DE102008039394B4

DE102008039394B4 - Fahrzeugantriebssteuervorrichtung

Info

Publication number: DE102008039394B4
Application number: DE102008039394A
Authority: DE
Inventors: Osaki Shintaro; Kodama Hiroyuki; Takeda Masayoshi; Kadowaki Kazunori; Nakai Yasuhiro; Kumabe Hajime; Fukuda Shotaro
Original assignee: Denso Corp; Advics Co Ltd
Current assignee: Denso Corp; Advics Co Ltd
Priority date: 2007-08-24
Filing date: 2008-08-22
Publication date: 2013-01-17
Anticipated expiration: 2028-08-23
Also published as: CN101372230A; US20090055068A1; DE102008039394A1; US8019520B2; JP2009051310A

Abstract

Eine Fahrzeugantriebssteuervorrichtung (5) enthält eine Berechnungseinrichtung einer anfänglich bestimmten Beschleunigungsanforderung (30) zum Berechnen einer anfänglich bestimmten Beschleunigungsanforderung, eine Automatikantriebssteuereinrichtung (50) zum Erhalten der anfänglich bestimmten Beschleunigungsanforderung und zum Anbringen eines vorbestimmten Drehmomentes an jedem Rad, eine Drehmomentberechnungseinrichtung (31) zum Berechnen eines zulässigen Drehmomentes, welches nicht an jedem Rad einen Schlupf verursacht, wenn das zulässige Drehmoment daran angebracht wird, und zwar auf der Basis einer daran angebrachten Vertikalkraft und eines Reibungskoeffizienten einer Straßenoberfläche, eine Grenzbeschleunigungsberechnungseinrichtung (32) zum Berechnen einer Grenzbeschleunigung, welche an einem Fahrzeug wirkt, wenn das berechnete zulässige Drehmoment an jedem Rad angebracht wird, und eine Beschleunigungsanforderungsbestimmungseinrichtung (33) zum Ermitteln einer Beschleunigungsanforderung auf der Basis der Grenzbeschleunigung und der anfänglich bestimmten Beschleunigungsanforderung und zum Ausgeben der Beschleunigungsanforderung, welche die anfänglich bestimmte Beschleunigungsanforderung ersetzt, an die Automatikantriebssteuereinrichtung (50).

Description

Technisches Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeugantriebssteuervorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Hintergrund
Herkömmlich treibt eine Antriebssteuervorrichtung ein Fahrzeug automatisch an, indem sie z. B. eine Fahrgeschwindigkeitsregelung, durch welche das Fahrzeug so angetrieben wird, dass eine eingestellte Fahrzeuggeschwindigkeit ohne einen durch einen Fahrer eingeleiteten Beschleunigungsvorgang beibehalten wird, oder eine adaptiven Fahrgeschwindigkeitsregelung (ACC) ausführt, durch welche das Fahrzeug so angetrieben wird, dass eine vorbestimmte Entfernung zu einem Fahrzeug, welches vor dem maßgeblichen Fahrzeug fährt (nachfolgend als Führungsfahrzeug bezeichnet), ohne eine durch den Fahrer durchgeführte Beschleunigungsbetätigung oder Bremsbetätigung beibehalten wird.
Wenn z. B. das Fahrzeug auf einer Straßenoberfläche mit einem niedrigen Reibungskoeffizienten fährt, können ein Antriebsmoment, ein Bremsmoment und dergleichen zum automatischen Antreiben des Fahrzeugs zu hoch werden, wodurch ein Schlupf an jedem Rad des Fahrzeugs verursacht wird. Infolge dessen hat die herkömmliche Fahrzeugantriebssteuervorrichtung die Nachteile, dass ein Antriebszustand des Fahrzeugs instabil werden kann, und kann es sein, dass der automatische Antrieb des Fahrzeugs aufgrund des Auftretens von Schlupf aufgehoben werden muss. Um den zuvor genannten Nachteil zu beseitigen, treibt eine Fahrzeugantriebssteuervorrichtung, welche in JP 2004-17731 A offenbart ist, ein Fahrzeug automatisch an, während das Auftreten von Schlupf verhindert wird, wenn eine Straßenoberfläche mit einem niedrigen Reibungskoeffizienten auf einer voraussichtlichen Fahrroute existiert, indem auf der Basis des Reibungskoeffizienten der Straßenoberfläche eine Grenzfahrgeschwindigkeit berechnet wird, bei welcher das Auftreten von Schlupf verhindert wird, und dann die Fahrzeuggeschwindigkeit auf die Grenzfahrzeuggeschwindigkeit verzögert, bevor das Fahrzeug die entsprechende Straßenoberfläche erreicht.
Ob ein Schlupf an einem Rad auftritt oder nicht, wird auf der Basis einer Beziehung zwischen einem Reibungskoeffizienten einer Straßenoberfläche und einem auf das Rad wirkenden Drehmoment bestimmt. Daher wird die Beziehung zwischen dem Reibungskoeffizienten der Straßenoberfläche und dem auf das Rad wirkenden Drehmoment bei der in JP 2004-17731 A offenbarten Fahrzeugantriebssteuervorrichtung, welche nur die Fahrzeuggeschwindigkeit begrenzt, nicht berücksichtigt. Daher kann die in JP 2004-17731 A offenbarte Fahrzeugantriebssteuervorrichtung auf keine geeignete und schere Weise das Auftreten von Schlupf unterdrücken.
Aus der DE 100 19 190 A1 ist eine Fahrzeugantriebssteuervorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 für ein Verfahren zur adaptiven Abstands- und/oder Fahrgeschwindigkeitsregelung offenbart, bei dem Sprünge in der Beschleunigung unterbunden werden, indem in einer Kontrolleinheit eine Sollbeschleunigung sowohl in positiver als auch in negativer Richtung durch Grenzwerte begrenzt und an Aktuatoren ausgegeben wird.
