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Die
Erfindung betrifft eine Fahrzeugsteuervorrichtung und ein Fahrzeugsteuerverfahren,
die einen vorbestimmten Sollsteuerbetrag einstellen, der bei der
Fahrt eines Fahrzeugs verwendet wird, und zumindest das Fahrzeug
auf der Grundlage des Sollsteuerbetrags steuern.
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Als
eine Vorrichtung zum Steuern bzw. Regeln der Vibrationen eines Fahrzeugs
ist eine Fahrzeugsteuervorrichtung bekannt, die eine physikalische
Größe, die
mindestens der Gaspedalbetätigung,
der Lenkbetätigung
oder der Bremsbetätigung
entspricht, die von einem Fahrer durchgeführt wird, als einen Eingangsbefehl verwendet,
und zumindest den Motor oder die Bremse entsprechend dem Eingangsbefehl
steuert (siehe zum Beispiel die japanische Patentoffenlegungsschrift
Nr. 2004-168148). Um Vibrationen eines Fahrzeugs zu steuern, korrigiert
die Fahrzeugsteuervorrichtung den Eingangsbefehl, der von dem Fahrer
bereitgestellt wird, unter Verwendung eines Bewegungsmodells, das
eine Vibration betrifft, die aufgrund eines Eingangsbefehls von einem
Fahrer auftritt, das heißt
die Äufwärts-Abwärts- und/oder
Torsions-Vibration,
die von der auf die Räder wirkende
Fahrbahnoberflächenreaktionskraft
verursacht wird, die Vibration der ungefederten Masse der Fahrzeugkarosserie,
die die Aufhängung
betrifft, und die Vibration der gefederten Masse der Fahrzeugkarosserie, die
die Fahrzeugkarosserie selbst aufnimmt.
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Die
Fahrzeugsteuervorrichtung verwendet jedoch ein einziges Bewegungsmodell,
um den Eingangsbefehl, der von einem Fahrer bereitgestellt wird,
zu korrigieren. Daher ist es manchmal bei einem Fahrzeug, das in
der Lage ist, seine Fahrcharakteristika entsprechend dem Geschmack
eines Fahrers zu ändern,
unmöglich,
eine gute Vibrationssteuerung des Fahrzeugs trotz der Verwendung
der zuvor genannten Fahrzeugsteuervorrichtung zu erhalten. Das heißt wenn
die Dämpfungscharakteristik
des Fahrzeugs auf die Anforderung eines Fahrers hin zum Beispiel
geändert
wird, treten Änderungen
in den Spezifikationen des Fahrzeugs auf, beispielsweise der Nick-Resonanzfrequenz,
was zu einem Fehlschlagen der Vibrationssteuerung führt. Außer in den
Fällen,
in denen die Fahrzeugcharakteristika auf die Anforderung eines Fahrers
hin geändert
werden, können
sich die Fahrzeugspezifikationen ebenfalls auf grund verschiedener
anderer Faktoren wie beispielsweise Änderungen in dem Fahrzustand
des Fahrzeugs und der Umgebung des Fahrzeugs ändern.
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Fahrzeugsteuervorrichtung
und ein Fahrzeugsteuerverfahren zu schaffen, die in der Lage sind,
eine gute Vibrationssteuerung eines Fahrzeugs sogar dann durchzuführen, wenn
sich Fahrzeugspezifikationen gemäß einer
Anforderung eines Fahrers oder Ähnlichem ändern.
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Eine
erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Fahrzeugsteuervorrichtung,
die einen Sollsteuerbetrag einstellt, der beim Fahren eines Fahrzeugs
verwendet wird, und das Fahrzeug auf der Grundlage von zumindest
dem Sollsteuerbetrag steuert. Diese Fahrzeugsteuervorrichtung enthält mindestens
eine Einstelleinrichtung zum Einstellen eines Sollsteuerbetrags,
der beim Fahren eines Fahrzeugs verwendet wird, auf der Grundlage
von zumindest der Anforderung des Fahrers; eine Spezifikationsbestimmungseinrichtung
zum Bestimmen, ob eine Fahrzeugspezifikation, die sich entsprechend
zumindest der Anforderung des Fahrers ändert, geändert hat; eine erste Korrektureinrichtung
und eine zweite Korrektureinrichtung zum Korrigieren des Sollsteuerbetrags,
der von der mindestens einen Einstelleinrichtung eingestellt wird,
um eine Vibration einer gefederten Masse des Fahrzeugs zu steuern,
wobei die erste Korrektureinrichtung und die zweite Korrektureinrichtung
sich voneinander unterscheidende Dämpfungscharakteristika aufweisen;
und eine Schalteinrichtung zum Schalten der Steuerung der Vibration
von der ersten Korrektureinrichtung zum Korrigieren des eingestellten Sollsteuerbetrags
zur zweiten Korrektureinrichtung entsprechend der geänderten
Fahrzeugspezifikation, wenn bestimmt wird, dass sich die Fahrzeugspezifikation
geändert
hat.
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Diese
Fahrzeugsteuervorrichtung enthält
die mindestens eine Einstelleinrichtung, die Spezifikationsbestimmungseinrichtung,
die erste Korrektureinrichtung, die zweite Korrektureinrichtung
und die Schalteinrichtung. Die Einstelleinrichtung stellt den Sollsteuerbetrag
auf der Grundlage der über
eine Betätigungseinrichtung
wie beispielsweise einem Gaspedal, einem Bremspedal, einem Lenkrad,
etc. gegebene Anforderung eines Fahrers hin ein. Die Spezifikationsbestimmungseinrichtung
bestimmt, ob eine Änderung
in einer Fahrzeugspezifikation aufgetreten ist, die sich entsprechend
der Anforderung eines Fahrers ändert,
beispielsweise einer Nick-Resonanzfrequenz des Fahrzeugs, die sich
entsprechend dem Fahrmodus des Fahrzeugs oder Ähnli chem, der von dem Fahrer
eingestellt wird, ändert.
Außerdem
weisen die erste Korrektureinrichtung und die zweite Korrektureinrichtung
sich voneinander unterscheidende Dämpfungscharakteristika auf
und korrigieren den Sollsteuerbetrag, sodass die Vibration der gefederten
Masse des Fahrzeugs gesteuert wird. In dieser Fahrsteuervorrichtung
wird, wenn von der Spezifikationsbestimmungseinrichtung bestimmt
wird, dass sich die Fahrzeugspezifikation geändert hat, von der ersten Korrektureinrichtung,
die zum Korrigieren des Sollsteuerbetrags verwendet wurde, entsprechend
den geänderten
Fahrzeugspezifikationen zur zweiten Korrektureinrichtung geschaltet.
Somit wird es durch Bereitstellen der ersten Korrektureinrichtung
und der zweiten Korrektureinrichtung, die sich voneinander unterscheidende
Dämpfungscharakteristika
aufweisen, und durch Schalten von der ersten Korrektureinrichtung
zur zweiten Korrektureinrichtung entsprechend der Fahrzeugspezifikation
möglich,
eine gute Vibrationssteuerung des Fahrzeugs sogar dann durchzuführen, wenn
sich die Fahrzeugspezifikation gemäß einer Anforderung eines Fahrers
oder Ähnlichem ändert.
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Die
Schalteinrichtung kann eine Wartezeit einstellen, die beginnt, wenn
sich die Fahrzeugspezifikation geändert hat, und die endet, wenn
die Steuerung der Vibration von der ersten Korrektureinrichtung
zur zweiten Korrektureinrichtung geschaltet wird.
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Im
Allgemeinen besteht oftmals eine Diskontinuität zwischen einem Ausgangswert
der ersten Korrektureinrichtung, die zum Korrigieren des Sollsteuerbetrags
bis zu einem bestimmten Zeitpunkt verwendet wird, und einem Ausgangswert
der zweiten Korrektureinrichtung, die nach dem Schalten durch die
Schalteinrichtung verwendet wird, aufgrund eines Unterschiedes in
der Dämpfungscharakteristik
oder Ähnlichem.
Wenn es wie in dieser Fahrzeugsteuervorrichtung möglich ist,
eine Wartezeit einzustellen, die beginnt, wenn sich die Fahrzeugspezifikation
geändert
hat, und die zu dem Zeitpunkt des Schaltens zur zweiten Korrektureinrichtung
endet, kann eine Kontinuität
zwischen den Ausgangswerten der ersten Korrektureinrichtung und
der zweiten Korrektureinrichtung im Wesentlichen gewährleistet
werden. Daher wird es möglich,
Ereignisse im Wesentlichen zu verhindern oder zu verringern, bei
denen das Schalten der Korrektureinrichtung die Vibration des Fahrzeugs erhöht oder
den Fahrzeuginsassen stört.
