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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
Erfindung bezieht sich auf ein Parkassistenzsystem, das mit einem
Niedriggeschwindigkeitsmodus ausgestattet ist, bei dem ein Fahrzeug
mit oder unter einer vorbestimmten oberen Grenz-Fahrzeuggeschwindigkeit
fährt,
und auf ein Regelungsverfahren für
dieses Parkassistenzsystem. Insbesondere bezieht sich die Erfindung
auf ein Parkassistenzsystem, das eine Fahrzeuggeschwindigkeit einstellt,
indem es eine Bremskraft regelt, während es eine Antriebskraft
auf das Fahrzeug ausübt.
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2. Beschreibung des verwandten
Stands der Technik
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Es
sind eine Vielzahl von Technologien zum Halten einer Fahrzeuggeschwindigkeit
innerhalb eines bestimmten Bereichs während der Fahrt des Fahrzeugs
bekannt, wie zum Beispiel ein Tempomat, der so betreibbar ist, dass
er eine vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit in einem Bereich relativ
hoher Fahrzeuggeschwindigkeiten erzielt, indem eine mittels Gaspedal
gesteuerte Öffnung
automatisch eingestellt wird. Es gibt bekannte Systeme, wie zum
Beispiel in der
japanischen
Patent-Offenlegungsschrift mit der Veröffentlichungsur. 10-278825 offenbart
ist, die eine Fahrzeuggeschwindigkeit regeln, wenn das Fahrzeug
bei niedriger Geschwindigkeit fährt.
Das in dieser Veröffentlichung
offenbarte System führt
ein automatisches Parken im Kriechgang durch. Genauer gesagt wird
bei diesem System die Fahrzeuggeschwindigkeit im Wesentlichen vom
Fahrer geregelt und eine Informationseinrichtung informiert den
Fahrer, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit den Geschwindigkeitsbereich überschreitet,
der für
das automatische Parken angemessen ist, und veranlasst ihn somit,
die Bremse zu betätigen.
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Es
ist festzuhalten, dass, da es wahrscheinlich ist, dass ein Fahrzeug
aufgrund der Schwerkraft schneller oder langsamer wird, wenn eine
Straßenoberfläche eine
Neigung aufweist, unter Berücksichtung
dieses Umstands eine Bremskraft auf das Fahrzeug ausgeübt werden
muss. Die
japanische Patent-Offenlegungsschrift
mit der Veröffentlichungsnr. 10-297520 offenbart
ein System gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1, das die Bremskraft und die Antriebskraft überwacht,
die auf das Fahrzeug ausgeübt
werden. Das System ist so ausgelegt, dass es das automatische Parken
aufhebt, wenn sich die Bremskraft und die Antriebskraft außerhalb
vor bestimmter Bereiche befinden, und von daher ist es unmöglich, die
Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs innerhalb eines Geschwindigkeitsbereichs
zu regeln, der für
das Parken angemessen ist. Es ist jedoch auch so, dass, selbst wenn
der vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich erzielt werden
kann, im Fall einer steil abfallenden Fahrbahn die Bremskraft zunimmt,
die erforderlich ist, um die angemessene Fahrzeuggeschwindigkeit
aufrechtzuerhalten, da das Fahrzeug aufgrund der Schwerkraft schneller wird.
Dies erhöht
nicht nur die Belastung auf das Bremssystem, sondern macht es auch
besonders schwierig, den niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich
zu nutzen, den die Bremskraft erfordert. Auch ist es so, dass im
Fall einer steil nach oben führenden Fahrbahn
die Bremskraft abnimmt, die erforderlich ist, um die Fahrzeuggeschwindigkeit
aufrechtzuerhalten, da das Fahrzeugs aufgrund der Schwerkraft langsamer
wird, aber eine maximale Fahrzeuggeschwindigkeit von selbst abnimmt,
wenn die Bremskraft nicht ausgeübt
wird. Dies schafft den Bedarf für eine
Gaspedalbetätigung
und macht es schwer, einen Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich in der
Nähe der
oberen Grenze nur durch eine Bremsoperation bzw. -betätigung zu
nutzen. Wie vorstehend erwähnt, kann
in keinem dieser Fälle
ein angemessener Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich nur durch eine
Bremsbetätigung
erzielt werden.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Somit
ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein Parkassistenzsystem zur Verfügung zu
stellen, das in der Lage ist, einen Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich
verlässlich
zu nutzen, der sich von einem Zustand, in dem das Fahrzeug stationär ist, zu
einer oberen Grenz-Fahrzeuggeschwindigkeit erstreckt, ohne dass
das Bremssystem belastet wird. Diese Aufgabe wird gelöst, indem
das System nach Anspruch 1 und das Verfahren nach Anspruch 10 zur Verfügung gestellt
werden.
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Ein
Parkassistenzsystem gemäß einem
ersten Aspekt der Erfindung ist versehen mit einem Fahrzeuggeschwindigkeits-Regelungsmodus
zur Erzeugung eines vorbestimmten Antriebsmoments und zum Ausüben einer
Bremskraft auf ein Fahrzeug derart, dass eine Fahrzeuggeschwindigkeit
die obere Grenze nicht überschreitet,
und umfasst einen Regelungsabschnitt zur Bestimmung einer Neigung
einer Straßenoberfläche und
zum Einstellen eines Operations- bzw. Betriebszustands des Fahrzeuggeschwindigkeits-Regelungsmodus
gemäß der Neigung,
wobei das Parkassistenzsystem abgebrochen wird, wenn der Neigungswinkel
der Straßenoberfläche steil
ist.
