DE4039517A1

DE4039517A1 - Steuersystem zum steuern des an angetriebene raeder gelieferten antriebsdrehmoments

Info

Publication number: DE4039517A1
Application number: DE4039517A
Authority: DE
Inventors: Hideo Nakamura; Toshimi Abo; Hiroshi Takahashi; Yoshiki Yasuno; Akira Higashimata; Makoto Kimura
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1989-12-11
Filing date: 1990-12-11
Publication date: 1991-08-01
Anticipated expiration: 2010-12-12
Also published as: US5163530A; DE4039517C2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein Steuer- oder Regelsystem zum Steuern der Abgabe eines Antriebsdrehmoments für ein Kraftfahrzeug. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Steuersystem zum Steuern der Größe des Antriebsdrehmoments, welches an angetriebene Räder abgegeben werden soll, um die Fahrleistungen des Fahrzeugs zu optimieren. Noch spezieller betrifft die Erfindung ein Steuersystem zum Steuern des An triebsdrehmoments hauptsächlich in Abhängigkeit von dem er forderlichen Drehmoment, welches an angetriebene Räder abge geben werden soll.

Die japanische erste (ungeprüfte) Patentveröffentlichung (Tokkai) Showa 60-1 92 843 beschreibt ein Steuersystem zum Ein stellen des Antriebsdrehmoments, welches in Reaktion auf die Betätigung eines Gaspedals erzeugt wird. Das beschriebene System stellt einen Drosselklappenöffnungswinkel in Richtung auf einen eingestellten Winkel ein auf der Grundlage der Be triebsgröße des Gaspedals und einer Motorumdrehungsgeschwin digkeit. Andererseits beschreibt die japanische erste (unge prüfte) Gebrauchsmusterveröffentlichung (Jikkai) Showa G2- 1 93 151 eine ähnliche Steuerung für einen Dieselmotor, bei welcher ein Fliehkraftregler anstelle der Drosselklappe ge steuert wird. Weiterhin beschreibt die japanische erste Patentveröffentlichung (Tokkai) Showa 63-25 355 eine Einstel lung der Motorausgangsleistung in Abhängigkeit von dem Fahr zeugfahrzustand, um die gewünschte Fahrleistung zu erreichen.

Bei den voranstehend angegebenen oder anderen bereits vorge schlagenen Motorsteuersystemen wird das Motorausgangsdreh moment gesteuert durch Steuerung in Richtung auf ein Ziel drehmoment hin, entsprechend einer Betriebsgröße eines Gas pedals. In der Praxis wird das Zieldrehmoment, welches in Beziehung auf die Betriebsgröße des Gaspedals eingestellt wird, angepaßt unter Berücksichtigung des möglichen maxima len Drehmoments (nachstehend als "kritisches Drehmoment" bezeichnet) abhängig von dem Straßen-/Reifenschlupf in rück gekoppelter Weise. Das Steuersystem wird so eingerichtet, daß es eine Steuerung der Motorausgangsleistung ermöglicht auf der Grundlage des Motorausgangsdrehmoments, welches ent sprechend der Betriebsgröße des Gaspedals erzeugt werden soll, und hierbei neigt das an die angetriebenen Räder abzu gebende Antriebsdrehmoment dazu, insbesondere auf Straßen mit verhältismäßig niedriger Reibung übermäßig groß zu wer den. Daher wird es erforderlich, ein getrenntes Antischlupf steuersystem zur Verfügung zu stellen.

Im allgemeinen ist die Verbrennungskraftmaschine eines Kraft fahrzeuges mit den angetriebenen Rädern über eine Kraftüber tragung verbunden, die ein Automatikgetriebe oder einer auto matischen Transaxle-Anordnung aufweist, einschließlich eines Drehmomentwandlers. In einem solchen Fall kann das an die an getriebenen Räder zu übertragende Drehmoment nicht präzise allein dadurch gesteuert werden, daß das Motorausgangsdreh moment gesteuert wird, und zwar infolge eines Schlupfes am Drehmomentwandler. Darüber hinaus hängen die Reaktionseigen schaften der Abgabe des Antriebsdrehmoments nicht nur von den Motoreigenschaften ab, sondern auch von den Reaktionseigen schaften des Automatikgetriebes oder der automatischen Trans axle-Anordnung.

Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt daher in der Bereitstellung eines Steuersystems zur Steuerung der Dreh momentabgabe primär auf der Grundlage des erforderlichen Dreh moments, wobei der Radschlupf auf einem annehmbaren Wert ge halten wird.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Steuersystems, welches ein Ausgangs drehmoment einer Brennkraftmaschine in Beziehung auf die er forderliche Abgabe des Antriebsdrehmoments an die angetriebe nen Räder einstellen kann, wobei die Eigenschaften der dem Motor zugeordneten Kraftübertragung berücksichtigt werden.

Zur Erzielung der voranstehenden und weiterer Vorteile steuert ein Steuersystem gemäß der vorliegenden Erfindung für ein Kraftfahrzeug die Abgabe des Drehmoments für angetriebene Räder. Im wesentlichen steuert das Steuersystem ein Ausgangs drehmoment einer Brennkraftmaschine für ein Kraftfahrzeug in Richtung auf ein Motorausgangszieldrehmoment, welches auf der Grundlage einer Gaspedalbetriebsgröße abgeleitet wird. Das Motorausgangszieldrehmoment kann entsprechend zugeordneter Zustände modifiziert werden, beispielsweise in bezug auf den Grad der Straßenreibung, oder in bezug auf die Kraftübertra gung einschließlich eines Drehmomentwandlers und eines Ge triebes. Das Steuersystem kann weiterhin eine Auswahl der Motorausgangsleistungssteuerung und der Getriebeschaltsteue rung abhängig von den Fahrzeug-Fahrzuständen treffen.

Gemäß einer Zielrichtung der Erfindung umfaßt ein Steuersystem zum Steuern der Verteilung eines Antriebsdrehmoments für an getriebene Räder:
Eine erste Einrichtung zur manuellen Eingabe einer Drehmoment anforderung bezüglich des Antriebsdrehmoments, welches an angetriebene Räder verteilt werden soll, zum Steuern des Fahr zeugfahrverhaltens, wobei die erste Einrichtung ein Dreh momentanforderungsanzeigesignal erzeugt;
eine zweite Einrichtung zur Überwachung einer Motorumdrehungs geschwindigkeit zur Erzeugung eines Motorgeschwindigkeits anzeigedatums;
eine dritte Einrichtung zur Ableitung eines Motorausgangs zieldrehmoments auf der Grundlage des Drehmomentanforderungs anzeigesignals und des Motorgeschwindigkeitsanzeigesignals;
eine vierte Einrichtung zur Feststellung eines Fahrzeug-Fahr zustandes auf der Grundlage eines vorausgewählten Fahrzeug fahrparameters, der die Wandlung des Motorausgangsdrehmoments in die Vortriebskraft zur Vorwärtsbewegung des Fahrzeuges zum Fahren beeinflußt, um einen Korrekturfaktor für das Motoraus gangszieldrehmoment abzuleiten, und um das Motorausgangsziel drehmoment auf der Grundlage des Korrekturfaktors zu modifi zieren; und
eine fünfte Einrichtung zum Steuern des Fahrzeug-Fahrzustandes zur Einstellung der Motorgeschwindigkeit zur Erzeugung eines Motorausgangsdrehmoments, welches mit dem modifizierten Motor ausgangszieldrehmoment übereinstimmt.

Bei der bevorzugten Ausführungsform überwacht die vierte Ein richtung den Radschlupf und leitet den Korrekturfaktor ab, welcher ein maximales Antriebsdrehmoment repräsentiert, das an ein angetriebenes Rad angelegt werden kann, um das Rad an zutreiben, während der Radschlupf innerhalb eines vorbestimm ten akzeptierbaren Bereiches gehalten wird. Die vierte Ein richtung kann einen Radgeschwindigkeitssensor zur Überwachung der Radgeschwindigkeit des angetriebenen Rades umfassen, einen Raddrehmomentsensor zur Überwachung des Antriebsdrehmoments an dem angetriebenen Rad, einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor zur Überwachung der Fahrzeugbewegungsgeschwindigkeit, eine Einrichtung zur Ableitung der Winkelbeschleunigung des Rades auf der Grundlage der überwachten Radgeschwindigkeit des an getriebenen Rades, eine Einrichtung zur Ableitung eines dyna mischen Reibungskoeffizienten auf der Grundlage des Antriebs drehmoments auf dem angetriebenen Rad und der Winkelbeschleu nigung an dem angetriebenen Rad, und eines Radschlupfes auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Radgeschwin digkeit des angetriebenen Rades. Weiterhin kann die vierte Einrichtung darüber hinaus eine Einrichtung zur Ableitung einer maximalen dynamischen Reibung auf der Grundlage der dynamischen Reibung an jedem angetriebenen Rad und des Rad schlupfes an jedem angetriebenen Rad umfassen, sowie eine Einrichtung zur Ableitung einer Grenze für das Antriebsdreh moment, welches an jedes angetriebene Rad verteilt werden soll, als Korrekturfaktor auf der Grundlage der maximalen dynamischen Reibung. Zusätzlich kann die vierte Einrichtung den Status einer Kraftübertragung zur Übertragung des Motorausgangsdrehmoments an das angetriebene Rad umfassen, um eine Antriebsdrehmomentkraftübertragungscharakteristik abzuleiten, wobei die vierte Einrichtung ein Antriebsziel drehmoment ableitet, welches an das angetriebene Rad verteilt werden soll, und ein Verhältnis zwischen dem Motorausgangs drehmoment und dem an das angetriebene Rad abgegebenen Dreh moment ableitet, also Korrekturfaktor zum Modifizieren des Motorausgangszieldrehmoments, so daß das an das angetriebene Rad zu verteilende Antriebsdrehmoment in Hinsicht auf das An triebszieldrehmoment gesteuert wird. In einem solchen Fall kann die vierte Einrichtung ein Getriebeübersetzungsverhält nis feststellen und ein Eingangs-/Ausgangs-Übersetzungsver hältnis an einem Drehmomentwandler, um das Verhältnis des Motorausgangsdrehmoments zu dem Antriebsdrehmoment abzuleiten.

Darüber hinaus kann das Steuersystem vorzugsweise eine sech ste Einrichtung aufweisen, um Motorreaktionscharakteristiken einzustellen in Abhängigkeit von dem Fahrzeug-Fahrzustand zur Einstellung eines entsprechenden Motorgeschwindigkeitsvaria tionsverhältnisses. In einem derartigen Fall kann die sechste Einrichtung eine der folgenden Bedingungen überwachen: Fahr zeuglenkungszustand, Regenzustand, Fahrzeugbelastungszustand, Belastung auf dem angetriebenen Rad und Straßengradient, um hiervon abhängig die Motorreaktionscharakteristik zu setzen.

Alternativ hierzu kann das Steuersystem eine sechste Einrich tung umfassen zum Steuern des Übersetzungsverhältnisses eines automatischen Fahrzeuggetriebes, und eine siebte Einrichtung zur Überwachung eines Fahrzeug-Fahrzustandes zum selektiven Einsetzen der Motorausgangsdrehmomentssteuerung und der Ge triebeübersetzungsverhältnissteuerung abhängig von dem Fahr zeug-Fahrzustand. In einem solchen Fall kann die siebte Ein richtung eine Vorhersage treffen für das Fahrzeugverhalten auf der Grundlage des Fahrzeug-Fahrzustandes zur Auswahl entweder der Motorausgangsdrehmomentssteuerung oder der Ge triebeübersetzungsverhältnissteuerung, je nachdem, welche größere Anforderungen stellt. Vorzugsweise kann die siebte Einrichtung ein Versicherungspegelrepräsentationsdatum ablei ten, um die Größe der Anforderung für die Motorausgangsdreh momentssteuerung bzw. die Getriebeübersetzungsverhältnis steuerung vorherzusagen, wobei das Versicherungspegelreprä sentationsdatum abgeleitet wird auf der Grundlage des Fahr zeug-Fahrzustandes, und die siebte Einrichtung wählt entwe der die Motorausgangsdrehmomentssteuerung oder die Getriebe übersetzungsverhältnissteuerung aus, je nachdem, welche ein größeres Versicherungspegelrepräsentationsdatum aufweist. In einem solchen Fall kann die sechste Einrichtung zumindest eine der folgenden Größen überwachen: Eine Gaspedalbetriebs größe, eine durchschnittliche Fahrzeuggeschwindigkeit, einen Fahrzeugbewegungswiderstand, einen Fahrzeuglenkzustand, oder eine Bremsfrequenz.

Die vorliegende Erfindung wird nachstehend im einzelnen anhand einer eingehenden Beschreibung zusammen mit den beigefügten Zeichnungen der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung näher erläutert, woraus weitere Vorteile und Merkmale hervor gehen und wodurch die Erfindung jedoch nicht eingeschränkt werden soll, vielmehr soll dies zum besseren Verständnis und zur besseren Erläuterung dienen.

