DE3441070C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Steuern der Fahrgeschwindigkeit eines Fahrzeuges mit Verbrennungsmotor, mit einem Signalgeber zur Lieferung einer Größe, welche einem automatisch geregelten Sollwert entspricht, einem Istwertgeber zur Lieferung eines die Fahrzeuggeschwindigkeit wiedergebenden Istwertes und mit Mitteln, um beim Wechseln von manuellem auf automatisch geregelten Fahrbetrieb ein stoßfreies Verzögern der Fahrgeschwindigkeit zu erzielen.

Automatische Einrichtungen zum Steuern der Fahrgeschwindigkeit eines Fahrzeuges mit Verbrennungsmotor sind in großem Umfang verwendet worden, um die Geschwindigkeit von Fahrzeugen automatisch auf einer gewünschten Geschwindigkeit zu halten.

Aus der gattungsbildenden DE-PS 31 30 099 ist eine derartige Einrichtung bekannt. Diese dient ebenfalls zur elektrischen Regelung der Geschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs und enthält einen Führungssignalgeber zur Lieferung einer Größe, welche einem automatisch geregelten Sollwert entspricht. Nachdem bei dieser bekannten Einrichtung auch ein Fahrzeuggeschwindigkeitssignal erzeugt wird, muß zwangsläufig auch ein Istwertgeber zur Lieferung eines solchen Fahrzeuggeschwindigkeitssginals vorhanden sein. Es sind auch Mittel zum Wechseln vom manuellen auf den automatisch geregelten Fahrbetrieb vorhanden, um einen stoßfreien Übergang zu erzielen.

Die DE-OS 27 01 567 betrifft ebenfalls eine Einrichtung zum Steuern der Fahrgeschwindigkeit eines Fahrzeugs mit Verbrennungsmotor mit einem Regler für den Verbrennungsmotor. Zur Erzielung einer gewünschten Fahrzeuggeschwindigkeit wird zwischen einem Einstellglied, das Geschwindigkeitsänderungen registriert, und dem Motorregler wenigstens ein Funktionsgenerator sowie ein Integrator vorgesehen, wobei der Integrator die Sollgeschwindigkeit des Fahrzeugs abhängig von der Betätigung des Einstellgliedes bestimmt.

Aus der DE-OS 28 31 238 ist eine digitale Regeleinrichtung für die Fahrgeschwindigkeit eines Kraftfahrzeuges bekannt, die einen Istwertgeber, eine Speichereinrichtung für einen Sollwert und eine Schaltvorrichtung enthält, um einen Istwert in einen Speicher zu übertragen. Außerdem sind Mittel zur Durchführung eines Istwert-Sollwert-Vergleichs vorgesehen. Diese bekannte Regeleinrichtung ist mit einer Hilfs-Sollwert-Speichereinrichtung ausgestattet, in der durch digitale Zählvorgänge eine Rampe erzeugbar ist, wobei der Rampenwert während einer durch die Regeleinrichtung zu bewirkenden Fahrgeschwindigkeitsänderung einen zusätzlichen Sollwert vorgibt.

Schließlich ist aus der DE-OS 29 21 214 ein Verfahren zur Fahrgeschwindigkeitsregelung und ein Fahrgeschwindigkeitsregler bekannt. Dabei ist ein Istwertgeber vorgesehen, der ein Signal mit einer dem Istwert proportionalen Frequenz erzeugt. Ein Sollwertsignal wird in eine zu diesem proportionale Frequenz umgesetzt, so daß der Istwert-Sollwert-Vergleich auf der Grundlage eines Frequenzvergleiches vorgenommen wird.

Allen zuvor aufgeführten Einrichtungen zum Steuern der Fahrzeuggeschwindigkeit ist gemeinsam, daß zur Ermittlung der Regeldaten Parameter, wie beispielsweise die Stellung der Drosselklappe, verwendet werden. Derartige Regelparameter geben jedoch die tatsächliche Fahrgeschwindigkeit nur dann relativ genau an, wenn das Fahrzeug auf einer ebenen Straße fährt, also auf einer Straße, die horizontal verläuft. Bei Bergauffahrt oder Bergabfahrt können sich ganz erhebliche Fehler ergeben.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Einrichtung zum Steuern der Fahrgeschwindigkeit eines Fahrzeuges mit Verbrennungsmotor der angegebenen Gattung zum schaffen, die eine exakte Steuerung bzw. Regelung der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges unabhängig davon ermöglicht, ob das Fahrzeug horizontal, bergauf oder bergab fährt.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 definierten Merkmale gelöst.

Zweckmäßige Ausgestaltungen des Gegenstandes nach der vorliegenden Erfindung werden durch die Merkmale in den Unteransprüchen definiert.

