzeuggeschwindigkeit die obere Grenzfahrzeuggeschwindigkeit Lt0 überschreitet,
und ein Programm (ein Programm zur Durchführung der Fahrzeuggeschwindigkeitsobergrenzensteuerung:
eine Fahrzeuggeschwindigkeits-Begrenzungseinrichtung) zur Begrenzung
der maximalen Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 auf oder
in der Nähe der Grenzfahrzeuggeschwindigkeit Lt0 durch
Beschränkung der normalen Steuerung, falls in Schritt S14 bestimmt
wird, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit die Grenzfahrzeuggeschwindigkeit
Lt0 überschreitet. Der Fahrzeuggeschwindigkeitsbegrenzer
weist weiterhin auf: ein Programm (eine Fahrzeugbeschleunigungs-Steuerungseinrichtung) zum
Starten der Beschleunigungsverringerungssteuerung als die Steuerung
zur Verringerung der Beschleunigung (in der Fahrrichtung) des Fahrzeugs 100 ungeachtet
davon, ob das Fahrpedal zum Verlangsamen betätigt wird,
bevor die Ist- Fahrzeuggeschwindigkeit SPD die Grenzfahrzeuggeschwindigkeit
Lt0 erreicht, und zum Stoppen der Beschleunigungsverringerungssteuerung,
wenn erfasst wird, dass die Beschleunigung des Fahrzeugs 100 ausreichend
niedrig wird.
-
Genauer
ist die Vorrichtungskonfiguration (genauer die Programmkonfiguration)
derart vorgesehen, dass das Programm (die Fahrzeugbeschleunigungs-Steuerungseinrichtung)
in Bezug auf die Beschleunigungsverringerungssteuerung aus einem Programm
(einer Startzeitpunkterfassungseinrichtung: Schritte S11 bis S13
gemäß 4) zur Erfassung eines Startzeitpunkts
(beispielsweise des Zeitpunkts t1 gemäß 10)
als den Zeitpunkt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit eine vorgeschriebene hohe
Geschwindigkeit erreicht, indem die Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit
SPD zu jeder Zeit mit dem Schwellwert (Steuerungsschwellwert Lt1),
der auf eine niedrigere Geschwindigkeit als die Grenzfahrzeuggeschwindigkeit
Lt0 eingestellt ist, einem Programm (ein Programm zur Durchführung
der Beschleunigungsverringerungssteuerung: eine Beschleunigungssteuerungs-Starteinrichtung)
zum Starten (Durchführen) der Beschleunigungsverringerungssteuerung
auf der Grundlage des Startzeitpunkt, einem Programm (eine Endzeitpunkterfassungseinrichtung:
Schritt S21 bis Schritt S23 gemäß 5)
zur Erfassung eines Endzeitpunkts (beispielsweise dem Zeitpunkt
t2 gemäß 10) als
dem Zeitpunkt, wenn die Beschleunigung als das Steuerungsobjekt
der Beschleunigungsverringerungssteuerung sich auf einen vorgeschriebenen
Beschleunigungspegel während der Ausführung der
Beschleunigungsverringerungssteuerung verringert, und einem Programm
(einer Beschleunigungssteuerungs-Stoppeinrichtung) zum Stoppen der Beschleunigungsverringerungssteuerung
auf der Grundlage des Endzeitpunkts aufgebaut.
-
Diese
Konfiguration ermöglicht die Beibehaltung eines hohen Fahrfreiheitsgrades
für den Fahrer und eine hohe Fahrbarkeit, wohingegen ein übermäßiger
Anstieg (das Überschießen) der Fahrzeuggeschwindigkeit
unterdrückt wird.
- (2) Das Programm
zur Durchführung der Fahrzeuggeschwindigkeitsobergrenzensteuerung
führt die Regelung zum Verlangsamen durch, um die Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit
SPD zu jeder Zeit, die durch das vorstehend beschriebene Programm
(die Fahrzeuggeschwindigkeits-Beschaffungseinrichtung) beschafft
wird, mit der Grenzfahrzeuggeschwindigkeit Lt0 in Übereinstimmung
zu bringen, falls Schritt S14 gemäß 4 bestimmt,
dass die Fahrzeuggeschwindigkeit die Grenzfahrzeuggeschwindigkeit
Lt0 überschreitet. Dies ermöglicht eine korrektere
und leichtere Verwirklichung der vorstehend beschriebenen Fahrzeuggeschwindigkeitsobergrenzensteuerung.