Es zeigt:

Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild der ersten Aus führungsform eines Antriebsdrehmoment-Abgabesteuer systems gemäß der Erfindung, mit einer Erläuterung der diskreten zu implementierenden Funktionen;

Fig. 2 ein Blockschaltbild der ersten Ausführungsform des Antriebsdrehmoment-Abgabesteuersystems mit einer Darstellung des ersten bevorzugten Aufbaus des Steuersystems;

Fig. 3 und 4 Flußdiagramme der bei der ersten Ausfüh rungsform des Steuersystems implementierten Ab läufe;

Fig. 5 ein Diagramm mit einer Darstellung einer Tabelle für die Brennstoffeinspritzmenge, welche bei der ersten Ausführungsform des Steuersystems verwendet wird;

Fig. 6 ein Diagramm mit einer Darstellung einer Tabelle für den Drosselklappenöffnungswinkel, welche bei der ersten Ausführungsform des Steuersystems verwendet wird;

Fig. 7 ein schematisches Blockschaltbild mit einer Darstel lung der Ablaufvorgänge, die bei der ersten Ausfüh rungsform des Steuersystems verwendet werden sollen;

Fig. 8 ein Flußdiagramm mit einer Darstellung der Steuerung des kritischen Drehmoments, welche bei der ersten Ausführungsform des Steuersystems verwendet werden soll;

Fig. 9 ein diskretes Blockschaltbild mit einer Darstellung der Drehmomentverteilung und des physikalischen Kopp lungsmodells;

Fig. 10 ein Diagramm mit einer Darstellung der Eigenschaf ten, die zur Ableitung des maximalen dynamischen Reibungskoeffizienten verwendet werden;

Fig. 11 ein schematisches Blockschaltbild einer zweiten Ausführungsform eines Antriebsdrehmoment-Abgabe steuersystems gemäß der Erfindung, welches auf diskrete Weise anhand der zu implementierenden Funktionen erläutert wird;

Fig. 12 ein Blockschaltbild der zweiten Ausführungsform des Antriebsdrehmoment-Abgabesteuersystems mit einer Darstellung der zweiten bevorzugten Kon struktion des Steuersystems;

Fig. 13 ein Flußdiagramm der bei der zweiten Ausführungs form des Steuersystems implementierten Vorgänge;

Fig. 14 ein Diagramm mit einer Darstellung von Tabellen daten für das Zielantriebsdrehmoment, welche bei der zweiten Ausführungsform des Steuersystems verwendet werden;

Fig. 15 ein Diagramm mit einer Darstellung der Reaktions charakteristikmodelle, die entsprechend einem Lenk winkel ausgewählt werden sollen;

Fig. 16 ein Diagramm mit einer Darstellung der grundlegen den Eigenschaften eines Drehmomentwandlers;

Fig. 17 ein Blockschaltbild eines Schaltkreises zur Wand lung einer Motorzielgeschwindigkeit in einen Motorausgangdrehmomentszielwert;

Fig. 18 ein Diagramm mit einer Darstellung einer Daten tabelle zur Ableitung eines Drosselklappenventil- Öffnungswinkels auf der Grundlage des Motoraus gangsdrehmomentzielwertes und einer Motorgeschwin digkeit;

Fig. 19 ein Diagramm mit einer Darstellung einer Daten tabelle eines Antriebsdrehmomentzielwertes ab hängig von dem Fahrzeugfahrzustand;

Fig. 20 ein Diagramm mit einer Darstellung modellarti ger Auswahleigenschaften zur Auswahl von Reak tionscharakteristikmodellen, die abhängig von dem Fahrzeugfahrzustand ausgewählt werden sol len, beispielsweise Bedingungen wie Regen usw.;

Fig. 21 ein schematisches Blockschaltbild der dritten Ausführungsform eines Antriebsdrehmoment Abgabesteuersystems gemäß der Erfindung, wel ches auf diskrete Weise anhand von zu implemen tierenden Funktionen erläutert wird;

Fig. 22 ein Blockschaltbild der dritten Ausführungsform des Antriebsdrehmoment-Abgabesteuersystems mit einer Darstellung der ersten bevorzugten Konstruk tion des Steuersystems;

Fig. 23 ein Blockschaltbild mit der Darstellung eines Systems;

Fig. 24 bis 39 Diagramme mit einer Darstellung von Teil nehmerfunktionen, die bei der dritten Ausführungs form des Steuersystems verwendet werden; und

Fig. 40 ein Flußdiagramm mit einer Darstellung einer Rou tine zur selektiven Steuerung eines Motors oder eines Getriebes; und

Fig. 41 ein Flußdiagramm mit einem Steuerverfahren bei einer Muster-Trigger-artigen Steuerung.

Es wird nunmehr Bezug auf die Figuren genommen, insbeson dere auf Fig. 1, in welcher die erste Ausführungsform ei nes Antriebsdrehmoment-Abgabesteuersystems für ein Kraft fahrzeug in Form einer diskreten Schaltung erläutert ist, in welcher jeweilige Blöcke Funktionen repräsentieren, die dem vorzunehmenden Steuervorgang zugeordnet sind. Das An triebsdrehmoments-Abgabesteuersystem gemäß der ersten Aus führungsform umfaßt eine Antriebsrad-Drehmomentableitungs stufe 102, in welcher ein an angetriebenen Rädern erzeugtes Antriebsdrehmoment abgeleitet wird auf der Grundlage eines Ausgangsdrehmoments einer Brennkraftmaschine. Das Steuer system weist darüber hinaus eine Radgeschwindigkeitsüber wachungsstufe 104 zur Überwachung der Drehgeschwindigkeit der jeweiligen angetriebenen Räder auf. Die Radgeschwindig keitsüberwachungsstufe 104 erzeugt die Radgeschwindigkeit anzeigende Daten, welche die überwachte Drehgeschwindigkeit der angetriebenen Räder repräsentieren. Die Radgeschwindig keitsanzeigedaten werden einer Radwinkelbeschleunigungs-Ab leitungsstufe 106 zugeführt. In der Radwinkelbeschleunigungs- Ableitungsstufe 106 werden die Radgeschwindigkeitsanzeige daten verarbeitet, um Radwinkelbeschleunigungsanzeigedaten zu erhalten. Eine Radbelastungsüberwachungsstufe 108 ist vorgesehen, um die Last auf einem jeweiligen antriebenen Rad zu überwachen. Die Antriebsraddrehmomentdaten, die von der Antriebsraddrehmoment-Ableitungsstufe 102 erzeugt werden, die Radwinkelbeschleunigungsanzeigedaten von der Radwinkel beschleunigungs-Ableitungsstufe 106, und die Radbelastungs anzeigedaten von der Radbelastungsüberwachungsstufe 105 wer den einer Ableitungsstufe 110 für dynamische Reibung zuge führt. Die Daten werden in der Ableitungsstufe 110 für dyna mische Reibung verarbeitet, um eine dynamische Reibung zwi schen den angetriebenen Rädern und der Straßenoberfläche zu erhalten.

Weiterhin ist eine Radgeschwindigkeits-Überwachungsstufe 112 vorgesehen, um die Fortbewegungsgeschwindigkeit der Fahr zeugkarosserie zu überwachen und Fahrzeuggeschwindigkeits anzeigedaten zu erzeugen. Die Fahrzeuggeschwindigkeits anzeigedaten werden einer Radschlupfableitungsstufe 114 zusammen mit Radgeschwindigkeitsanzeigedaten von der Rad geschwindigkeitsüberwachungsstufe 104 zugeführt. In der Rad schlupfableitungsstufe 114 werden Radschlupfanzeigedaten er zeugt auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeitsanzeige daten und der Radgeschwindigkeitsanzeigedaten in bezug auf jedes der angetriebenen Räder. Die Radschlupfanzeigedaten und die die dynamische Reibung anzeigenden Daten von der Ablei tungsstufe 110 für die dynamische Reibung werden einer Maxi malreibungsableitungsstufe 116 zugeführt. Eine maximale Rei bung wird in der Maximalreibungsableitungsstufe 116 auf der Grundlage der die dynamische Reibung anzeigenden Daten und der Radschlupfanzeigedaten erhalten. Angesichts der in der Maxi malreibungsableitungsstufe 116 erhaltenen Maximalreibungs anzeigedaten wird ein kritisches Drehmoment erhalten, welches ein maximales Antriebsdrehmoment darstellt, welches jedem an getriebenen Rad zugeführt werden kann, um die Räder optimal anzutreiben, ohne eine nicht akzeptierbare Größe des Rad schlupfes hervorzurufen, und hierzu dient eine Ableitungs stufe 118 für das kritische Drehmoment. Ein kritisches Dreh moment anzeigende Daten werden daher in der Ableitungsstufe 118 für das kritische Drehmoment erzeugt und einer Drehmoment begrenzungsableitungsstufe 120 zugeführt. In der Drehmoment begrenzungsableitungsstufe 120 werden Drehmomentbegrenzungs anzeigedaten erzeugt angesichts des kritischen Drehmoments, welches durch die das kritische Drehmoment anzeigende Daten repräsentiert werden, welche eine Obergrenze für ein Aus gangsdrehmoment der Brennkraftmaschine darstellen. In der Praxis werden die Drehmomentbegrenzungsanzeigedaten abge leitet durch Auswahl eine Minimalwertes des kritischen Dreh moments für jeweilige angetriebene Räder, und durch Multi plizieren des ausgewählten Minimalwertes für das kritische Drehmoment mit einer Anzahl angetriebener Räder, an welche das Motorausgangsdrehmoment verteilt wird. Auf der Grund lage der Drehmomentbegrenzungsanzeigedaten von der Drehmomentbegrenzungsableitungsstufe 120 werden Motorausgangs begrenzungsdaten abgeleitet in einer Ausgangsbegrenzungsstu fe 122. Die Motorausgangsbegrenzungsdaten werden einer Motor ausgangssteuerstufe 124 zugeführt zum Steuern des Betriebs des Motors, um so die Ausgangsleistung (das Ausgangsdrehmoment) des Motors in einen Bereich zu steuern, der niedriger ist als die Ausgangsgrenze, welche durch die Motorausgangsbegrenzungs daten festgelegt ist.

Allgemein leitet die dargestellte Ausführungsform des Steuer systems einen Ausgangsdrehmomentzielwert der Brennkraftmaschi ne auf der Grundlage einer Gaspedalbetriebsgröße ab oder ei ner Gaspedalposition und der Motorgeschwindigkeit. Um den Aus gangsdrehmomentzielwert zu erreichen, wird eine Brennstoff versorgungsmenge gesteuert, beispielsweise eine Brennstoff einspritzmenge und eine Lufteinlaßflußrate oder ein Drossel klappenöffnungswinkel. Die praktische Konstruktion des Steuer systems unter Verwendung der ersten Ausführungsform ist in Fig. 2 erläutert.

Bei dem in Fig. 2 erläuterten Steuersystem sind Radgeschwin digkeitssensoren 102, welche die voranstehend genannte Rad geschwindigkeitsüberwachungsstufe bilden, vorgesehen, um die Drehgeschwindigkeit jeweiliger Fahrzeugräder zu überwachen, einschließlich angetriebener Räder, die durch das Motoraus gangsdrehmoment angetrieben werden, und nicht angetriebener Räder, die nicht mit dem Motor verbunden sind und daher sich entsprechend der Bewegung des Fahrzeuges frei drehen können. Bei einem Fahrzeug, welches eine Kraftübertragungsanordnung mit vier angetriebenen Rädern hat, werden alle Räder als an getriebene Räder eingesetzt. Die Radgeschwindigkeitssensoren 102 erzeugen Radgeschwindigkeitsanzeigesignale V_FL, V_FR, V_RL und V_RR, die jeweils die Drehgeschwindigkeit des zu gehörigen Rades repräsentieren. Das allgemein als Radgeschwindigkeitsanzeigesignal bezeichnete Signal kann durch "Vÿ" repräsentiert werden. Weiterhin sind Radbelastungssenso ren 104 vorgesehen, welche die Radbelastungsüberwachungsstufe bilden, und zwar für die jeweiligen Fahrzeugräder, um die Rad belastung jedes der Räder zu überwachen, und um so Rad belastungsanzeigesignale W_FL, W_FR, W_RL und W_RR zu er zeugen. Allgemein wird die Radbelastung nachstehend durch "Wÿ" repräsentiert.

Das Steuersystem umfaßt weiterhin einen Kurbelwinkelsensor 132 zur Überwachung der Winkellage der Kurbelwelle und zur Überzeugung eines Kurbelreferenzsignals und eines Kurbellager signals. Ein Gaspedalpositionssensor 134 ist einem Gaspedal zugeordnet, um die Betriebsgröße des Gaspedals zu überwachen und ein Gaspedalpositionsanzeigesignal zu erzeugen. Weiterhin ist ein Hubsensor 136 vorgesehen, um die relative Entfernung zwischen einer Fahrzeugkarosserie und einem Radaufhängungs teil zu überwachen und um ein Radaufhängungshubanzeigesignal zu erzeugen. Ein Getriebegangpositionssensor 140 ist in einem Getriebe 138 vorgesehen, um die momentane Gangposition oder den Betriebsbereich des Getriebes nachzuweisen, um so ein Ge triebegangpositionsanzeigesignal zu erzeugen. Die voranstehend genannten Sensoren sind mit einer CPU 130 eines Mikroprozes sors verbunden, welcher einen Kern des Steuersystems bildet.

Die CPU 130 bearbeitet die Eingangssignale zur Ableitung ei nes Zielausgangsdrehmoments des Motors, und leitet auf diese Weise eine Brennstoffeinspritzmenge ab, die zur Erzeugung des Zielausgangsdrehmoments erforderlich ist. Auf der Grundlage der auf diese Weise abgeleiteten Brennstoffeinspritzmenge er zeugt die CPU 130 einen Brennstoffeinspritzimpuls, der eine Impulsbreite aufweist, die der Brennstoffeinspritzmenge ent spricht. Auf wohlbekannte Weise wird die Brennstoffeinspritz menge erhalten durch Nachsehen in einer Tabelle, und zwar einer Brennstoffeinspritzmengentabelle 146, die in einem Datenspeicher 144 gespeichert ist, bezüglich Brennstoffein spritzsteuerparametern, beispielsweise Motorgeschwindigkeit, Motorbelastung usw. Der Brennstoffeinspritzimpuls wird einem oder mehreren Brennstoffeinspritzventilen 150 zugeführt, die in einem Lufteinlaßsystem 158 des Motors angeordnet sind, um letztere so anzutreiben, daß sie die gesteuerte Brennstoff menge einspritzen. Zur selben Zeit wird eine Einlaßluftfluß rate eingestellt auf eine erforderliche Rate durch Steuern des Drosselklappenöffnungswinkels zu einem Drosselklappen öffnungszielwinkel hin. Zum Steuern des Drosselklappenöff nungswinkels wird der Drosselklappenöffnungszielwinkel erhal ten durch Nachschlagen in einer Tabelle, und zwar in einer Drosselöffnungswinkeltabelle 148 in dem Datenspeicher 144. Auf der Grundlage des so erhaltenen Drosselklappenöffnungs zielwinkels treibt eine Servotreiberschaltung 154 einen Ser vomotor 156 an, um die Winkellage eines Drosselventils 160 in dem Einspritzsystem 158 einzustellen. Ein Drosselwinkel sensor 142 ist dem Servomotor 156 zugeordnet, um die Winkel lage des Drosselventils festzustellen und um ein Drosselwin kelsignal R_R der Servotreiberschaltung 154 als ein Rück kopplungssignal zuzuführen. Mit dieser Anordung treibt die Servotreiberschaltung 154 den Servomotor 156 rückgekoppelt, um den Drosselklappenöffnungswinkel präzise auf den Zielwert einzustellen.