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Das
Parkassistenzsystem bestimmt die Neigung der Straßenoberfläche, bestimmt,
ob abhängig von
der bestimmten Neigung der Straßenoberfläche der
Fahrzeuggeschwindigkeits-Regelungsmodus ausgeführt werden soll oder nicht,
und stellt den Betriebszustand wie etwa Bedingungen für das Ausführen des
Fahrzeuggeschwindigkeits-Regelungsmodus ein. Dies ermöglicht einem
Fahrer, den Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich verlässlich zu verwenden, der von
einem Zustand, in dem das Fahrzeug stationär ist, bis zu einer oberen
Grenz-Fahrzeuggeschwindigkeit reicht, und zwar nur durch eine Bremsbetätigung zu
dem Zeitpunkt, an dem der Fahrzeuggeschwindigkeits-Regelungsmodus
ausgeführt
wird. Es ist ausreichend, den Fahrzeuggeschwindigkeits-Regelungsmodus
gemäß der Neigung
einzustellen. Es ist nicht erforderlich, den Neigungswinkel genau
zu bestimmen.
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Es
wird bevorzugt, die Neigung auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit
oder einer Beschleunigung zum Zeitpunkt der Einstellung des Fahrzeuggeschwindigkeits-Regelungsmodus
zu bestimmen, während
das Fahrzeug stationär
ist, oder beruhend auf einer Abweichung zwischen einer geschätzten Beschleunigung,
die aus der Antriebskraft und der Bremskraft abgeschätzt wird,
und einer tatsächlichen
Beschleunigung, oder einer Abweichung zwischen einer tatsächlichen
Bremskraft und der Bremskraft, die aus der Beschleunigung des Fahrzeugs
abgeschätzt
wird. Auf diese Weise kann der Neigungsgrad der Straßenoberfläche auf
der Grundlage einer Komponente einer schwerkraftbedingten Beschleunigung
in der Richtung der Straßenoberfläche, die
dem Neigungsgrad entspricht, bestimmt werden, oder einer übermäßigen Bremskraft,
die dieser Komponente entspricht.
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Wenn
bestimmt wird, dass mit einem vorbestimmten Antriebsdrehmoment bei
der bestimmten Neigung der Straßenoberfläche das
Fahrzeug nicht mit einer Fahrzeuggeschwindigkeit fahren kann, die gleich
oder höher
als eine vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit ist, wird bevorzugt,
dass der Betrieb des Fahrzeuggeschwindigkeits-Regelungsmodus unterdrückt wird,
da es schwierig ist, den Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich nahe der
oberen Grenz-Fahrzeuggeschwindigkeit zu verwenden.
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Auch
wenn bestimmt wird, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit die obere Grenz-Fahrzeuggeschwindigkeit überschreitet,
selbst wenn bei der bestimmten Neigung der Straßenoberfläche eine vorbestimmte Bremskraft
auf das Fahrzeug ausgeübt
wird, wird bevorzugt, dass der Betrieb des Fahrzeuggeschwindigkeits-Regelungsmodus
unterdrückt
wird, da es schwierig ist, den Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich nahe
dem Bereich, in dem das Fahrzeug stationär ist oder sich im Kriechgang
befindet, zu verwenden.
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Vorzugsweise
wird das vorbestimmte Drehmoment gemäß der bestimmten Neigung der
Straßenoberfläche eingestellt.
Somit wird es möglich, eine
Fahrzeuggeschwindigkeit innerhalb des vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeitsbereichs
einzustellen, während
eine Bremskraft innerhalb eines Bereichs ausgeübt wird, der nicht zu einer übermäßigen Belastung
des Bremssystems führt.
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Ein
Parkassistenzsystem gemäß der Erfindung,
das den Fahrer beim Bewegen eines Fahrzeugs zu einer Ziel-Parkposition
unterstützt,
die nur durch eine Bremsbetätigung
durch den Fahrer unter Verwendung eines Positionserfassungsmittels
und eines automatischen Lenksystems eingestellt wird, ist dadurch
gekennzeichnet, dass es ein Parkassistenzsystem gemäß der Erfindung
umfasst, sowie das Einstellen eines Zustands eines Parkassistenzbetriebs
abhängig
von einem Zustand eines Betriebs des Fahrzeuggeschwindigkeits-Regelungsmodus.
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Auf
diese Weise werden, wenn die Neigung der Straßenoberfläche steil ist und der Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich
nicht ausreichend genutzt werden kann, die Ausführung der Fahrzeuggeschwindigkeitsregelung
und der Parkassistenz unterdrückt.
Dies hält
die Belastung des Systems gering, indem die Parkassistenzbetätigung im
Fall einer nach unten geneigten Fahrbahn, deren Neigung so steil
ist, dass das automatische Lenksystem damit nicht zurechtkommt,
oder einer ansteigenden Fahrbahn, bei der allein durch die Bremse
keine angemessene Fahrzeuggeschwindigkeit aufrechterhalten werden
kann, nicht ausgeführt
wird.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die
vorstehend erwähnte
beispielhafte Ausführungsform
und weitere als Beispiele dienende Ausführungsformen, Aufgaben, Merkmale,
Vorteile, sowie die technische und industrielle Bedeutung dieser
Erfindung, können
durch die Lektüre
der folgenden ausführlichen
Beschreibung der beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung
besser verstanden werden, wenn diese in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen
betrachtet werden.
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1 ist
eine schematische Darstellung, die ein Parkassistenzsystem gemäß der Erfindung
einschließlich
eines Parkassistenzsystems zeigt;
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2 ist
eine Darstellung, die ein Konzept eines in 1 gezeigten
Parkassistenzsystems darstellt.
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3 zeigt
ein Flussdiagramm, das ein erstes Operations- bzw. Funktionseinstellungsprogramm
des in 1 gezeigten Parkassistenzsystems darstellt;
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4 zeigt
ein Flussdiagramm, das ein zweites Funktionseinstellungsprogramm
des in 1 gezeigten Parkassistenzsystems darstellt;
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5 zeigt
ein Flussdiagramm, das ein drittes Funktionseinstellungsprogramm
des in 1 gezeigten Parkassistenzsystems darstellt; und
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6 ist
ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen einer Beschleunigung a
und einem hydraulischen Bremsdruck P darstellt.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VON BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORMEN
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In
der folgenden Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen wird die Erfindung
hinsichtlich der beispielhaften Ausführungsformen ausführlicher beschrieben.