- (3) Das Programm zur Durchführung der normalen Steuerung
führt die Fahrzeuggeschwindigkeitssteuerung durch Steuerung
des Ausgangsdrehmoments der in dem Fahrzeug 100 eingebauten
Maschine 10 durch, und das Programm zur Durchführung
der Beschleunigungsverringerungssteuerung führt die Beschleunigungsverringerungssteuerung
durch Steuerung des Ausgangsdrehmoments der in dem Fahrzeug 100 eingebauten
Maschine 10 durch. Durch Steuerung der Fahrzeuggeschwindigkeit
(Fahrgeschwindigkeit) oder der Fahrzeugbeschleunigung (der Beschleunigung
in der Fahrtrichtung) durch die Drehmomentsteuerung auf diese Weise
kann die hohe Fahrbarkeit beibehalten werden.
- (4) Das Programm zur Durchführung der Beschleunigungsverringerungssteuerung
führt die Regelung der Fahrzeuggeschwindigkeit zum Verlangsamen
durch, bei der der in den Schritten S11 und S12 gemäß 4 verwendete
Steuerungsschwellwert Lt1 als Sollwert verwendet wird. Diese Konfiguration
ermöglicht eine leichte und korrekte Durchführung
der Beschleunigungsverringerungssteuerung als eine Erweiterung der Fahrzeuggeschwindigkeitssteuerung
lediglich durch Änderung des Fahrzeuggeschwindigkeitssollwerts.
- (5) Das Programm zum Durchführen der normalen Steuerung
weist zumindest ein Programm (einen Fahreranforderungsdrehmomentberechnungsabschnitt)
zur Berechnung des Fahreranforderungsdrehmoments DT entsprechend
der Betätigungsgröße ACCP des Fahrpedals
(Betätigungsabschnitts) und ein Programm (einen Fahrerdrehmomentsteuerungsabschnitt)
zur Steuerung des Ausgangsdrehmoments der in dem Fahrzeug 100 eingebauten
Maschine 10 durch Verwendung des berechneten Fahreranforderungsdrehmoments
DT als Sollwert auf. Das Programm zur Durchführung der
Beschleunigungsverringerungssteuerung weist auf: zumindest ein Programm
(einen Anforderungsdrehmomentbestimmungsabschnitt: S43 in 9)
zur Bestimmung, ob das Fahreranforderungsdrehmoment DT niedrig genug
ist, um eine Ausführung der Beschleunigungsverringerungssteuerung
zu ermöglichen, und ein Programm (ein Beschleunigungsdrehmomentsteuerungsabschnitt)
zur Steuerung des Ausgangsdrehmoments der in dem Fahrzeug 100 eingebauten
Maschine 10 durch Verwendung des Fahreranforderungsdrehmoments
DT als Sollwert, falls Schritt S43 bestimmt, dass das Fahreranforderungsdrehmoment
DT bei Start der Beschleunigungsverringerungssteuerung ausreichend
niedrig ist. Dies ermöglicht, eine hohe Fahrbarkeit beizubehalten.
- (6) Der Fahrzeuggeschwindigkeitsbegrenzer weist weiterhin ein
Programm (S42 in 9) zur Bestimmung der Größe
des Drehmoments (des Grenzdrehmoments LT), die für die
Fahrzeuggeschwindigkeitsbegrenzung geeignet ist, auf der Grundlage
des in den Schritten S11 und S12 gemäß 4 berechneten
Steuerungsschwellwerts Lt1 und der Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit SPD
jeder Zeit auf, die durch das vorstehend beschriebene Programm (die
Fahrzeuggeschwindigkeits-Beschaffungseinrichtung) beschafft wird. Schritt
S43 in 9 bestimmt die Größe des Fahreranforderungsdrehmoments
DT auf der Grundlage des Grenzdrehmoments LT. Dies ermöglicht eine
korrekte Durchführung der Bestimmung bezüglich
der Größe des Fahreranforderungsdrehmoments DT
(d. h. einer Bestimmung, ob das Fahreranforderungsdrehmoment DT
als das Soll-Drehmoment verwendet werden sollte oder nicht).