Dadurch, daß eine Einrichtung zum Steuern der Fahrgeschwindigkeit eines Fahrzeugs mit Verbrennungsmotor gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 mit einer ersten Rechenschaltung ausgestattet ist, um aus der erfaßten Ist-Geschwindigkeit einen automatisch geregelten Sollwert für den Kraftstoffbedarf zu berechnen, der zum Einhalten der entsprechenden gewünschten Sollgeschwindigkeit erforderlich ist, und außerdem eine zweite Rechenschaltung enthält, um einen von der Stellung des Gaspedals abhängigen manuell geregelten Sollwert für den Kraftstoffbedarf zu berechnen, der zum Fahren mit entsprechendem manuell geregeltem Sollwert erforderlich ist, und zusätzlich eine Auswahlschaltung enthält, die zur Auswahl des größeren der beiden berechneten Werte und Bildung eines Steuersignals für die Bemessung der Kraftstoffzufuhr zum Anpassen der Ist-Geschwindigkeit an die dem größeren der berechneten Sollwerte entsprechenden Sollgeschwindigkeit durchführt, und einen Vergleicher zum Vergleichen der beiden berechneten Sollwerte für den Kraftstoffbedarf aufweist, und schließlich eine Modifizierschaltung zum Modifizieren des automatisch geregelten Sollwertes anhand des Vergleichsergebnisses der beiden berechneten Sollwerte in der Weise enthält, daß bei plötzlichem Absinken des automatisch geregelten Sollwertes unter den manuell geregelten Sollwert der automatisch geregelte Sollwert auf das Niveau des manuell geregelten Sollwertes effektiv nachgeführt wird, ist es möglich, unabhängig davon, ob das Fahrzeug bergauf oder bergab fährt, die Fahrzeuggeschwindigkeit zuverlässig auf einem bestimmten Wert zu halten.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen im einzelnen erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockdiagramm einer Ausführungsform einer Fahrzeuggeschwindigkeits-Steuereinrichtung gemäß der Erfindung, welche bei einem von einem Dieselmotor angetriebenen Fahrzeug angewendet ist;

Fig. 2 eine Kurvendarstellung, in welcher die Beziehung zwischen verschiedenen Signalen über der Zeit während des Betriebs der Fahrzeuggeschwindigkeits-Steuereinrichtung der Fig. 1 dargestellt ist;

Fig. 3 eine Kurvendarstellung, welche die Änderung in der Fahrzeuggeschwindigkeit entsprechend dem Betrieb der Fahrzeuggeschwindigkeits-Einrichtung der Fig. 1 wiedergibt, wie in Fig. 2 dargestellt ist;

Fig. 4 ein Flußdiagramm eines Programms, das von einem Mikrocomputer durchzuführen ist, der als datenmodifizierte Schaltung der Fahrzeuggeschwindigkeits-Steuereinrichtung der Fig. 1 verwendet worden ist;

Fig. 5 ein Blockdiagramm einer zweiten Ausführungsform einer Fahrzeuggeschwindigkeits-Steuereinrichtung gemäß der Erfindung, und

Fig. 6 das Flußdiagramm eines Programms, das von der zentralen Verarbeitungseinheit der Fahrzeuggeschwindigkeits-Steuereinrichtung der Fig. 5 auszuführen ist.

In Fig. 1 ist ein Blockdiagramm einer Ausführungsform einer Fahrzeuggeschwindigkeits-Steuereinrichtung gemäß der Erfindung dargestellt, das bei einem von einem Dieselmotor angetriebenen Fahrzeug angewendet ist. Die in ihrer Gesamtheit mit 1 bezeichnete Fahrzeuggeschwindigkeits-Steuereinrichtung steuert die Geschwindigkeit eines (nicht dargestellten), von einem Dieselmotor 2 angetriebenen Fahrzeugs, indem die Stellung einer Steuerzahnstange 4 einer Kraftstoffeinspritzpumpe 3 entsprechend reguliert wird, um dem Dieselmotor 2 Kraftstoff zuzuführen. Die Steuereinrichtung 1 hat eine erste Rechenschaltung 6, um erste Daten DQ₁, welche eine erste Menge an zugeführtem Kraftstoff Q₁ darstellen, die notwendig ist, um die Fahrzeuggeschwindigkeit auf einer gewünschten Sollgeschwindigkeit zu halten, entsprechend Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten DV zu berechnen, welche von einem Fahrzeuggeschwindigkeitsdetektor 5 erzeugt werden und welche die Fahrzeuggeschwindigkeit zu jedem Augenblick anzeigen, und hat eine zweite Rechenschaltung 8 zum Berechnen von zweiten Daten DQ₂, welche eine zweite Menge an zugeführtem Kraftstoff Q₂ darstellen, die notwendig ist, um die Fahrzeuggeschwindigkeit entsprechend der Betätigungsstellung eines Gaspedals 7 jeden Augenblick zu steuern.

Das Gaspedal 7 ist mit einem Beschleunigungsdetektor 9 verbunden, welcher Beschleunigungsdaten DA erzeugt, welche die Stellung bzw. das Durchdrücken des Gaspedals 7 anzeigen. Beschleunigungsdaten DA und ein Motordrehzahlsignal DE, das von dem Motor-Drehzahldetektor 10 erzeugt worden ist und die Drehzahl des Dieselmotors 2 anzeigt, werden der zweiten Rechenschaltung 8 zugeführt, in welcher die zweite Menge an zugeführtem Kraftstoff Q₂, welche erforderlich ist, um die Fahrzeuggeschwindigkeit jeden Augenblick entsprechend der Betätigung bzw. der Stellung des Gaspedals 7 zu steuern, berechnet wird. Daten, welche das berechnete Ergebnis anzeigen, werden als die zweiten Daten DQ₂ erzeugt und an einen Datenselektor bzw. eine Auswahlschaltung 11 angelegt.