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Nachstehend
wird eine bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erklärt. Um das
Verständnis
der Erklärung
zu erleichtern, werden soweit möglich
die gleichen Bezugszahlen für
die gleichen Komponenten in jeder Zeichnung verwendet und sich überlagernde
Beschreibungen unterbleiben.
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1 ist
ein Blockschaltbild eines Parkassistenzsystems 100 gemäß der Erfindung.
Gemäß der Erfindung
umfasst das Parkassistenzsystem 100 ein automatisches Lenksystem 120 zusätzlich zu
einem Fahrtregelungssystem 110, und wird durch eine Parkassistenz-ECU 1 geregelt,
die als Regelungssystem dient. Die Parkassistenz-ECU 1 ist
mit einer CPU, einem ROM, einem RAM, einer Eingangssignalschaltung,
einer Ausgangssignalschaltung, einem Leistungsschaltkreis und dgl.
versehen und umfasst einen Fahrtregelungsabschnitt 10 zur
Regelung des Fahrtregelungssystems 110 und einen Lenkregelungsabschnitt 11 zur
Regelung des automatischen Lenksystems 120. Der Fahrtregelungsabschnitt 10 und
der Lenkregelungsabschnitt 11 können als einzelne Teile oder
Hardware-Sätze
in der Parkassistenz-ECU 1 vorgesehen
sein, oder können
als einzelne Softwareprogramme vorgesehen sein, die von dem gleichen
Teil von Hardware oder dem gleichen Hardware-Satz ausgeführt werden,
einschließlich
einer CPU, eines ROM, eines RAM, usw.
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Das
Fahrtregelungssystem 110 ist mit dem vorstehend erwähnten Fahrtregelungsabschnitt 10, einem
Bremssystem und einem Antriebssystem versehen. Das Bremssystem ist
ein elektronisch geregeltes Bremssystem (ECB) zur elektronischen Regelung
einer Bremskraft, die von der ECU 31 auf jedes Rad ausgeübt wird.
Genauer gesagt wird in dem Bremssystem die Bremskraft geregelt,
indem ein hydraulischer Bremsdruck eingestellt wird, der durch einen
Aktuator 34 auf einen Radzylinder 38 einer hydraulischen
Bremse, mit der jedes Rad versehen ist, ausgeübt wird. Die Brems-ECU 31 empfängt Ausgangsignale
von verschiedenen Sensoren, wie zum Beispiel einem Raddrehzahlsensor 32,
der an jedem Rad vorgesehen ist und eine Raddrehzahl davon erfasst,
einem Beschleunigungssensor 33, der eine Beschleunigung
des Fahrzeugs erfasst, einer Hydrauliksensorgruppe (nicht gezeigt),
die innerhalb des Aktuators 34 vorgesehen ist und den hydraulischen
Druck erfasst, der auf eine Innenseite desselben und auf den Radzylinder 38 ausgeübt wird,
und einem Hauptzylinder-(M/C)-Hydrauliksensor 36, der einen
Hydraulikdruck eines Hauptzylinders 35 erfasst, der zwischen
ein Bremspedal 37 und den Aktuator 34 geschaltet
ist.
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Ein
Motor 22, der als eine Komponente des Antriebssystems dient,
wird durch eine Motor-ECU 21 geregelt, und die Motor-ECU 21 und
die Brems-ECU 31 führen
eine gemeinsame Regelung durch, indem sie mit dem Fahrtregelungsabschnitt 10 in
Datenaustausch stehen. Dabei empfängt die Motor-ECU 21 eine
Ausgang von einem Schaltsensor 12 zur Erfassung eines Schaltzustands
eines Getriebes.
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Das
automatische Lenksystem 120 umfasst einen Antriebsmotor 42,
der auch als Lenkkraftverstärkungs-Antriebseinrichtung
dient, der zwischen einem Lenkrad 40 und einem Lenkmechanismus 41 angeordnet
ist, und einen Verschwenkungssensor 43, der einen Verschwenkungsbetrag
der Lenkung erfasst. Der Lenkregelungsabschnitt 11 ist
dazu ausgelegt, den Antriebsmotor 42 zu regeln, während er Ausgangssignale
vom Verschwenkungssensor 43 empfängt.
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Ein
Bildsignal, das von einer hinteren Kamera 15 zur Aufnahme
eines Bildes des Bereichs hinter dem Fahrzeug aufgenommen wird,
und ein Ausgangssignal einer Eingabevorrichtung 16 zum
Empfang einer Funktionseingabe vom Fahrer zu dem Zeitpunkt, an dem
er die Parkassistenz ausführt,
gehen in die Parkassistenz-ECU 1 ein, die den Fahrtregelungsabschnitt 10 und
den Lenkregelungsabschnitt 11 umfasst. Darüber hinaus
sind mit der Parkassistenz-ECU 1 ein Monitor 18 zur
bildlichen Darstellung der Informationen für den Fahrer und ein Lautsprecher 14 zur
stimmlichen Übermittlung
der Informationen verbunden.
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2 ist
eine Darstellung, die ein Konzept einer Parkassistenzregelung unter
Verwendung des Systems darstellt. Es wird ein Beispiel erklärt, in dem ein
Fahrzeug 5 von einer in der Darstellung gezeigten Position
zu einer Position bewegt wird, die mit 5a bezeichnet ist,
und parallel zwischen einem Fahrzeug 61 und einem Fahrzeug 62 eingeparkt
wird, die entlang einer Straßenbegrenzung 62 geparkt
sind.
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Zuerst
stellt der Fahrer, nachdem er das Fahrzeug 5 in die in
der Figur gezeigten Position bewegt hat, einen Parkassistenzmodus
ein, indem er die Eingabevorrichtung 16 betätigt, während er
auf das Bild blickt, das von der hinteren Kamera 15 erfasst
und auf dem Monitor 13 dargestellt wird, und stellt eine
Ziel-Parkposition ein, indem er einen Parkrahmen, der auf dem Bildschirm
dargestellt ist, in die Position 5a in der Darstellung
bewegt. Nachstehend wird die Position der Mitte des Fahrzeugs als
P (x, y) und die Position der Mitte der Ziel-Parkposition 5a als Pt
(xt, yt) bezeichnet.