- (7) Der Fahrzeuggeschwindigkeitsbegrenzer weist weiterhin ein
Programm (eine Beschleunigungsbeschaffungseinrichtung: S31 gemäß 7)
zur Beschaffung der gegenwärtigen Beschleunigung Acc (Ist-Beschleunigung)
des Fahrzeugs 100 und ein Programm (eine Fahrzeuggeschwindigkeits-Bestimmungsschwellwert-Einstellungseinrichtung:
Schritte S32 bis S35 gemäß 7) zur variablen
Einstellung des Steuerungsschwellwerts Lt1 auf der Grundlage der
gegenwärtigen Beschleunigung Acc auf. Dies ermöglicht
die Einstellung des Steuerungsschwellwerts Lt1 auf einen geeigneten
Wert entsprechend der gegenwärtigen Beschleunigung Acc
des Fahrzeugs 100.
- (8) Die Schritte S32 bis S35 gemäß 7 stellen den
Steuerungsschwellwert Lt1 derart ein, dass die Schwellwertlücke ΔLt
als die Lücke zwischen dem einzustellenden Steuerungsschwellwert
Lt1 und der Grenzfahrzeuggeschwindigkeit Lt0 mit Ansteigen der in
Schritt S31 beschafften gegenwärtigen Beschleunigung Acc
ansteigt (vgl. 8). Dies verhindert genauer
einen übermäßigen Anstieg (Überschießen)
der Fahrzeuggeschwindigkeit.
- (9) Die Vorrichtungskonfiguration (Programmkonfiguration) weist
ein Programm (einen Beschleunigungsbeschaffungsabschnitt: S22 gemäß 5) zur
Beschaffung der gegenwärtigen Beschleunigung Acc (Ist-Beschleunigung)
des Fahrzeugs 100 und ein Programm (einen Beschleunigungsbestimmungsabschnitt:
S22 gemäß 5) zur Bestimmung
auf, ob die gegenwärtige Beschleunigung Acc ein Wert (gemäß dem
Ausführungsbeispiel null) ist, der mit dem vorgeschriebenen Beschleunigungspegel
vergleichbar ist, indem die gegenwärtige Beschleunigung
Acc mit dem vorgeschriebenen Schwellwert A verglichen wird. Dies
ermöglicht eine leichte und geeignete Bestimmung, ob die
Beschleunigung des Fahrzeugs 100 ausreichend niedrig geworden
ist.
- (10) Schritt S22 gemäß 5 bestimmt
(berechnet) die Ist-Beschleunigung Acc direkt aus dem durch den
Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 22 erfassten Erfassungswert
der Fahrzeuggeschwindigkeit. Dies ermöglicht eine genauere
Bestimmung.
- (11) Der in Schritt S22 gemäß 5 verwendete Schwellwert
A ist auf einen Wert entsprechend der Nullbeschleunigung des Fahrzeugs 100 eingestellt.
Dies ermöglicht eine zuverlässigere Vermeidung
eines übermäßigen Anstiegs (Überschießen)
der Fahrzeuggeschwindigkeit.
- (12) Der Fahrzeuggeschwindigkeitsbegrenzer weist weiterhin eine
Steuerungsbetriebsartschalteinrichtung zum Schalten der Steuerungsbetriebsart
von der Beschleunigungsverringerungssteuerung auf eine vorgeschriebene
Art der Fahrzeuggeschwindigkeitssteuerung bei Stoppen der Beschleunigungsverringerungssteuerung
auf. Das heißt, dass nach Stoppen der Beschleunigungsverringerungssteuerung
ein Schalten der Steuerungsbetriebsart automatisch aus der gestoppten
Beschleunigungsverringerungssteuerung auf die vorgeschriebene Art
der Fahrzeuggeschwindigkeitssteuerung (gemäß diesem
Ausführungsbeispiel der normalen Steuerung) durchgeführt
wird. Somit wird der Fahrfreiheitsgrad für den Fahrer durch
Schalten der Steuerungsbetriebsart die normale Steuerung erhöht,
nachdem das Überschießen durch die Beschleunigungsverringerungssteuerung
verhindert worden ist. Als Ergebnis kann eine Unannehmlichkeit aufgrund
der Nichtübereinstimmung zwischen der Fahrzeugbetätigung
durch den Fahrer und der tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit
(Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit) unterbunden werden, so dass eine hohe
Fahrbarkeit beibehalten wird.