Ferner ist aus der DE 100 50 420 A1 ein Fahrdynamik-Regelsystem, das mittels einer Drehmomentberechnungseinrichtung ein zwischen Rädern und Fahrbahn zur Verfügung stehendes Kraftschlusspotential in Abhängigkeit einer bestimmten Radlast bestimmt, um basierend darauf die auf die Räder aufbringbaren Längskräfte zu bestimmten.
In der DE 102 30 833 A1 ist eine Vorrichtung zur Steuerung einer Antriebseinheit eines Fahrzeugs offenbart. Dabei ist eine dezentrale Momentenkoordination vorgesehen, bei der in mehreren Stufen ein Wunschmoment mit einer unteren sowie einer oberen Momentengrenze koordiniert wird.
Somit liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Fahrzeugantriebssteuervorrichtung zu schaffen, welche ein Fahrzeug automatisch antreibt, während es auf geeignete und sichere Weise ein Auftreten von Schlupf verhindert.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Zusammenfassung der Erfindung
Erfindungsgemäß enthält eine Fahrzeugantriebssteuervorrichtung eine Berechnungseinrichtung einer anfänglich bestimmten Beschleunigungsanforderung zum Berechnen einer anfänglich bestimmten Beschleunigungsanforderung zum Steuern eines Antriebszustandes eines Fahrzeugs, eine Automatikantriebssteuervorrichtung zum Empfangen der anfänglich bestimmten Beschleunigungsanforderung und zum Anbringen eines vorbestimmten Drehmoments an jedem Rad des Fahrzeugs auf der Basis der eingegebenen ursprünglich bestimmten Beschleunigungsanforderung in einer Automatikantriebssteuerung, eine Drehmoment-Berechnungseinrichtung zum Berechnen eines zulässigen Drehmoments, welches nicht an jedem Rad einen Schlupf verursacht, wenn das zulässige Drehmoment an diesem angebracht wird, und zwar auf der Basis einer Vertikalkraft, welche an jedem Rad anliegt, und eines Reibungskoeffizienten einer Straßenoberfläche, eine Grenzbeschleunigungs-Berechnungseinrichtung zum Berechnen einer Grenzbeschleunigung, welche auf das Fahrzeug wirkt, wenn das berechnete zulässige Drehmoment an jedem Rad angebracht wird, und eine Beschleunigungsanforderungs-Bestimmungseinrichtung zum Bestimmen einer Beschleunigungsanforderung als eine Beschleunigung, welche tatsächlich auf das Fahrzeug wirkt, und zwar auf der Basis der Grenzbeschleunigung und der anfänglich bestimmten Beschleunigungsanforderung, und zum Ausgeben der Beschleunigungsanforderung, welche die anfänglich bestimmte Beschleunigungsanforderung ersetzt, an die Automatikantriebssteuervorrichtung.
Demzufolge berechnet die Grenzbeschleunigungs-Berechnungseinrichtung die Grenzbeschleunigung, bei welcher die an jedem Rad angebrachte Vertikalkraft, der Reibungskoeffizient der Straßenoberfläche und das zulässige Drehmoment jedes Rades berücksichtigt werden. Wenn das Fahrzeug automatisch so angetrieben wird, dass die Grenzbeschleunigung nicht überschritten wird, wird an jedem Rad das Auftreten von Schlupf verhindert. Um das Fahrzeug automatisch anzutreiben, legt die Automatikantriebssteuervorrichtung auf der Basis einer kontinuierlich eingegebenen Beschleunigung das vorbestimmte Drehmoment an den Rädern an. Wenn die Automatikantriebssteuervorrichtung an jedem Rad das vorbestimmte Drehmoment anbringt, berechnet die Beschleunigungsanforderungs-Bestimmungseinrichtung auf der Basis der Grenzbeschleunigung und der anfänglich bestimmten Beschleunigungsanforderung an jedem Rad die Beschleunigungsanforderung, welche keinen Schlupf verursacht, welcher aufgrund von einer auf das Fahrzeug wirkenden Beschleunigung auftritt. Dann gibt die Beschleunigungsanforderungs-Bestimmungseinrichtung die Beschleunigungsanforderung, welche die anfänglich bestimmte Beschleunigungsanforderung ersetzt, an die Automatikantriebssteuervorrichtung aus. Entsprechend bringt die Automatikantriebssteuervorrichtung das vorbestimmte Drehmoment, basierend auf der kontinuierlich eingegebenen Beschleunigung, an jedem Rad an, so dass das Fahrzeug automatisch angetrieben wird, ohne dabei Schlupf an jedem Rad zu verursachen. Infolge dessen erreicht die Steuervorrichtung der vorliegenden Erfindung einen stabilen Automatikantrieb des Fahrzeugs ohne dabei einen Schlupf zu verursachen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Beschleunigungsanforderungs-Bestimmungseinrichtung so konfiguriert, dass sie die anfänglich bestimmte Beschleunigungsanforderung als die Beschleunigungsanforderung bestimmt, wenn die anfänglich bestimmte Beschleunigungsanforderung gleich oder kleiner als die Grenzbeschleunigung ist, und die Grenzbeschleunigung als die Beschleunigungsanforderung bestimmt, wenn die anfänglich bestimmte Beschleunigungsanforderung größer als die Grenzbeschleunigung ist.
Entsprechend vergleicht die Beschleunigungsanforderungs-Bestimmungseinrichtung die Grenzbeschleunigung und die anfänglich bestimmte Beschleunigungsanforderung und berechnet so auf sichere Weise die Beschleunigungsanforderung, dass die Grenzbeschleunigung nicht überschritten wird. Daher wird der Schlupf der Räder auf sichere Weise verhindert und der Automatikantrieb des Fahrzeugs stabiler.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Drehmoment-Berechnungseinrichtung so konfiguriert, dass sie das zulässige Drehmoment jedes Rades auf der Basis der an jedem Rad anliegenden Vertikalkraft berechnet, welche auf der Basis einer statischen Gewichtsverteilung bezüglich jedes Rades, welche durch eine Position des Schwerpunktes des Fahrzeuges und einen Radstand bestimmt wird, und einer dynamischen Gewichtsverteilung bezüglich jedes Rades, welche durch Einwirkung eines Straßenoberflächengradienten bestimmt wird, berechnet wird.