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Die
Parkassistenz-ECU 1 bestimmt Pt (xt, yt) durch einen Bilderkennungsvorgang.
Pt (xt, yt) kann zum Beispiel als eine relative Koordinate bestimmt werden,
deren Ausgangspunkt die aktuelle Fahrzeugposition P (x, y) ist.
Als Nächstes
bestimmt die Parkassistenz-ECU 1 einen optimalen Weg 51 für die Mitte
des Fahrzeugs, von P (x, y) zu Pt (xt, yt). Die Parkassistenz-ECU 1 bestimmt
die Wege und berechnet dann eine Lenkwinkelveränderung entsprechend einer
Lenkbetätigung
und dem Mittenschwerpunkt des Fahrzeugs, die erforderlich ist, um
den Weg 51 zu nehmen.
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Wenn
der Fahrer das Bremspedal 37 nach unten drückt und
den Ganghebel so betätigt,
dass er den Rückwärtsgang
einlegt, weist der Fahrtregelungsabschnitt 10 der Parkassistenz-ECU 1 die
Motor-ECU 21 an, ein Drehmoment des Motors 22 zu
erhöhen.
Somit dreht der Motor 22 bei einer höheren Umdrehungsgeschwindigkeit
als im normalen Leerlauf und geht somit in einen Zustand mit erhöhtem Drehmoment über, in
dem die Antriebskraft stark ist. Dies erweitert den Bereich der
Fahrzeuggeschwindigkeit, der nur über das Bremspedal 37 eingestellt werden
kann, ohne dass das Gaspedal betätigt
wird, und verbessert die Regelbarkeit des Fahrzeugs.
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Wenn
der Fahrer das Bremspedal 37 loslässt, wird ein hydraulischer
Radzylinderdruck (ein hydraulischer Bremsdruck) eingestellt, der
durch den Aktuator 34 gemäß der durch das Pedal eingestellten Öffnung auf
den Radzylinder 38 ausgeübt wird, und die Fahrzeuggeschwindigkeit
wird eingestellt, indem die Bremskraft eingestellt wird, die auf
jedes Rad ausgeübt
wird. Dabei stellt der Aktuator 34 den hydraulischen Bremsdruck,
der auf jeden Radzylinder 38 ausgeübt wird, so ein, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit,
die von dem Raddrehzahlsensor 32 erfasst wird, die obere
Grenz-Fahrzeuggeschwindigkeit nicht überschreitet.
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Der
Lenkregelungsabschnitt 11 regelt den Antriebsmotor 42,
um den Lenkmechanismus 41 zu lenken, während ein Ausgang des Verschwenkungssensors 43 überwacht
wird, so, dass ein Lenkwinkel mit einem Versatz des Lenkwinkels übereinstimmt, der
durch die Parkassistenz-ECU 1 erzielt wird. Da das Fahrzeug
entlang des so eingestellten Weges bewegt wird, kann der Fahrer
sich darauf konzentrieren, die sichere Fortbewegung auf dem Weg
zu bestätigen
und die Geschwindigkeit des Fahrzeugs einzustellen. In einem Fall,
in dem sich ein Hindernis oder ein Fußgänger im Weg befindet, regelt
die Brems-ECU 31, wenn der Fahrer das Bremspedal 37 drückt, den
Aktuator 43 derart, dass eine Bremskraft, die dem Druckbetrag
entspricht, auf den Radzylinder 38 ausgeübt wird,
was ermöglicht,
dass das Fahrzeug sicher die Geschwindigkeit vermindert oder stoppt.
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Das
Parkassistenzsystem gemäß der Erfindung
ist dadurch gekennzeichnet, dass es vor dem Starten der Parkassistenzregelung
einen Richtungskoeffizienten bestimmt und eine Funktion einstellt. Nachfolgend
werden mehrere Beispiele des Vorgangs der Funktionseinstellung ausführlich erklärt.
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3 ist
ein Flussdiagramm, das ein erstes Funktionseinstellungsprogramm
darstellt. Der Vorgang wird ausgeführt, während das Fahrzeug stationär ist, unmittelbar
nachdem der Parkassistenzmodus von der Eingabevorrichtung 16 eingestellt
wurde. Bei Schritt S1 werden die Raddrehzahlen WFR und WRL eines jeden Rads, die vom Raddrehzahlsensor 32 gelesen
werden, und eine Beschleunigung in einer Längsrichtung des Fahrzeugs,
die vom Beschleunigungssensor 33 gelesen werden, eingelesen.
Bei Schritt S2 wird eine Fahrzeuggeschwindigkeit V aus den Raddrehzahlen
WFR bis WRL eines
jeden Rads berechnet. Bei Schritt S3 wird der absolute Wert mit
einem Schwellenwert Vth der Fahrzeuggeschwindigkeit V verglichen.
Hier ist Vth eine angemessen niedrige Fahrzeuggeschwindigkeit (zum
Beispiel 0,5 km/h), und kann auf 0 km/h eingestellt werden.
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Wenn
der absolute Wert der Fahrzeuggeschwindigkeit V gleich oder kleiner
als Vth ist, wird bestimmt, dass das Fahrzeug im Wesentlichen stationär ist, und
der Vorgang geht weiter zu Schritt S4. Wenn der absolute Wert der
Fahrzeuggeschwindigkeit V über
Vth hinausgeht, geht der Vorgang weiter zu Schritt S5, wo der Fahrer
durch den Monitor 13 oder den Lautsprecher 14 angewiesen
wird, das Fahrzeug anzuhalten. Dann geht der Vorgang nach einer
vorbestimmten Wartezeitdauer zu rück
zu Schritt S1. Dies macht es möglich,
das Fahrzeug verlässlich
anzuhalten und eine genaue Bestimmung durchzuführen.