Die Fig. 3 und 4 zeigen

Flußdiagramme, welche den Ablauf der Steuervorgänge erläutern, die durch die erste Ausführungsform des Steuersystems gemäß der Erfindung ausgeführt werden. Fig. 3 zeigt eine Routine zur Ableitung eines Motorausgangsdreh momentszielwertes T₀, einer Brennstoffeinspritzmenge T_I, und eines Drosselklappenöffnungszielwinkels R₀, um so das Motorausgangszieldrehmoment zu erhalten. Die in Fig. 3 darge stellte Routine wird periodisch alle 10 ms getriggert.

In einem Schritt 1002 wird das Gaspedalpositionsanzeigesignal a ausgelesen. Daraufhin wird in einem Schritt 1004 ein Motor geschwindigkeitsanzeigedatum Ne auf der Grundlage entweder des Kurbelreferenzsignals oder des Kurbelwinkelsignals auf an sich bekannte Weise erhalten. Daraufhin wird in einem Schritt 1006 das Motorausgangszieldrehmoment T₀ berechnet durch folgende Gleichung:

T₀ = k₁ · a - K₂ · Ne (1)

worin k₁ und k₂ Parameter sind, welche Drehmomentausgangs eigenschaften festlegen, wobei k₁ eine proportionale Kon stante ist zum Ableiten des Motorausgangsdrehmoments gegen über der Gaspedalpositionsdaten, und k₂ eine proportionale Konstante ist zum Ableiten des Motorausgangsdrehmoments gegen über der Motorgeschwindigkeit. Die proportionalen Konstanten k₁ und k₂ werden auf der Grundlage einer externen Bela stung auf der Abtriebswelle des Motors erhalten, wobei die externe Belastung auf der Grundlage des Fahrzeuggewichtes und des Getriebeübersetzungsverhältnisses abgeleitet wird.

In einem Schritt 1008 wird eine Drehmomentsvariationsanforde rungsanzeigezielmarke F überprüft. Wenn die Drehmomentsvaria tionsanforderungsanzeigezielmarke F, die im Schritt 1008 über prüft wird, gesetzt ist, so wird das Motorausgangszieldreh moment T₀ gesetzt als die Motorausgangsdrehmomensgrenze T_MAX in einem Schritt 1010. Einzelheiten des Prozesses im Schritt 1010 werden nachstehend noch diskutiert.

In einem Schritt 1012 wird eine grundlegende Brennstoffein spritzmenge T_p abgeleitet. Auf wohlbekannte Weise wird die grundlegende Brennstoffeinspritzmenge T_p abgeleitet auf der Grundlage des Motorausgangszieldrehmoments T₀ und der Motorgeschwindigkeitsanzeigedaten Ne. Die Ableitung der grundlegenden Brennstoffeinspritzmenge T_p wird durchgeführt durch Nachschlagen in einer Tabelle, nämlich der Brennstoff einspritzmengentabelle 146, die ebenfalls in Fig. 5 erläutert ist. Es ist ersichtlich, daß das Nachschlagen in der Tabelle in dem Schritt 1012 bezüglich des Motorausgangszieldrehmoments T₀ und der Motorgeschwindigkeit Ne erfolgt. Die Variations charakteristik der grundlegenden Brennstoffeinspritzmenge T_p wird eingestellt unter Bezug auf die Leistung und die Eigen schaften des Motors. Daraufhin wird in einem Schritt 1014 die Brennstoffeinspritzmenge T_I mit verschiedenen Korrektur werten modifiziert, beispielsweise einem Beschleunigungs anreicherungskoeffizienten, einem Anreichungskoeffizienten für einen kalten Motor, einem vom Luft/Brennstoff-Verhältnis abhängigen Koeffizienten, einem Rückkopplungskorrektur koeffizienten, usw., um eine Brennstoffeinspritzmenge T_I abzuleiten. Dann wird in einem Schritt 1016 der Drosselklap penöffnungszielwinkel R₀ abgeleitet anhand des Motor ausgangszieldrehmoments T₀ und der Motorgeschwindigkeit Ne. Dann wird in einem Schritt 1016 der Drosselklappenöffnungs zielwinkel R₀ auf der Grundlage des Motorausgangsziel drehmoments T₀ und der Motorgeschwindigkeit Ne abgeleitet. In der Praxis erfolgt die Ableitung des Drosselklappenöff nungszielwinkels R₀ durch Nachschlagen in einer Tabelle, und zwar in der Drosselklappenöffnungswinkeltabelle 148, die in Fig. 6 dargestellt ist. Die gemäß Fig. 6 dargestellte Variationscharakteristik kann variabel sein abhängig von der Leistung des Motors und dessen Eigenschaften.

In einem Schritt 1018 wird die Brennstoffeinspritzmenge T_I ausgegeben und an den Ausgangsanschluß der CPU 130 angelegt. Daher wird der Brennstoffeinspritzimpuls, der die Impulsbreite aufweist, die der Brennstoffeinspritz menge I_I entspricht, durch das Brennstoffeinspritzven til 150 mit gegebener Zeitvorgabe synchron zur Drehung des Motors eingespritzt. Daraufhin wird der Drosselklap penöffnungszielwinkel R₀, der auf diese Weise erhalten wurde, der Servotreiberschaltung 154 in einem Schritt 1020 zugeführt. Die Servotreiberschaltung 154 treibt auf diese Weise den Servomotor 156 an, um eine Winkelverstellung des Drosselventils 160 auf den Drosselklappenöffnungszielwinkel R₀ hin zu bewirken.

Fig. 4 zeigt eine Routine zur Ableitung von Ausgangsdreh momenteigenschaften des Motors. Da die gezeigte Routine keine Hochgeschwindigkeitsdatenverarbeitung erfordert, wie dies für die Routine gemäß Fig. 3 erforderlich ist, kann die gezeigte Routine jedesmal dann ausgeführt werden, wenn ein Getriebegangschaltvorgang auftritt, oder bei der Ver arbeitung eines Hintergrundjobs.

In einem Schritt 1102 werden die Getriebegangpositions anzeigedaten oder die Getriebegeschwindigkeitsverhältnis anzeigedaten von dem Getriebegangpositionssensor 140 ausgelesen. Dann werden in Schritten 1104 und 1106 Über prüfungen durchgeführt, ob die momentane Gangposition im ersten Bereich oder im zweiten Bereich liegt. Ist die Getriebegangposition so, wie sie im Schritt 1104 über prüft wird, so wird das Übersetzungsverhältnisdatum M₁ für den ersten Geschwindigkeitsbereich aus dem Daten speicher 144 ausgelesen und in einem Schritt als das Gangübersetzungsdatenregister m gesetzt. Wenn andererseits das momentane Getriebeübersetzungsverhältnis so ist, wie dies in dem Schritt 1106 überprüft wurde, so wird das Gangüber setzungsdatum M₂ für den zweiten Geschwindigkeitsbereich von dem Datenspeicher 144 ausgelesen und in einem Schritt 1110 in dem Getriebeübersetzungsdatenregister m gesetzt. Falls das momentane Getriebeübersetzungsverhältnis, welches im Schritt 1106 überprüft wird, nicht den zweiten Geschwin digkeitsbereich darstellt, so wird das Getriebeübersetzungs datum für einen dritten Geschwindigkeitsbereich M₃ ausge lesen und in einem Schritt 1112 in dem Getriebeübersetzungs datenregister m gesetzt.

Dann wird in einem Schritt 1114 das Fahrzeuggewicht W auf der Grundlage des Radaufhängungshubanzeigesignals des Hubsensors 136 abgeleitet. In der Praxis kann das Fahrzeuggewicht W mit tels folgender Gleichung berechnet werden:

W = W₀ + L/k (2)

wobei L ein Absenkungshub der Fahrzeugkarosserie aus der neutralen Höhenlage ist, und k der Federkoeffizient (Feder konstante) der Radaufhängung ist.

Dann wird in einem Schritt 1116 eine proportionale Konstante k₁, welche die Ausgangsdrehmomentscharakteristiken gegenüber der Gaspedalposition festlegt, abgeleitet auf der Grundlage des Fahrzeuggewichtes W und der Getriebeübersetzungsdaten m. In der Praxis wird die proportionale Konstante k₁ mittels folgender Gleichung abgeleitet:

k₁ = K₁ · W/m (3)

Dann wird in einem Schritt 1118 eine proportionale Konstante k₂ abgeleitet, welche die Ausgangsdrehmomentcharakteristiken gegenüber der Motorgeschwindigkeit Ne festlegt, und zwar auf der Grundlage des Fahrzeuggewichtes W und der Getriebeüber setzungsdaten m. In der Praxis wird die proportionale Konstan te k₂ abgeleitet mittels folgender Gleichung:

k₂ = K₂ · W/m² (4)

wobei k₁ und k₂ experimentell erhaltene Konstanten sind für ein optimales Gefühl beim Fahren des Fahrzeuges.

Der Ablauf der Motorausgangsdrehmomentsteuerung wird unter Bezug auf Fig. 7 diskutiert, bei welcher der Betriebsablauf der ersten Ausführungsform des Steuersystems auf diskrete Weise erläutert ist. Fig. 7 zeigt ein Modell, welches die Tätigkeit des Fahrzeugs darstellt unter Vernachlässigung von Leistungsverlusten im Motor und der Kraftübertragung. In dem gezeigten Modell kann die Beziehung zwischen der Variations größe a der Gaspedalposition und einer Fahrzeugkarosserie beschleunigung α durch die folgende Gleichung dargestellt werden:

wobei D der Fahrwiderstand ist, S der Laplace-Operator, und G₁ bis G₃ Verstärkungen.

Bei der voranstehenden Gleichung (5) repräsentiert das erste Element auf der rechten Seite die Reaktionseigenschaften der Fahrzeugkarosseriebeschleunigung α gegenüber der Gaspedal position a. Andererseits repräsentiert das zweite Element auf der rechten Seite der Gleichung (5) die Reaktionseigenschaf ten der Fahrzeugkarosseriebeschleunigung in bezug auf den Fahrzeug-Fahrwiderstand D. Diese Faktoren bestimmen das Ge fühl beim Fahren des Fahrzeuges.

Die Verstärkungen G₁ bis G₃ können mit den folgenden Gleichungen abgeleitet werden:

G₁ = k₁ · (m/R) · (g/W) (6)

G₂ = k₂ · (m/R)² · (g/W) (7)

G₃ = g/W (8)

wobei R den effektiven Radius eines Reifens darstellt und g die Erdbeschleunigung.

Bei dem Drosselöffnungswinkelvariationsverhältnis gegenüber der Variation der Gaspedalposition wird k₁ in der voranste henden Gleichung variiert. Wenn k₁ auf einen größeren Wert gesetzt wird, so wird das Variationsverhältnis der Fahrzeug beschleunigung α gegenüber der Variation der Gaspedalposition größer um so die Verstärkung G₁ größer zu machen. In einem solchen Fall kann ein kräftigeres Fahrzeug-Fahrgefühl erhal ten werden. Wenn andererseits die Verstärkung G₂ auf einen größeren Wert gesetzt wird, so tritt ein Differenziereffekt zur Vergrößerung von Fluktuationen auf, und dies verschlech tert die Fahrfähigkeit des Fahrzeuges. Wie aus der voranste henden Gleichung (7) deutlich wird, entspricht k₂, zugeord net der Verstärkung G₂ dem Gradienten von tang δ der Dreh momentkurve in Fig. 7. Wenn der Drosselklappenöffnungswinkel nur abhängig von der Gaspedalposition gesteuert wird, so wird k₂ die einzige Charakteristik des bestimmten Motors und kann nicht frei gesetzt werden.

Da bei der gezeigten Ausführungsform das Motorausgangsziel drehmoment bestimmt wird anhand der Gaspedalposition und der Motorgeschwindigkeit, wird es möglich, den Wert von k₂ auf einen gewünschten Wert zu setzen. Verständlicherweise existie ren optimale Werte für G₁ und G₂ für ein optimales Gefühl beim Fahren. Diese optimalen Werte können über Versuche fest gestellt werden durch Einstellung von k₁, k₂ und m.

Wenn andererseits die Werte k₁ und k₂ nicht abhängig von externer Belastung eingestellt werden können, beispielsweise Fahrzeuggewicht W und Übersetzungsverhältnis m, so können die Verstärkungen G₁ und G₂ nicht auf Werten zum Erhalten ei nes optimalen Gefühls beim Fahren gehalten werden, wenn sich das Fahrzeuggewicht und/oder das Getriebeübersetzungsverhält nis ändert. Beispielsweise kann in einem niedrigen Über setzungsverhältnis zur Erhöhung des Übersetzungsverhältnisses m die Verstärkung G₂ quadratisch bezüglich m variiert wer den. Hierdurch kann ein Rütteln des Fahrzeugs hervorgerufen werden. Auf ähnliche Weise kann das Fahrzeuggewicht W die Ver stärkungen G₁ und G₂ beeinflussen.

Unter der Annahme, daß das Übersetzungsverhältnisdatum gleich m₀ ist, das Fahrzeuggewicht gleich W₀ ist, und daß die optimalen Werte für k₁ und k₂ k₁₀ bzw. k₂₀ sind, kön nen die Verstärkungen über die folgenden Gleichungen abgelei tet werden:

G₁ = k₁₀ · (m₀/R) · (g/W₀) (9)

G₂ = k₂₀ · (m₀/R)² · (g/W₀) (10)

Hierbei können unter der weiteren Annahme, daß sich das Über setzungsverhältnis m und das Fahrzeuggewicht W ändern, k₁ und k₂ ausgedrückt werden durch:

k₁ = k₁₀ · (m₀/W₀) · W/m = K₁ · W/m (11)

k₂ = k₂₀ · (m₀²/W₀) · (W/m²) = K₂ · W/m² (12)

Wie hieraus deutlich wird, können durch Setzen von k₁ und k₂ in Beziehung zu m und W die Verstärkungen G₁ und G₂ optimale Werte sein, wie dies in den voranstehenden Gleichun gen (9) und (10) gezeigt ist.