Die erste Rechenschaltung 6 bildet im Zusammenwirken mit einem Steuersignalgenerator 12 eine Steuereinrichtung für die automatische Regelung der gewünschten Fahrzeuggeschwindigkeit. Die erste Rechenschaltung 6 weist einen normalerweise geschlossenen Schalter 14, welcher geschlossen ist, wenn ein Setzschalter 13 gedrückt ist, und einen Speicher 15 (als ersten Speicher der Gesamtschaltung Fig. 1) auf, welcher über den Schalter 14 mit dem Fahrzeuggeschwindigkeitsdetektor bzw. Istwertgeber 5 verbunden ist. Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten DV aus dem Istwertgeber 5 werden zu dem Zeitpunkt, an welchem der geschlossene Schalter 14 wieder geöffnet wird, als Sollfahrzeuggeschwindigkeitsdaten DV₀ in dem Speicher 15 gespeichert, und die in dem Speicher 15 gespeicherten Daten DV₀ werden an eine Rechenschaltung 16 angelegt, in welche auch die Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten DV aus dem Istwertgeber 5 eingegeben werden. Die erste Menge an zugeführtem Kraftstoff Q₁, die erforderlich ist, um die tatsächliche bzw. Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit auf der Sollfahrzeuggeschwindigkeit zu halten, welche durch die Sollfahrzeuggeschwindigkeitsdaten DV₀ bestimmt worden ist, wird durch die Rechenschaltung 16 berechnet, und Daten, welche das berechnete Ergebnis bilden, werden als die ersten Daten DQ₁ erzeugt, welche über einen Schalter 17 an eine Datenmodifizierschaltung 18 angelegt werden.

Der Schalter 17 schließt, wenn der Pegel auf einer Ausgangsschaltung 12 a hocht ist, und ist offen, wenn deren Pegel niedrig ist. Zusätzlich zu dem Setzschalter 13 sind ein Wiederaufnahmeschalter 19, ein Bremsenschalter 20, welcher angeschaltet wird, wenn ein (nicht dargestelltes) Bremspedal gedrückt wird, ein Kupplungsschalter 21, welcher angeschaltet wird, wenn die Fahrzeugkupplung ausgekuppelt ist, und ein neutraler Schalter 22, welcher angeschaltet wird, wenn das Fahrzeuggetriebe in eine neutrale Stellung verschoben ist, mit dem Steuersignalgenerator 12 verbunden. Der Generator 12 ändert den Pegel auf der Ausgangsleitung 12 a von niedrig auf hoch, wenn der Einstellschalter 13 gedrückt wird und den hohen Pegel hält. Der Generator 12 gibt den hohen Pegel der Ausgangsleitung 12 a frei, wenn zumindest einer der Schalter 20, 21 und 22 angeschaltet wird und hält den niedrigpegeligen Zustand der Ausgangsleitung 12 a. Ferner hat der Steuersignalgenerator 12 die Funktion, den Pegel der Ausgangsleitung 12 a von niedrig auf hoch zu ändern und zu halten, wenn der Schalter 19 geschlossen wird, nachdem die Ausgangsleitung 12 a auf niedrigem Pegel war. Ein Steuersignalgenerator mit solchen Funktionen ist beispielsweise in der japanischen Patentschrift 52 917/82 beschrieben.

Aufgrund dieser Anordnung wird der Schalter 17 geschlossen, wenn der Setzschalter 13 oder der Wiederaufnahmeschalter 19 betätigt wird, und die ersten Daten DQ₁ werden an die Datenmodifizierschaltung 18 angelegt. Wenn andererseits einer der Schalter 20 bis 22 eingeschaltet wird, um den Schalter 17 zu öffnen, ist dadurch verhindert, daß die ersten Daten DQ₁ an die Datenmodifizierschaltung 18 angelegt werden.

Die Datenmodifizierschaltung 18 hat einen Speicher 25 (als zweiten Speicher der Gesamtschaltung Fig. 1), an welchen die zweiten Daten DQ₂ über einen normalerweise offenen Schalter 24 angelegt werden und an welchen Taktimpulse TP von einem Taktimpulsgenerator 26 als Einlese-Steuerimpulse für den Speicher 25 angelegt werden. Wenn folglich der Schalter 24, wie nachstehend beschrieben wird, geschlossen wird, werden die zweiten Daten DQ₂ in vorbestimmten Intervallen entsprechend dem Ausgang der Taktimpulse TP in den Speicher 25 gelesen. Daten DM, die aus dem Speicher 25 gelesen worden sind, werden über einen Schalter 27 an einen Eingangsanschluß 28 b einer Datenverarbeitungsschaltung 28 angelegt, an deren anderen Eingangsanschluß 28 a die ersten Daten DQ₁ angelegt werden.

Die Schaltung 28 ist eine Schaltung, um die an dem Eingangsanschluß 28 a angelegten Daten des automatisch geregelten Sollwertes in der Weise zu verarbeiten, daß der Wert von Ausgangsdaten DI mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit von dem Wert der Daten des manuell geregelten Sollwertes, die zu diesem Zeitpunkt an den Eingangsanschluß 28 b angelegt sind, auf den Wert der Daten des automatisch geregelten Sollwertes allmählich geändert wird, welche an den Eingangsanschluß 28 a angelegt sind. Diese Datenverarbeitung kann in analoger oder digitaler Form oder mit Hilfe eines Mikrocomputers durchgeführt werden.