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Bei
Schritt S4 wird ein absoluter Wert der Beschleunigung a mit deren
Schwellenwert ath verglichen. In einem Zustand, in dem das Fahrzeug
stationär
ist, ist eine vom Beschleunigungssensor 38 erfasste Beschleunigung
eine Komponente einer Schwerkraft-Beschleunigungsgeschwindigkeit
g in Richtung der Straßenoberfläche. Geht
man davon aus, dass ein Neigungswinkel der Straßenoberfläche θ ist, ist die vom Beschleunigungssensor 38 erfasste Beschleunigung
gleich g·sin θ und nimmt
mit einer Zunahme des Neigungswinkels θ zu. Deshalb geht der Vorgang,
wenn bestimmt wird, dass der absolute Wert der Beschleunigung a
gleich oder höher
als ath ist, weiter zu Schritt S6, bei dem der Fahrer durch den
Monitor 13 und den Lautsprecher 14 darüber informiert
wird, dass die Bedingung für
den Betrieb des Parkassistenzsystems 100 nicht erfüllt ist.
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Danach
wird bei Schritt S7 ein Fahrverbotsmerker Xap des Parkassistenzsystems 100 auf
1 gesetzt, wonach das Programm endet. In diesem Fall wird die vorstehend
erwähnte
Parkassistenz abgebrochen.
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Wenn
der Neigungswinkel der Straßenoberfläche steil
ist und die Komponente der Schwerkraftbeschleunigung g in Richtung
der Straßenoberfläche groß ist, ist
eine Erhöhung
der Fahrzeuggeschwindigkeit im Fall einer ansteigenden Fahrbahn
schwierig, und die Bremskraft, die erforderlich ist, um die Fahrzeuggeschwindigkeit
zu verringern, erhöht
sich im Fall einer nach unten geneigten Fahrbahn. Somit ist es wahrscheinlich,
dass die Fahrzeuggeschwindigkeit zunimmt, und es kann ein Fall auftreten,
in dem das automatische Lenksystem nicht mehr mithalten kann. Die
Parkassistenz wird jedoch abgebrochen, wenn der Neigungswinkel der
Straßenoberfläche steil
ist, wodurch die Belastung auf das System vermindert wird, und der
Fahrer kann angewiesen werden, eine passende Betätigung durchzuführen.
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Dabei
geht der Vorgang, wenn in Schritt S4 bestimmt wird, dass der absolute
Wert der Beschleunigung a niedriger als ath ist, weiter zu Schritt
S8, unter der Annahme, dass die Bedingung für den Betrieb des Systems erfüllt ist.
Dann wird der Funktionsverbotsmerker Xap des Parkassistenzsystems 100 auf
0 gesetzt, wonach das Programm endet. In diesem Fall wird die vorstehend
erwähnte
Parkassistenz kontinuierlich ausgeführt.
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Als
nächstes
wird ein zweites Funktionseinstellungsprogramm unter Bezugnahme
auf 4 erklärt. 4 ist
ein Flussdiagramm, das das zweite Funktionsein stellungsprogramm
darstellt. Das Programm wird wiederholt zu vorbestimmten Zeitintervallen
während
des Parkassistenzprogramms ausgeführt. Die Parkassistenzregelung
wird nur dann fortgesetzt, wenn der Funktionsverbotsmerker Xap innerhalb
des Programms auf 0 gesetzt ist. Wenn der Funktionsverbotsmerker
Xap auf 1 gesetzt wird, wird die Parkassistenzregelung gestoppt
und abgebrochen. Es ist festzuhalten, dass ein Anfangswert bei Einstellung
der Parkassistenz 0 ist.
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Bei
Schritt S11 werden die Raddrehzahlen WFR bis
WRL eines jeden Rads, die vom Raddrehzahlsensor 32 gelesen
werden, und die Beschleunigung a act des Fahrzeugs in der Längsrichtung,
die vom Beschleunigungssensor 33 gelesen wird, eingelesen.
Bei Schritt S12 wird aus den Raddrehzahlen WFR bis
WRL eines jeden Rads die Fahrzeuggeschwindigkeit
V berechnet. Bei Schritt S13 werden der absolute Wert der Fahrzeuggeschwindigkeit
V und der Schwellenwert Vth des Fahrzeugs miteinander verglichen.
Hier ist Vth eine ausreichend niedrige Fahrzeuggeschwindigkeit (zum
Beispiel 0,5 km/h), kann aber anders als beim ersten Funktionseinstellungsvorgang
nicht auf 0 km/h eingestellt werden, da das Fahrzeug sich in Bewegung
befinden muss, damit eine Berechnung einer Verzögerung und Beschleunigung durchgeführt werden
kann, wie später noch
zu beschreiben ist.
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Wenn
der absolute Wert der Fahrzeuggeschwindigkeit V gleich oder kleiner
als Vth ist, wird bestimmt, dass das Fahrzeug im Wesentlichen stationär ist, und
die nachfolgenden Bestimmungsvorgänge werden übersprungen und das Programm
endet. Wenn der absolute Wert der Fahrzeuggeschwindigkeit V über Vth
hinausgeht, geht der Vorgang weiter zu Schritt S14, und es wird
eine Verzögerung
ab durch Bremsen aus dem hydraulischen Bremsdruck bestimmt, bei
dem es sich um einen Ausgang aus einem Hydrauliksensor (nicht gezeigt)
handelt, der im Aktuator 34 oder Radzylinder 38 angeordnet
ist. Außerdem
werden die Informationen über
das Antriebsmoment auf der Grundlage einer Umdrehungsgeschwindigkeit
des Motors 22 von der Motor-ECU 21 empfangen und
es wird eine Beschleunigung ad durch das Antriebsmoment bestimmt.