Wie aus der voranstehenden Diskussion deutlich wird, ist die gezeigte Ausführungsform dazu befähigt, die Brennstoffein spritzmenge und die Lufteinlaßflußrate abhängig vom Zieldreh moment konstant zu steuern. Daher läßt sich gemäß der gezeig ten Ausführungsform durch Steuern des Motorausgangszieldreh moments ein optimales Gefühl beim Fahren des Fahrzeugs errei chen.

Zwar steuert die gezeigte Ausführungsform die Lufteinlaßfluß rate auf der Grundlage des Zieldrehmoments durch Bereitstel lung des Drosselöffnungszielwinkels R₀, jedoch ist es auch möglich, die Lufteinlaßflußrate auf der Grundlage des Drossel klappenöffnungszielwinkels zu steuern, um einen Einlaßvakuum druck auf einen Zielwert hin zu steuern.

Die gezeigte Ausführungsform führt eine Steuerung des kriti schen Drehmoments durch. Die folgende Diskussion wird präsen tiert für ein Fahrzeug, welches eine Kraftübertragung mit Vierradantrieb hat. Zur Durchführung der Steuerung des kri tischen Drehmoments sind die Radgeschwindigkeitssensoren 102, die Radbelastungssensoren 104, und der Fahrzeuggeschwindig keitssensor 112 vorgesehen. Der Radgeschwindigkeitssensor 102 kann gezahnte Rotoren und elektromagnetische Aufnahme einrichtungen aufweisen, die jeweiligen Rotoren zugeordnet sind. Andererseits kann der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 112 einen Ultraschallsensor aufweisen, zur Überwachung der Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit unter Verwendung des Dopp lereffektes.

Fig. 8 zeigt ein Flußdiagramm mit einer Darstellung des Ab laufs der Steuerung des kritischen Drehmoments, wie dieser bei der gezeigten Ausführungsform des Steuersystems eingesetzt werden soll. Bei dieser Ausführungsform werden in einem Schritt 1202 folgende Signale ausgelesen: Radgeschwindig keitsanzeigesignale V_ÿ, die Radbelastungsanzeigesignale W_ÿ und das Fahrzeuggeschwindigkeitsanzeigesignal V. Auf der Grundlage der Radgeschwindigkeitsanzeigesignale Vÿ wird eine Winkelbeschleunigung Δωÿ angetriebener Räder in einem Schritt 1204 abgeleitet. In einem Schritt 1206, beim Anlassen des Fahrzeugs oder wenn das Motorausgangsdrehmoment im wesent lichen gering ist, werden die Drehmomentverteilung und Kopp lung berechnet unter Verwendung des physikalischen Modells von Fig. 9, und daraufhin wird ein Antriebsdrehmoment Tÿ an dem angetriebenen Rad abgeleitet auf der Grundlage des Motoraus gangszieldrehmoments T₀. Daraufhin wird in einem Schritt 1208 die dynamische Reibung µÿ zwischen dem angetriebenen Rad und der Straßenoberfläche berechnet auf der Grundlage des Drehmoments Tÿ für das angetriebene Rad, der Radwinkel beschleunigung Δωÿ, und der Radbelastung Wÿ. Es kann näm lich unter der Annahme, daß der ideale Reifenradius r beträgt und das Rotationsträgheitsmoment des Reifens im Rotationszen trum Iÿ ist, das Rotationsträgheitsmoment ausgedrückt werden durch:

Iÿ · Δωÿ = Tÿ - µÿ · Wÿ · r (13)

Die voranstehende Gleichung kann modifiziert werden, um die dynamische Reibung µÿ durch die folgende Gleichung auszu drücken:

µÿ = (Tÿ - Iÿ · Δωÿ)/(Wÿ · r) (14)

Wie hieraus deutlich wird, kann die dynamische Reibung µÿ abgeleitet werden auf der Grundlage des Drehmoments Tÿ des angetriebenen Rades, der Raddrehwinkelbeschleunigung Δωÿ, und der Radbelastung Wÿ.

In einem Schritt 1210 wird der Radschlupf Sÿ abgeleitet auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit V und der Rad geschwindigkeiten Vÿ an den angetriebenen Rädern. Dann wird in einem Schritt 1212 eine Vorhersage getroffen für eine maxi male dynamische Reibung µÿ_MAX anhand des Schlupfes Sÿ für das angetriebene Rad und der dynamischen Reibung µÿ unter Verwendung der in Fig. 10 dargestellten Charakteristiken. Dann wird in einem Schritt 1214 das kritische Drehmoment Tÿ_MAX abgeleitet. Das kritische Drehmoment Tÿ_MAX repräsentiert die Obergrenze für das Drehmomentkriterium des angetriebenen Rades, wobei ein nicht hinnehmbarer Radschlupf erzeugt wird. Dann wird die Summe ΣTÿ_MAX des kritischen Drehmoments Tÿ_MAX abgeleitet in einem Schritt 1216. Der Summenwert ΣTÿ_MAX repräsentiert eine obere Grenze T_MAX des zu erzeu genden Motorausgangsdrehmoments. Alternativ hierzu wird das kleinste kritische Drehmoment MIN(Tÿ_MAX) als das gemeinsame kritische Drehmomentdatum ausgewählt. Das gemeinsame kritische Drehmomentdatum wird durch die Anzahl (4) der angetriebenen Räder multipliziert, um die Motorausgangsdrehmomentsgrenze T_MAX abzuleiten. Die letztgenannte Vorgehensweise kann dann nützlich sein, wenn der Präzisionsgrad bei der Vorhersage der maximalen dynamischen Reibung µÿ_MAX nicht so hoch ist.

Daraufhin wird in einem Schritt 1218 die Motorausgangsdreh momentsgrenze T_MAX verglichen mit dem Motorausgangszieldreh moment T₀. Wenn die Motorausgangsdrehmomentsgrenze T_MAX größer oder gleich dem Motorausgangszieldrehmoment T₀ ist, so wird in einem Schritt 1220 die Zieldrehmomentsvariations anforderungsanzeigemarke F zurückgesetzt. Andererseits wird, wenn die Motorausgangsdrehmomentsgrenze T_MAX kleiner ist als das Motorausgangszielmoment T₀, die Zielmotordrehmoments variationsanforderungsanzeigemarke F in einem Schritt 1222 gesetzt.

Durch das voranstehend beschriebene Verfahren kann das Motor ausgangsdrehmoment eingestellt werden abhängig von dem Rei bungszustand der Straßenoberfläche.

Fig. 11 ist eine schematische und diskrete Erläuterung der zweiten Ausführungsform eines Steuersystems gemäß der Erfin dung zum Steuern der Abgabe des Antriebsdrehmoments. Die gezeigte Ausführungsform umfaßt eine Gaspedalpositionsüber wachungsstufe 201, eine Getriebeübersetzungsverhältnis- oder Getriebegeschwindigkeitsverhältnisüberwachungsstufe 202, eine Drehmomentwandlerausgangsgeschwindigkeitsüberwachungsstufe 203, und eine Motorgeschwindigkeitsüberwachungsstufe 204. Die Gaspedalpositionsüberwachungsstufe 201 erzeugt ein Gaspedal positionsanzeigedatum, welches einer Zielantriebsdrehmoments einstellstufe 205 zugeführt werden soll, in welcher ein Ziel antriebsdrehmoment gesetzt wird basierend auf der Gaspedal position, die durch die Gaspedalpositionsanzeigedaten m re präsentiert wird. Weiterhin wird der Zielantriebsdrehmoments einstellstufe 205 ein Fahrzeugbewegungszustandsanzeigedatum von einer Fahrzeugbewegungszustandsüberwachungsstufe 210 zu geführt. Andererseits übermittelt die Getriebeübersetzungs verhältnisüberwachungsstufe 202 ein Getriebeübersetzungsan zeigedatum an eine Zielmotorgeschwindigkeitseinstellstufe 206. Die Drehmomentwandlerausgangsgeschwindigkeitsüberwachungs stufe 203 liefert ebenfalls ein Drehmomentwandlerausgangs geschwindigkeitsanzeigedatum an die Zielmotorgeschwindigkeits einstellstufe 206. Die Getriebegeschwindigkeitsverhältnis anzeigedaten und die Drehmomentwandlerausgangsgeschwindig keitsanzeigedaten werden in der Motorzielgeschwindigkeits einstellstufe 206 verarbeitet, um die Zielmotorgeschwindig keit festzusetzen. Die Fahrzeugbewegungszustandüberwachungs stufe 210 führt die Fahrzeugbewegungszustandsanzeigedaten weiterhin einer Reaktionscharakteristikmodelleinstufe 211 zu. Die Reaktionscharakteristikeinstellstufe 211 bearbeitet die Fahrzeugbewegungszustandsanzeigedaten, um eine mehrerer Reak tionscharakteristiken einzustellen.

Eine Motorgeschwindigkeitssteuerstufe 207 ist mit der Motor geschwindigkeitsüberwachungsstufe 204 verbunden sowie mit der Motorzielgeschwindigkeitseinstellstufe 206 und der Reaktions charakteristikeinstellstufe 211. Die Motorgeschwindigkeits steuerstufe 207 umfaßt eine Motorausgangszieldrehmomentein stellstufe 208 und eine Einlaßluftflußratensteuerstufe 209. In der Praxis setzt die Motorausgangszieldrehmomenteinstell stufe 208 das Motorausgangszieldrehmoment auf der Grundlage des Reaktionscharakteristikmodells, welches in der Reaktions charakteristikmodelleinstellstufe 211 festgesetzt wird. Dann wird das Motorzieldrehmoment so festgesetzt, daß die Motor geschwindigkeit, wie sie durch die Motorgeschwindigkeitsüber wachungsstufe 204 überwacht wird, eingestellt werden kann in Richtung auf die Motorzielgeschwindigkeit, die in der Motor zielgeschwindigkeitseinstellstufe 206 festgesetzt wird. Um das Motorausgangszieldrehmoment zu erhalten, welches in der Motorausgangszieldrehmomenteinstellstufe 208 eingestellt wird, wird die Einlaßluftflußrate in der Einlaßluftflußratensteuer stufe 209 gesteuert.

Fig. 12 zeigt einen bevorzugten Aufbau des Steuersystems zur Ausführung der zweiten Ausführungsform der Erfindung. Wie hieraus deutlich wird, ist eine CPU 220 mit einem Gaspedalpositionssensor 201m verbunden, einem Lenkwinkelsen sor 234, einem Drehmomentwandlerausgangsgeschwindigkeitssen sor 242, der einer Abtriebswelle 240 eines Drehmomentwandlers 238 zugeordnet ist, einem Verschiebepositionssensor 244, der den Betriebsbereich eines Automatikgetriebes 246 überwacht, und mit einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 248, der einer Propellerwelle zugeordnet ist, die durch den Ausgang des Auto matikgetriebes angetrieben wird. Ähnlich wie bei der voran stehenden Ausführungsform überwacht der Gaspedalpositionssen sor 201 eine Gaspedalposition zur Bereitstellung des Gaspedal positionsanzeigesignals Acc. Andererseits überwacht der Dreh momentwandlerausgangsgeschwindigkeitssensor 242 die Dreh geschwindigkeit der Abtriebswelle 240 des Drehmomentwandlers 238, um ein Drehmomentwandlerausgangsgeschwindigkeitsanzeige signal N_t auszugeben. Der Verschiebepositionssensor 244 be stimmt den Betriebsbereich des Automatikgetriebes 246 zur Er zeugung eines Geschwindigkeitsverhältnisanzeigesignals P als ein Datum, welches die Fahrbelastung repräsentiert, beispiels weise den Fahrwiderstand, das Untersetzungsverhältnis usw. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 248 liefert das Fahrzeug geschwindigkeitsanzeigesignal Vsp, und der Lenkwinkelsensor 234 erzeugt ein Lenkwinkelanzeigesignal α. Obwohl dies nicht im einzelnen dargestellt ist, empfängt die CPU 220 weitere Daten bezüglich der Regenmenge R, bezüglich der Bedingungen bei Steigungen, bezüglich der Fahrzeugbelastung W, bezüglich der Radbelastung N, usw. Zur Überwachung derartiger externer Parameter, welche die Motorsteuerung beeinflussen, kann eine Überwachung durch einen Regensensor, einen Beschleunigungs messer, einen Radaufhängungshubsensor, und dergleichen, vor gesehen sein.

Die CPU 220 bearbeitet die Eingangsdaten zur Ableitung eines Drosselöffnungszielwinkels R₀ unter Verwendung der Dros selöffnungswinkeltabelle 221. Das Drosselöffnungszielwinkel anzeigesignal R₀ wird der Servotreiberschaltung 222 zugeführt, um den Servomotor 226 anzutreiben und so den Dros selklappenöffnungswinkel in Richtung auf den Drosselklappen zielöffnungswinkel einzustellen. Die Winkelposition des Dros selventils 228, die auf diese Weise eingestellt wird, wird durch den Drosselwinkelsensor 230 überwacht, der ein Drossel winkelanzeigesignal R_r liefert, welches zur Servotreiber schaltung 222 zurückgeführt wird. Daher wird rückgekoppelt der Drosselklappenöffnungswinkel in Richtung auf den Drosselklap penzielöffnungswinkel (automatisch) gesteuert. Die CPU 220 führt weiterhin eine Brennstoffeinspritzsteuerung durch zum Steuern der Brennstoffeinspritzmenge, die durch ein Brenn stoffeinspritzventil 232 eingespritzt werden soll.

Fig. 13 zeigt den Ablauf der Steuervorgänge, die bei der zwei ten Ausführungsform des Steuersystems gemäß der Erfindung durchgeführt werden sollen. Der gezeigte Ablauf wird perio disch oder zyklisch getriggert, beispielsweise alle 10 ms. In einem Schritt 2002 wird das Gaspedalpositionsanzeigesignal Acc ausgelesen. Dann wird in einem Schritt 2004 eine Motor geschwindigkeit Ne abgeleitet basierend auf dem Kurbelrefe renzsignal oder dem Kurbelpositionssignal, auf eine an sich wohlbekannte Weise. Auf ähnliche Weise wird die Drehmoment wandlerabtriebswellengeschwindigkeit Nt abgeleitet auf der Grundlage eines Impulszuges von dem Drehmomentwandlerausgangs geschwindigkeitsanzeigesignal, in einem Schritt 2006. Dann wird in einem Schritt 2008 das Übersetzungsverhältnisanzeige signal P ausgelesen, welches die Übersetzung des Getriebes repräsentiert. Weiterhin wird in einem Schritt 2010 eine Fahr zeuggeschwindigkeit Vsp abgeleitet auf der Grundlage des Fahr zeuggeschwindigkeitsanzeigesignals, und ein Lenkwinkel α wird auf der Grundlage des Lenkwinkelanzeigesignals abgeleitet.