Außerdem
kann die Schalteinrichtung die Wartezeit entsprechend einer Differenz
zwischen einem Ausgangswert der ersten Korrektureinrichtung zum
Korrigieren des Sollsteuerbetrags und einem Ausgangswert der zweiten
Korrektureinrichtung die der geänderten
Fahrzeugspezifikation entspricht, fixieren.
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Daher
wird es möglich,
in vorteilhafter Weise eine Kontinuität von dem Ausgangswert der
ersten Korrektureinrichtung zum Ausgangswert der zweiten Korrektureinrichtung
zu gewährleisten.
Somit wird es möglich,
Ereignisse im Wesentlichen zu verhindern oder zu verringern, bei
denen das Schalten die Vibration des Fahrzeugs erhöht oder
einen Fahrzeuginsassen stört.
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Wenn
in diesem Fall bestimmt wird, dass sich die Fahrzeugspezifikation
geändert
hat, kann die Schalteinrichtung die Steuerung von der ersten Korrektureinrichtung
zum Korrigieren des Sollsteuerbetrags zur zweiten Korrektureinrichtung,
die der geänderten
Fahrzeugspezifikation entspricht, schalten, wenn eine Differenz zwischen
einem Ausgangswert der ersten Korrektureinrichtung und einem Ausgangswert
der zweiten Korrektureinrichtung auf einen vorbestimmten Wert oder
darunter konvergiert.
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Außerdem kann
die Schalteinrichtung die Steuerung von der ersten Korrektureinrichtung
zur zweiten Korrektureinrichtung schalten, wenn ein Absolutwert
einer Differenz zwischen einem Ausgangswert der ersten Korrektureinrichtung
und einem Ausgangswert der zweiten Korrektureinrichtung auf einen
ersten Schwellenwerte oder darunter konvergiert.
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Außerdem ist
der folgende Aufbau ebenfalls möglich.
Das heißt
die Schalteinrichtung erhöht
einen Sollwert, wenn der Absolutwert der Differenz zischen einem
Ausgangswert der ersten Korrektureinrichtung zum Korrigieren des
Sollsteuerbetrags und einem Ausgangswert der zweiten Korrektureinrichtung,
die der geänderten
Fahrzeugspezifikation entspricht, kleiner als der oder gleich dem
ersten Schwellenwert ist. Wenn der Sollwert größer als ein zweiter Schwellenwert
ist, schaltet die mindestens eine Einstelleinrichtung die Steuerung
von der ersten Korrektureinrichtung zur zweiten Korrektureinrichtung.
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Weiterhin
kann in diesem Fall die Schalteinrichtung den ersten Schwellenwert
und den zweiten Schwellenwert entsprechend zumindest einer Anforderung
eines Fahrers ändern.
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Die
Fahrzeugsteuervorrichtung gemäß dem ersten
Aspekte der Erfindung kann außerdem
eine Notfallbestimmungseinrichtung zum Bestimmen des Grades eines
Notfalls auf der Grundlage zumindest eines Fahrzustands des Fahrzeugs
und eine dritte Korrektureinrichtung zum Korrigieren des Zielsteuerbetrags
auf der Grundlage des Grades des Notfalls enthalten.
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Daher
wird es durch Bereitstellen der dritten Korrektureinrichtung, die
ausschließlich
in Fällen
verwendet wird, in denen der Grad des Notfalls, der zumindest aus
dem Fahrzustand des Fahrzeugs, beispielsweise in einem Fall eines
Notstopps oder einem Fall, in dem das Verhalten des Fahrzeugs instabil
geworden ist, beurteilt werden kann, hoch ist, möglich, eine Vibrationssteuerungskorrektur
mit dem Sollsteuerbetrag auszuführen,
der für
den Fall eines hohen Grades des Notfalls ausgelegt ist. Die dritte
Korrektureinrichtung kann eine Dämpfungscharakteristik
aufweisen, die durch Experimente und Analysen unter der Annahme
eines Falles bestimmt wird, in dem der Grad des Notfalls hoch ist.
Außerdem
kann die dritte Korrektureinrichtung auch eine Einrichtung sein,
die keine wesentliche Korrektur des Dämpfungsverhältnisses = 1 ausführt.
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Außerdem kann
die Schalteinrichtung die Steuerung der Vibration von der ersten
Korrektureinrichtung zum Korrigieren des Sollsteuerbetrags auf der
Grundlage des Grades des Notfalls sofort zur dritten Korrektureinrichtung
schalten.
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Die
Notfallbestimmungseinrichtung bestimmt, dass der Grad des Notfalls
hoch ist, wenn mindestens eine der folgenden Bedingungen zutrifft:
- (1) Die Bedingung, dass eine Notbremsanforderung
erfolgt ist;
- (2) die Bedingung, dass eine Fahrzeugstabilisierungsanforderung
erfolgt ist;
- (3) die Bedingung, dass eine Bremsunterstützungsanforderung oder eine
Zusammenstoßverhinderungsanforderung
erfolgt ist;
- (4) die Bedingung, dass die Möglichkeit des Auftretens eines
Notfalls einschließlich
eines Zusammenstoßes
erfasst wurde; und
- (5) die Bedingung, dass ein Fehlersignal erzeugt wurde.
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In
diesem Fall kann, wenn die Verhaltensstabilisierungsanforderung
und die Zusammenstoßverhinderungsanforderung
gleichzeitig ausgegeben werden, die Einstelleinrichtung der Zusammenstoßverhinderungseinrichtung
Priorität
geben, und die Schalteinrichtung kann die Steuerung der Vibration
zur dritten Korrektureinrichtung entsprechend der Zusammenstoßverhinderungsanforderung
schalten.
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Daher
wird es durch sofortiges Schalten zur dritten Korrektureinrichtung,
wenn der Grad des Notfalls hoch ist, möglich, in vorteilhafter Weise
die Sicherheit während
der Fahrt des Fahrzeugs zu gewährleisten.
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Der
Sollsteuerbetrag kann eine Sollantriebskraft des Fahrzeugs sein,
und die erste Korrektureinrichtung, die zweite Korrektureinrichtung
und die dritte Korrektureinrichtung können zweidimensionale Kerbfilter sein,
und die erste Korrektureinrichtung, die zweite Korrektureinrichtung
und die dritte Korrektureinrichtung können individuell unterschiedliche
Parameter zum Bestimmen der Dämpfungscharakteristika
aufweisen.
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Im
Allgemeinen kann die Übertragungsfunktion,
bei der der Eingang die Sollantriebskraft des Fahrzeugs und der
Ausgang der hintere Aufhängungshub
(zum Beispiel der Hub einer hinteren Aufhängung) des Fahrzeugs ist, als
eine quadratische/biquadratische Übertragungsfunktion ausgedrückt werden.
Diese quadratische/biquadratische Übertragungsfunktion enthält zwei
quadratische Übertragungsfunktionen.
Eine von diesen induziert keine Oszillation, wohingegen die andere
eine Oszillation induziert. Somit wird es möglich, eine Vibrationssteuerung
des Fahrzeugs durch Korrigieren der Sollantriebskraft als ein Sollsteuerbetrag
durch die Verwendung eines der zweidimensionalen Kerbfilter zu korrigieren,
der den Pol der eine Oszillation induzierenden quadratischen Übertragungsfunktion
beseitigt, die in der quadratischen/biquadratischen Übertragungsfunktion
enthalten ist. Durch Bereitstellen der ersten Korrektureinrichtung,
der zweiten Korrektureinrichtung und der dritten Korrektureinrichtung,
die sich hinsichtlich der Parameter zum Bestimmen ihrer Dämpfungscharakteristika
voneinander unterscheiden, und durch Schalten der Steuerung der
Vibration von der ersten Korrektureinrichtung zur zweiten Korrektureinrichtung
oder zur dritten Korrektureinrichtung entsprechend den sich ändernden
Fahrzeugspezifi kationen wird es möglich, eine gute Vibrationssteuerung
sogar dann durchzuführen,
wenn sich die Fahrzeugspezifikationen gemäß der Anforderung eines Fahrers
oder Ähnlichem ändern.