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Bei
Schritt S15 wird eine geschätzte
Beschleunigung a cal als Differenz zwischen einer wie oben erhaltenen
Beschleunigung ad und Verzögerung ab gewonnen, und dann wird eine Abweichung Δa zwischen
der geschätzten
Beschleunigung a cal und der tatsächlichen Beschleunigung a act
bestimmt.
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In
Schritt S16 werden ein absoluter Wert der bestimmten Abweichung Δa und ein
Schwellenwert Δath
miteinander verglichen. Auf einer flachen Straße, deren Neigungswinkel θ gleich
null ist, sollte die Abweichung Δa
gleich null sein, da die geschätzte Beschleunigung
a cal im Wesentlichen mit der tatsächlichen Beschleunigung a act übereinstimmt.
Ein hoher absoluter Wert von Δa
weist darauf hin, dass die Komponente g·sin θ der Schwerkraftbeschleunigung
g in Richtung der Straßenoberfläche, die
zusätzlich
zu der geschätzten
Beschleunigung a cal wirkt, groß ist,
d.h. dass der Neigungswinkel θ der Straßenoberfläche steil
ist.
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Folglich
geht der Vorgang, wenn bei Schritt S16 bestimmt wird, dass ein absoluter
Wert einer Abweichung Δa
gleich oder höher
ist als ein Schwellenwert Δath,
weiter zu Schritt S17, um den Fahrer über den Monitor 13 und
den Lautsprecher 14. darüber zu informieren, dass die
Bedingung für
den Betrieb des Parkassistenzsystems 100 nicht erfüllt ist.
Dann wird bei Schritt S18 der Funktionsverbotsmerker Xap des Parkassistenzsystems 100 auf
1 gesetzt, wonach das Programm endet. Im Ergebnis wird die Parkassistenzregelung
abgebrochen.
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Bei
der Regelung wird bestimmt, dass das Fahrzeug während des automatischen Parkens
bis zu einer Position bewegt wurde, an der der Neigungswinkel der
Straße
steil ist, und die Parkassistenz wird abgebrochen, was die Belastung
des Systems verringert und den Fahrer anweist, die korrekte Operation
auszuführen,
was es möglicht
macht, einen verlässlichen
Vorgang durchzuführen.
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Dabei
geht der Vorgang, wenn bei Schritt S16 bestimmt wird, dass der absolute
Wert einer Abweichung Δa
niedriger als Δath
ist, unter der Annahme, dass die Bedingung für den Betrieb des Systems erfüllt ist,
weiter zu Schritt S19, und der Funktionsverbotsmerker Xap des Parkassistenzsystems 100 wird auf
0 gesetzt, wonach das Programm endet. In diesem Fall wird die vorstehend
erwähnte
Parkassistenzregelung weiter ausgeführt.
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Als
Nächstes
wird ein drittes Funktionseinstellungsprogramm unter Bezugnahme
auf 5 erklärt. 5 ist
ein Flussdiagramm, das das dritte Funktionseinstellungsprogramm
darstellt. Das Programm wird wiederholt zu vorbestimmten Zeitintervallen
während
des Parkassistenzprogramms ausgeführt. Die Parkassistenzregelung
wird nur dann fortgesetzt, wenn der Funktionsverbotsmerker Xap innerhalb
des Programms auf 0 gesetzt ist. Wenn der Funktionsverbotsmerker
Xap auf 1 gesetzt wird, wird die Parkassistenzregelung an diesem
Punkt gestoppt und abgebrochen. Es ist festzuhalten, dass ein Anfangswert
von Xap zu dem Zeitpunkt des Einsetzens der Parkassistenz 0 ist.
Das dritte Funktionseinstellungsprogramm unterscheidet sich vom
ersten und zweiten Funktionseinstellungsprogramm darin, dass bei
dem dritten Funktionseinstellungsprogramm eine Regelung zur Veränderung
eines Betrags einer Drehmomenterhöhung ausgeführt wird.
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Bei
Schritt S21 werden die Raddrehzahlen WFR bis
WRL eines jeden Rads, die vom Raddrehzahlsensor 32 gelesen
werden, die Beschleunigung a des Fahrzeugs in Längsrichtung, die vom Beschleunigungssensor 33 gelesen
wird, und ein hydraulischer Bremsdruck P, der von einem Hydrauliksensor
(nicht gezeigt) ausgegeben wird, welcher innerhalb des Aktuators 34 oder
des Radzylinder 38 angeordnet ist, ausgelesen. Bei Schritt
S22 wird die Fahrzeuggeschwindigkeit V aus den Raddrehzahlen WFR bis WRL eines
jeden Rads berechnet. Bei Schritt S23 werden der absolute Wert der
Fahrzeuggeschwindigkeit V und der Schwellenwert Vth miteinander
verglichen. Hier ist Vth eine ausreichend niedrige Fahrzeuggeschwindigkeit
(zum Beispiel 0,5 km/h). Da das Parkassistenzsystem jedoch aktiv
sein muss, um den nachfolgend erwähnten geschätzten Hydraulikdruck zu berechnen,
kann Vth anders als bei der ersten Funktionseinstellung nicht auf
0 km/h eingestellt werden.
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Wenn
der absolute Wert der Fahrzeuggeschwindigkeit V niedriger als Vth
ist, wird bestimmt, dass das Fahrzeug im Wesentlichen stationär ist, und der
nachfolgende Bestimmungsvorgang wird übersprungen, wonach das Programm
endet. Wenn der absolute Wert der Fahrzeuggeschwindigkeit V über Vth
hinausgeht, geht der Vorgang weiter zu Schritt S24, und es wird
ein hydraulischer Bremsdruck Pcal erhalten, der aus der aktuellen
Beschleunigung abgeschätzt
wird. Darüber
hinaus wird eine Differenz (ΔP)
zwischen dem tatsächlichen
Hydraulikdruck P und dem geschätzten
Hydraulikdruck Pcal berechnet. Dabei wird der hydraulische Bremsdruck
Pcal auf der Grundlage einer Beziehung zwischen einer Beschleunigung
und einem hydraulischen Bremsdruck berechnet, die erhalten werden,
wenn das Fahrzeug auf einer flachen Straße in einem normalen Drehmomentzustand
(d.h. ein anderer Zustand als der mit erhöhtem Drehmoment) fährt.