- (13) Der Fahrzeuggeschwindigkeitsbegrenzer weist weiterhin ein
Programm (eine Einrichtung zur allmählichen Änderung
des Sollwerts: der Filterabschnitt B4 gemäß 2)
zum Glätten der Änderung des Sollwerts (d. h.
allmähliche Änderung des Sollwerts) in Bezug auf
die Steuerung des Ausgangsdrehmoments der in dem Fahrzeug 100 eingebauten
Maschine 10 auf. Dies ermöglicht es, eine schnelle
Drehmomentänderung (Drehmomenterschütterung) beim
Schalten zwischen der Ausführung und der Nichtausführung der
Geschwindigkeitsbegrenzung zu unterdrücken, so dass eine
Verschlechterung der Fahrbarkeit, die mit der Drehmomenterschütterung
(Drehmomentschock) auftritt, unterdrückt werden kann.
-
Das
vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel kann in den
nachstehend beschriebenen Weisen beispielsweise modifiziert werden.
-
Gemäß dem
vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wird der Steuerungsschwellwert Lt1
in der in 7 gezeigten Weise eingestellt.
Jedoch wird in dieser Weise der Einstellung, wenn einmal der Steuerungsschwellwert
Lt1 eingestellt ist, im Prinzip der Steuerungsschwellwert Lt1 nicht
erneut eingestellt, bis die Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit SPD unter
den Steuerungsschwellwert Lt1 abfällt. Das heißt,
dass, wie es durch eine jeweils mit Doppelpunkten unterbrochene
gestrichelte Linie SPD0 in 10 angegeben
ist, falls die Fahrzeugbeschleunigung ausreichend abgesenkt worden
ist, so dass die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 sich
verringert und das Fahrzeug 100 erneut beschleunigt wird,
bevor die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 100 niedriger
als der Steuerungsschwellwert Lt1 wird, eine Möglichkeit
besteht, dass das Fahrzeug 100 übermäßig
beschleunigt wird, bis das Fahrzeug die Grenzfahrzeuggeschwindigkeit
Lt0 erreicht. In diesem Fall bestehen Bedenken, dass ein starker übermäßiger
Anstieg (Überschießen) auftritt (wie es durch
die mit zwei Punkten unterbrochene gestrichelte Linie SPD0 in 10(a) angegeben ist). Im Hinblick auf
einen derartigen Fall ist es effektiv, die Verarbeitung gemäß 7 mit
einer Verarbeitung zur Einstellung des Schwellwerts Lt1 in einer
Weise gemäß 11 zu
ersetzen.
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In
der Verarbeitung gemäß 11 ist
ein Schritt S30 der Bestimmung, ob das Flag F1 auf 0 gesetzt ist,
vor den Schritten S31 und S32 der Verarbeitung gemäß 7 vorgesehen.
Falls das Flag F1 auf 0 gesetzt ist, d. h., falls keine Beschleunigungsverringerungssteuerung durchgeführt
wird, werden die Schritte S31 und S32 invariabel ausgeführt
(wie in der Verarbeitung gemäß 7).