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Ein
zweiter Aspekt der Erfindung betrifft eine Fahrzeugsteuervorrichtung,
die einen vorbestimmten Sollsteuerbetrag einstellt, der bei der
Fahrt eines Fahrzeugs verwendet wird, und die das Fahrzeug auf der Grundlage
des Sollsteuerbetrags steuert. Die Fahrzeugsteuervorrichtung enthält zumindest
eine Einstelleinrichtung zum Einstellen eines Sollsteuerbetrags
auf der Grundlage von zumindest einer Anforderung eines Fahrers;
eine Spezifikationsbestimmungseinrichtung zum Bestimmen, ob sich
eine Fahrzeugspezifikation, die sich entsprechend der Anforderung
eines Fahrers ändert,
geändert
hat; eine erste Korrektureinrichtung zum Korrigieren des Sollsteuerbetrags,
der von der Einstelleinrichtung eingestellt wird, um eine Vibration
einer gefederten Masse des Fahrzeugs zu steuern, wenn bestimmt wird,
dass sich die Fahrzeugspezifikation nicht geändert hat, wobei die erste
Korrektureinrichtung eine Dämpfungscharakteristik
aufweist; und eine zweite Korrektureinrichtung zum Korrigieren des
Sollsteuerbetrags, um die Vibration zu steuern, wenn bestimmt wird, dass
sich die Fahrzeugspezifikation geändert hat, wobei die zweite
Korrektureinrichtung eine Dämpfungscharakteristik
aufweist, die sich von der Dämpfungscharakteristik
der ersten Korrektureinrichtung unterscheidet.
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Ein
dritter Aspekt der Erfindung betrifft ein Fahrzeugsteuerverfahren,
bei dem ein vorbestimmter Sollsteuerbetrag, der bei der Fahrt eines
Fahrzeugs verwendet wird, eingestellt wird, und bei dem der Sollsteuerbetrag
durch eine von mehreren Korrektureinrichtungen, die individuell
unterschiedliche Dämpfungscharakteristika
aufweisen, korrigiert wird. Das Verfahren enthält:
- (a)
den Schritt des Einstellens des Sollsteuerbetrags auf der Grundlage
zumindest einer Anforderung eines Fahrers;
- (b) den Schritt des Bestimmens, ob sich eine Fahrzeugspezifikation,
die sich entsprechend der Anforderung eines Fahrers ändert, geändert hat;
und
- (c) wenn bestimmt wird, dass sich die Fahrzeugspezifikation
geändert
hat, den Schritt des Schaltens der Steuerung der Vibration einer
gefederten Masse des Fahrzeugs von der Korrektureinrichtung zum
Korrigieren des Sollsteuerbetrags zur Korrektureinrichtung, die
eine Dämpfungscharakteristik
aufweist, die sich von der Dämpfungscharakteristik
der zuvor genannten Korrektureinrichtung unterscheidet.
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Gemäß dem zweiten
und dritten Aspekt der Erfindung wird es möglich, eine gute Vibrationssteuerung des
Fahrzeugs sogar dann durchzuführen,
wenn sich die Fahrzeugspezifikationen gemäß den Anforderungen eines Fahrers
oder Ähnlichem ändern.
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Die
vorhergehenden und weiteren Aufgaben, Merkmale und Vorteile der
vorliegenden Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung
bevorzugter Ausführungsformen
mit Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen
verdeutlicht, wobei gleiche Bezugszeichen für ähnliche Elemente verwendet
werden. Es zeigen:
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1 ein
Blockdiagramm, das die Konstruktion eines Fahrzeugs zeigt, für das eine
Fahrzeugsteuervorrichtung gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung verwendet wird,
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2 ein
Blockdiagramm, das eine Prozedur der Steuerung einer Brennkraftmaschine
und eines Getriebes, die von der Antriebssteuervorrichtung aufgeführt wird,
gemäß der Ausführungsform
der Erfindung darstellt,
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3 ein
Flussdiagramm, das eine Prozedur des Schaltens zwischen Filtern
darstellt, die zur Korrektur einer Sollantriebskraft in dem Fahrzeug,
das in 1 gezeigt ist, verwendet werden,
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4 ein
Zeitdiagramm, das die Zustände
der korrigierten Sollantriebskraft vor und nach dem Schalten zwischen
den Filtern darstellt,
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5 ein
Flussdiagramm, das eine Prozedur des Schaltens zwischen Filtern
darstellt, die zur Korrektur der Sollantriebskraft in dem Fahrzeug,
das in 1 gezeigt ist, verwendet werden,
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6 ein
Zeitdiagramm, das die Zustände
der korrigierten Sollantriebskraft vor und nach dem Schalten zwischen
den Filtern darstellt.
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Im
Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung genauer mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
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1 ist
ein Blockdiagramm, das die Konstruktion eines Fahrzeugs zeigt, für das eine
Fahrzeugsteuervorrichtung gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung verwendet wird. Das Fahrzeug 1 der 1 weist eine
Brennkraftmaschine (nicht gezeigt) wie zum Beispiel einen Benzinmotor,
einen Dieselmotor, etc. als eine Antriebsquelle auf. Diese Brennkraftmaschine
enthält
eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung 2, eine Zündvorrichtung 3,
ein elektronisch gesteuertes Drosselventil 4 (im Folgenden
einfach als "Drosselventil 4" bezeichnet) etc.
Das Fahrzeug 1 ist ebenfalls mit einem Getriebe 5 versehen,
das die Leistung, die von der Brennkraftmaschine erzeugt wird, überträgt, beispielsweise
ein Automatikgetriebe, ein stufenloses Getriebe etc. Außerdem ist
das Fahrzeug 1 mit einem elektronisch gesteuerten Bremssystem,
das ein Bremsstellglied 6 enthält, der entsprechend der Größe der Betätigung eines
Bremspedals oder Ähnlichem
gesteuert wird, einer Lenkvorrichtung, die einen variablen Übersetzungsmechanismus
und ein Lenkstellglied 7 enthält, wie beispielsweise eine elektrische
Unterstützungseinheit,
etc., die entsprechend der Größe der Betätigung eines
Lenkrades elektronisch gesteuert wird, ebenso wie mit einer elektronisch
gesteuerten Aufhängung
versehen, die mehrere Stoßdämpfer 8 enthält, die
elektronisch gesteuert werden, um ihre Dämpfungskraft zu ändern.
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Die
Brennkraftmaschine und das Getriebe 5 des Fahrzeugs 1 werden
durch eine elektronische Steuereinheit zu Antriebssteuerzwecken 10 (im
Folgenden als "Antriebssteuer-ECU" bezeichnet, wobei
jede elektronische Steuereinheit als "ECU" bezeichnet
wird) gesteuert. Die Antriebssteuer-ECU 10 ist in dieser
Ausführungsform
zum Beispiel als eine Multiprozessoreinheit aufgebaut und enthält mehrere
CPUs, die verschiedene Rechenprozesse ausführen, einen ROM, der verschiedene
Steuerprogramme speichert, einen RAM, der als ein Arbeitsbereich
zum Speichern von Daten und Ausführen
von Programmen verwendet wird, eine Eingabe-/Ausgabe-Schnittstelle, Speichervorrichtungen
und Ähnliches
(keines von diesen ist in den Zeichnungen gezeigt). Ein Beschleunigungssensor 11,
ein Bremssensor 12 und ein Lenkwinkelsensor 14 sind
mit der Antriebssteuer-ECU 10 verbunden.
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Der
Beschleunigungssensor 11 erfasst den Grad der von einem
Fahrer durchgeführten
Betätigung
eines Gaspedals und gibt ein Signal an die Antriebssteuer-ECU 10 aus,
das den erfassten Wert anzeigt. Der Bremssensor 12 erfasst
den Grad der von einem Fahrer durchgeführten Betätigung eines Bremspedals und gibt
ein Signal an die Antriebssteuer-ECU 10 aus, das den erfassten
Wert anzeigt. Der Lenkwinkelsensor 14 erfasst den Lenkwinkel,
das heißt
den Grad der von einem Fahrer durchgeführten Betätigung des Lenkrades, und gibt
ein Signal, das den erfassten Wert anzeigt, an die Antriebssteuer-ECU 10 aus.
Entsprechend den Anforderungen des Fahrers, die durch die Signale
von den Sensoren 11, 12, 14 angezeigt
werden, und den erfassten Werten von anderen Sensoren (nicht gezeigt)
steuert die Antriebssteuer-ECU 10 die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 2,
die Zündvorrichtung 3,
die Drosselklappe 4 und das Getriebe 5, um die
Anforderungen des Fahrers zu erfüllen.