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Bei
Schritt S25 wird bestimmt, ob der bestimmte Wert von ΔP den Schwellenwert ΔPth übersteigt
oder nicht. Wenn ΔP
den Schwellenwert ΔPth übersteigt,
wird bestimmt, dass sich das Fahrzeug in einem Zustand befindet,
in dem die Belastung, die auf das Bremsensystem ausgeübt wird,
einen höheren
Hydraulikdruck als den geschätzten
Hydraulikdruck erfordert, d.h. dass sich das Fahrzeug auf einer nach
unten geneigten Fahrbahn befindet, wo das Fahrzeug aufgrund der
Schwerkraft schneller wird. Dann wird ein vorbestimmter Vorgang
zur Verringerung des Drehmoments ausgeführt.
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Genauer
gesagt geht der Vorgang weiter zu Schritt S26, um zu bestimmen,
ob der Motor in dem Zustand mit erhöhtem Drehmoment läuft oder
nicht. Wenn bestimmt wird, dass das Fahrzeug gerade in dem Zustand
mit erhöhtem
Drehmoment fährt,
geht der Vorgang weiter zu Schritt S27, um das Drehmoment, das erhöht worden
war, um einen vorbestimmten Betrag zu verringern, wonach das Programm
endet. Dabei geht der Vorgang, wenn bei Schritt S26 bestimmt wurde,
dass die Erhöhung
des Drehmoments bereits abgebrochen wurde, weiter zu Schritt S28,
um den Fahrer darüber
zu informieren, dass die Bedingung für den Betrieb des Parkassistenzsystems 100 nicht
erfüllt
ist. Bei Schritt S29 wird der Funktionsverbotsmerker Xap des Parkassistenzsystems 100 auf
1 gesetzt, wonach das Programm endet.
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Dann
geht der Vorgang, wenn bei Schritt S25 bestimmt wird, das ΔP niedriger
als der Schwellenwert Pth ist, weiter zu Schritt S30, um zu bestimmen, ob ΔP niedriger
ist als ein Schwellenwert –ΔPth oder nicht.
Wenn bestimmt wird, dass ΔP
niedriger als der Schwellenwert –ΔPth ist, wird bestimmt, dass
das Fahrzeug in einem Zustand ist, in dem der tatsächliche
ausgeübte
Hydraulikdruck deutlich niedriger ist als der geschätzte Hydraulikdruck,
d.h. das Fahrzeug befindet sich auf einer ansteigenden Fahrbahn,
wo das Fahrzeug aufgrund der Schwerkraft verlangsamt wird. Dann
wird eine vorbestimmte Erhöhung
des Drehmoments ausgeführt.
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Genauer
gesagt geht der Vorgang weiter zu Schritt S31, um zu bestimmen,
ob der Motor sich momentan in dem Zustand mit maximal erhöhtem Drehmoment
befindet oder nicht. Wenn der Motor noch nicht den Punkt erreicht
hat, an dem das Drehmoment nicht mehr zunehmen kann (d.h. den Punkt
des maximalen Drehmoments), geht der Vorgang weiter zu Schritt S32,
um das Drehmoment um einen vorbestimmten Betrag zu erhöhen, wonach
das Programm endet. Dann, wenn der Motor den Punkt des maximalen
Drehmoments erreicht hat, geht der Vorgang weiter zu Schritt S28,
um den Fahrer über
den Monitor 13 und den Lautsprecher 14 darüber zu informieren, dass
die Bedingung für
den Betrieb des Parkassistenzsystems 100 nicht erfüllt ist.
Bei Schritt S29 wird der Funktionsverbotsmerker Xap des Parkassistenzsystems 100 auf
1 gesetzt, wonach das Programm endet.
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Alternativ
werden, wenn bei Schritt S30 bestimmt wird, dass ΔP gleich
oder höher
als der Schwellenwert ΔPth
ist, die nachfolgenden Vorgänge übersprungen,
wonach das Programm endet. In diesem Fall wird der Zustand mit erhöhtem Drehmoment so
beibehalten wie er ist.
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Als
eine Folge der Wiederholung des Programms fährt das Fahrzeug auf der nach
unten geneigten Fahrbahn in einem Zustand mit erhöhtem Drehmoment,
und der Grad der Erhöhung
des Drehmoments wird schrittweise verringert, wenn die Bremskraft übermäßig hoch
ist. Dies verhindert, dass eine übermäßig hohe
Bremskraft ausgeübt
wird und unterdrückt
die Belastung des Bremssystems. Außerdem wird bei einer steilen
nach unten geneigten Fahrbahn, bei der eine übermäßige Belastung des Bremssystems
vorliegt, selbst wenn die Erhöhung des
Drehmoments aufgehoben ist, die Parkassistenz abgebrochen und der
Fahrer über
diese Tatsache informiert. Dies verhindert, dass die Parkassistenz
fortgesetzt wird, während
eine übermäßige Bremskraft auf
das Fahrzeug ausgeübt
wird.
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Dabei
kann in einem Fall, in dem das Fahrzeug auf der ansteigenden Fahrbahn
fährt und
der Betrag der Drehmomenterhöhung
nicht angemessen ist, eine angemessene Beschleunigung erreicht werden,
und der Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich kann bis zu der oberen Grenz-Fahrzeuggeschwindigkeit genutzt
werden, indem das Drehmoment schrittweise erhöht wird. Auf einer steil ansteigenden
Fahrbahn, wo es für
das Fahrzeug schwierig ist, die obere Grenz-Fahrzeuggeschwindigkeit
zu erreichen, wird die Parkassistenz abgebrochen und der Fahrer über diese
Tatsache informiert. Dies verhindert, dass die Parkassistenz fortgeführt wird,
wenn der Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich nicht angemessen genutzt wird.