Die an jedem Rad anliegende Vertikalkraft ändert sich mit dem Straßenoberflächengradienten. Wenn z. B. das Fahrzeug auf einer ansteigenden Fahrbahn fährt, verringern sich die an den Vorderrädern anliegenden Kräfte und erhöhen sich die an den Hinterrädern anliegenden Kräfte. Wenn andererseits das Fahrzeug auf einer abfallenden Fahrbahn fährt, erhöhen sich die an den Vorderrädern anliegenden Kräfte und verringern sich die an den Hinterrädern anliegenden Kräfte. Daher ändert sich die Schlupfneigung jedes Rades mit dem Straßenoberflächengradienten. Wie oben beschrieben berechnet die Drehmoment-Berechnungseinrichtung der vorliegenden Erfindung die an jedem Rad anliegende Vertikalkraft bei Berücksichtigung der dynamischen Gewichtsverteilung, welche in Abhängigkeit des Straßenoberflächengradienten berechnet wird, zusätzlich zu der statischen Gewichtsverteilung. Infolge dessen ist die Fahrzeugantriebssteuervorrichtung der vorliegenden Erfindung auf verschiedenste Bedingungen der Straßenoberfläche weit anpassbar und der Automatikantrieb des Fahrzeugs wird stabiler.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Beschleunigungsanforderungs-Bestimmungseinrichtung so konfiguriert, dass sie eine zulässige Beschleunigungsänderungsrate so bestimmt, dass das durch die Automatikantriebssteuervorrichtung an jedem Rad angelegte Drehmoment innerhalb eines vorbestimmten Bereichs fällt, und die berechnete Beschleunigungsanforderung auf der Basis der bestimmten zulässigen Beschleunigungsänderungsrate an die Automatikantriebssteuervorrichtung ausgibt.
Beim Anbringen des Drehmoments an jedem der Räder beispielsweise führt die Automatikantriebssteuervorrichtung eine rückgekoppelte Berechnung zum Berechnen eines Anpassungsbetrages der Beschleunigung auf der Basis einer Abweichung zwischen der eingegebenen Beschleunigungsanforderung und einer momentanen Beschleunigung durch, und anschließend bringt die Automatikantriebssteuervorrichtung an jedem der Räder das Drehmoment gemäß dem Anpassungsbetrag der Beschleunigung an. Wenn sich eine Änderungsrate der Beschleunigungsanforderung erhöht, während die Automatikantriebssteuervorrichtung das Drehmoment an jedem der Räder anbringt, wird der Anpassungsbetrag der Beschleunigung, welcher durch die rückgekoppelte Berechnung berechnet wird, groß und es kann ein sogenanntes Überschwingen, bei welchem die auf das Fahrzeug wirkende Beschleunigung die Grenzbeschleunigung übersteigt, auftreten. Daher kann das an jedem Rad anliegende Drehmoment das zulässige Drehmoment übersteigen und es kann an jedem Rad ein Schlupf auftreten. Um das Auftreten des Überschwingens und des Schlupfs an jedem Rad zu verhindern, gibt die Beschleunigungsanforderungs-Bestimmungseinrichtung der vorliegenden Erfindung nicht nur die berechnete Beschleunigungsanforderung an die Automatikantriebssteuervorrichtung aus, sondern bestimmt auch die zulässige Beschleunigungsänderungsrate so, dass das an jedem Rad anliegende Drehmoment innerhalb eines vorbestimmten Bereichs fällt, und anschließend gibt die Beschleunigungsanforderungs-Bestimmungseinrichtung die zulässige Beschleunigungsänderungsrate zusätzlich zu der Beschleunigungsanforderung an die Automatikantriebssteuervorrichtung aus. Dementsprechend verhindert die Automatikantriebssteuervorrichtung, dass sich der Beschleunigungsanpassungsbetrag, welcher durch die rückgekoppelte Berechnung berechnet wird, überhöht, und steuert die auf das Fahrzeug wirkende Beschleunigung so, dass sie kleiner als die Grenzbeschleunigung wird. Infolge dessen wird die Zuverlässigkeit der rückgekoppelten Berechnung erhöht und die Automatikantriebssteuerung des Fahrzeugs stabil.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird der vorbestimmte Bereich auf der Basis eines Bereichs festgelegt, an keinem Rad Schlupf zu verursachen, wenn das Drehmoment daran anliegt.
Daher bestimmt die Beschleunigungsanforderungs-Bestimmungseinrichtung die zulässige Beschleunigungsänderungsrate so, dass das durch die Automatikantriebssteuervorrichtung an jedem Rad angelegte Drehmoment innerhalb des Bereichs fällt, in dem das Drehmoment an keinem Rad einen Schlupf verursacht. Infolge dessen wird das Auftreten von Schlupf an jedem Rad auf sichere Weise verhindert und die Automatikantriebssteuerung des Fahrzeugs wird stabiler.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die vorangegangenen und zusätzlichen Merkmale und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung mit Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
1 eine Ansicht, welche schematisch einen Aufbau eines Fahrzeugs zeigt;
2 eine Ansicht, welche einen Aufbau der Hydraulikbremsvorrichtung darstellt;
3 ein Blockdiagramm, welches einen Aufbau einer Fahrzeugsteuerung darstellt;
4 ein detailliertes Blockdiagramm, welches eine elektronische Steuereinheit darstellt;
5 einen Graphen, welcher eine Beschleunigungsänderungsrate in einem Fall zeigt, bei dem die Beschleunigungsanforderung angelegt wird;
6 ein Flussdiagramm, welches einen Prozess zeigt, welcher ausgeführt wird, wenn das Fahrzeug automatisch angetrieben wird;
7 ein Flussdiagramm, welches einen Berechnungsprozess eines Straßenoberflächengradienten zeigt;
8 ein Flussdiagramm, welches einen Berechnungsprozess eines Reibungskoeffizienten der Straßenoberfläche zeigt; und
9 ein Flussdiagramm, welches einen Berechnungsprozess eines zulässigen Drehmoments, einer Grenzbeschleunigung und einer zulässigen Beschleunigungsänderungsrate zeigt.