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Außerdem ist
ein Modusschalter 15 als eine Fahrcharakteristikbestimmungseinheit
(Fahrmodusbestimmungseinheit) mit der Antriebssteuer-ECU 10 verbunden.
Der Modusschalter 15 wird verwendet, um die Dämpfungskraft
des Stoßdämpfers 8,
der in dem elektronisch gesteuertem Aufhängungssystem enthalten ist, zu
schalten. Durch Betätigen
des Modusschalters 15 kann die Fahrcharakteristik des Fahrzeugs 1,
das heißt dessen
Fahrmodus geändert
werden. In dieser Ausführungsform
wird, wenn der Modusschalter 15 von dem Fahrer ausgeschaltet
wird, die Dämpfungskraft
eines jeweiligen Stoßdämpfers 8 auf
einen Standardwert eingestellt, wodurch die Fahrcharakteristik des
Fahrzeugs 1 auf einen normalen Modus eingestellt wird.
Wenn der Modusschalter 15 betätigt wird und der "Modus 1" eingestellt wird,
wird die Dämpfungskraft
eines jeweiligen Stoßdämpfers 8 auf
eine relativ harte Seite gegenüber
der Standardeinstellung eingestellt, wodurch die Fahrcharakteristik
des Fahrzeugs 1 auf einen Leistungsmodus eingestellt wird.
Während
des Leistungsmodus wird dem Beschleunigungsvermögen Priorität über der Vibrationssteuerung
des Fahrzeugs 1 gegeben. Wenn der Modusschalter 15 betätigt wird
und der "Modus 2" eingestellt wird,
wird die Dämpfungskraft
eines jeweiligen Stoßdämpfers 8 auf
eine relativ weiche Seite gegenüber
der Standardeinstellung eingestellt, wodurch die Fahrcharakteristik
des Fahrzeugs 1 auf einen Komfortmodus eingestellt wird.
Während
des Komfortmodus wird der Vibrationssteuerung Priorität über dem
Beschleunigungsvermögen
des Fahrzeugs 1 gegeben.
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Die
Antriebssteuer-ECU 10 ist mit einer ECBECU 20,
einer Lenk-ECU 30, einer Aufhängungs-ECU 40 und
einer DSSECU 50 über
ein fahrzeuginternes LAN oder über
eine drahtlose Kommunikation verbunden. Die ECBECU 20 steuert
das zuvor genannte elektronisch gesteuerte Bremssystem und steuert
insbesondere das Bremsstellglied 6 auf der Grundlage der
von den verschiedenen Sensoren, die den Bremssensor 12 beinhalten,
erfassten Werte. Die ECBECU 20 ist in dieser Ausführungsform
derart aufgebaut, dass sie in Kooperation mit der Antriebssteuer-ECU 10,
der Lenk-ECU 30 und der Aufhängungs-ECU 40 in der
Lage ist, eine integrierte Steuerung des Antriebs, der Lenkung und
des Bremsens des Fahrzeugs 1 auszuführen (VDIM: Integrierte Verwaltung
der Fahrzeugdynamik), sodass sich das Verhalten des Fahrzeugs 1 stabilisiert,.
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Die
Lenk-ECU 30 steuert die Lenkvorrichtung des Fahrzeugs 1 und
steuert insbesondere das Stellglied 7 für Lenkzwecke und Ähnliches
auf der Grundlage der von verschiedenen Sensoren, die den Lenkwinkelsensor 14 beinhalten,
erfassten Werte. Die Aufhängungs-ECU 40 steuert
die zuvor genannte elektronisch gesteuerte Aufhängung und steuert insbesondere
das Schalten der Dämpfungskraft
eines jeweiligen Stoßdämpfers 8 entsprechend
der von dem Fahrer durchgeführten
Betätigung
des Modusschalters 15. Die DSSECU 50 steuert zentral
die Antriebsunterstützung
für einen
Fahrer und dient als eine Geschwindigkeitssteuerung, eine Bremsunterstützungseinheit
und ein Zusammenstoßverhinderungssystem
(Vor-Zusammenstoß-Sicherheitssystem).
Es ist offensichtlich, dass die Antriebssteuer-ECU 10,
die ECBECU 20, die Lenk-ECU 30, die Aufhängungs-ECU 40 und
die DSSECU 50 Informationen, die zur Steuerung benötigt werden,
von verschiedenen Sensoren und Ähnlichem
empfangen, wie beispielsweise einem Drosselöffnungsgradsensor, einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor,
einem Längsbeschleunigungssensor,
einem Gierratensensor und einer Radareinheit ebenso wie Einheiten
(Umgebungsinformationserlangungseinheit) zum Erlangen von Informationen,
die die Umgebung der Fahrt des Fahrzeugs 1 betreffen und
die zum Beispiel ein Überwachungssystem
zum Erfassen des Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Abstands, ein Navigationssystem,
ein Verkehrsinformationskommunikationssystem (VICS), eine Bildaufnahmeeinheit
oder einen Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Abstands-Sensor
zum Erlangen des Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Abstands, etc. beinhalten.
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2 ist
ein Blockdiagramm, das die Prozedur der Steuerung der Brennkraftmaschine
als eine Antriebsvorrichtung und des Getriebes, die von der Antriebssteuer-ECU 10 ausgeführt wird,
darstellt. Die Steuerungen, die dieses Diagramm betreffen, werden
grundlegend durch die Antriebssteuer-ECU 10 ausgeführt (oder
einem beliebigen der darin enthaltenen Prozessoren). Das heißt die Antriebssteuer-ECU 10,
die in 2 gezeigt ist, enthält eine Sollbeschleunigungserlangungseinheit 111,
eine Sollantriebskrafterlangungseinheit 112, einen ersten
Entscheider 114, eine Filtergruppe 115, einen
Schalter 116, einen zweiten Entscheider 118 und
einen Steuerbetrageinstellabschnitt 119.
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Die
Sollbeschleunigungserlangungseinheit 111 erlangt eine Sollbeschleunigung
des Fahrzeugs 1 entsprechend dem Grad der Betätigung des
Gaspedals, der durch das Signal von dem Beschleunigungssensor 11 angezeigt
wird, durch die Verwendung einer Tabelle oder Funktion, die eine
Beziehung zwischen dem Grad der Betätigung des Gaspedals, die von
dem Fahrer durchgeführt
wird, und der Sollbeschleunigung des Fahrzeugs 1 bereitstellt,
oder Ähnlichem,
und gibt dann ein Signal, das den erlangten Wert anzeigt, an die
Sollantriebskrafterlangungseinheit 112 aus. Die Sollantriebskrafterlangungseinheit 112 erlangt
eine Sollantriebskraft der Brennkraftmaschine entsprechend der Sollbeschleunigung,
die von der Sollbeschleunigungserlangungseinheit 111 erlangt
wird, das heißt
den Betrag der Betätigung
des Gaspedals, durch die Verwendung einer Tabelle oder Funktion,
die eine Beziehung zwischen der Sollbeschleunigung des Fahrzeugs 1 und
der Sollantriebskraft der Brennkraftmaschine bereitstellt, oder Ähnlichem.
Danach gibt die Sollantriebskrafterlangungseinheit 112 ein
Signal, das den erlangten Wert anzeigt, an den ersten Entscheider 114 aus.
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Der
erste Entscheider 114 stellt eine Sollantriebskraft Pt
der Brennkraftmaschine auf der Grundlage zumindest von dem Signal
von der Sollantriebskrafterlangungseinheit 112 oder einer
Anforderung von der DSSECU 50 ein, die eine andere Steuervorrichtung
ist, die in dem Fahrzeug 1 enthalten ist. Insbesondere
dient die DSSECU 50 in dieser Ausführungsform als eine sogenannte
Geschwindigkeitssteuerung bzw. – regelung, die
das durch einen Fahrer durchgeführte
Steuern bzw. Fahren des Fahrzeugs 1 unterstützt oder
ersetzt. Wenn ein Fahrer die Ausführung der Geschwindigkeitssteuerung
anfordert, gibt die DSSECU 50 eine Anforderung an den ersten
Entscheider 114 nach einer Antriebskraft aus, die für die Geschwindigkeitssteuerung
benötigt
wird. In dem Fall stellt der erste Entscheider 114 grundlegend
eine Sollan triebskraft Pt der Brennkraftmaschine durch Addieren
der angeforderten Antriebskraft von der DSSECU 50, die
als eine Geschwindigkeitssteuerung dient, zur Sollantriebskraft
von der Sollantriebskrafterlangungseinheit 112 ein. Außerdem dient
die DSSECU 50 in dieser Ausführungsform als eine Bremsunterstützungseinheit
oder ein Zusammenstoßverhinderungssystem,
wie es oben erwähnt
ist. Wenn die DSSECU 50 eine Bremsunterstützungsanforderung
oder eine Zusammenstoßverhinderungsanforderung
ausgibt, gibt der erste Entscheider 114 grundlegend der
Anforderung von der DSSECU 50 Priorität über der Sollantriebskraft von
der Sollantriebskrafterlangungseinheit 112 und stellt die
angeforderte Antriebskraft von der DSSECU 50 als eine Sollantriebskraft
Pt der Brennkraftmaschine ein.