Der vorstehend beschriebene zeitweilige Schwellwert TmpLt1 wird
nicht verwendet und Schritt S33a ist anstelle der Schritte S33 bis
S35 vorgesehen. Falls die Beschleunigungsverringerungssteuerung
nicht durchgeführt wird, wird der Steuerungsschwellwert
Lt1 invariabel in Schritt S33a aktualisiert. Entsprechend dem Einstellungsverfahren
gemäß 11 wird
der Steuerungsschwellwert Lt1 aufeinanderfolgend (sequenziell) während
der Zeitdauer von t2 bis t3 aktualisiert, selbst falls die Fahrzeugbeschleunigung
ausreichend abgesenkt worden ist, so dass die Geschwindigkeit des
Fahrzeugs 100 sich verringert und das Fahrzeug 100 erneut
beschleunigt wird, bevor die Fahrgeschwindigkeit niedriger als der
Steuerungsschwellwert Lt1 wird, wie es durch die mit zwei Punkten
unterbrochene gestrichelte Linie SPD0 in 10(a) angegeben
ist. Als Ergebnis wird die Beschleunigungsverringerungssteuerung
ausgeführt, bevor die Fahrzeuggeschwindigkeit die Grenzfahrzeuggeschwindigkeit
Lt0 erreicht, wodurch die Beschleunigung des Fahrzeugs 100 ausreichend
abgesenkt wird.
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Es
ist ebenfalls effektiv, eine Schaltungsbetriebsart der Steuerungsbetriebsart
gemäß 12 einschließlich
einer anderen Steuerungsbetriebsart anstelle der vorstehend beschriebenen
Schaltungsbetriebsart der Steuerungsbetriebsart gemäß 6 anzuwenden.
In der Schaltungsbetriebsart gemäß 12 ist
eine Übergangssteuerungsbetriebsart CL4 als eine Steuerungsbetriebsart
hinzugefügt, die ausgeführt wird, wenn die Fahrzeugbeschleunigung ausreichend
abgesenkt worden ist und die Beschleunigungsverringerungssteuerung
gestoppt ist (Acc ≤ A). Genauer wird in dieser Steuerung
die Fahrzeuggeschwindigkeit zu der Grenzfahrzeuggeschwindigkeit
Lt0 (Fahrzeuggeschwindigkeitsobergrenze) gesteuert (erhöht),
um einen Übergang der Steuerungsbetriebsart zu der Fahrzeuggeschwindigkeitsobergrenzensteuerungsbetriebsart
CL2 zu machen. Somit wird die Fahrzeuggeschwindigkeit auf die Grenzfahrzeuggeschwindigkeit
Lt0 stabilisiert, wobei die Möglichkeit eines Geschwindigkeitsübergangs,
der durch die mit zwei Punkten unterbrochene gestrichelte Linie
SPD0 in 10(a) angegeben ist, unterdrückt
wird.
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Eine
weitere Steuerungsbetriebsart (eine Steuerungsbetriebsart mit beliebiger
Einstellung) kann als eine Steuerungsbetriebsart hinzugefügt werden,
die auszuführen ist, wenn die Fahrzeugbeschleunigung ausreichend
abgesenkt worden ist und die Beschleunigungsverringerungssteuerung
gestoppt ist (Acc ≤ A). Beispielsweise kann in der Schaltungsbetriebsart
der Steuerungsbetriebsart gemäß 6 eine
oder mehrere vorgeschriebene Steuerungsbetriebsarten in dem Schaltungspfad
von der Beschleunigungsverringerungssteuerungsbetriebsart CL3 zu
der normalen Steuerungsbetriebsart CL1 hinzugefügt werden,
so dass das Steuerungsbetriebsartschalten in zwei oder mehr Schritte
unterteilt ist. Somit kann die Steuerungsbetriebsart schrittweise
geschaltet werden, wodurch eine schnelle Änderung der Steuerungsbetriebsart
(insbesondere die Änderung des Solldrehmoments) geglättet
werden kann.
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Gemäß dem
vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wird angenommen,
dass der in 2 gezeigte Filterabschnitt B4
ständig (invariabel) das Filtern des durch den Schaltabschnitt
B3 ausgewählten Ausgangs anwendet. Jedoch ist die Erfindung
nicht darauf begrenzt. Stattdessen kann der Filterabschnitt B4 derart
konfiguriert sein, dass das Filtern lediglich dann angewendet wird,
wenn die vorstehend beschriebene Steuerungsbetriebsart geschaltet
wird. Das Filtern ist nicht unverzichtbar, sondern der Filterabschnitt
B4 kann in beliebiger Weise in Abhängigkeit von der Anwendung
und dergleichen entfallen.