Detaillierte Beschreibung
Eine Ausführungsform einer Fahrzeugantriebssteuereinrichtung in Bezug auf die vorliegende Erfindung wird nachfolgend in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen beschrieben. In dieser Ausführungsform schließt der in einer Automatikantriebssteuerung verwendete Begriff ”Beschleunigung” auch eine negative Beschleunigung ein, welche z. B. durch eine mit einem Antriebsdrehmoment verbundene Motorbremsung verursacht wird.
Kurze Übersicht der Erfindung
In einer Automatikantriebssteuerung legt die Fahrzeugsteuervorrichtung ein vorbestimmtes Drehmoment, welches sich kontinuierlich ändert und welches auf der Basis einer anfänglich bestimmten Beschleunigungsanforderung zum Steuern eines Antriebszustandes des Fahrzeugs erhalten wird, an jedem Rad an, so dass die Fahrzeugsteuervorrichtung automatisch und stabil das Fahrzeug antreibt, ohne dabei einen Schlupf zu verursachen. Die anfänglich bestimmte Beschleunigungsanforderung ist eine Beschleunigung, welche z. B. in einer Fahrgeschwindigkeitsregelung oder einer adaptiven Fahrgeschwindigkeitsregelung (ACC) bestimmt wird. Um diese Funktionen zu erreichen, berechnet in der Automatikantriebssteuerung die Fahrzeugantriebssteuervorrichtung auf der Basis einer daran anliegenden Vertikalkraft und eines Reibungskoeffizienten einer Straßenoberfläche ein zulässiges Drehmoment jedes Rades und berechnet dann eine Grenzbeschleunigung, um nicht an jedem Rad einen Schlupf zu verursachen, wenn ein zulässiges Drehmoment angelegt wird. Anschließend vergleicht die Fahrzeugantriebssteuervorrichtung die Grenzbeschleunigung mit der anfänglich bestimmten Beschleunigungsanforderung, um eine Beschleunigungsanforderung zu erhalten, welche nicht an jedem Rad einen Schlupf verursacht. Die Fahrzeugantriebssteuervorrichtung legt an jedem Rad des Fahrzeugs das vorbestimmte Drehmoment an, welches auf der Basis der Beschleunigungsanforderung, welche die anfänglich bestimmte Beschleunigungsanforderung ersetzt, berechnet wird.
Das Fahrzeug, welches die Fahrzeugantriebssteuervorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hat, wird im Folgenden beschrieben.
Schematischer Aufbau des Fahrzeugs
Wie in 1 gezeigt, enthält ein Fahrzeug 1 vier Räder FR, FL, RR und RL, einen Motor 2, ein Getriebe 3, ein Ausgleichsgetriebe 4, eine elektronische Steuereinheit 5 und eine hydraulische Bremsvorrichtung 6. Die Fahrzeugantriebssteuervorrichtung der Ausführungsform entspricht der elektronischen Steuereinheit 5. FR bezeichnet ein rechtes Vorderrad, FL bezeichnet ein linkes Vorderrad, RR bezeichnet ein rechtes Hinterrad und RL bezeichnet ein linkes Hinterrad. Das Fahrzeug 1 ist als ein heckgetriebenes System aufgebaut, bei dem eine Ausgabe des Motors 2 über das Getriebe 3 und das Ausgleichsgetriebe 4 an das rechte Hinterrad RR und das linke Hinterrad RL übertragen wird. Das Antriebssystem ist nicht auf das heckgetriebene System der Ausführungsform begrenzt, sondern das Fahrzeug 1 kann als ein frontgetriebenes System ausgestaltet sein, bei dem das rechte Vorderrad FR und das linke Vorderrad FL angetrieben werden, oder als ein Allradantrieb, bei dem jedes der vier Räder angetrieben wird.
Das Fahrzeug ist mit Raddrehzahlsensoren 7 zum Erfassen der Drehzahl der entsprechenden Räder (nachfolgend als Raddrehzahlen bezeichnet) versehen. Die Raddrehzahlsensoren 7 bestehen aus einem dem rechten Vorderrad FR entsprechenden rechten Vorderraddrehzahlsensor 7FR, einem dem linken Vorderrad FL entsprechenden linken Vorderraddrehzahlsensor 7FL, einem dem rechten Hinterrad RR entsprechenden rechten Hinterraddrehzahlsensor 7RR und einem linken Hinterraddrehzahlsensor 7RL entsprechend dem linken Hinterrad RL, so dass die Drehzahl jedes Rades durch den entsprechenden Raddrehzahlsensor 7 individuell erfasst wird. Ferner ist das Fahrzeug 1 mit einem Beschleunigungssensor G zum Erfassen einer Beschleunigung in Längsrichtung des Fahrzeugs 1 und einem Radarsensor R zum Erfassen einer Entfernung zwischen dem Fahrzeug 1 und einem Fahrzeug, welches vor dem Fahrzeug 1 fährt (nachfolgend als ein Führungsfahrzeug bezeichnet), versehen.
Aufbau der Hydraulikbremsvorrichtung
Ein Aufbau der Hydraulikbremsvorrichtung 6 wird nachfolgend mit Bezug auf 2 beschrieben. Die Hydraulikbremsvorrichtung 6 enthält einen Hauptzylinder 6 zum Erzeugen eines Hauptzylinder-Hydraulikdrucks in Erwiderung auf eine durch einen Fahrer aufgebrachte Bremsbetätigungskraft und einen Hydraulikkreislauf 10 zum Übertragen des Hauptzylinder-Hydraulikdrucks an einen Radzylinder 9 von jedem der Räder FR, FL, RR und RL. Die Radzylinder 9FR, 9FL, 9RR und 9RL sind an den entsprechenden Rädern FR, FL, RR und RL vorgesehen.