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Die
Filtergruppe 115 enthält
mehrere Filter (F1, F2, F3 ... Fn, wobei n eine positive ganze Zahl
von 1 oder größer ist
und zum Beispiel eine ganze Zahl ist, die größer als die Anzahl der Fahrmodi
des Fahrzeugs 1 ist), die jeweils in der Lage sind, die
endgültige
Sollantriebskraft Pt, die von dem ersten Entscheider 114 eingestellt
wird, zu korrigieren, sodass die Vibration der ungefederten Masse
des Fahrzeugs 1 gesteuert wird, so wie einen Filter Fe
für den
Notfall. In dieser Ausführungsform
bilden die Filter F1 bis Fn, die die Filtergruppe 115 bilden,
zweidimensionale Kerbfilter, die jeweils voneinander unterschiedliche
Dämpfungscharakteristika aufweisen.
Das Signal von dem ersten Entscheider 114 wird in die Filter
F1 bis Fn der Filtergruppe 115 eingegeben, und die Filter
F1 bis Fn führen
jeweils einen Vibrationssteuerkorrekturprozess in Bezug auf die
Sollantriebskraft Pt aus.
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Auf ähnliche
Weise ist der Filter Fe für
den Notfall (Notfallfilter) in der Filtergruppe 115 als
ein zweidimensionaler Kerbfilter aufgebaut und führt einen Vibrationssteuerkorrekturprozess
in Bezug auf die Sollantriebskraft Pt von dem ersten Entscheider 114 aus.
Der Notfallfilter Fe wird ausschließlich in Fällen verwendet, in denen der
Grad des Notfalls, der zumindest aus dem Fahrzustand des Fahrzeugs
beurteilt werden kann, hoch ist, beispielsweise in einem Fall eines
Notstopps oder in einem Fall, in dem das Fahrzeugverhalten instabil
geworden ist. Die Dämpfungscharakteristik
des Filters wird zum Beispiel durch Experimente und Analysen unter
der Annahme eines Falles bestimmt, bei dem der Grad des Notfalls
hoch ist. Nebenbei gesagt muss der Notfallfilter Fe kein zweidimensionaler
Kerbfilter sein, sondern kann ebenfalls ein Filter sein, der keine
wesentliche Korrektur des Dämpfungsverhältnisses
= 1 ausführt.
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Der
Schalter 116 ist mit den einzelnen Filtern F1 bis Fn und
Fe der Filtergruppe 115 verbunden. Wie es in 2 gezeigt
ist, enthält
der Schalter 116 einen Schaltabschnitt 116a und
einen Filtereinstellabschnitt 117, der Filter zu Korrektur
der Sollantriebskraft Pt durch Steuern des Schaltabschnitts 116a schaltet.
Wie es anhand der 2 ersichtlich ist, ist der Filtereinstellabschnitt 117 mit
dem Modusschalter 15 zum Einstellen des Fahrmodus (Fahrcharakteristik)
des Fahrzeugs 1, Sensoren und Ähnlichem wie zum Beispiel dem
Lenkwinkelsensor 14 zum Erfassen des Fahrzustands des Fahrzeugs
und Ähnlichem,
und den Umgebungsinformationserlangungseinheiten zum Erlangen von
Informationen, die die Fahrumgebung des Fahrzeugs 1 betreffen,
beispielsweise dem Navigationssystem und Ähnlichem, verbunden. Der Filtereinstellabschnitt 117 wählt einen
optimalen Filter aus den Filtern F1 bis Fn der Filtergruppe 115 auf
der Grundlage des Fahrmodus oder des Fahrzustands des Fahrzeugs 1 und
der Fahrumgebung, die von dem Modusschalter 15 erhalten
wird, aus und gibt ein Befehlssignal an den Schaltabschnitt 116a aus,
sodass der Ausgang von dem ausgewählten Filter, das heißt die nachkorrigierte
Sollantriebskraft Ptc an den zweiten Entscheider 118 über den
Schaltabschnitt 116a ausgegeben wird.
-
Der
Filtereinstellabschnitt 117 bestimmt den Grad, das heißt hoher
oder niedriger Grad des Notfalls, der die Sicherheit des Fahrzeugs 1 betrifft,
auf der Grundlage der Informationen, die zumindest den Fahrzustand
des Fahrzeugs beinhalten, der von dem Signal von der Radareinheit
oder dem Überwachungssystem oder
dem Signal von der ECBECU 20 oder der DSSECU 50 angegeben
wird. Wenn der Filtereinstellabschnitt 117 bestimmt hat,
dass der Grad des Notfalls hoch ist, wählt der Filtereinstellabschnitt 117 den
Notafallfilter Fe als eine Korrekturvorrichtung, die zur Korrektur
eines Sollsteuerbetrags verwendet wird, aus und gibt ein Befehlssignal
an den Schaltabschnitt 116a aus, sodass der Ausgang von
dem Notfallfilter Fe, das heißt
die nachkorrigierte Sollantriebskraft Ptc an den zweiten Entscheider 118 über den
Schaltabschnitt 116a ausgegeben wird.
-
Der
zweite Entscheider 118 stellt eine Sollantriebskraft Ptc
auf der Grundlage zumindest der nachkorrigierten Sollantriebskraft
Ptc von dem Entscheider 116 oder der Anforderung von der
ECBECU 20, die eine andere in dem Fahrzeug 1 enthaltene
Steuervorrichtung ist, ein. Das heißt, die ECBECU 20 führt in dieser
Ausführungsform
ebenfalls eine Steuerung zum Stabilisieren des Verhaltens des Fahrzeugs 1 aus.
-
Wenn
das Verhalten des Fahrzeugs 1 instabil wird, gibt die ECBECU 20 eine
Anforderung an den zweiten Entscheider 118 nach einer Antriebskraft
aus, die zum Stabilisieren des Verhaltens des Fahrzeugs benötigt wird.
In diesem Fall stellt der zweite Entscheider 118 einen
Ausgangswert, das heißt
den größeren oder
den kleineren Wert der Sollantriebskraft Ptc von dem Schalter 116 und
der angeforderten Antriebskraft von der ECBECU 20 entsprechend
dem Verhalten des Fahrzeugs 1 ein (sogenannte Minimumauswahl
oder Maximumauswahl). Nebenbei gesagt kann, wenn die DSSECU 50 eine
Zusammenstoßverhinderungsanforderung
ausgibt und die ECBECU 20 eine Verhaltensstabilisierungsanforderung
ausgibt, der zweite Entscheider 118 der Zusammenstoßverhinderungsanforderung
von der DSSECU 50 Priorität geben.
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Der
Steuerbetrageinstellabschnitt 119 bestimmt Steuerbeträge der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 2,
der Zündvorrichtung 3,
der Drosselklappe 4 und des Getriebes 5 auf der
Grundlage des Ausgangswertes des zweiten Entscheiders 118.
Auf der Grundlage der Steuerbeträge,
die von dem Steuerbetrageinstellabschnitt 119 bestimmt
werden, erzeugt die Antriebssteuer-ECU 10 Steuersignale
für die
Kraftstoffeinspritzvorrichtung 2, die Zündvorrichtung 3, die
Drosselklappe 4 und das Getriebe 5 und gibt diese
an diese Vorrichtungen aus. Daher werden die Brennkraftmaschine
und das Getriebe 5 des Fahrzeugs 1 derart gesteuert,
dass sie der Anforderung von dem Fahrer oder der ECBECU 20 und
der DSSECU 50 genügen.
-
Der
Grund, warum die Filtergruppe 115, die die Filter F1 bis
Fn und Fe enthält,
die durch zweidimensionale Kerbfilter ausgebildet sind, wie es oben
beschrieben wurde, für
die Antriebssteuer-ECU in dieser Ausführungsform vorgesehen ist,
ist der folgende: wenn zum Beispiel das Fahrzeug 1 ein
Fahrzeug mit Hinterradantrieb ist, kann die Übertragungsfunktion, bei der
der Eingang die Sollantriebskraft des Fahrzeugs und der Ausgang
der hintere Aufhängungshub
des Fahrzeugs ist, im Allgemeinen als eine quadratische/biquadratische Übertragungsfunktion
ausgedrückt
werden, die wie es die folgende Gleichung (1) zeigt.