Fig. 4 zeigt ein Flußdiagramm eines Programms wenn ein Mikrocomputer für die Datenverarbeitungsschaltung 28 verwendet wird. Das Programm beginnt mit dem Schließen des Schalters 27, um Daten DM an den Eingangsanschluß 28 b anzulegen. Die Daten DM werden zuerst bei dem Schritt 101 eingelesen, worauf beim Schritt 102 unterschieden wird, ob die Daten DM größer sind als erste Daten DQ₁ oder nicht. Ein Schritt 103 wird ausgeführt, wenn das unterschiedene Ergebnis beim Schritt 102 nein ist, wobei der Inhalt von Daten DI durch erste Daten DQ₁ ersetzt wird, und die Daten DI ausgegeben werden. Dann ist das Programm beendet.

Wenn das unterschiedene Ergebnis beim Schritt 102 ja ist, wird die Berechnung, um zu diesem Zeitpunkt allmählich Daten DM in Daten DQ₁ zu ändern, in den folgenden Schritten ausgeführt. Und zwar wird der Inhalt von Daten DM durch das Ergebnis ersetzt, welches durch Subtrahieren eines vorbestimmten Wertes Δ Q von Daten DM beim Schritt 104 erhalten wird, und die ersetzten Daten DM werden als Ausgangsdaten DI abgegeben (Schritte 105 und 106). Es wird dann unterschieden, ob die Ausgangsdaten DI kleiner als erste Daten DQ₁ sind oder nicht (Schritt 107), und dann werden die Schritte 104 bis 106 wiederholt ausgeführt, bis die Daten DI weniger als erste Daten DQ₁ sind (Schritt 107), und es werden die Schritte 104 bis 106 wiederholt durchgeführt, bis die Daten DI weniger als erste Daten DQ₁ sind. Wenn die Daten DI weniger als die Daten DQ₁ werden, wird der Inhalt von Ausgangsdaten DI durch die ersten Daten DQ₁ ersetzt (Schritt 103), und dann ist das Programm beendet.

Nachdem der Schalter 27 geschlossen ist, werden als Ergebnis Ausgangsdaten DI von den Daten DM aus ab dem Zeitpunkt kleiner, ab dem der Schalter 27 geschlossen ist, bis sie den Wert von ersten Daten DQ erreichen. Ausgangsdaten DI sind an einem ersten festen Kontakt des Auswahlschalters 23 vorgesehen, wie in Fig. 1 dargestellt ist, so daß die ersten Daten DQ₁ von dem Auswahlschalter 23 hergeleitet werden, wenn der Schalter 23 umgeschaltet wird, wie durch die ausgezogene Linie in Fig. 1 dargestellt ist, und dem Datenselektor 11 und einem Vergleicher 29 zugeführt werden. Wenn dagegen der Schalter 23 so umgeschaltet wird, wie durch die gestrichelten Linien in Fig. 1 dargestellt ist, werden Ausgangsdaten DI von dem Auswahlschalter 23 hergeleitet und dem Datenselektor 11 und dem Vergleicher 29 zugeführt.

Der Datenselektor ist eine Schaltung, um die größeren der zwei eingegebenen Daten auszuwählen und abzugeben. Die von dem Datenselektor 11 ausgewählten Daten werden als Ausgangsdaten DS hergeleitet und an eine Ansteuerschaltung 30 angelegt, in welcher die Stellung der Steuerzahnstange 4 für die entsprechende Menge an einzuspritzendem Kraftstoff berechnet wird und ein Ansteuersignal SD erzeugt wird, das einem Stellglied oder -antrieb 31 zugeführt wird, um die Steuerzahnstange 4 in die berechnete Position zu verstellen.

Andererseits vergleicht der Vergleicher 29 die Größe der zwei Eingangsdaten, und der Pegel der Ausgangsleitung 29 a des Vergleichers 29 wird von niedrig auf hoch geändert, wenn die zweiten Daten DQ₂ mehr als die Daten von der Datenmodifizierschaltung 18 werden. Wenn die zweiten Daten DQ₂ gleich oder weniger als die Daten von der Datenmodifizierschaltung 18 werden, wird der Pegel der Ausgangsleitung 29 a von hoch auf niedrig geändert.

Die Ausgangsleitung 29 a ist mit dem Schalter 24 verbunden, welcher geschlossen ist, wenn der Pegel auf der Ausgangsleitung 29 a hoch wird, um die zweiten Daten DQ₂ an den Speicher 25 zu liefern. Die Ausgangsleitung 29 a ist auch mit einem Zeitgeber 32 verbunden, welcher getriggert wird, um den Betrieb zu starten, wenn der Pegel der Ausgangsleitung 29 a von hoch auf niedrig geändert wird. Dann wird der Pegel der Ausgangsleitung 32 a während eines vorbestimmten Zeitabschnitts T₀ hoch. Die Ausgangsleitung 32 a des Zeitgebers 32 ist mit den Schaltern 23 und 27 verbunden. Der Schalter 23 wird umgeschaltet, wie durch die ausgezogene Linie in Fig. 1 dargestellt ist, wenn der Pegel auf der Ausgangsleitung 32 a niedrig ist, während der Schalter 23 so umgeschaltet wird, wie durch die gestrichelten Linien in Fig. 1 dargestellt ist, wenn der Pegel der Ausgangsleitung 32 a hoch ist. Das heißt, der Schalter 23 wird in den Zustand, wie er durch die gestrichelte Linie der Fig. 3 dargestellt ist, während des Zeitabschnitts T₀ umgeschaltet, wenn der Pegel der Ausgangsleitung 29 a von hoch auf niedrig geändert werden. Die Ausgangsleitung 32 a ist auch mit dem Taktimpulsgenerator 26 verbunden, welcher entsprechend angeordnet ist, um das Ausgeben der Taktimpulse TP nur dann zu stoppen, wenn der Pegel auf der Ausgangsleitung 32 a ein hoher Pegel ist.