Der Hauptzylinder 8 ist als ein Tandemzylinder mit zwei (nicht gezeigten) Hydraulikkammern ausgebildet. Der Hauptzylinder 8 erzeugt den Hauptzylinder-Hydraulikdruck durch eine Kraft, welche durch Verstärkung der Bremsbetätigungskraft in einem (nicht gezeigten) Bremskraftverstärker erzeugt wird. Der Hauptzylinder 8 ist ferner mit einem (nicht gezeigten) Hauptzylinderspeicher zum Zuführen eines Bremsfluids und zum Speichern überschüssigen Bremsfluids versehen.
Der Hydraulikkreislauf 10 ist mit einem ersten Hydraulikkreislauf 10a versehen, um eine Fluidmittelverbindung zwischen einer der Hydraulikdruckkammern des Hauptzylinders 8 und dem rechten hinteren Radzylinder 9RR des rechten Hinterrades RR und dem linken hinteren Radzylinder 9RL des linken Hinterrades RL herzustellen, und mit einem zweiten Hydraulikkreislauf 10b, um eine Fluidmittelverbindung zwischen der anderen Hydraulikdruckkammer des Hauptzylinders 8 und dem rechten vorderen Radzylinder 9FR des rechten Vorderrades FR und dem linken vorderen Radzylinder 9FL des linken Vorderrades FL herzustellen.
Der erste Hydraulikkreislauf 10a ist mit einem linearen Steuerventil 11a versehen, welches einen Fluidmittel-Verbindungszustand ändert. Ein Rückschlagventil 12a für den Hauptzylinder 8 (nachfolgend als Hauptzylinder-Rückschlagventil 12a bezeichnet), welches eine Strömung des Bremsfluids von dem Hauptzylinder 8 zu den Radzylindern 9 erlaubt und die Strömung des Bremsfluids von den Radzylindern 9 zum Hauptzylinder 8 unterbindet, ist in dem ersten Hydraulikkreislauf 10a so vorgesehen, dass es parallel zu dem linearen Steuerventil 11a angeordnet ist. Das Hauptzylinder-Rückschlagventil 12a ist so konfiguriert, dass es die Strömung des Bremsfluids von dem Hauptzylinder 8 zu den Radzylindern 9 erlaubt, um den Hauptzylinder-Hydraulikdruck an den Radzylindern 9 anzulegen, auch wenn das lineare Steuerventil 11a in einem Fluidmittelverbindungs-Unterbrechungszustand ist. Der Fluidmittelverbindungszustand bezeichnet einen Zustand, bei welchem die Strömung des Bremsfluids zwischen dem Hauptzylinder und den Radzylindern 9 hergestellt ist. Der Fluidmittelverbindungs-Unterbrechungszustand bezeichnet einen Zustand, bei dem die Strömung des Bremsfluids zwischen dem Hauptzylinder und den Radzylindern 9 unterbrochen ist.
Der erste Fluidkreislauf 10a teilt sich in einen ersten Zweighydraulikkreislauf 13a und einen zweiten Zweighydraulikkreislauf 14a auf einer stromabwärtigen Seite, welche näher zu den Radzylindern 9 als zum linearen Steuerventil 11a ist. Der erste Zweighydraulikkreislauf 13a ist mit dem rechten hinteren Radzylinder 9RR verbunden und der zweite Zweighydraulikkreislauf 14a ist mit dem linken hinteren Radzylinder 9RL verbunden. Ein erstes normalerweise offenes Steuerventil 15a (ein NO-Ventil 15a), welches in zwei Stellungen schaltbar ist (d. h. eine Fluidmittelverbindungsstellung und eine Fluidmittelverbindungs-Unterbrechungsstellung) ist in dem ersten Zweighydraulikkreislauf 13a vorgesehen. Wenn das normalerweise offene Steuerventil 15a in der Fluidmittelverbindungsstellung ist, ist die Strömung des Bremsfluids zwischen dem Hauptzylinder 8 und dem rechten hinteren Radzylinder 9RR hergestellt. Wenn das normalerweise offene Steuerventil 15a in der Fluidmittelverbindungs-Unterbrechungsstellung ist, ist die Strömung des Bremsfluids zwischen dem Hauptzylinder und dem rechten hinteren Radzylinder 9RR unterbrochen. Ein erstes Rückschlagventil 16a, welches die Strömung des Bremsfluids von dem rechten hinteren Radzylinder 9RR zum Hauptzylinder 8 erlaubt und die Strömung des Bremsfluids von dem Hauptzylinder 8 zum rechten hinteren Radzylinder 9RR unterbindet, ist parallel zu dem ersten normalen offenen Steuerventil 15a angeordnet. Auf ähnliche Weise ist der zweite Zweighydraulikkreislauf 14a mit einem zweiten normalerweise offenen Steuerventil 17a, welches dem ersten normalerweise offenen Steuerventil 15a entspricht, und einem zweiten Rückschlagventil 18a, welches dem ersten Rückschlagventil 16a entspricht, versehen.