-
-
Diese
quadratische/biquadratische Übertragungsfunktion
(1) enthält
zwei quadratische Übertragungsfunktionen
G1(s) und G2(s).
Die Identifikation der Gleichung (1) zeigt, dass der Wert des Dämpfungsverhältnisses ζ1 in der
quadratischen Übertragungsfunktion
G1(s) oszillierend und das Dämpfungsverhältnis ζ2 in der quadratischen Übertragungsfunktion
G2(s) nicht oszillierend ist. Daher induziert
die quadratische Übertragungsfunktion
G2(s) in der Gleichung (1) keine Oszillation,
wohingegen die quadratische Übertragungsfunktion G1(s) eine Oszillation induziert. Somit wird
es möglich,
eine Vibrationssteuerung des Fahrzeugs 1 durch Korrigieren
der Sollantriebskraft Pt als der Sollsteuerbetrag durch die Verwendung
eines der Filter F1 bis Fn und Fe, die als zweidimensionale Kerbfilter
ausgebildet sind, der den Pol der oszillationsinduzierenden quadratischen Übertragungsfunktion
G1(s) aufhebt, die in der quadratischen/biquadratischen Übertragungsfunktion
der Gleichung (1) enthalten ist, durchzuführen.
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Der
zweidimensionale Kerbfilter, der den Pol der quadratischen Übertragungsfunktion
G1(s) in der Gleichung (1) auslöscht, nimmt
die Form einer quadratischen/quadratischen Übertragungsfunktion an und kann
wie in der folgenden Gleichung (2) ausgedrückt werden, wobei ωm die Modellfrequenz ist, ξm das
Modelldämpfungsverhältnis ist, ωp die Anlagenfrequenz des Antriebssystems
des Fahrzeugs 1 ist, das hier eine Anlage ist, und ξp das
Anlagendämpfungsverhältnis ist.
Daher ist die Antriebssteuer-ECU mit den Filtern F1 bis Fn und Fe
versehen, die derart aufgebaut sind, dass die Sollantriebskraft
Pt durch die Verwendung der Korrekturgleichung entsprechend der
Gleichung (2) korrigiert wird.
-
-
In
diesem Fall nehmen die Parameter in der Gleichung (2) wie die Modellfrequenz ωm das Modelldämpfungsverhältnis ξm, die
Anlagenfrequenz ωp und das Anlagendämpfungsverhältnis ξp unterschiedliche Werte
entsprechend den Änderungen
der Spezifikationen des Fahrzeugs 1, beispielsweise einer
Nick-Resonanzfrequenz, an. Die Spezifikationen des Fahrzeugs 1 nehmen
wiederum unterschiedliche Werte entsprechend den Änderungen
der Fahrcharakteristik, das heißt
dem Fahrmodus des Fahr zeugs 1, die entsprechend der Anforderung
des Fahrers (Auswahl) bestimmt wird, und Änderungen der Faktoren (Störungen),
beispielsweise der Fahrumgebung und des Fahrzustands des Fahrzeugs 1,
an. Daher unterscheiden sich, um den Änderungen der Fahrzeugspezifikationen
Rechnung zu tragen, die Werte der Modellfrequenz ωm, des Modelldämpfungsverhältnisses ξm, der
Anlagenfrequenz ωp und des Anlagendämpfungsverhältnisses ζp der
Filter F1 bis Fn der Filtergruppe 115 des Fahrzeugs 1 in
dieser Ausführungsform
voneinander, das heißt
die Dämpfungscharakteristika
der Filter F1 bis Fn werden derart bestimmt, dass sie sich voneinander
unterscheiden.
-
Der
Filtereinstellabschnitt 117, der in dem Schalter 116 enthalten
ist, erlangt eine Fahrzeugspezifikation, beispielsweise eine Nick-Resonanzfrequenz
oder Ähnliches,
die dem Fahrmodus, der von dem Fahrer eingestellt wird, und dem
Fahrzustand oder der Umgebung des Fahrzeugs, die von den verschiedenen
Sensoren, dem Navigationssystem, etc. durch die Verwendung einer
vorbestimmten Tabelle oder Ähnlichem
erhalten wird, entspricht, und bestimmt, ob sich die Fahrzeugspezifikation
geändert
hat. Wenn bestimmt wird, dass sich die Fahrzeugspezifikation geändert hat,
wählt der
Filtereinstellabschnitt 117 entsprechend der derzeitigen
Fahrzeugspezifikation einen Filter aus den Filtern F1 bis Fe der
Filtergruppe 115 entsprechend einer vorbestimmten Bedingung
aus. Danach gibt der Filtereinstellabschnitt 117 ein Befehlsignal
an den Schaltabschnitt 116a aus, so dass der ausgewählte Filter
mit dem Steuerbetrageinstellabschnitt 119 verbunden wird. Somit
wird die nachkorrigierte Sollantriebskraft Ptc, die von dem Filter
F1 bis Fn oder Fe ausgegeben wird, der entsprechend der Fahrzeugspezifikation
ausgewählt
wird, an den Steuerbetrageinstellabschnitt 119 ausgegeben.
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Durch
bereitstellen mehrerer Filter F1 bis Fn und Fe, die sich hinsichtlich
der Parameter zum Bestimmen ihrer Dämpfungscharakteristika unterscheiden,
und durch Schalten der Filter F1 bis Fn und Fe entsprechend der
Fahrzeugspezifikationen wie zum Beispiel der Nick-Resonanzfrequenz,
die sich während
der Fahrt des Fahrzeugs ändert,
wird es möglich,
stets eine gute Vibrationssteuerung des Fahrzeugs 1 trotz Änderungen der
Fahrzeugspezifikationen in Abhängigkeit
von den Anforderungen des Fahrers, verschiedenen externen Faktoren,
etc. durchzuführen.
Wenn außerdem
mehrere Filter F1 bis Fn und Fe, die unterschiedliche Dämpfungscharakteristika
aufweisen, untereinander entsprechend den Fahrzeugspezifikationen
wie in dieser Ausführungsform
geschaltet werden, wird es möglich,
ein gutes Antwortverhalten auf Änderungen
der Fahrzeugspezifikationen im Vergleich zu dem Fall zu erhalten,
in dem ein Parameter eines Filters entsprechend den Änderungen
des Fahrmodus oder Ähnlichem
geändert
wird.
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In
dem Fall, in dem mehrere Filter F1 bis Fn durch Schalten untereinander
entsprechend der Änderung der
Fahrzeugspezifikationen verwendet werden, wie es oben erwähnt ist,
entsteht häufig
eine Diskontinuität zwischen
dem Ausgangswert eines Filters, der bis zu einem gewissen Zeitpunkt
zum Korrigieren der Sollantriebskraft Pt verwendet wird, und dem
Ausgangswert des Filters, der nach dem Schalten durch den Schalter 116 verwendet
wird, aufgrund einer Dämpfungscharakteristikdifferenz
oder Ähnlichem.
Wenn zwischen Filtern geschaltet wird, deren Ausgangswerte diskontinuierlich
sind, besteht das Risiko, dass das Schalten zwischen den Filtern
F1 bis Fn die Vibrationen des Fahrzeugs 1 erhöhen oder
die Insassen stören
kann.
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Daher
wird zur Unterdrückung
der Vibrationen, um einen guten Fahrkomfort des Fahrzeugs 1 aufrecht zu
erhalten, das Schalten der Filter F1 bis Fn entsprechend einer in 3 gezeigten
Prozedur ausgeführt.
Die in 3 gezeigte Routine wird wiederholt von der Antriebssteuer-ECU 10 in
Intervallen einer vorbestimmten Zeitdauer während der Fahrt des Fahrzeugs 1 ausgeführt. Wenn
der Ausführungszeitpunkt
dieser Routine erreicht ist, wird zunächst durch den Filtereinstellabschnitt 117 des
Schalters 116 bestimmt, ob der zuvor genannte Grad des
Notfalls hoch oder niedrig ist (S10). In dieser Ausführungsform
wird beispielsweise in den folgenden Fällen bestimmt, dass der Grad
des Notfalls hoch ist:
- (1) Der Fall, in dem
eine Notbremsanforderung von der ECBECU 20 ausgegeben wurde.