Die Arbeitsweise der in Fig. 1 dargestellten Einrichtung wird nunmehr anhand von Fig. 2 und 3 beschrieben. Zuerst wird die Arbeitsweise beschrieben, bevor eine manuelle Fahrzeuggeschwindigkeitssteuerung ab dem Zeitpunkt t₁ eingeleitet wird. Das Gaspedal 7 ist dabei freigegeben und die ersten Daten DQ₁, die für ein automatisches Steuern der Fahrzeuggeschwindigkeit erforderlich sind, werden von der ersten Rechenschaltung 6 erzeugt, um die Fahrzeuggeschwindigkeit automatisch zu steuern und um sie auf der gewünschten Sollgeschwindigkeit zu halten, welche durch die Fahrzeuggeschwindigkeits-Solldaten DV₀ angezeigt ist. In diesem Fall sind die ersten Daten DQ₁ größer als die zweiten Daten DQ₂, da die Menge Q₁ größer als die Menge Q₂ ist, und der Pegel auf die Ausgangsleitung 29 a des Vergleichers 29 ist niedrig, so daß der Schalter 24 ausgeschaltet ist. Da die Ausgangsleitung 32 a des Zeitgebers 32 zu diesem Zeitpunkt auf niedrigem Pegel liegt, ist der Schalter 27 geschlossen und der Schalter 23 wird umgeschaltet, wie durch die ausgezogene Linie in Fig. 1 dargestellt ist. Somit werden die ersten Daten DQ₁ von der ersten Rechenschaltung 6 über den Schalter 23 abgeleitet und an den Datenselektor 11 und den Vergleicher 29 angelegt.

Da die Menge Q₁, wie oben beschrieben, größer als die Menge Q₂ ist, werden die ersten Daten DQ₁ als Ausgangsdaten DS von dem Datenselektor 11 ausgewählt, und die Ausgangsdaten DS werden an die Ansteuerschaltung 30 angelegt. Folglich wird die Fahrzeuggeschwindigkeit entsprechend den ersten Daten DQ₁ gesteuert, und es wird die Kraftstoffmenge eingespritzt, mit der die Fahrzeuggeschwindigkeit auf der gewünschten Sollgeschwindigkeit gehalten wird.

Wenn das Gaspedal 7 zum Zeitpunkt t₁ gedrückt wird, nimmt die zweite Menge an zugeführtem Kraftstoff Q₂ proportional zu dem Betätigen des Gaspedals 7 zu. Im Ergebnis steigt dann der Wert der zweiten Daten DQ₂ an, und die zweiten Daten DQ₂ werden statt der Ausgangsdaten DC von dem Datenselektor 11 zum Zeitpunkt t₂ ausgewählt, wenn die zweiten Daten DQ₂ mehr als die ersten Daten DQ₁ werden. Im Ergebnis nimmt dann der Wert der ersten Daten DQ₁ nach dem Zeitpunkt t₂ ab, während sich der Wert der Ausgangsdaten DS auf den Wert der zweiten Daten DQ₂ ändert.

Wenn die zweiten Daten DQ₂ größer werden als die ersten Daten DQ₁ zum Zeitpunkt t₁ wird, da der Vergleicher 29 ebenfalls arbeitet und der Pegel auf der Ausgangsleitung 29 a hoch wird, wird der Schalter 24 geschlossen. Die Taktimpulse TP werden abgegeben, da der Pegel auf der Ausgangsleitung 32 a zu diesem Zeitpunkt niedrig ist, so daß die zweiten Daten DQ₂ zu jedem Zeitpunkt gelesen und in dem Speicher 25 in vorbestimmten Intervallen entsprechend den Taktimpulsen TP gespeichert werden.

Wenn folglich die Fahrzeuggeschwindigkeitssteuerung von dem automatischen auf den manuellen Betrieb umgeschaltet wird, werden die in dem Speicher 25 gespeicherten Daten in vorbestimmten Intervallen auf den Wert der zweiten Daten DQ₂ zu diesem Zeitpunkt gebracht. Wenn das gedrückte Gaspedal 7 zum Zeitpunkt t₄ losgelassen wird, nehmen die zweiten Daten DQ₂ schnell ab und werden null. Im Ergebnis wird dann der Pegel auf der Ausgangsleitung 29 a des Vergleichers 29 von hoch auf niedrig geändert, wenn die ersten Daten DQ₁ die zweiten von dem Schalter 23 hergeleiteten Daten DQ₂ überschreiten, so daß der Schalter 24 geöffnet wird, um das Ableiten der Taktimpulse TP zu stoppen. Somit folgt, daß der Wert X der zweiten Daten DQ₂, die in dem Speicher 25 gespeichert worden sind, unmittelbar bevor der Pegel auf der Ausgangsleitung 29 a des Vergleichers 29 von hoch auf niedrig geändert worden ist, darin gehalten wird, und der Zeitgeber 32 zum selben Zeitpunkt getriggert wird. Als Ergebnis wird dann der Schalter 27 bei einem vorbestimmten Zeitabschnitt T₀ geschlossen, und der Schalter 23 wird bei dem Abschnitt T₀ umgeschaltet, wie durch gestrichelte Linien in Fig. 1 dargestellt ist. Da die erste Rechenschaltung 6 die Menge an zugeführtem Kraftstoff berechnet, die notwendig ist, um die Fahrzeuggeschwindigkeitssteuerung entsprechend den Fahrzeuggeschwindigkeits-Solldaten, die in dem Speicher gespeichert sind, auszuführen, und die ersten Daten DQ₁ erzeugt, welche zu diesem Zeitpunkt das berechnete Ergebnis anzeigen, steigt der Wert der ersten Daten DQ₁ schnell nach dem Zeitpunkt t₄ an und kehrt auf den Wert Y zurück, welches der Wert vor der Zeit t₂ ist. Als Ergebnis werden dann die ersten Daten DQ₁, nämlich Y und Daten DM, nämlich X, in die Datenverarbeitungsschaltung 28 eingegeben. Die Daten DI, die von der Datenverarbeitungsschaltung 28 hergeleitet worden sind, werden von dem Wert X auf den Wert Y mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit nach der Zeit t₄ bis zur Zeit t₅ erniedrigt.