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In
dem Erfassungsverfahren (Erfassungsmechanismus) der Fahrzeuggeschwindigkeit
und der Beschleunigung kann ein Erfassungswert einer Maschinendrehzahl
(Kurbelwellendrehzahl), die durch einen Kurbelwinkelsensor oder
dergleichen erfasst wird, anstelle des durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 22 erfassten
Erfassungswerts der Fahrzeuggeschwindigkeit verwendet werden.
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In
dem Erfassungsverfahren (Erfassungsmechanismus) der Fahrzeugbeschleunigung
während der Beschleunigungsverringerungssteuerung kann
die gegenwärtige Beschleunigung indirekt auf der Grundlage
einer seit dem Start der Beschleunigungsverringerungssteuerung verstrichenen
Zeit, der gegenwärtigen Fahrzeuggeschwindigkeit während
der Steuerung oder dergleichen indirekt bestimmt (geschätzt)
werden.
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Der
in Schritt S22 gemäß 5 verwendete Schwellwert
A ist auf einen Wert entsprechend der Nullbeschleunigung des Fahrzeugs
eingestellt. Die Erfindung ist nicht darauf begrenzt. Statt dessen kann
der Schwellwert A auf einen geeigneten Wert, der vorab durch ein
Experiment oder dergleichen bestimmt wird, einen Wert (Variable)
der in geeigneter Weise entsprechend einer gegenwärtigen
Situation gelernt wird, oder dergleichen eingestellt werden. Ebenfalls
in diesem Fall ist es, wie in dem Fall der Verarbeitung von Schritt
S22 gemäß 5, effektiv, den
Schwellwert A derart einzustellen, dass die gegenwärtige
Beschleunigung Acc ein Wert ist, der mit einem vorgeschriebenen
Beschleunigungspegel vergleichbar ist, wenn die gegenwärtige
Beschleunigung (Ist-Beschleunigung Acc) niedriger als der Schwellwert
A ist. Das heißt, es ist effektiv, zu bestimmen, dass die
Fahrzeugbeschleunigung ausreichend niedrig geworden ist, wenn die
gegenwärtige Beschleunigung Acc niedriger als der Schwellwert
A ist.
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Bei
der Einstellung des in den Schritten S11 und S12 gemäß 4 verwendeten
Steuerungsschwellwerts Lt1 ist es effektiv, den Steuerungsschwellwert
Lt1 auf der Grundlage nicht nur der Beschleunigung Acc, sondern
ebenfalls der Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit SPD einzustellen. Es ist
möglich, den Steuerungsschwellwert Lt1 als einen festen Wert
einzustellen. Weiterhin ist die Anzahl der Schwellwerte nicht auf
eins begrenzt. Statt dessen können eine Vielzahl fester
Schwellwerte als Steuerungsschwellwerte Lt1 eingestellt werden,
und die mehreren Schwellwerte können geschaltet werden und
bei der Erfassung des Startzeitpunkts der Beschleunigungsverringerungssteuerung
beispielsweise verwendet werden.
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Es
ist ebenfalls möglich, auf der Grundlage des Steuerungsschwellwerts
Lt1 und der Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit SPD mit der Verwendung eines vorgeschriebenen
Kennfeldes, einer Gleichung oder dergleichen ohne Berechnung des
Grenzdrehmoments LT direkt zu bestimmen, ob das Fahreranforderungsdrehmoment
DT verwendbar ist. In diesem Fall wird, falls das Fahreranforderungsdrehmoment DT
verwendbar ist, das Fahreranforderungsdrehmoment DT als das Soll-Drehmoment
TT eingestellt. Falls das Fahreranforderungsdrehmoment DT nicht verwendbar
ist, wird das Soll-Drehmoment TT auf einen geeigneten Wert auf der
Grundlage des Steuerungsschwellwerts Lt1 und der Fahrzeuggeschwindigkeit SPD
entsprechend dem vorgeschriebenen Kennfeld oder der Gleichung eingestellt.
Es ist effektiv, einen optimalen Wert (justierten Wert), der vorab durch
ein Experiment oder dergleichen bestimmt wird, als den eingestellten
Wert zu verwenden.