In einem Schritt 2014 wird ein Antriebszieldrehmoment T_or abgeleitet. Das Motorausgangszieldrehmoment T_or wird abgeleitet auf der Grundlage der Gaspedalposition Acc und des Fahrzeug-Fahrzustandes, repräsentiert durch die Fahrzeug geschwindigkeit Vsp und den Lenkwinkel α. Wie dies in Fig. 14 dargestellt ist, wird basierend auf der Fahrzeuggeschwin digkeit Vsp und dem Lenkwinkel α eine mehrerer Datentabellen für das Motorausgangszieldrehmoment T_or ausgewählt. In der Praxis wird die Datentabelle ausgewählt anhand des Lenkwinkels α. Unter Verwendung der ausgewählten Tabelle wird das Motor ausgangszieldrehmoment T_or abgeleitet durch Nachschlagen in der Tabelle anhand der Fahrzeuggeschwindigkeit Vsp und des Lenkwinkels α. Dies erfolgt in der Motorausgangszieldreh momentsdatentabelle so, daß das Motorausgangszieldrehmoment auf einen niedrigeren Wert gesetzt wird, entsprechend einem Anstieg der Fahrzeuggeschwindigkeit Vsp und der Gaspedal betriebsgröße Acc. Zwar verwendet die gezeigte Ausführungs form die Motorausgangszieldrehmomentstabelle zur Ableitung des Motorausgangszieldrehmoments, jedoch ist es natürlich möglich, das Motorausgangszieldrehmoment arithmetisch abzu leiten. In einem solchen Fall kann das Motorausgangszieldreh moment T_or durch die folgende Gleichung abgeleitet werden:

T_or = k₁ · Acc - K₂ · Vsp - k₃ · α (15)

In einem Schritt 2016 wird ein Reaktionscharakteristikmodell H_(s) ausgewählt, um die Reaktionscharakteristiken für die Motorausgangsdrehmomentssteuerung festzulegen. In der Praxis werden mehrere Reaktionscharakteristikmodelle festgesetzt, wie dies in Fig. 5 gezeigt ist. Wie am deutlichsten aus Fig. 5 hervorgeht, wird eines der Reaktionscharakteristikmodelle ausgewählt anhand des Lenkwinkels α. Bei dem gezeigten Bei spiel wird die Variationsrate des Motorausgangsdrehmoments verringert entsprechend einer Vergrößerung des Lenkwinkels α für eine gemäßigte Variation des Motorausgangsdrehmoments. Andererseits wird in einem Bereich, in welchem der Lenkwinkels α klein ist, der Variationsbereich des Motor ausgangsdrehmoments auf einen größeren Wert eingestellt für bessere Reaktionscharakteristiken.

In einem Schritt 2018 wird ein Drehmomentwandlerausgangsziel drehmoment T_er abgeleitet auf der Grundlage des Getriebe übersetzungsverhältnisses Gr, entsprechend der Verschiebeposi tion P, und das Motorausgangszieldrehmoment T_or wird aus der folgenden Gleichung abgeleitet:

T_tr = T_or ÷ Gr (16)

Basierend auf dem Drehmomentwandlerausgangszieldrehmoment T_tr und der Drehmomentwandlerausgangsgeschwindigkeit Nt wird die Motorzielgeschwindigkeit Ner abgeleitet im Schritt 2018.

Wie dies in Fig. 16 dargestellt ist, werden die Charakteristiken des Drehmomentwandlers 238, definiert durch eine Drehmomentkapazität τ und einen Wirkungsgrad η, abhängig von einem Eingangs/Ausgangs- Übersetzungsverhältnis zwischen einer Eingangsgeschwindigkeit, die der Motorgeschwindigkeit Ne entspricht, und der Drehmomentwandler- Ausgangsgeschwindigkeit Nt bestimmt. Daher kann auf wohl bekannte Weise ein Modell für das Ausgangsdrehmoment T_t an dem Drehmomentwandler 238 ausgedrückt werden durch die folgende Gleichung:

im nichtgekoppelten Bereich:
T_t = A₀ · Nt² + A₁ · Nt · Ne + A₂ · Ne² (17)

im gekoppelten Bereich:
T_t = B₀ · Nt² + B₁ · Nt · Ne + B² · Ne² (18)

wobei A₀∼A₂ und B_O∼B₂ einzigartige Konstanten des jeweiligen Drehmomentwandlers 238 darstellen.

Die voranstehende Gleichung kann aus der quadratischen Gleichung für die Drehmomentkapazität τ (=T_t/Ne²) abgeleitet werden, die ausgedrückt wird durch das Eingangs/Ausgangs-Drehgeschwindigkeitsverhältnis Nt/Ne wie folgt:

T_t/Ne² = C₀ · (Nt/Ne)² + C₁ · Nt/Ne + C₂ (19)

wobei C_O∼C₂ Konstanten sind, welche die Krümmung einer Kurve angeben, die die voranstehende quadratische Gleichung darstellt.

Andererseits läßt sich der Wirkungsgrad η ausdrücken durch:

η = (Nt/T_t)/(Ne/T_e) (20)

wobei T_e ein Eingangsdrehmoment darstellt.

Unter der Annahme, daß die Motorgeschwindigkeit (Motorzielgeschwindigkeit) zum Erhalten des Drehmomentwandler-Ausgangs-Zieldrehmoments T_tr = Ner, lassen sich die voranstehenden Gleichungen (18) und (19) in folgender Weise modifizieren:

T_tr = A₀ · Nt² + A₁ · Nt · Ner + A₂ · Ner² (21)

Nimmt man das Drehmomentwandler-Ausgangs-Zieldrehmoment T_tr und die Drehmomentwandler-Ausgangsgeschwindigkeit Nt als Parameter, so kann die Motorzielgeschwindigkeit Ner erhalten werden durch Lösen der gekoppelten Gleichungen für die voranstehenden Gleichungen (21) und (2). In einem solchen Fall gibt die auf diese Weise erhaltene Motorzielgeschwindigkeit Ner die Drehmomentwandler- Charakteristik wieder, die bestimmt wird durch das Motorausgangs-Zieldrehmoment T_or, das Getriebeübersetzungsverhältnis Gr und die Drehmomentwandler-Ausgangsgeschwindigkeit Nt.

Hierbei sollte berücksichtigt werden, daß zwar die gezeigte Ausführungsform die Motorzielgeschwindigkeit Ner durch ein arithmetisches Verfahren ableitet, daß es jedoch möglich ist, vorher eine Nachschlagtabelle aufzusetzen, in welcher nachgeschlagen wird, anhand des Drehmomentwandler-Ausgangs-Zieldrehmomente T_tr und der Drehmomentwandler-Ausgangsgeschwindigkeit Nt.

Durch das voranstehende Verfahren kann das Motorausgangsdrehmoment gesteuert werden entsprechend der Gaspedalbetriebsgröße, selbst wenn der Motor mit einem Drehmomentwandler zusammengekoppelt ist.

Daraufhin wird in einem Schritt 2020 das Motorausgangs- Zieldrehmoment T_er abgeleitet unter Verwendung des Antwort-Charakteristikmodells H(s), welches in dem Schritt 2016 ausgewählt wurde. In der Praxis wird das Motorausgangs-Zieldrehmoment T_er so bestimmt, daß die Motorgeschwindigkeit Ne gleich der Motorzielgeschwindigkeit Ner wird, die in dem Schritt 2018 erhalten wurde. In dem praktischen Vorgang der Ableitung des Motorausgangs-Zieldrehmoments T_er wird das bekannte I.M.C.-Verfahren (International Model Control) verwendet, wie dies zur Erläuterung und schematisch in Fig. 17 dargestellt ist. Durch Verwendung des I.M.C.-Modells läßt sich ein modellangepaßtes Steuersystem einrichten, welches eine Stabilität des Steuersystems zur Verfügung stellt, trotz des Vorliegens von Modellanpassungsfehlern oder einer Parameterfluktuation. Daher ist ein derartiges Verfahren recht wirksam zum Steuern eines Motors, bei welchem eine verhältnismäßig große Anzahl nichtlinearer Variationsfaktoren vorliegt, beispielsweise die Verbrennung, die zu einer beträchtlichen Fluktuation führt.

In Fig. 17 repräsentiert der Block G(s) die Reaktions- Charakteristik bei der Steuerung der Drosselklappen- Winkelposition zum Einstellen des Motorausgangs-Drehmoments in Hinsicht auf das Motorausgangs-Zieldrehmoment, betreffend die Steuerung. GM(s) repräsentiert ein Modell des Steuerungssubjekts, also der Antwortcharakteristik der Drosselklappen- Winkelpositionssteuerung. C(s) repräsentiert eine vorwärtszuführungsartige Modellanpassungskompensation, die folgendermaßen ausgedrückt werden kann:

C(s) = H(s)/GM(s) (23)

Hieraus ist ersichtlich, daß in Fig. 17 das System zum Einsatz des I.M.C.-Verfahrens bei einem zeitsequentiellen System erläutert ist. Allerdings wird in der Praxis das Motorausgangs-Zieldrehmoment T_er periodisch mit einer Abtastperiode T (beispielsweise 10 ms) abgeleitet.

In einem Schritt 2022 wird auf der Grundlage des Motorausgangs-Zieldrehmoments T_er und der momentanen Motorgeschwindigkeit Ne der Drosselklappen- Offnungszielwinkel R₀ abgeleitet. In der Praxis erfolgt die Ableitung des Drosselklappen-Öffnungszielwinkels R₀ durch Nachschlagen in einer Tabelle anhand der Drosselklappenöffnungswinkel-Zieltabelle 221, in welcher der Drosselklappenöffnungswinkel in einer Form gespeichert ist, wie sie in Fig. 18 erläutert ist. Das Nachschlagen in der Tabelle wird anhand des Motorausgangs-Zieldrehmoments T_er und der momentanen Motorgeschwindigkeit Ne anhand der Tabelle von Fig. 18 durchgeführt.

Wie hieraus deutlich wird, sind die Charakteristiken der Drosselklappen-Öffnungswinkelvariation, wie diese in der Tabelle von Fig. 18 festgesetzt ist, variabel in Abhängigkeit von den spezifischen Motorcharakteristiken und/oder der spezifischen Leistung des Motors.

In einem Schritt 2024 ist das Drosselklappen- Öffnungswinkelzieldatum R₀ Ausgangsgröße für die Servotreiberschaltung 222 zum Antrieb des Servomotors 226, um den aktuellen Drosselklappen-Öffnungswinkel in Hinsicht auf den Drosselklappen-Öffnungszielwinkel einzustellen. Durch Einstellung des Drosselklappen- Öffnungswinkels in Hinsicht auf den Drosselklappen- Öffnungszielwinkel R₀ wird die Lufteinlaßflußrate eingestellt, um die Motorzielgeschwindigkeit Ner zu erhalten, wodurch das Motorausgangs-Zieldrehmoment T_er erreicht wird.

Zwar wird die gezeigte Ausführungsform diskutiert anhand der Konzentration der Lufteinlaßflußrate zum Erreichen der Motorzielgeschwindigkeit und des Motorausgangs- Zieldrehmoments, jedoch kann das Steuersystem auch die Brennstoffeinspritzmenge steuern, um das gewünschte Antriebsdrehmoment an den angetriebenen Rädern zu erhalten.

Wie voranstehend ausgeführt wurde, läßt sich die gezeigte Ausführungsform auch dazu einsetzen, den Motorfahrzustand an die Umgebungsbedingungen anzupassen, beispielsweise Straßenoberflächenzustände und dgl. Hierbei ist zu berücksichtigen, daß im Falle des Straßenoberflächenzustandes die Reibung zwischen Straße und Reifen variabel ist, abhängig von einer trockenen oder nassen Straßenoberfläche. Daher kann die Regengröße R eingeführt werden als einer der Faktoren für die Umgebung des Fahrzeugfahrzustandes. Ein derartiger Umgebungsfaktor kann in Betracht gezogen werden bei der Auswahl des Reaktionscharakteristikmodells. Zwar können mehrere und unterschiedliche, die Umgebungsbedingungen definierende Faktoren in Betracht gezogen werden, um eine Antriebsdrehmomentabgabe für die angetriebenen Räder durchzuführen, jedoch wird die nachfolgende Diskussion erfolgen anhand der Auswahl des Reaktions-Charakteristikmodells abhängig von der Regenbedingung, die mittels eines Regensensors überwacht werden kann. Als Beispiel für den Regensensor werden nachstehend durch Bezugnahme die folgenden U.S.-Patente eingeschlossen: 45 27 105, 45 42 325, 45 84 508 und 46 03 316, die am 2. Juli 1985, bzw. am 17.September 1985, 22. April 1986 und 29. Juli 1986 ausgegeben wurden.

In einem solchen Fall wird das Antriebszieldrehmoment T_or abgeleitet durch Nachschlagen in einer Tabelle die in Fig. 19 erläutert ist, abhängig von der Gaspedalposition Acc und dem Fahrzeugfahrzustand, wie dieser durch die Fahrzeuggeschwindigkeeit Vsp und den Regenzustand R gegeben ist. Wie aus Fig. 19 deutlich wird, wird bei einem regnerischen Zustand die Reibung der Straßenoberfläche µ niedrig, und erzeugt so eine nicht akzeptierbar hohe Größe des Radschlupfes auf einfache Weise und daher wird das Antriebszieldrehmoment T_or auf einen niedrigeren Wert gesetzt als bei einem Zustand mit trockener Straßenoberfläche. Zwar verwendet die gezeigte Ausführungsform eine Nachschlagetabelle zur Ableitung des Antriebszieldrehmoments T_or, es kann jedoch ein äquivalentes Antriebszieldrehmoment arithmetisch gemäß der folgenden Gleichung abgeleitet werden:

T_or = K₁ · Acc - k₂ · Vsp - k₃ · R (24)

wobei k₁∼k₃ Konstanten sind.