Das heißt, selbst wenn die zweiten Daten DQ₂ zum Zeitpunkt t₄ annähernd null werden und die ersten Daten DQ₁ von annähernd null auf den vorherigen Wert Y zurückkehren, stellt der Betrieb der Datenverarbeitungsschaltung 28 sicher, daß Daten DI, deren Wert allmählich von X in Richtung Y abnimmt, der Ansteuerschaltung zugeführt werden. Folglich wird eine plötzliche Verzögerung des Fahrzeugs wirksam verhindert, selbst wenn das Beschleunigungspedal 7 plötzlich zum Zeitpunkt t₄ losgelassen wird.

Wenn der Pegel auf der Ausgangsleitung 32 a des Zeitgebers 32 sich vom Zeitpunkt t₆ von hoch auf niedrig ändert, nachdem die Daten DS mit den ersten Daten DQ₁ zum Zeitpunkt t₅ zusammenfallen, wird der Schalter 27 geöffnet und der Schalter 23 wird umgeschaltet, wie durch die ausgezogenen Linien in Fig. 1 dargestellt ist. Folglich werden die ersten DQ₁ über den Datenselektor 11 an die Ansteuerschaltung 30 angelegt.

Im Ergebnis ändern sich die Ausgangsdaten DS, wie in Fig. 2 dargestellt ist. Folglich wird, wie in Fig. 3 dargestellt, die Fahrzeuggeschwindigkeit V entsprechend der Änderung in dem in Fig. 2 dargestellten Ausgangsdaten DS verändert, so daß die Fahrzeuggeschwindigkeit V nach dem Zeitpunkt t₄ allmählich kleiner wird, um die gewünschte Geschwindigkeit zu erreichen, ohne daß es zu einer plötzlichen Verzögerung kommt.

Eine Fahrzeuggeschwindigkeits-Steuereinrichtung mit Funktionen, welche denjenigen der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsformen äquivalent sind, kann mit Hilfe eines Mikrocomputers realisiert werden, und eine weitere Ausführungsform der Erfindung mit einem Mikrocomputer ist in Fig. 5 dargestellt. In Fig. 5 sind Teile, welche dieselben wie diejenigen in Fig. 1 sind, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und werden nicht noch einmal beschrieben. In einer Fahrzeuggeschwindigkeits-Steuereinrichtung 41 wird die Berechnung zum Positionieren einer Steuerzahnstange 4, welche von dem Stellglied oder -antrieb 31 angetrieben worden ist, in einer zentralen Verarbeitungseinheit (CPU) 46 entsprechend einem vorbestimmten, in einem Speicher 45 gespeicherten Steuerprogramm ausgeführt. Diese Berechnung zum Positionieren der Steuerzahnstange 4 wird auf der Basis von Daten ausgeführt, welche von Detektoren erzeugt worden sind, welche verschiedene Betriebszustände des Dieselmotors 2 feststellen. In der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform sind ein Kühlmittel-Temperaturdetektor 43 zum Erzeugen von Kühlmittel-Temperaturdaten DW, welche die Temperatur des Motorkühlmittels anzeigen, und ein Kraftstoff-Temperaturfühler 42 zum Erzeugen von Kraftstoff-Temperaturdaten DF, welche die Kraftstofftemperatur anzeigen, der Fahrzeuggeschwindigkeitsdetektor 5, der Beschleunigungsdetektor 9 und der Motordrehzahldetektor 10 vorgesehen. Die Ausgangsdaten dieser Detektoren werden über eine Ein-/Ausgabeeinrichtung (I/O) 44 an den Zentralprozessor (CPU) 46 eingegeben.