Der erste Hydraulikkreislauf 10a enthält einen Zweigverbindungskreislauf 19a, welcher eine Fluidleitung, welche von dem ersten Zweighydraulikkreislauf 13a an einer stromabwärtigen Seite abzweigt, welche näher zum rechten hinteren Radzylinder 9RR als zum ersten normalerweise offenen Steuerventil 15a ist, und eine Fluidleitung, welche von dem zweiten Zweighydraulikkreislauf 14a an einer stromabwärtigen Seite abzweigt, welche näher zu dem linken hinteren Radzylinder 9RL als zum zweiten normalerweise offenen Steuerventil 17a ist, verbindet. Ein erstes normalerweise geschlossenes Steuerventil 20a (ein NC-Ventil 20a), welches zwischen zwei Stellungen schaltbar ist (d. h. der Fluidmittelverbindungsstellung und der Fluidmittelverbindungs-Unterbrechungsstellung), ist in der Fluidleitung vorgesehen, welche von dem ersten Zweighydraulikkreislauf 13a in den Zweigverbindungskreislauf 19a abzweigt. Auf ähnliche Weise ist ein zweites normalerweise geschlossenes Steuerventil 21a, welches zwischen zwei Stellungen schaltbar ist (d. h. der Fluidmittelverbindungsstellung und der Fluidmittelverbindungs-Unterbrechungsstellung), in der Fluidleitung vorgesehen, welche von dem zweiten Zweighydraulikkreislauf 14a in den Zweigverbindungskreislauf 19a abzweigt. Der Zweigverbindungskreislauf 19a erstreckt sich weiter, so dass er an einem Punkt zwischen dem linearen Steuerventil 11a und den ersten und zweiten normalerweise offenen Steuerventilen 15a und 17a in dem ersten Hydraulikkreislauf 10a verbunden ist. Eine Hydraulikpumpe 22a, ein drittes Rückschlagventil 23a und ein Dämpfer 24a sind in dem Zweigverbindungskreislauf 19a in dieser Reihenfolge in dem Kreislauf vorgesehen, welcher sich zu dem Punkt zwischen dem linearen Steuerventil 11a in dem ersten Hydraulikkreislauf 10a und den ersten und zweiten normalerweise offenen Steuerventilen 15a und 17a von einem Punkt erstreckt, an dem die Strömung des Bremsfluids von dem rechten hinteren Radzylinder 9RR mit der Strömung des Bremsfluids von dem linken hinteren Radzylinder 9RL zusammenfließt. Genauer gesagt ist die Hydraulikpumpe 22a näher an den Radzylindern 9 in dem Zweigverbindungskreislauf 19a vorgesehen als das dritte Rückschlagventil 23a und der Dämpfer 24a. Das dritte Rückschlagventil 23a ist näher an dem linearen Steuerventil 11a vorgesehen als die Hydraulikpumpe 22a, und der Dämpfer 24a ist am nächsten an dem linearen Steuerventil 11a in dem Zweigverbindungskreislauf 19a vorgesehen. Die Hydraulikpumpe 22a ist so konfiguriert, dass sie durch einen Motor 25 drehbar angetrieben werden kann und das Bremsfluid auf einen vorbestimmten Druck unter Duck setzt und anschließend das unter Druck gesetzte Bremsfluid abgibt. Ein Speicher 26a ist in dem Zweigverbindungskreislauf 19a zwischen den ersten und zweiten normalerweise geschlossenen Steuerventilen 20a, 21a und der Hydraulikpumpe 22a vorgesehen. Der Speicher 26a ist zwischen dem Hauptzylinder 8 und dem linearen Steuerventil 11a in dem ersten Hydraulikkreislauf 10a verbunden.
Oben wurde der erste Hydraulikkreislauf 10a in dem Hydraulikkreislauf 10 beschrieben. Der zweite Hydraulikkreislauf 10b ist im Wesentlichen genauso aufgebaut wie der erste Hydraulikkreislauf 10a und der zweite Hydraulikkreislauf 10b ist mit ähnlichen Abschnitten wie die in dem ersten Hydraulikkreislauf 10a vorgesehenen Abschnitten versehen. Genauer gesagt sind in dem zweiten Hydraulikkreislauf 10b ein lineares Steuerventil 11b, ein erstes normalerweise offenes Steuerventil 15b, ein zweites normalerweise offenes Steuerventil 17b, ein erstes normalerweise geschlossenes Steuerventil 20b, ein zweites normalerweise geschlossenes Steuerventil 21b, eine Hydraulikpumpe 22b und dergleichen vorgesehen. Zur Angabe eines identischen Abschnitts bezeichnet eine arabische Zahl, welcher der Buchstabe ”a” angehängt ist, einen in dem ersten Hydraulikkreislauf 10a vorgesehenen Abschnitt, und eine arabische Zahl, welcher der Buchstabe ”b” angehängt ist, einen in dem zweiten Hydraulikkreislauf 10b vorgesehenen Abschnitt. Um einen identischen Abschnitt, welcher sowohl in dem ersten als auch dem zweiten Hydraulikkreislauf 10a bzw. 10b vorgesehen ist, zu bezeichnen, werden die Buchstaben ”a” und ”b” nach der arabischen Zahl weggelassen.
Gemäß der Ausführungsform enthält der Motor 25 einen Einzelmotor, welcher so konfiguriert ist, dass er die Hydraulikpumpe 22a, welche in dem ersten Hydraulikkreislauf 10a vorgesehen ist, und die Hydraulikpumpe 22b, welche in dem zweiten Hydraulikkreislauf 10b vorgesehen ist, antreibt. Ein Hydraulikdrucksensor 27 zum Erfassen des Hauptzylinder-Hydraulikdrucks (nachfolgend als Hauptzylinder-Hydraulikdrucksensor 27 bezeichnet) ist in dem Hydraulikkreislauf 10 vorgesehen. In dieser Ausführungsform ist der Hauptzylinder-Hydraulikdrucksensor 27 in dem ersten Hydraulikkreislauf 10a vorgesehen. Jedoch kann der Hauptzylinder-Hydraulikdrucksensor 27 anstelle des Hauptzylinder-Hydraulikdrucksensors 27 in dem ersten Hydraulikkreislauf 10a in dem zweiten Hydraulikkreislauf 10b vorgesehen sein.