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Gemäß dem
vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wird das Grenzdrehmoment
LT für die Fahrzeuggeschwindigkeitsbegrenzung zur Durchführung
der Fahrzeuggeschwindigkeitsbegrenzung durch die Drehmomentsteuerung
berechnet. Alternativ dazu kann eine ähnliche Fahrzeuggeschwindigkeitsbegrenzung
durch Einstellung einer Begrenzung auf die Fahrpedalbetätigungsgröße
durchgeführt werden. In diesem Fall kann der Fahrer das Fahrpedal
nicht über einen Versatz entsprechend dem Grenzdrehmoment
LT hinaus niederdrücken.
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Um
einen Fall zu berücksichtigen, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit
die Grenzfahrzeuggeschwindigkeit Lt0 erreicht, bevor die Fahrzeugbeschleunigung
ausreichend niedrig wird, wird gemäß dem vorstehend
beschriebenen Ausführungsbeispiel die Beschleunigungsverringerungssteuerung
gestoppt und wird ein Übergang zu der Fahrzeuggeschwindigkeitsobergrenzensteuerung durchgeführt,
wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit die Grenzfahrzeuggeschwindigkeit
Lt0 erreicht. Die Erfindung ist nicht darauf begrenzt. Beispielsweise kann
die Beschleunigungsverringerungssteuerung gestoppt werden und kann
ein Übergang zu der Fahrzeuggeschwindigkeitsobergrenzensteuerung durchgeführt
werden, nachdem die Beschleunigung des Fahrzeugs 100 ausreichend
durch Fortsetzen der Beschleunigungsverringerungssteuerung verringert
worden ist.
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Gemäß dem
vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die Erfindung
auf die Dieselbrennkraftmaschine angewandt. Im Wesentlichen kann
die Erfindung ebenfalls auf andere Maschinen, wie einem Ottomotor
einschließlich eines Benzindirekteinspritzungsmotors in ähnlicher
Weise angewandt werden.
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Gemäß den
vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen und Modifikationen
ist die Verwendung verschiedener Arten von Software (Programmen)
angenommen. Alternativ dazu können ähnliche Funktionen
durch Hardware, wie besondere Schaltungen, implementiert werden.
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Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf die offenbarten Ausführungsbeispiele
begrenzt, sondern kann in vielerlei anderer Weise ohne Abweichen
von dem Umfang der Erfindung implementiert werden, wie er durch
die beigefügten Patentansprüche definiert ist.
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Ein
Fahrzeuggeschwindigkeitsbegrenzer schränkt die durch eine
Fahrbetätigung eines Fahrers durchgeführte Geschwindigkeitssteuerung
ein, um die maximale Geschwindigkeit auf oder in die Nähe
einer Grenzfahrzeuggeschwindigkeit (Lt0) einzugrenzen, falls die
Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit (SPD) die Grenzfahrzeuggeschwindigkeit
(Lt0) überschreitet. Der Fahrzeuggeschwindigkeitsbegrenzer weist
ein Programm (S11, S12, S13) zur Erfassung eines Zeitpunkts (t1),
zu dem die Fahrzeuggeschwindigkeit (SPD) eine vorgeschriebene hohe
Geschwindigkeit erreicht, durch Vergleich der Fahrzeuggeschwindigkeit
(SPD) mit einem Schwellwert (Steuerungsschwellwert) (Lt1), der niedriger
als die Grenzfahrzeuggeschwindigkeit (Lt0) eingestellt ist, ein
Programm (S42, S43, B1b, B2a, B2b) zum Starten (Durchführen)
einer Beschleunigungsverringerungssteuerung auf der Grundlage des
erfassten Zeitpunkts (t1), ein Programm (S21, S22, S23) zur Erfassung
eines Zeitpunkts (t2), zu dem eine Beschleunigung als ein Steuerungsobjekt
auf einen vorgeschriebenen Pegel während der Beschleunigungsverringerungssteuerung
verringert worden ist, und ein Programm (S23) zum Stoppen der Beschleunigungsverringerungssteuerung
auf der Grundlage des letzteren erfassten Zeitpunkts (t2) auf.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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