Fig. 6 zeigt ein Flußdiagramm des Steuerprogramms der Fahrzeuggeschwindigkeits-Steuereinrichtung 41, welches in dem Speicher 45 gespeichert ist und von dem Zentralprozessor (CPU) 46 ausgeführt wird. Nunmehr wird das Steuerprogramm erläutert. Das Initialisieren erfolgt beim Schritt 50 nach dem Ausführungsstart des Programms, und alle Daten DW, DF, DA und DN werden beim Schritt 51 eingelesen, um das Berechnen der zweiten Daten DQ₂ auszuführen, welche die zweite Menge an zugeführten Kraftstoff Q₂ entsprechend der Betätigung des Gaspedals 7 beim Schritt 52 anzeigen. Dann werden die Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten DV beim Schritt 53 eingelesen, und die ersten Daten DQ₁, welche die erste Menge an zugeführten Kraftstoff Q₂ anzeigen, werden beim Schritt 54 berechnet. Danach wird ein Vergleich zwischen den ersten Daten DQ₁ und den zweiten Daten DQ₂ beim Schritt 55 ausgeführt. Da die Menge Q₁ größer als die Menge Q₂ ist, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit automatisch gesteuert wird, ist das Ergebnis beim Schritt 55 ja, so daß unterschieden wird, ob ein Hinweis F beim Schritt 56 "1" ist oder nicht. Wie nachstehend beschrieben, wird der Hinweis F gesetzt, wenn das Ergebnis beim Schritt 55 nein wird, und wird rückgesetzt, wenn die ersten Daten DQ₁ einen stationären Zustand erreichen, nachdem die ersten Daten DQ₁ größer werden als die zweiten Daten DQ₂.

Da in diesem Fall der Hinweis F den Zustand beibehält, wie er bei dem Initialisierungsschritt 50 rückgesetzt worden ist, wird das Ergebnis beim Schritt 56 nein, und die ersten Daten DQ₁ werden für den Inhalt von Steuerdaten DQ eingesetzt, um die Stellung der Steuerzahnstange 4 zu steuern (Schritt 57). Dann werden, nachdem der Hinweis F rückgesetzt wird (Schritt 58) Steuerdaten DQ für den Inhalt von Ausgangsdaten DS eingesetzt, und die Daten DS werden ausgegeben (Schritt 59). Hierauf kehrt das Verfahren zum Schritt 51 zurück. Im Ergebnis wird dann das Stellglied 31 entsprechend Daten DS angetrieben, und die Stellung der Steuerzahnstange 4 wird gesteuert, um die Fahrzeuggeschwindigkeit auf einer gewünschten Sollgeschwindigkeit zu halten. Die Operation zum Setzen der Sollfahrzeuggeschwindigkeit und die Berechnung, um die Fahrzeuggeschwindigkeit auf einer gewünschten Sollgeschwindigkeit zu halten, werden beim Schritt 54 durchgeführt.

Wenn die Menge an zugeführten Brennstoff Q₂ größer wird als die Menge an zugeführten Brennstoff Q₁ oder gleich dieser Menge wird, wird, da bei einem starken Durchtreten des Gaspedals 7 zu diesem Zeitpunkt die Fahrzeuggeschwindigkeit automatisch gesteuert wird, das Ergebnis beim Schritt 55 nein. Als Ergebnis wird dann der Schritt 60 ausgeführt, und die zweiten Daten DQ₂ werden für den Inhalt von Steuerdaten DQ eingesetzt. Danach wird ein Schritt 61 ausgeführt, um die zweiten Daten DQ₂ für den Inhalt der Daten DQ _M einzusetzen; der Hinweis F wird gesetzt (Schritt 62) und dann wird der Schritt 59 ausgeführt, um Ausgangsdaten DS zu erzeugen, welche die Steuerdaten DQ zeigen. Folglich wird die Fahrzeuggeschwindigkeit entsprechend dem Grad des Durchtretens des Gaspedals 7 gesteuert, wenn eine zweite Menge von zugeführten Kraftstoff Q₂ gleich oder mehr als die erste Menge an zugeführten Kraftstoff Q₁ ist.

Das Ergebnis beim Schritt 55 wird ja, wenn das Gaspedal 7 während des oben beschriebenen Zustands freigegeben wird, und das Ergebnis beim Schritt 56 wird ebenfalls ja. Folglich wird unterschieden, ob der Hinweis A beim Schritt 63 "0" ist oder nicht. Wie nachstehend noch im einzelnen beschrieben wird, wird der Hinweis A "1" gesetzt, wenn die Steuerdaten DQ allmählich von den Daten DQ _M aus abnehmen, und die Daten DQ _m werden gleich oder weniger als die ersten Daten DQ₁.

Da in diesem Fall der Hinweis A durch das Initialisieren rückgesetzt wird, wird das Ergebnis beim Schritt 63 ja, und DQ _M-Δ Q wird für den Inhalt von Daten DQ eingesetzt (Schritt 64), wobei Δ Q ein vorbestimmter Wert ist. Beim Schritt 65 wird unterschieden, ob Steuerdaten, DQ zu diesem Zeitpunkt mehr als die ersten Daten DQ₁ sind. Wenn das Ergebnis beim Schritt 65 ja ist, wird ein Schritt 66 ausgeführt, um DQ _M-Δ Q für den Inhalt von DQ _M einzusetzen. Dann werden Ausgangsdaten DS, welche den Wert von Q zeigen, welcher beim Schritt 64 erhalten worden ist, abgegeben (Schritt 59) und der Programmablauf kehrt auf den Schritt 51 zurück.

Wenn Steuerdaten DQ durch das wiederholte Ausführen des Programms allmählich abnehmen, die Strahldaten DQ gleich oder weniger als die ersten Daten DQ₁ werden, wird das Ergebnis beim Schritt 65 nein, und das Zeichen A wird gesetzt, um "1" zu werden. Daher wird in dem folgenden Programmzyklus das Ergebnis beim Schritt 63 nein und die ersten Daten DQ₁ werden für den Inhalt und Steuerdaten DQ eingesetzt. Danach wird die Fahrzeuggeschwindigkeit entsprechend den ersten Daten DQ₁ gesteuert. Da der Hinweis F beim Schritt 58 nach dem Ausführen des Schrittes 57 rückgesetzt wird, wird das Ergebnis beim Schritt 56 in dem folgenden Programmzyklus nein, so daß der Schritt 64 nicht ausgeführt wird.