Aufbau der Fahrzeugsteuerung
Ein Aufbau einer Fahrzeugsteuerung wird nachfolgend anhand der 3 beschrieben. Die elektronische Steuereinheit 5 besteht aus einem Mikrocomputer einschließlich einer zentralen Verarbeitungseinheit (CPU), einem Festwertspeicher (ROM), einem Arbeitsspeicher (RAM) und einem Ein-Ausgabe-Abschnitt. Die elektronische Steuereinheit 5 ist so konfiguriert, dass Erfassungssignale von jedem Speicher, wie z. B. den Raddrehzahlsensoren 7, dem Beschleunigungssensor G, dem Radarsensor R, dem Hauptzylinder-Hydraulikdrucksensor 27 und dergleichen hierin eingegeben werden. Die elektronische Steuereinheit 5 enthält eine Motorsteuereinrichtung 28 zum Steuern eines Betriebs des Motors 2 und eine Bremssteuereinrichtung 29 zum Steuern eines Betriebs der Hydraulikbremsvorrichtung 6. Die Motorsteuereinrichtung 28 berechnet einen Drosselöffnungsgrad, eine Kraftstoffeinspritzmenge und dergleichen zum Ausgeben eines angeforderten Antriebsmomentes und steuert dann die Abläufe einer Drosselsteuervorrichtung 2a und einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung 2b, welche am Motor 2 vorgesehen sind. Die Drosselsteuervorrichtung 2a steuert den Drosselöffnungsgrad der Maschine 2. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 2b steuert die Kraftstoffeinspritzmenge des Motors 2.
Die Bremssteuereinrichtung 29 steuert automatisch den Betrieb der Hydraulikbremsvorrichtung 6, um ein gefordertes Bremsmoment an jedem Rad anzubringen, ohne dabei von der durch den Fahrer durchgeführten Bremsbetätigung beeinflusst zu werden. Ferner ist die Bremssteuereinrichtung 29 so konfiguriert, dass sie frei und individuell das geforderte Bremsmoment an jedem Rad anbringt, indem sie eine Betätigung von jedem von dem linearen Steuerventil 11, dem ersten normalerweise geöffneten Steuerventil 15, dem zweiten normalerweise geöffneten Steuerventil 17, dem ersten normalerweise geschlossenen Steuerventil 20, dem zweiten normalerweise geschlossenen Steuerventil 21 und dem Motor 25 steuert.
Im Folgenden wird anhand der 2 beispielhaft ein Fall beschrieben, bei welchem das geforderte Bremsmoment an dem rechten Hinterrad RR angelegt wird. Zur Erhöhung eines Radzylinderdruckes setzt die Bremssteuereinrichtung 29 den Motor 25 in Betrieb, steuert das lineare Steuerventil 11a so an, dass es sich in dem Fluidmittelverbindungs-Unterbrechungszustand befindet, steuert das erste normalerweise offene Steuerventil 15a so an, dass es sich in der Fluidmittelverbindungsposition befindet, und steuert das erste normalerweise geschlossene Steuerventil 20a so an, dass es sich in der Fluidmittelverbindungs-Unterbrechungsposition befindet. Zur Aufrechterhaltung des Radzylinderdruckes steuert die Bremssteuereinrichtung 29 das lineare Steuerventil 11a so an, dass es sich in dem Fluidmittelverbindungs-Unterbrechungszustand befindet, schaltet das erste normalerweise offene Steuerventil 15a so, dass es sich in der Fluidmittelverbindungs-Unterbrechungsposition befindet, und steuert das erste normalerweise geschlossene Steuerventil 20a so an, dass es sich in der Fluidmittelverbindungs-Unterbrechungsposition befindet.
Automatikantriebssteuerung
Im Folgenden wird die Automatikantriebssteuerung zum automatischen Antreiben des Fahrzeugs 1 beschrieben. Z. B. wird das Fahrzeug 1 durch die elektronische Steuereinheit 5 angetrieben, indem die Automatikantriebssteuerung ausgeführt wird, d. h. z. B. eine Fahrgeschwindigkeitssteuerung zum Antreiben des Fahrzeugs bei einer konstanten voreingestellten Geschwindigkeit, ohne dass es dabei eines von dem Fahrer durchgeführten Beschleunigungsvorgangs bedarf, oder einer adaptiven Fahrgeschwindigkeitsregelung (ACC) zum Antreiben des Fahrzeugs unter Beibehaltung eines vorbestimmten Abstandes zwischen dem Fahrzeug 1 und dem Führungsfahrzeug, ohne dass es dabei einer von dem Fahrer durchgeführten Beschleunigungs- und Bremsbetätigung bedarf. Wie in 4 gezeigt, enthält die elektronische Steuereinheit 5 eine Berechnungseinheit 30 einer anfänglich bestimmten Beschleunigungsanforderung, eine Drehmoment-Berechnungseinrichtung 31, eine Grenzbeschleunigungs-Berechnungseinrichtung 32, eine Beschleunigungsanforderungs-Bestimmungseinrichtung 33 und eine Automatikantriebssteuervorrichtung 50 zum Ausführen der Automatikantriebssteuerung.
Die Berechnungseinrichtung der anfänglich bestimmten Beschleunigungsanforderung 30 berechnet die anfänglich bestimmte Beschleunigungsanforderung zum Steuern des Antriebszustandes des Fahrzeugs 1 und gibt die anfänglich bestimmte Beschleunigungsanforderung an die Beschleunigungsanforderungs-Bestimmungseinrichtung 33 aus. Die Drehmoment-Berechnungseinrichtung 31 berechnet für jedes Rad das zulässige Drehmoment, welches ein Drehmoment darstellt, bei welchem an dem Rad kein Schlupf verursacht wird, wenn das Drehmoment an diesem anliegt, und gibt das zulässige Drehmoment jedes Rades an die Grenzbeschleunigungs-Berechnungseinrichtung 32 aus. Die Grenzbeschleunigungs-Berechnungseinrichtung 32 berechnet die Grenzbeschleunigung, welche auf das Fahrzeug 1 wirken kann, wenn die berechneten zulässigen Drehmomente an den entsprechenden Rädern angelegt werden, und gibt die Grenzbeschleunigung an die Beschleunigungsanforderungs-Bestimmungseinrichtung 33 aus. Die Beschleunigungsanforderungs-Bestimmungseinrichtung 33 berechnet auf der Basis der Grenzbeschleunigung und der anfänglich bestimmten Beschleunigungsanforderung die Beschleunigungsanforderung als eine Beschleunigung, welche tatsächlich auf das Fahrzeug 1 wirkt, und gibt die Beschleunigungsanforderung, welche die anfänglich bestimmte Beschleunigungsanforderung ersetzt, an die Automatikantriebssteuervorrichtung 50 aus. Die Automatikantriebssteuervorrichtung 50 erhält die Beschleunigungsanforderung und legt auf der Basis der eingegebenen Beschleunigungsanforderung in der Automatikantriebssteuerung des Fahrzeugs 1 ein vorbestimmtes Drehmoment an jedem Rad des Fahrzeugs 1 an.