Daraufhin wird das Reaktions-Charakteristikmodell ausgewählt in Abhängigkeit von dem Regenzustand. Wie dies in Fig. 20 dargestellt ist, gibt es bei der gezeigten Ausführungsform gemäßigtere Antwortcharakteristiken zum Erzielen einer geringeren Variationsrate des Antriebsdrehmoments bei heftigerem Regen. Das auf diese Weise abgeleitete Antriebszieldrehmoment T_or wird in das Drehmomentwandler-Ausgangszieldrehmoment T_tr umgewandelt durch ein ähnliches Verfahren wie voranstehend beschrieben. Die Motorzielgeschwindigkeit N_er wird festgesetzt auf der Grundlage des Drehmomentwandler- Ausgangszieldrehmoments T_tr und der Drehmomentwandler- Ausgangsgeschwindigkeit Nt, so daß die Motorgeschwindigkeit in Richtung auf die Motorzielgeschwindigkeit N_er eingestellt werden kann unter Verwendung der Reaktions-Charakteristiken, die abhängig von dem Regenzustand ausgewählt wurden. Der Drosselklappenöffnungswinkel R₀ wird auf diese Weise abgeleitet zum Einstellen des Drosselklappenöffnungswinkels zur Erzielung der Motorzielgeschwindigkeit Ner und um daher auf diese Weise das Motorausgangs-Zieldrehmoment T_er zu erhalten.

Als Fahrzeugfahrzustand kann der Fahrzeugbelastungszustand, beispielsweise das Passagiergewicht und das Gewicht des Gepäcks, in Betracht gezogen werden. In einem solchen Fall kann der Belastungszustand des Fahrzeuges nachgewiesen werden durch Nachweis des Hubs der relativen Verschiebung zwischen der Fahrzeugkarosserie und einem Radaufhängungsteil. Für diesen Nachweis kann der Hubsensor, der bei der ersten Ausführungsform verwendet wurde, nützlich sein. Wie aus Fig. 19 hervorgeht, kann zu dem Zweck, ein äquivalentes Beschleunigungsgefühl unabhängig von dem Fahrzeugbelastungszustand zu erhalten, die Reaktions-Charakteristik auf einen größeren Variationsbereich des Antriebszieldrehmoments T_or bei größerer Fahrzeugbelastung gesetzt werden. Für den Fall, daß das Antriebszieldrehmoment T_or arithmetisch abgeleitet werden soll, kann die folgende Gleichung verwendet werden:

T_or = k₁ · Acc - k₂ · Vsp + k₃ · W (25)

Weiterhin kann, wenn der Fahrzeugfahrzustand bergauf- und bergabwärts dazu verwendet werden soll, das Antwortcharakteristikmodell festzulegen, die Straßenneigung Rs ausgewählt werden durch einen Beschleunigungssensor beim Fahren im stabilen Zustand. ln einem solchen Fall wird eine Charakteristik mit höherer Reaktion festgesetzt bei einer größeren Neigungsgröße bergaufwärts, um das Gefühl beim Beschleunigen des Fahrzeuges zu vereinheitlichen. In einem solchen Fall kann die folgende Gleichung verwendet werden, um das Antriebszieldrehmoment abzuleiten:

T_or = k₁ · Acc - k₂ · Vsp + k₃ · Rs (26)

Weiterhin wird, wenn die Radbelastung N als Parameter genommen wird zur Auswahl des Reaktions-Charakteristikmodells, der Radbelastungssensor verwendet, der bei der ersten Ausführungsform eingesetzt wurde. Alternativ hierzu kann die Radbelastung arithmetisch abgeleitet werden durch Berechnung einer abwärts gerichteten Kraft auf der Grundlage der aerodynamischen Eigenschaften des spezifischen Fahrzeuges, wobei die aerodynamischen Eigenschaften durch Versuche festgestellt werden können und in dem Datenspeicher des Steuersystems festgelegt werden, und auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit Vsp. Hieraus wird deutlich, daß die größere Radbelastung eine größere Traktionsgröße auf dem Rad hervorruft, und daß daher ein Charakteristikmodell mit höherer Reaktion ausgewählt werden kann bei einer größeren Radbelastung, wie dies aus Fig. 19 deutlich wird.

Fig. 21 zeigt eine dritte Ausführungsform eines Antriebsdrehmomentsabgabe-Steuersystems gemäß der vorliegenden Erfindung. Fig. 21 erläutert schematisch den allgemeinen Aufbau der dritten Ausführungsform des Steuersystems gemäß der Erfindung. Wie hieraus deutlich wird, ist die gezeigte Ausführungsform darauf gerichtet, selektiv eine Schaltsteuerung eines Automatikgetriebes und des Motors durchzuführen, um optimal die Abgabe des Antriebsdrehmoments an angetriebene Räder einzustellen. Zu diesem Zweck umfaßt die dargestellte Ausführungsform eine Überwachungsstufe 302, die aus mehreren Sensoren bestehen kann, die jeweils vorausgewählte Steuerparameter überwachen. Auf der Grundlage der überwachten Steuerparameter wird in einer Stufe 304 eine Entscheidung getroffen, ob das Getriebeübersetzungsverhältnis oder die Motorausgangsleistung eingestellt werden soll, um ein optimales Antriebsdrehmoment an den angetriebenen Rädern zu erhalten. Eine selektive Steuerung des Automatikgetriebes und des Motorausgangsdrehmoments wird durchgeführt abhängig von dem Ergebnis der Beurteilung in einer Steuerstufe 306 zum Steuern entweder des Automatikgetriebes 308 oder der Brennkraftmaschine 310.

Hieraus wird deutlich, daß die gezeigte Ausführungsform einsetzbar ist für entweder die erste oder zweite voranstehend genannte Ausführungsform, verbunden mit einer Steuerung für ein Automatikgetriebe. Beispielhaft zeigt Fig. 22 ein Beispiel für die dritte Ausführungsform des Steuersystems zur selektiven Durchführung der Motorausgangs-Drehmomentsteuerung und der Übersetzungsverhältnissteuerung für das Automatikgetriebe. Zur Erleichterung des Verständnisses sind der Radgeschwindigkeitssensor und der Radbelastungssensor gemäß der ersten Ausführungsform von Fig. 2 in Fig. 22 weggelassen. Diese Sensoren können allerdings als vorhanden angesehen werden zur Durchführung einer vom Radschlupf abhängigen Drehmomentbegrenzungssteuerung.

Bei dem in Fig. 22 dargestellten Aufbau ist zusätzlich zu dem Kurbelwinkelsensor 332, dem Gaspedalpositionssensor 334, dem Hubsensor 336, dem Getriebebetriebsbereichsensor 340 und dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 312 bei dem Steuersystem ein Lenkwinkelsensor 314 vorgesehen, der einem Lenkrad 316 zugeordnet ist, um eine Lenkwinkelverschiebung zu überwachen, und ein Bremsschalter 318, der das Niederdrücken eines Bremspedals 320 feststellt. Die voranstehend angegebenen Sensoren sind mit der CPU 330 eines Mikroprozessors verbunden, der einen Kern des Steuersystems bildet.

Die CPU 330 bearbeitet die Eingangssignale zur Ableitung eines Ausgangszieldrehmoments des Motors und leitet so eine Brennstoffeinspritzmenge ab, die zur Erzeugung des Ausgangszieldrehmoments erforderlich ist. Auf der Grundlage der auf diese Weise abgeleiteten Brennstoffeinspritzmenge erzeugt die CPU 330 einen Brennstoffeinspritzimpuls, der eine Impulsbreite aufweist, die der Brennstoffeinspritzmenge entspricht. Auf wohlbekannte Weise wird die Brennstoffeinspritzmenge abgeleitet durch Nachschlagen in einer Tabelle, und zwar in einer Brennstoffeinspritzmengentabelle 346, die in einem Datenspeicher 344 gespeichert ist, anhand von Brennstoffeinspritzsteuerparametern, beispielsweise Motorgeschwindigkeit, Motorbelastung und dgl. Der Brennstoffeinspritzimpuls wird einem oder mehreren Brennstoffeinspritzventilen 350 zugeführt, die in einem Lufteinlaßsystem 358 des Motors vorgesehen sind, um diesen durch Einspritzen der gesteuerten Brennstoffmenge anzutreiben. Zum selben Zeitpunkt wird eine Einlaßluftflußrate eingestellt in Richtung auf eine erforderliche Rate hin durch Steuern des Drosselklappen-Öffnungswinkels in Richtung auf einen Drosselklappen-Öffnungszielwinkel hin. Zum Steuern des Drosselklappen-Öffnungswinkels wird ein Drosselklappen- Öffnungszielwinkel abgeleitet durch Nachschlagen in einer Tabelle, und zwar in einer Drosselklappen- Öffnungswinkeltabelle 348 in dem Datenspeicher 344. Auf der Grundlage des Drosselklappen-Öffnungszielwinkels, der auf diese Weise abgeleitet wird, treibt eine Servotreiberschaltung 354 einen Servomotor 356 zur Einstellung der Winkelposition eines Drosselventils 360 in dem Einspritzsystem 358. Ein Drosselwinkelsensor 342 ist dem Servomotor 356 zugeordnet, um die Drosselklappen-Winkelposition festzustellen und so ein Drosselwinkelsignal R_R der Servotreiberschaltung 354 als ein Rückkopplungssignal zuzuführen. Mit dieser Anordnung treibt die Servotreiberschaltung 354 den Servomotor 356 in rückgekoppelter Weise zur präzisen Einstellung des Drosselklappen-Öffnungswinkels auf den Zielwert hin.

Der Ablauf der Motorausgangsdrehmomentsteuerung ist im wesentlichen derselbe wie bei der Erläuterung bezüglich der voranstehenden ersten Ausführungsform. Daher konzentriert sich die nachfolgende Diskussion auf die Auswahl der Motorausgangs-Drehmomentssteuerung und der Getriebeübersetzungsverhältnis-Steuerung. Fig. 23 erläutert den Funktionsablauf in der CPU 330, der ablaufen soll, um das Steuerschema festzulegen, abhängig von den Eingangs-Steuerparametern. Dies umfaßt, wie dargestellt, eine Durchschnittsgaspedal-Betriebsgröße Ava, die abgeleitet wird durch Mitteln des Gaspedalpositionssignals a von dem Gaspedalpositionssensor über eine vorbestimmte Zeiteinheit, eine Gaspedalbetriebsgeschwindigkeit Δa in einer vorbestimmten Zeiteinheit, eine Laufverteilung VrΔa der Gaspedalbetriebsgeschwindigkeit Δa, einen integrierten Wert der Lenkwinkelverschiebung ΣSTr, der abgeleitet wird durch Integrieren des Lenkwinkelsignals über eine vorbestimmte Zeiteinheit, eine Bremsfrequenz Tb, die abgeleitet wird durch Messen und Summieren der Gesamtanwendungszeit der Bremse, und diese vorgenannten Größen werden abgeleitet in einer Signalverarbeitungsstufe 362, zusammen mit dem Fahrzeugeschwindigkeits-Anzeigesignal Vsp und dem Gaspedalpositionssignal a. Die Laufverteilung VrΔa läßt sich folgendermaßen ausdrücken:

wobei M und N vorbestimmte Konstanten sind.

Weiterhin wird auf der Grundlage des Motorausgangszieldrehmoments T₀ und der aktuellen Durchschnittsbeschleunigung α des Fahrzeuges der Fahrwiderstand D abgeleitet unter Verwendung einer Tabelle f(T₀, α). Beispielsweise kann der Fahrwiderstand abgeleitet werden aus der Gaspedalbetriebsgröße bei dem Fahrzeugfahrzustand, in welchem die Fahrzeugbeschleunigung gleich Null ist. Alternativ hierzu kann der Fahrwiderstand D auf einer ebenen Straße abgeleitet werden aus dem Fahrzeuggewicht und dem Motorausgangs-Drehmoment.

Die durchschnittliche Gaspedalbetriebsgröße Ava, die Gaspedalbetriebsgeschwindigkeit Δa, die Laufverteilung VrΔa der Gaspedalbetriebsgeschwindigkeit Δa, der integrierte Wert der Lenkwinkelverschiebung εSTr und die Bremsfrequenz Tb werden einer Fuzzy-Logikvorhersagestufe 364 zugeführt. In der Fuzzy-Logikvorhersagestufe 364 werden die gelieferten Daten verarbeitet, um den Fahrzeugfahrzustand festzustellen, und so eine Beurteilung zu treffen, ob eine höhere Priorität bezüglich der Steuerung an die Getriebeübersetzungsverhältnissteuerung gegeben wird oder an die Motorausgangs-Drehmomentsteuerung. Um dies zu ermöglichen, können Teilnehmerfunktionen in dem Datenspeicher 344 gespeichert sein. Das Verfahren zur Vorhersage des Fahrzeugfahrzustandes und zur Beurteilung, welcher Steuerung eine höhere Priorität gegeben soll, wird nachstehend beschrieben.

Beispielhaft wird eine Diskussion gegeben zur Auswahl von Steuerungen auf der Grundlage der Teilnehmerfunktion, die der Gaspedalbetriebsgeschwindigkeit Δa zugeordnet ist. Wie dies durch die durchgezogene Linie in Fig. 24(a) dargestellt ist, kann eine eingangsseitige Teilnehmerfunktion, die repräsentativ ist für die vorhergesagte Getriebesteuerungsanforderung, auf einen größeren Fuzzy-Wert gesetzt werden für eine Getriebeübersetzungsverhältnissteuerung, wenn die Gaspedalbetriebsgeschwindigkeit Δa relativ hoch ist, auf der Grundlage der Beurteilung, daß der Fahrer eine starke Beschleunigung des Fahrzeugs verlangt und daher verlangt, daß ein größeres Drehmoment den angetriebenen Rädern zugeführt wird. Dies geschieht dadurch, daß im Falle der Motorausgangsdrehmomentsteuerung eine Zeitverzögerung bezüglich einer Vergrößerung des Ausgangsdrehmoments vorhanden sein sollte. Andererseits kann, wie durch eine unterbrochene Linie in Fig. 24(a) dargestellt ist, eine eingangsseitige Teilnehmerfunktion, die repräsentativ ist für die Anforderung der vorhergesagten Motorausgangs- Drehmomentsteuerung, auf einen größeren Fuzzy-Wert gesetzt werden, wenn die Gaspedalbetriebsgeschwindigkeit Δa relativ gering ist. Dies geschieht daher, daß eine niedrige Gaspedalbetriebsgeschwindigkeit Δa eine geringere Anforderung des Fahrers bezüglich einer hohen Beschleunigung darstellt. In diesem Fall ist es vorzuziehen, zur Erzielung eines größeren Komforts beim Fahren eine häufige Betätigung eines Getriebegangschaltvorgangs zu vermeiden.