- (2) Der Fall, in dem eine Verhaltensstabilisierungsanforderung
von der ECBECU 20 ausgegeben wurde.
- (3) Der Fall, in dem eine Bremsunterstützungsanforderung oder eine
Zusammenstoßverhinderungsanforderung
von der DSSECU 50 ausgegeben wurde.
- (4) Der Fall, in dem die Möglichkeit
des Auftretens eines Notfalls wie zum Beispiel ein Zusammenstoß oder Ähnliches
durch ein Überwachungssystem
wie zum Beispiel eine Radareinheit, etc. erfasst wurde.
- (5) Der Fall, in dem ein Fehlersignal durch ein Fehlerüberwachungssystem
einer Steuerung erzeugt wurde (einschließlich des Falles des Auftretens
einer Berechnungsabnormität
oder einer Abnormität
eines Steuermoduls).
-
Wenn
der Filtereinstellabschnitt 117 bestimmt, dass einer der
Fälle (1)
bis (5) in der vorliegenden Situation nicht vorliegt und der Grad
des Notfalls niedrig ist (JA in Schritt S10), erlangt der Filtereinstellabschnitt 117 eine
Nick-Resonanzfrequenz, die zu dem Zeitpunkt auftritt, als eine Fahrzeugspezifikation,
durch die Verwendung einer vorbestimmten Tabelle oder Ähnlichem
und auf der Grundlage des Fahrmodus und des Fahrzustands des Fahrzeugs 1,
der von dem Modusschalter 15 und Ähnlichem erhalten wird, ebenso
wie der Fahrumgebung. Danach bestimmt der Filtereinstellabschnitt 117,
ob sich die Nick-Resonanzfrequenz gegenüber dem vorherigen Wert (ein
vorbestimmter Anfangswert, wenn dieses nur eine kurze Zeitdauer
nach dem Starten des Fahrzeugs ist) aufgrund der Anforderung eines
Fahrers, einem externen Faktor oder Ähnlichem geändert hat (S12). Wenn bestimmt
wird, dass sich die Nick-Resonanzfrequenz
als eine Fahrzeugspezifikation gegenüber dem vorherigen Wert geändert hat
(JA in Schritt S12), wählt
(bestimmt) der Filtereinstellabschnitt 117 einen Filter
entsprechend der Nick-Resonanzfrequenz, die zu dem Zeitpunkt auftritt,
aus den Filtern F1 bis Fn der Filtergruppe 115 entsprechend
der vorbestimmten Bedingung aus (S14). Wenn in Schritt S16 bestimmt wird,
dass der Grad des Notfalls hoch ist (NEIN im S16), wird der Bestimmungsprozess
des Schrittes S10 erneut ausgeführt,
wie es in 3 gezeigt ist.
-
Wenn
im Gegensatz dazu in Schritt S16 bestimmt wird, dass der Grad des
Notfalls niedrig ist (JA in Schritt S16), findet der Filtereinstellabschnitt 117 den
Absolutwert einer Abweichung zwischen dem Ausgangswert Ub des Filters,
der für
die Korrektur der Sollantriebskraft Pt bis zu dem Zeitpunkt verwendet
wird (der mit dem zweiten Entscheider 118 über den
Schaltabschnitt 116a verbunden ist) (im Folgenden als "Filter Fb" bezeichnet) und
dem Ausgangswert Ua des neuen Filters, der in Schritt S14 bestimmt
wird (im Folgenden als "Filter
Fa" bezeichnet)
und bestimmt, ob der Absolutwert der Abweichung kleiner als ein
vorbestimmter Schwellenwert K oder gleich diesem ist (S18). Wenn
bestimmt wird, dass der Absolutwert der Abweichung kleiner als der
oder gleich dem Schwellenwert K ist (JA in Schritt S18), erhöht der Filtereinstellabschnitt 117 einen vorbestimmten
Zähler
(nicht gezeigt) um "1" (S20) und bestimmt,
ob der Zählwert
des Zählers
kleiner als ein vorbestimmter Schwellenwert N oder gleich diesem
ist (S22). Wenn im Gegensatz dazu bestimmt wird, dass der Absolutwert
der Abweichung oberhalb des Schwellenwerts K liegt (NEIN in Schritt
S18), führt
der Filtereinstellabschnitt 117 den Bestimmungsprozess
des Schrittes S22 ohne Erhöhen
des Zählers
aus.
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Wenn
bestimmt wird, dass der Zählwert
des Zählers
kleiner als der oder gleich dem Schwellenwert N ist (JA in Schritt
S22), wird das Starten des Prozesses in Schritt S16 wiederholt.
Wenn bestimmt wird, dass der Zählwert
des Zählers
größer als
der Schwellenwert N wird (NEIN in Schritt S22), während der
Prozess von Schritt S16 bis S22 wiederholt ausgeführt wird,
setzt der Filtereinstellabschnitt 117 den Zähler zurück und gibt ein
Befehlsignal an den Schaltabschnitt 116a aus, so dass der
Ausgang von dem neuen Filter Fa, der in Schritt S14 bestimmt wird,
das heißt
die nachkorrigierte Sollantriebskraft Ptc an den zweiten Entscheider 118 über den
Schaltabschnitt 116a ausgegeben wird (S24). Somit wird
der Filter für
die Vibrationssteuerkorrektur einer Sollantriebskraft Pt, die von
dem ersten Entscheider 114 ausgegeben wird, von dem Filter
Fb zum neuen Filter Fa geschaltet.
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Wie
es oben beschrieben wurde wird, wenn sich in dem Fahrzeug 1 die
Nick -Resonanzfrequenz als eine Fahrzeugspezifikation aufgrund der
Anforderung eines Fahrers, einem externen Faktor oder Ähnlichem ändert, ein
Filter Fa entsprechend der Nick-Resonanzfrequenz nach der Änderung
aus den Filtern F1 bis Fn, die die Filtergruppe 115 bilden,
bestimmt. Nach der wiederholten Ausführung des Prozesses von den
Schritten S16 bis S22 eine bestimmte Anzahl von Malen wird vom Filter
Fb zum neuen Filter Fa geschaltet. Das heißt, wenn in dem Fahrzeug 1 bestimmt
wird, dass sich die Nick-Resonanzfrequenz als eine Fahrzeugspezifikation zum
Zeitpunkt t1 geändert
hat, wie es in 4 gezeigt ist, wird der Prozess
vom Schritt S16 bis zum Schritt S22 wiederholt ausgeführt, bevor
das Schalten des Filters tatsächlich
ausgeführt
wird; das heißt,
das Schalten des Filters wird zum Zeitpunkt t2 ausgeführt, der
eine kurze Zeit nach dem Zeitpunkt t1 liegt.
-
Das
heißt,
in dieser Ausführung
wird, nachdem der Filtereinstellabschnitt 117 des Schalters 116 bestimmt,
dass sich die Nick-Resonanzfrequenz geändert hat, eine Wartezeit tw,
die der Ausführung
des Schaltens des Filters vorausgeht, in dem Schaltabschnitt 116a derart
eingestellt, dass das Schalten des Filters ausgeführt wird,
wenn der Absolutwert der Abweichung zwischen dem Ausgangswert Ub
des Filters Fb, der zur Korrektur der Sollantriebskraft Pt bis zu
diesem Zeitpunkt verwendet wurde, und dem Ausgangswert Ua des Filters
Fa entsprechend der Nick-Resonanzfrequenz
nach der Änderung
auf den vorbestimmten Wert K oder darunter stabilisiert hat. Da
sich der Ausgangswert Ub des Filters Fb vor dem Schalten und der
Ausgangswert Ua des Filters Fa nach dem Schalten im Verlaufe der
Zeit näherungsweise
auf die von dem Fahrer angeforderte Antriebskraft annähern, ermöglicht es
die Wartezeit tw, auf günstige
Weise eine Kontinuität
zwischen dem Ausgangswert des Filters Fb vor dem Schalten und dem
Ausgangswert des Filters Fa nach dem Schalten zu gewährleisten,
wie es in 4 gezeigt ist. Daher wird es
bei dem Fahrzeug 1 möglich,
im Wesentlichen Ereignisse zu verhindern oder zu verringern, bei
denen das Schalten des Filters die Vibrationen des Fahrzeugs erhöht oder
den Insassen stört.