Selbst wenn das Gaspedal 7 plötzlich freigegeben wird, um wieder eine automatische Fahrzeuggeschwindigkeitssteuerung durchzuführen, ändert sich im Ergebnis die Menge Q allmählich von Q₂ aus, unmittelbar bevor das Gaspedal 7 losgelassen wird, auf Q₁, den Wert, der erforderlich ist, um die Fahrzeuggeschwindigkeit automatisch auf die gewünschte Fahrzeuggeschwindigkeit zu steuern, so daß ein plötzliches Verzögern der Fahrzeuggeschwindigkeit wirksam verhindert werden kann.

Claims (5)

1. Einrichtung zum Steuern der Fahrgeschwindigkeit eines Fahrzeugs mit Verbrennungsmotor, mit einem Signalgeber zur Lieferung einer Größe, welche einem automatisch geregelten Sollwert entspricht, einem Istwertgeber zur Lieferung eines die Fahrzeuggeschwindigkeit wiedergebenden Istwertes und mit Mitteln, um beim Wechseln von manuellem auf automatisch geregelten Fahrbetrieb ein stoßfreies Verzögern der Fahrgeschwindigkeit zu erzielen, gekennzeichnet durch folgende Bestandteile:

• 1.) eine erste Rechenschaltung (6), um aus der erfaßten Ist-Geschwindigkeit einen automatisch geregelten Sollwert für den Kraftstoffbedarf (DQ₁) zu berechnen, der zum Einhalten der entsprechenden gewünschten Sollgeschwindigkeit erforderlich ist,
• 2.) eine zweite Rechenschaltung (8), um einen von der Stellung des Gaspedals (7) abhängigen manuell geregelten Sollwert für den Kraftstoffbedarf (DQ₂) zu berechnen, der zum Fahren mit entsprechendem manuell geregeltem Sollwert erforderlich ist,
• 3.) eine Auswahlschaltung (11) zur Auswahl des größeren der beiden berechneten Werte und Bildung eines Steuersignals (DS) für die Bemessung der Kraftstoffzufuhr zum Anpassen der Ist-Geschwindigkeit an die dem größeren der berechneten Sollwerte entsprechende Sollgeschwindigkeit,
• 4.) einen Vergleicher (29) zum Vergleichen der beiden berechneten Sollwerte für den Kraftstoffbedarf, und
• 5.) eine Modifizierschaltung (18) zum Modifizieren des automatisch geregelten Sollwertes anhand des Vergleichsergebnisses der beiden berechneten Sollwerte in der Weise, daß bei plötzlichem Absinken des automatisch geregelten Sollwertes unter den manuell geregelten Sollwert der automatisch geregelte Sollwert auf das Niveau des manuell geregelten Sollwertes effektiv nachgeführt wird, und von diesem tiefen Niveau aus allmählich auf den vorher vorhandenen automatisch geregelten Sollwert zurückgeführt wird.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Rechenschaltung (6) einen ersten Speicher (15) aufweist, um Daten, welche einer gewünschten Sollgeschwindigkeit entsprechen, zu speichern, und eine Einrichtung, die auf Daten, welche in dem ersten Speicher (15) gespeichert sind, und auf das erfaßte Istgeschwindigkeitssignal anspricht, um den Kraftstoffbedarf zu berechnen, der notwendig ist, um die Sollgeschwindigkeit zu halten.

3. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Rechenschaltung (6) eine Schalteinrichtung (17) aufweist, um den Ausgang des Rechners (16) auszuschalten, wenn das Fahrzeug die gewünschte Sollgeschwindigkeit erreicht hat.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Rechenschaltung (8) Beschleunigungsdaten, die einer Betätigung des Gaspedals (7) entsprechen und Daten, welche der Drehzahl des Motors entsprechen, verarbeitet.

5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Modifizierschaltung (18) einen zweiten Speicher (25) enthält zum Speichern der Daten für manuell geregelten Fahrbetrieb unmittelbar vor dem Wechsel von manuell geregeltem auf automatisch geregelten Fahrbetrieb, der von dem Ausgang des Vergleichers (29) abhängig ist, eine Datenverarbeitungsschaltung (28), welche auf den Ausgang des Vergleichers (29) anspricht, um allmählich die in dem zweiten Speicher (25) gespeicherten Daten für manuell geregelten Fahrbetrieb auf die gewünschten Daten für automatisch geregelten Fahrbetrieb zu ändern, die in der ersten Rechenschaltung (6) zu dem Zeitpunkt berechnet worden sind, zu dem der Wechsel von manuell geregeltem auf automatisch geregelten Fahrbetrieb stattgefunden hat, und eine Schalteinrichtung (23, 27) um an die Auswahlschaltung (11) anstelle der Daten aus der ersten Rechenschaltung (6) die Daten der Datenverarbeitungsschaltung (28) zu liefern während einer vorbestimmten Zeitspanne, in der die beim Wechsel auf das tiefe Niveau der Daten des manuell geregelten Fahrbetriebs effektiv nachgeführten Daten des automatisch geregelten Fahrbetriebs allmählich auf die vor dem Wechsel vorhandenen Daten für automatisch geregelten Fahrbetrieb zurückgeführt werden.