Dann wird unter Verwendung von Fig. 24(b) der vorhergesehene Anforderungsgrad für die Getriebeübersetzungsverhältnissteuerung abgeleitet als ein Bereich (mit anderen Worten: ein integrierter Wert). Entsprechend wird unter Verwendung von Fig. 24(c) der vorhergesagte Anforderungsgrad für die Motorausgangs- Drehmomentsteuerung abgeleitet als ein Bereich. Ein Schwerpunkt der logischen Summe (OR) wird dann abgeleitet mit den jeweiligen Bereichen, welche den vorhergesagten Anforderungsgrad für die Getriebeübersetzungsverhältnissteuerung bzw. die Motorausgangs-Drehmomentsteuerung darstellen. Wenn der auf diese Weise abgeleitete Schwerpunkt verschoben ist in Richtung auf die Seite der Getriebeübersetzungsverhältnissteuerung hin, so kann eine Beurteilung getroffen werden, daß der Getriebeübersetzungsverhältnissteuerung eine Priorität gegeben werden soll. Entsprechend kann, wenn der Schwerpunkt in Richtung auf die Seite der Motorausgangs-Drehmomentsteuerung versetzt ist, eine Beurteilung getroffen werden, daß der Motorausgangs- Drehmomentsteuerung eine Priorität gegeben werden soll.

Bei dem in Fig. 24(a) erläuterten Beispiel werden unter der Annahme, daß die Gaspedalbetriebsgeschwindigkeit Δa an dem Punkt A liegt, der Fuzzy-Wert F_AT, der den vorhergesagten Anforderungsgrad für die Getriebeübersetzungsverhältnissteuerung darstellt, und der Fuzzy-Wert F_EN, der den vorhergesagten Anforderungsgrad für die Motorausgangs- Drehmomentsteuerung darstellt, abgeleitet. Basierend auf dem Fuzzy-Wert F_AT wird der Bereich S_AT abgeleitet, wie dies in Fig. 24(b) gezeigt ist. Entsprechend wird der Bereich S_EN abgeleitet, basierend auf dem Fuzzy-Wert F_EN wie dies in Fig 24(c) gezeigt ist Dann wird wie in Fig. 25 dargestellt, durch Erhalten einer logischen Summe der Bereich S_AT und S_EN ein Summenbereich S_total eingerichtet. Dann wird der Schwerpunkt G des Summenbereiches S_total abgeleitet. Bei dem dargestellten Beispiel ist der Schwerpunkt G versetzt in Richtung auf die Seite der Getriebeübersetzungsverhältnissteuerung (A/T), und daher kann eine Beurteilung getroffen werden, daß der Getriebeübersetzungsverhältnissteuerung eine höhere Priorität gegeben wird als der Motorausgangs- Drehmomentsteuerung.

Wie aus Fig. 25 deutlich wird, weist das gezeigte Beispiel eine Totbandzone N auf. Wenn der Schwerpunkt sich innerhalb der Totbandzone befindet, so bleibt die Steuerung unverändert, um zu vermeiden, daß die Steuerung nach einem neuen Wert sucht oder hin- und herschaltet.

Im Falle der Auswahl der Getriebeübersetzungsverhältnissteuerung und der Motorausgangs-Drehmomentsteuerung auf der Grundlage einer Teilnehmerfunktion, die der Laufverteilung VrΔa der Gaspedalbetriebsgröße a und der durchschnittlichen Gaspedalposition Ava zugeordnet ist, wird die Teilnehmerfunktion auf einen größeren Fuzzy-Wert gesetzt, der die vorhergesagte Anforderung für die Motorausgangs-Drehmomentsteuerung repräsentiert, wenn die Laufverteilung VrΔa groß und die durchschnittliche Gaspedalposition Ava klein ist, wie dies durch durchgezogene Linien in den Fig. 26 und 27 gezeigt ist. Die Teilnehmerfunktionen in den Fig. 26 und 27 werden für ein nicht erforderliches Schalten des Getriebeübersetzungsverhältnisses gesetzt. Der Schaltpunkt des Getriebeübersetzungsverhältnisses wird nämlich bestimmt entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit Vsp und der Gaspedalbetriebsposition a. Daher repräsentieren eine große Laufverteilung VrΔa und eine kleine durchschnittliche Gaspedalposition Ava eine häufige Variation der Gaspedalbetriebsposition. Daher wird, wenn der Getriebeübersetzungsverhältnissteuerung eine höhere Priorität gegeben wird als der Motorausgangs- Drehmomentsteuerung, ein häufiges Schalten des Getriebeübersetzungsverhältnisses veranlaßt, und dies verschlechtert die Fahreigenschaften des Fahrzeuges.

Andererseits kann eine Beurteilung getroffen werden, daß sich das Fahrzeug mit relativ hoher Geschwindigkeit bewegt, wenn die Laufverteilung VrΔa klein und die durchschnittliche Gaspedalposition Ava groß ist. In einem solchen Fall wird es vorgezogen, um der Beschleunigungsanforderung zu entsprechen, daß die Teilnehmerfunktion gesetzt wird, die einen größeren Fuzzy-Wert ergibt, welcher die vorhergesagte Anforderung für das Getriebeübersetzungsverhältnis repräsentiert, wie dies durch unterbrochene Linien in den Fig. 26 und 27 dargestellt ist.

In einem solchen Fall wird unter Verwendung der Fig. 28 der Bereich, der den Grad der vorhergesagten Anforderung für die Motorsteuerung repräsentiert, definiert durch die durchgezogene Linie, und der Bereich, der den Grad der vorhergesagten Anforderung für die Getriebeübersetzungsverhältnissteuerung repräsentiert, wird durch die unterbrochene Linie definiert. Mit der logischen Summe (OR) beider Bereiche wird der Schwerpunkt abgeleitet zur Bereitstellung einer höheren Priorität für entweder die Getriebeübersetzungsverhältnissteuerung oder die Motorausgangs-Drehmomentsteuerung, abhängig von der Verschieberichtung des Schwerpunkts relativ zum Zentrum.

In dem Falle, daß die Auswahl der Getriebeübersetzungsverhältnissteuerung und der Motorausgangs-Drehmomentsteuerung durchgeführt wird, basierend auf der Teilnehmerfunktion, die der durchschnittlichen Fahrzeuggeschwindigkeit VSP und der Lenkfrequenz ΣS_Tr zugeordnet ist, wird die Teilnehmerfunktion so gesetzt, wie dies in den Fig. 29 und 30 gezeigt ist. Wenn die durchschnittliche Fahrzeuggeschwindigkeit VSP höher ist als eine vorbestimmte Geschwindigkeit (mittlere Geschwindigkeit) und wenn die Lenkfreqenz ΣS_Tr groß ist, so wird es vorgezogen, eine abrupte Änderung des Drehmoments während eines Lankvorganges zu verhindern. Daher wird eine höhere Priorität der Teilnehmerfunktion gegeben durch Zuordnen eines großen Fuzzy-Wertes, der eine größere Anforderung für eine Motorausgangs-Drehmomentsteuerung repräsentiert, wie dies durch durchgezogene Linien in den Fig. 29 und 30 gezeigt ist.

In einem solchen Fall wird unter Verwendung von Fig. 31 der Bereich, der den Grad der Vorhersageanforderung für die Motorsteuerung darstellt, definiert durch die durchgezogene Linie, und der Bereich, der den Grad der Vorhersageanforderung für die Getriebeübersetzungsverhältnissteuerung repräsentiert, wird durch die unterbrochene Linie festgelegt. Mit der logischen Summe (OR) beider Bereiche wird der Schwerpunkt abgeleitet zur Bereitstellung einer höheren Priorität für entweder die Getriebeübersetzungsverhältnissteuerung oder aber die Motorausgangs-Drehmomentsteuerung, abhängig von der Verschieberichtung des Schwerpunktes in bezug auf das Zentrum.

Andererseits kann, wenn die durchschnittliche Fahrzeuggeschwindigkeit VSP höher ist als die vorhergesagte Geschwindigkeit, und wenn die Lenkfrequenz ΣS_Tr niedrig ist, eine Beurteilung getroffen werden, daß sich das Fahrzeug geradlinig mit verhältnismäßig hoher Geschwindigkeit bewegt. Daher ist, wie voranstehend erläutert, eine höhere Beschleunigungscharakteristik erwünscht. In einem solchen Fall wird die Teilnehmerfunktion so gesetzt, daß sie einen größeren Fuzzy-Wert aufweist, der eine größere Vorhersageanforderung für die Motorausgangs- Drehmomentsteuerung repräsentiert, wie dies in den Fig. 32 und 33 dargestellt ist.

Wenn andererseits die durchschnittliche Fahrzeuggeschwindigkeit VSP im wesentlichen niedrig und die Lenkfrequenz ΣS_Tr groß ist, so kann eine Beurteilung getroffen werden, daß das Fahrzeug so gefahren wird, wie es zum Parken und dgl. erforderlich ist. In einem solchen Fall ist eine abrupte Drehmomentänderung nicht wünschenswert. Daher wird in einem solchen Fall die Teilnehmerfunktion so gesetzt, daß sie einen größeren Fuzzy-Wert aufweist, der eine höhere Vorhersageanforderung für die Motorausgangs- Drehmomentsteuerung repräsentiert, wie dies durch eine unterbrochene Linie in den Fig. 32 und 33 dargestellt ist. Wenn jedoch die durchschnittliche Fahrzeuggeschwindigkeit VSP im wesentlichen niedrig ist, werden dann, wenn die Lenkfrequenz ΣS_Tr niedrig ist, die Teilnehmerfunktionen so gesetzt, daß sie einen größeren Fuzzy-Wert aufweisen, der eine größere Vorhersageanforderung für die Getriebeübersetzungsverhältnissteuerung repräsentiert.

In einem solchen Fall wird unter Verwendung von Fig. 34 der Bereich, der den Grad der Vorhersageanforderung für die Motorsteuerung repräsentiert, festgelegt durch die durchgezogene Linie, und der Bereich, der den Grad der Vorhersageanforderung für die Getriebeübersetzungsverhältnissteuerung repräsentiert, wird durch die unterbrochene Linie festgelegt. Mit der logischen Summe (OR) beider Bereiche wird der Schwerpunkt abgeleitet zur Bereitstellung einer höheren Priorität für entweder die Getriebeübersetzungsverhältnissteuerung oder aber die Motorausgangs-Drehmomentsteuerung, abhängig von der Verschieberichtung des Schwerpunkts relativ zum Zentrum.

In dem Falle, in welchem die Teilnehmerfunktion in bezug auf den Fahrzeugfortbewegungswiderstand D festgesetzt wird, führt ein kleinerer Fahrzeugfortbewegungswiderstand D zu einem größeren Fuzzy-Wert zur Auswahl der Getriebeübersetzungsverhältnissteuerung, wie dies in Fig. 35 gezeigt ist. Als eine typische Situation für einen kleineren Fahrzeugfortbewegungswiderstand läßt sich das Fahren bergabwärts ansehen. In diesem Fall kann es vorzuziehen sein, wirksam eine Motorbremsung durchzuführen. Unter diesem Aspekt kann eine höhere Priorität für die Getriebeübersetzungsverhältnissteuerung vorzuziehen sein. Wenn andererseits der Fahrzeugfahrwiderstand hoch ist, so ergibt sich ein größerer Fuzzy-Wert zur Auswahl der Motorausgangs-Drehmomentsteuerung. Eine typische Situation für einen größeren Fahrwiderstand ist das Bergauffahren. Wenn in einem solchen Fall der Getriebeübersetzungsverhältnissteuerung hohe Priorität gegeben wird, kann das Getriebe in einen Zustand mit häufigen Schaltvorgängen versetzt werden. Um dies zu verhindern ist es vorzuziehen, der Motorausgangs- Drehmomentsteuerung eine höhere Priorität zu geben.

In einem solchen Fall wird unter Verwendung der Fig. 36 der Bereich, der den Grad der Vorhersageanforderung für die Motorsteuerung repräsentiert, definiert durch die durchgezogene Linie, und der Bereich, der den Grad der Vorhersageanforderung für die Getriebeübersetzungsverhältnissteuerung repräsentiert, wird durch die unterbrochene Linie festgelegt. Mit der logischen Summe (OR) beider Bereiche wird der Schwerpunkt abgeleitet zur Bereitstellung einer höheren Priorität für entweder die Getriebeübersetzungsverhältnissteuerung oder aber die Motorausgangs-Drehmomentsteuerung, abhängig von der Verschieberichtung des Schwerpunkts relativ zum Zentrum.

In dem Fall, in welchem die Steuerauswahl durchgeführt wird auf der Grundlage der durchschnittlichen Fahrzeuggeschwindigkeit VSP und der Bremsfrequenz T_b wird ein größerer Fuzzy-Wert der vorhergesagten Anforderung für die Motorausgangs-Drehmomentsteuerung gegeben, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit VSP niedrig und die Bremsfrequenz T_b hoch ist, wie dies durch die durchgezogene Linie in Fig. 43 dargestellt ist. In einem solchen Fall kann eine Beurteilung getroffen werden, daß sich das Fahrzeug in einem Verkehrsstau und dgl. bewegt. Daher kann die Getriebeübersetzungsverhältnissteuerung in einem solchen Zustand, wenn ihr eine höhere Priorität gegeben wird, häufige Schaltvorgänge verursachen, und dies verschlechtert die Fahreigenschaften des Fahrzeugs. Daher ist es vorzuziehen, der Motorausgangs-Drehmomentsteuerung eine höhere Priorität z 06675 00070 552 001000280000000200012000285910656400040 0002004039517 00004 06556u geben. Wenn andererseits die durchschnittliche Fahrzeuggeschwindigkeit VSP niedrig und die Bremsfrequenz T_b ebenfalls niedrig ist, so kann der Getriebeübersetzungsverhältnissteuerung die höhere Priorität gegeben werden, wie dies in Fig. 43 dargestellt ist.