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Wenn
in Schritt S10 der Routine der 3 bestimmt
wird, dass eine der Bedingungen (1) bis (5) in der vorliegenden
Situation zutrifft und daher der Grad des Notfalls hoch ist (NEIN
in Schritt S10), wählt
der Filtereinstellabschnitt 117 den Notfallfilter Fe als
einen Filter aus, der zur Korrektur der Sollantriebskraft Pt verwendet
wird, und gibt ein Befehlsignal an den Schaltabschnitt 116a aus,
so dass der Filter Fe für
den Notfall und der Steuerbetrageinstellabschnitt 119 gleichzeitig
verbunden werden (S30), ohne den Prozess von den Schritten S16 bis
S22 auszuführen.
-
Das
heißt
der Filtereinstellabschnitt 117 des Schalters 116 schaltet
in dieser Ausführungsform,
wenn bestimmt wurde, dass der Grad des Notfalls hoch ist, unmittelbar
vom Filter Fb, der bis zu diesem Zeitpunkt verwendet wurde, zum
Nottallfilter Fe, ohne die Wartezeit tw einzustellen, die eingestellt
wird, wenn der Grad des Notfalls niedrig ist. Es wird darauf hingewiesen,
dass der Ausdruck "unmittelbar", der hier verwendet
wird, ebenfalls den Fall abdeckt, bei dem eine gewisse Pufferzeit
vorhanden ist. Daher beginnt unter der Annahme, dass zum Zeitpunkt
t1' bestimmt wird,
dass der Grad des Notfalls hoch ist, die Verwendung des Notfallfilters Fe
zur Korrektur der Sollantriebskraft Pt näherungsweise zum Zeitpunkt
t1', wie es in 6 ge zeigt
ist. In diesem Fall kann die Kontinuität zwischen dem Ausgangswert
des Filters Fb vor dem Schalten und dem Ausgangswert des Filters
Fa nach dem Schalten grundlegend nicht gewährleistet werden, wie es in 6 gezeigt ist.
Durch sofortiges Ausführen
des Schaltens des Filters zum Zeitpunkt, zu dem bestimmt wird, dass
der Grad des Notfalls hoch ist, wird es jedoch durch die Verwendung
des Notfallfilters Fe möglich,
eine geeignete Vibrationssteuerkorrektur des Sollsteuerbetrages
entsprechend dem Fall auszuführen,
bei dem der Grad des Notfalls hoch ist und auf günstige Weise die Sicherheit
während
der Fahrt des Fahrzeugs zu gewährleisten.
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Wie
es in 5 gezeigt ist, bestimmt der Filtereinstellabschnitt 117 nach
dem Schalten des Filters, der für
die Korrektur der Sollantriebskraft Pt verwendet wird, zum Notfallfilter
Fe, ob der Modusschalter 15 durch den Fahrer betätigt wurde,
um den Fahrmodus des Fahrzeugs 1 zu ändern (S32). In dem Fahrzeug 1 dieser Ausführungsform
wird, wenn eine Anforderung zum Ändern
des Fahrmodus von einem Fahrer über
den Modusschalter 15 erfolgt, während der Grad des Notfalls
hoch ist, der Fahrmodus zu diesem Zeitpunkt nicht geändert. Wenn
insbesondere in Schritt S32 bestimmt wird, dass der Modusschalter 15 durch
den Fahrer betätigt wurde
(JA in Schritt S32), setzt der Filtereinstellabschnitt 117 ein
Notfallmodusänderungsflag,
das angibt, dass der Modusschalter 15 von dem Fahrer betätigt wurde,
während
der Grad des Notfalls hoch ist, und speichert Informationen, die
den Fahrmodus, der von dem Fahrer beabsichtigt ist, angeben, in
einem vorbestimmten Speicherbereich (S34). Wenn in Schritt S32 bestimmt
wird, dass der Modusschalter 15 durch den Fahrer nicht betätigt wurde
(NEIN in Schritt S32), wird der Prozess des Schrittes S34 übersprungen.
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Nach
der Ausführung
des Prozesses des S34 oder wenn eine negative Bestimmung in Schritt
S32 getroffen wurde, bestimmt der Filtereinstellabschnitt 117,
dass der Grad des Notfalls hoch ist (S36). Wenn in Schritt S36 bestimmt
wird, dass der Grad des Notfalls hoch ist (JA in Schritt S36), wird
der Prozess von den Schritten S32 bis S36 wiederholt. Wenn somit
bestimmt wird, dass der Grad des Notfalls hoch ist, wird der Notfallfilter
Fe für
die Vibrationssteuerkorrektur der Sollantriebskraft Pt fortgesetzt
verwendet. Daher wird es möglich,
eine geeignete Vibrationssteuerkorrektur der Sollantriebskraft Pt
auszuführen
und dadurch auf vorteilhafte Weise die Sicherheit während der
Fahrt des Fahrzeugs zu gewährleisten.
Wenn im Gegensatz dazu in Schritt S36 bestimmt wird, dass der Grad
des Notfalls niedrig ist (NEIN in Schritt S36), wird der Bestimmungsprozess des
Schrittes S10 erneut ausgeführt.
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Auf
diese Weise wird der Prozess, der in Schritt S10 startet, wiederholt
ausgeführt.
Wenn bestimmt wird, dass der Grad des Notfalls niedrig ist (JA in
Schritt S10) und es bestimmt wird, dass sich die Nick-Resonanzfrequenz
als eine Fahrzeugspezifikation nicht geändert hat (NEIN in Schritt
S12), bestimmt der Filtereinstellabschnitt 117, ob das
Notfallmodusänderungsflag
gesetzt ist (S26). Wenn bestimmt wird, dass das Notfallmodusänderungsflag
nicht gesetzt ist (NEIN in Schritt S26), wird der Bestimmungsprozess
des Schrittes S10 erneut ausgeführt.
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Wenn
im Gegensatz dazu bestimmt wird, dass das Notfallmodusänderungsflag
gesetzt wurde (JA in Schritt S26), liest der Filtereinstellabschnitt 117 Informationen,
die den Fahrmodus, der von dem Fahrer beabsichtigt ist, betreffen,
aus dem vorbestimmten Speicherbereich aus und setzt das Notfallmodusänderungsflag zurück (S28).
Danach bestimmt der Filtereinstellabschnitt 117 unter Verwendung
der von dem Speicher in Schritt S28 ausgelesenen Informationen einen
neuen Filter zum Korrigieren der Sollantriebskraft Pt (S14). Wenn
daher eine Fahrmodusänderungsanforderung
von einem Fahrer erfolgt, während
der Grad des Notfalls hoch ist, ist es möglich, eine gute Vibrationssteuerung
des Fahrzeugs 1 durchzuführen, wobei die Absicht des Fahrers
reflektiert wird.
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Obwohl
die Ausführungsform
unter der Annahme beschrieben wurde, dass hinsichtlich des jeweiligen Schwellenwerts
K und des Schwellenwerts N, die zur Bestimmung der Wartezeit tw
verwendet werden, das heißt,
den Zeitpunkt des Schaltens der Filter, nur jeweils ein Wert vorhanden
ist, ist dieses nur beispielhaft. Das heißt, es können mehrere Schwellenwerte
K, die mit der Abweichung zwischen den Filterausgangswerten vor dem
Schalten und nach dem Schalten zu vergleichen sind, und mehrere
Schwellenwerte N, die mit der Anzahl der Male, die die Abweichung
kleiner als der oder gleich dem Schwellenwert K ist, zu vergleichen
sind, vorgesehen sein. In diesem Fall ist es vorteilhaft, einen
Schwellenwert K und einen Schwellenwert N entsprechend dem von dem
Fahrer bezeichneten Fahrmodus und anderen Faktoren wie beispielsweise
den Fahrzustand und der Umgebung des Fahrzeugs 1 aus den
Schwellenwerten K und den Schwellenwerten N auszuwählen und
einen Filterschalt zeitpunkt unter Verwendung des ausgewählten Schwellenwertes
K und des ausgewählten
Schwellenwertes N zu bestimmen.
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Die
Wartezeit tw kann ein konstanter Wert sein, der eine Vereinfachung
der bei dem Schalten der Filter verwendeten Steuerung ermöglicht.
Es ist ebenfalls möglich,
mehrere vorbestimmte Wartezeiten tw zu verwenden. In diesem Fall
können
eine Wartezeit tw, die dem Fahrmodus, der von dem Fahrer bezeichnet
wird, und weiteren Faktoren wie zum Beispiel dem Fahrzustand und
der Fahrumgebung des Fahrzeugs 1 entspricht, aus mehreren
Wartezeiten tw ausgewählt
werden, und das Schalten des Filters kann entsprechend der ausgewählten Wartezeit
tw ausgeführt
werden.