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Als
Folge hiervon wird es möglich,
die Belastung des Systems zu verringern und den Fahrer anzuweisen,
die korrekte Operation durchzuführen, was
es ihm ermöglicht,
den Parkvorgang verlässlich durchzuführen.
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6 ist
ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen der Beschleunigung a und
dem hydraulischen Bremsdruck P darstellt, die in dem Programm verwendet
werden. Wenn der tatsächliche
Hydraulikdruck P zwischen Pcal – ΔPth und Pcal
+ ΔPth liegt, ist
in dem Bereich niedriger Geschwindigkeit keine übermäßige Bremskraft erforderlich,
während
der Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich bis zur oberen Grenz-Fahrzeuggeschwindigkeit
genutzt werden kann, und zwar mit einer ausreichenden Fähigkeit,
zu beschleunigen und loszufahren. Als Folge davon wird der Zustand
des erhöhten
Drehmoments beibehalten wie er ist. Im Gegensatz dazu kann, wenn
der tatsächliche
Hydraulikdruck P niedriger als Pcal – ΔPth ist, obwohl die Bremskraft
nicht übermäßig ist, keine
angemessene Beschleunigung erreicht werden. Deshalb ist es schwierig,
den Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich bis zur oberen Grenz-Fahrzeuggeschwindigkeit
zu nutzen und die Fähigkeit,
zu beschleunigen und loszufahren nimmt ab. In diesem Fall wird das
Drehmoment um einen Betrag erhöht, um
den es erhöht
werden kann. Wenn das Drehmoment zu diesem Zeitpunkt jedoch bereits
bis zu der vorab festgelegten oberen Grenze erhöht wurde, wird die Parkassistenz
abgebrochen. Wenn im Gegensatz dazu der tatsächliche Hydraulikdruck P höher ist
als Pcal – ΔPth, wird,
da die Bremskraft übermäßig stark
ist, die Antriebskraft verringert, um die erforderliche Bremskraft
kleiner zu machen, indem das Drehmoment verringert wird, wenn es
verringert werden kann. Wenn die Erhöhung des Drehmoments jedoch
abgebrochen wurde und das Drehmoment zu diesem Zeitpunkt nicht weiter
verringert werden kann, wird die Parkassistenz abgebrochen.
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Die
vorstehend erwähnten
drei Arten von Programmen können
kombiniert werden. Außerdem kann
ein Vorgang zur Veränderung
des Zustands mit erhöhtem
Drehmoment im dritten Programm in das erste und zweite Programm
aufgenommen werden.
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Bis
hierher wurde ein Beispiel erklärt,
bei dem die absoluten Werte der Bestimmungsschwellenwerte sowohl
im Fall einer ansteigenden Fahrbahn als auch einer nach unten geneigten
Fahrbahn gleich sind. Die Bestimmungsschwellenwerte können sich
jedoch zwischen der ansteigenden Fahrbahn und der nach unten geneigten
Fahrbahn voneinander unterscheiden. Bei einer ansteigenden Fahrbahn
ist es zum Beispiel vorzuziehen, dass die Bestimmungsschwellenwerte
auf der Grundlage eines Falls eingestellt werden, bei dem die obere
Grenz-Fahrzeuggeschwindigkeit in dem Zustand mit maximal erhöhtem Drehmoment
nicht erreicht werden kann. Andererseits ist es bei einer nach unten
geneigten Fahrbahn zu bevorzugen, dass die Bestimmungsschwellenwerte
auf der Grundlage eines Falls eingestellt werden, bei dem die Bremskraft,
die erforderlich ist, um die obere Grenz-Fahrzeuggeschwindigkeit
beizubehalten, gleich oder höher
ist als der vorbestimmte Wert. Auf diese Weise kann der Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich
ab dem Punkt, an dem das Fahrzeug stationär ist, bis zu der oberen Grenz-Fahrzeuggeschwindigkeit
genutzt werden, und darüber
hinaus kann verhindert werden, dass die übermäßige Bremskraft ausgeübt wird.
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Bis
hierher wurde eine Ausführungsform
des Parkassistenzsystems mit einer automatischen Lenkfunktion erklärt. Die
Erfindung kann jedoch auf ein Parkassistenzsystem angewendet werden,
das eine Lenkhilfe verwendet, die den Fahrer über den korrekten Lenkbetrag
informiert, aber nicht automatisch auf die automatische Lenkung
umschaltet. Darüber
hinaus kann die Erfindung zum Beispiel auf ein unabhängig laufendes
Regelsystem angewendet werden, das ermöglicht, dass eine Fahr zeuggeschwindigkeit
nur durch das Betätigen
eines Bremspedals geregelt wird, und zwar in einem größeren Geschwindigkeitsbereich
als beim Fahrtregelungssystem 110 in den vorstehend beschriebenen
Ausführungsformen.
In diesem Fall können
das Parken, Anhalten und Bewegen des Fahrzeugs, die normalerweise
wiederholt werden, auf adäquate
Weise mit dem Fahrtregelungssystem ausgeführt werden.
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Gemäß der wie
vorstehend beschriebenen Erfindung erfolgt die Bestimmung dessen,
ob das Parkassistenzsystem ausgeführt wird, gemäß der Neigung
der Straßenoberfläche. Wenn
das Parkassistenzsystem ausgeführt
wird, kann auch der Zustand dieser Funktion gemäß der Neigung der Straßenoberfläche eingestellt
werden. Somit kann der Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich von dem Zustand, in
dem das Fahrzeug stationär
ist, bis zur oberen Grenz-Fahrzeuggeschwindigkeit verlässlich verwendet
werden, während
die Ausübung
einer übermäßigen Bremskraft
verhindert wird und gleichzeitig eine entsprechende Antriebskraft
gewährleistet
ist. Dies macht es wiederum möglich,
eine wünschenswerte Regelbarkeit
des Fahrzeugs aufrechtzuerhalten, während eine verminderte Belastung
des Bremssystems gewährleistet
ist.