In einem solchen Fall wird unter Verwendung der Fig. 44 der Bereich, der den Grad der Vorhersageanforderung für die Motorsteuerung repräsentiert, definiert durch die durchgezogene Linie, und der Bereich, der den Grad der vorhergesagten Anforderung für die Getriebeübersetzungsverhältnissteuerung repräsentiert, wird durch die unterbrochene Linie definiert. Mit der logischen Summe (OR) beider Bereiche wird der Schwerpunkt abgeleitet zur Bereitstellung einer höheren Priorität entweder der Getriebeübersetzungsverhältnissteuerung oder der Motorausgangs-Drehmomentsteuerung, abhängig von der Verschieberichtung des Schwerpunkts relativ zum Zentrum.

In der Praxis kann die Auswahl der Getriebeübersetzungsverhältnissteuerung bzw. der Motorausgangs-Drehmomentsteuerung durchgeführt werden durch das in Fig. 45 erläuterte Verfahren.

In einem Schritt 3202 sind Eingangsgrößen das Gaspedalpositions-Anzeigesignal a, die durchschnittliche Gaspedalbetätigungsgeschwindigkeit Δa, die Laufverteilung VrΔa und die Lenkfrequenz ΣS_Tr usw. Dann wird eine Fuzzy-Vorhersage durch das voranstehende Verfahren in einem Schritt 3204 durchgeführt. Auf der Grundlage der Fuzzy-Vorhersage in dem Schritt 3204 wird eine Unterscheidung getroffen, ob die Getriebeübersetzungsverhältnissteuerung oder die Motorausgangs-Drehmomentsteuerung ausgewählt werden soll, und zwar in einem Schritt 3026. Wenn die ausgewählte Steuerung die Getriebeübersetzungsverhältnissteuerung ist, so wird eine Überprüfung durchgeführt, ob eine Anforderung zum Umschalten des Übersetzungsverhältnisses existiert, in einem Schritt 3028. Anderenfalls wird eine Überprüfung durchgeführt, ob eine Anforderung zum Steuern des Motorausgangs-Drehmoments vorliegt, in einem Schritt 3030. Falls nicht, geht das Vefahren direkt zum Abschnitt END über. Andererseits - falls ja - wird ein Befehl zur Aufrechterhaltung des momentanen Zustandes in einem Schritt 3032 ausgegeben.

Wenn andererseits in dem Schritt 3026 die Motorausgangs-Drehmomentsteuerung ausgewählt wird, so wird eine Überprüfung durchgeführt, ob die Motorausgangs-Drehmomentsteuerungsanforderung vorliegt, in einem Schritt 3034. Falls ja, so wird die Motorausgangs-Drehmomentsteuerung in einem Schritt 3036 durchgeführt. Andererseits wird, falls die Motorausgangs-Drehmomentsteuerungsanfrage nicht existiert, eine Überprüfung durchgeführt, ob eine Anforderung für eine Getriebeübersetzungsverhältnissteuerung vorliegt, und dann geht der Ablauf über zu dem Schritt 3032 oder andererseits geht das Verfahren direkt zum Schritt END über.

In dem Verfahren im Schritt 3032 hält das Verfahren zeitweilig an in einem Wartemodus für etwa 10 Sekunden, so daß der Befehl zur Aufrechterhaltung des momentanen Zustandes als Ausgangsgröße ausgegeben wird, nachdem ein vorgegebener Zeitraum verstrichen ist, beispielsweise 10 Sekunden.

Zwar wurde die vorliegende Erfindung voranstehend anhand bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung diskutiert, jedoch sollte die Erfindung nicht hierauf beschränkt oder auf die voranstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel festgelegt sein. Die Interpretation der Erfindung sollte so erfolgen, daß sämtliche Ausführungsformen und Modifikationen eingeschlossen sind, die verwirklicht werden können, ohne von dem Grundprinzip der Erfindung abzuweichen, wie es sich aus den gesamten Anmeldeunterlagen ergibt.

Zwar verwendet beispielsweise die voranstehende Ausführungsform die Fuzzy-Steuerung zur Auswahl entweder der Getriebeübersetzungsverhältnissteuerung oder der Motorausgangs-Drehmomentsteuerung, jedoch ist es möglich, Muster für jeweilige Parameter einzurichten, um eine Auswahl ohne Verwendung der Fuzzy-Vorhersage durchzuführen. Fig. 41 erläutert ein Beispiel für das Verfahren zur Auswahl der Getriebeübersetzungsverhältnissteuerung und der Motorausgangs-Drehmomentsteuerung. In einem Schritt 3202 sind die Gaspedalpositionsdaten a und die Laufverteilungsdaten VrΔa Eingangsgrößen und werden ausgelesen. Dann werden in einem Schritt 3204 die Laufverteilungsdaten VrΔa verglichen mit einem vorbestimmten Wert α. Falls die Laufverteilungsdaten VrΔa größer oder gleich dem vorbestimmten Wert α sind, so werden die Gaspedalpositionsdaten a verglichen mit einem vorbestimmten Wert β in einem Schritt 3206. lst das Gaspedalpositionsdatum a kleiner oder gleich dem vorbestimmten Wert β, so erfolgt eine Auswahl der Motorausgangs-Drehmomentsteuerung in einem Schritt 3208. Andererseits geht das Verfahren direkt zu END über, wenn das Gaspedalpositionsdatum a größer ist als der vorbestimmte Wert β, wie dies im Schritt 3206 überprüft wurde. Wenn andererseits die Laufverteilung VrΔa, wie sie in dem Schritt 3204 überprüft wurde, kleiner ist als der vorbestimmte Wert α, so wird das Gaspedalpositionsdatum a verglichen in einem Schritt 3210 mit dem vorbestimmten Wert β. Wenn das Gaspedalpositionsdatum kleiner ist als der vorbestimmte Wert β, dann wird in einem Schritt 3212 die Getriebeübersetzungsverhältnissteuerung ausgewählt. Anderenfalls geht das Verfahren direkt zu END über.

Wie auf natürliche Weise deutlich wird, ist es, um das Verfahren gemäß Fig. 41 einzurichten, selbstverständlich möglich, zusätzliche Parameter einzuführen, beispielsweise die durchschnittliche Fahrzeuggeschwindigkeit VSP, die Lankwinkelposition oder den Fahrzeugfahrwiderstand.

Es wird darauf hingewiesen, daß zwar die dritte Ausführungsform des Drehmomentsteuersystems in Kombination mit der von der Drehmomentanforderung abhängigen Motorausgangs-Drehmomentsteuerung erläutert wurde, daß jedoch das voranstehend beschriebene Verfahren für jede Art der Motorsteuerung einsetzbar ist, verbunden mit einer Gangschaltsteuerung eines Automatikgetriebes, um ein optimales Fahrzeugfahrverhalten zu erreichen.

Claims

1. Steuersystem zum Steuern der Verteilung des Antriebsdrehmoments für ein angetriebenes Rad, gekennzeichnet durch:
eine erste Einrichtung zum manuellen Eingeben einer Drehmomentanforderung für ein Antriebsdrehmoment, das an angetriebene Räder verteilt werden soll, zum Steuern des Fahrzeugfahrverhaltens, wobei die erste Einrichtung ein Drehmomentanforderungs-Anzeigesignal erzeugt;
eine zweite Einrichtung zur Überwachung einer Motorumdrehungsgeschwindigkeit zur Erzeugung eines Motorgeschwindigkeits-Anzeigedatums;
eine dritte Einrichtung zur Ableitung eines Motorausgangs-Zieldrehmoments auf der Grundlage des Drehmomentanforderungs-Anzeigesignals und des Motorgeschwindigkeits-Anzeigesignals;
eine vierte Einrichtung zur Bestimmung eines Fahrzeugfahrzustandes auf der Grundlage eines vorausgewählten Fahrzeugfahrparameters, der die Umwandlung des Motorausgangs-Drehmoments in eine Vortriebskraft zum Vortreiben des Fahrzeugs zum Fahren beeinflußt, um einen Korrekturfaktor für das Motorausgangs-Zieldrehmoment abzuleiten, und um das Motorausgangs-Zieldrehmoment zu modifizieren auf der Grundlage des Korrekturfaktors; und
eine fünfte Einrichtung zum Steuern des Motorfahrzustands zur Einstellung der Motorgeschwindigkeit zur Erzeugung eines Motorausgangs-Drehmoments, welches mit dem modifizierten Motorausgangs-Zieldrehmoment übereinstimmt.

2. Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vierte Einrichtung den Radschlupf überwacht und den Korrekturfaktor ableitet, der ein maximales Fahrdrehmoment repräsentiert, welches für das angetriebene Rad einsetzbar ist, um das Rad anzutreiben, wobei der Radschlupf innerhalb eines vorbestimmten akzeptierbaren Bereiches gehalten wird.

3. Steuersystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vierte Einrichtung einen Radgeschwindigkeitssensor zur Überwachung der Radgeschwindigkeit des angetriebenen Rades umfaßt, einen Raddrehmomentsensor zur Überwachung des Antriebsdrehmoments an dem angetriebenen Rad, einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor zur Überwachung der Fahrzeugfahrgeschwindigkeit, eine Einrichtung zur Ableitung der Winkelbeschleunigung des Rades auf der Grundlage der überwachten Radgeschwindigkeit des angetriebenen Rades, eine Einrichtung zur Ableitung eines dynamischen Reibungskoeffizienten auf der Grundlage des Antriebsdrehmoments auf dem angetriebenen Rad und der Winkelbeschleunigung an dem angetriebenen Rad, und eines Radschlupfes auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Radgeschwindigkeit des angetriebenen Rades.

4. Steuersystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die vierte Einrichtung weiterhin eine Einrichtung umfaßt zur Ableitung einer maximalen dynamischen Reibung auf der Grundlage dynamischer Reibung an jedem angetriebenen Rad und des Radschlupfes an jeden angetriebenen Rad, und eine Einrichtung zur Ableitung einer Grenze für das Antriebsdrehmoment, welches an jedes angetriebene Rad verteilt werden soll, als der Korrekturfaktor auf der Grundlage der maximalen dynamischen Reibung.

5. Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vierte Einrichtung den Status einer Kraftübertragung zur Übertragung des Motorausgangs-Drehmoment an das angetriebene Rad überwacht zur Ableitung einer Antriebsdrehmoment-Übertragungs-Charakteristik, wobei die vierte Einrichtung ein Antriebszieldrehmoment ableitet, welches an das angetriebene Rad übertragen werden soll, und ein Verhältnis zwischen dem Motorausgangs-Drehmoment und dem an das angetriebene Rad verteilten Antriebsdrehmoment ableitet als den Korrekturfaktor zum Modifizieren des Motorausgangs-Zieldrehmoments, so daß das an das angetriebene Rad zu verteilende Antriebsdrehmoment auf das Antriebszieldrehmoment hin gesteuert wird.

6. Steuersystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die vierte Einrichtung ein Getriebeübersetzungsverhältnis feststellt und ein Eingangs/Ausgangs-Übersetzungsverhältnis an einem Drehmomentwandler feststellt, um das Verhältnis des Motorausgangs-Drehmoments und des Antriebsdrehmoments abzuleiten.

7. Steuersystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin eine sechste Einrichtung zum Festsetzen von Motorreaktions-Charakteristiken vorgesehen ist, abhängig von dem Fahrzeugfahrzustand, zum Einstellen einer entsprechenden Motorgeschwindigkeitsvariation.

8. Steuersystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die sechste Einrichtung eine Fahrzeuglenkbedingung überwacht zum Festsetzen der hiervon abhängigen Motorreaktions-Charakteristik.

9. Steuersystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die sechste Einrichtung die Regenbedingung überwacht zum Festsetzen der hierauf basierenden Motorreaktions-Charakteristik.

10. Steuersystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die sechste Einrichtung den Fahrzeugbelastungszustand überwacht, um die hierauf beruhende Motorreaktions-Charakteristik festzusetzen.

11. Steuersystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die sechste Einrichtung einen Straßengradienten nachweist, um die hierauf beruhende Motorreaktions-Charakteristik festzusetzen.

12. Steuersystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die sechste Einrichtung eine Belastung des angetriebenen Rades feststellt, um die hierauf basierende Motorreaktions-Charakteristik festzusetzen.

13. Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin eine sechste Einrichtung zum Steuern des Übersetzungsverhältnisses eines Kraftfahrzeug-Automatikgetriebes vorgesehen ist, sowie eine siebte Einrichtung zur Überwachung eines Fahrzeug-Fahrzustandes zur selektiven Einleitung der Motorausgangs-Drehmomentsteuerung und der Getriebeübersetzungsverhältnissteuerung, abhängig von dem Fahrzeugfahrzustand.

14. Steuersystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die siebte Einrichtung die Anforderung vorhersagt für das Fahrzeugverhalten, basierend auf dem Fahrzeugfahrzustand, zur Auswahl entweder der Motorausgangs-Drehmomentsteuerung oder der Getriebeübersetzungsverhältnissteuerung, je nachdem, welche eine größere Anforderung stellt.

15. Steuersystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die siebte Einrichtung ein Versicherungspegel-Repräsentationsdatum ableitet zur Vorhersage der Größe der Anforderung für die Motorausgangs-Drehmomentsteuerung und die Getriebeübersetzungsverhältnissteuerung, wobei das Versicherungspegel-Repräsentationsdatum abgeleitet wird auf der Grundlage des Fahrzeugfahrzustandes, und die siebte Einrichtung entweder die Motorausgangs-Drehmomentsteuerung oder die Getriebeübersetzungsverhältnissteuerung auswählt, je nachdem, welche ein größeres Versicherungspegel-Anzeigedatum aufweist.

16. Steuersystem nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die sechste Einrichtung zumindest eine der folgenden Größen überwacht: die Gaspedalbetriebsgröße, eine durchschnittliche Fahrzeuggeschwindigkeit, einen Fahrzeugfortbewegungswiderstand, eine Fahrzeuglenkbedingung und eine Bremsfrequenz.