In der Grenzbeschleunigung, welche durch die Grenzbeschleunigungs-Berechnungseinrichtung 32 berechnet wird, werden die an jedem Rad anliegende Vertikalkraft, der Reibungskoeffizient der Straßenoberfläche und das zulässige Drehmoment jedes Rades berücksichtigt. Die Beschleunigungsanforderungs-Bestimmungseinrichtung 33 gibt nicht die anfänglich bestimmte Beschleunigungsanforderung an die Automatikantriebssteuervorrichtung 50 aus, sondern vergleicht die Grenzbeschleunigung und die anfänglich bestimmte Beschleunigungsanforderung, um die Beschleunigungsanforderung zu ermitteln, welche an jedem Rad keinen Schlupf verursacht, welcher durch die auf das Fahrzeug 1 wirkende Beschleunigung verursacht wird. Anschließend ersetzt die Beschleunigungsanforderungs-Bestimmungseinrichtung 33 die anfänglich bestimmte Beschleunigungsanforderung durch die erhaltene Beschleunigungsanforderung und gibt die ersetzte Beschleunigungsanforderung an die Automatikantriebssteuervorrichtung 50 aus. Die Automatikantriebssteuervorrichtung 50 legt auf der Basis der Beschleunigungsanforderung das vorbestimmte Drehmoment an jedem Rad des Fahrzeugs an. Daher wird an jedem Rad das Drehmoment angelegt, welches auf der Beschleunigungsanforderung basiert, welche an keinem Rad einen Schlupf verursacht. Infolge dessen wird das Fahrzeug 1 stabil und automatisch angetrieben, während das Auftreten von Schlupf an jedem Rad verhindert wird.
In der Fahrgeschwindigkeitssteuerung berechnet die Berechnungseinrichtung der anfänglich bestimmten Beschleunigungsanforderung 30 die anfänglich bestimmte Beschleunigungsanforderung auf der Basis einer Differenz zwischen einer momentanen Fahrzeuggeschwindigkeit und einer eingestellten Fahrzeuggeschwindigkeit, um die eingestellte Fahrzeuggeschwindigkeit beizubehalten. Z. B. kann eine Durchschnittsgeschwindigkeit der Raddrehzahlen, welche individuell durch die entsprechenden vier Raddrehzahlsensoren 7 erfasst werden, als die momentane Fahrzeuggeschwindigkeit definiert werden. In der ACC berechnet die Berechnungseinrichtung der anfänglich bestimmten Beschleunigungsanforderung 30 die anfänglich bestimmte Beschleunigungsanforderung auf der Basis einer Relativgeschwindigkeit und dergleichen zwischen dem maßgeblichen Fahrzeug und dem Führungsfahrzeug, um den dazwischen liegenden Abstand konstant zu halten. Der Abstand zwischen dem maßgeblichen Fahrzeug und dem Führungsfahrzeug kann aus einem Erfassungssignal des Radarsensors R berechnet werden. Die Relativgeschwindigkeit zwischen dem maßgeblichen Fahrzeug und dem Führungsfahrzeug kann berechnet werden, indem der Abstand nach der Zeit abgeleitet wird.
Die Drehmoment-Berechnungseinrichtung 31 berechnet das zulässige Drehmoment jedes Rades auf der Basis der Vertikalkraft, welches in Abhängigkeit eines Straßenoberflächengradienten an jedem Rad anliegt, und dem Reibungskoeffizienten der Straßenoberfläche. Die Drehmoment-Berechnungseinrichtung 31 berechnet das zulässige Drehmoment, indem sie z. B. die folgende Gleichung (Gleichung 1) verwendet: T = μ × N1 × P Gleichung 1 wobei T das zulässige Drehmoment bezeichnet, μ den Reibungskoeffizienten der Straßenoberfläche bezeichnet, N1 die Vertikalkraft, welche gemäß dem Straßenoberflächengradienten an dem Rad anliegt, bezeichnet, und P den Radradius bezeichnet.
Die Grenzbeschleunigungs-Berechnungseinrichtung 32 berechnet die Grenzbeschleunigung, welche nicht an irgendeinem Rad einen Schlupf verursacht, auf der Basis der zulässigen Drehmomente der vier Räder und des Straßenoberflächengradienten. Die Grenzbeschleunigungs-Berechnungseinrichtung 32 speichert z. B. ein vorläufige Beziehung, welche durch ein Experiment oder dergleichen erhalten wird, zum Ändern einer Beziehung zwischen einer Summe der zulässigen Drehmomente der vier Räder und der Grenzbeschleunigung in Abhängigkeit des Straßenoberflächengradienten. Die Grenzbeschleunigungs-Berechnungseinrichtung 32 berechnet die Grenzbeschleunigung durch Verwendung dieser Beziehung.
Die Beschleunigungsanforderungs-Bestimmungseinrichtung 33 ist so konfiguriert, dass sie die anfänglich bestimmte Beschleunigungsanforderung und die Grenzbeschleunigung vergleicht und die anfänglich bestimmte Anforderungsbeschleunigung als die Beschleunigungsanforderung bestimmt, wenn die anfänglich bestimmte Beschleunigungsanforderung gleich oder kleiner als die Grenzbeschleunigung ist, oder bestimmt die Grenzbeschleunigung als die Beschleunigungsanforderung, wenn die anfänglich bestimmte Beschleunigungsanforderung größer als die Grenzbeschleunigung ist. Wenn z. B. angenommen wird, dass die Grenzbeschleunigung –1,0 m/s² beträgt und die anfänglich bestimmte Beschleunigungsanforderung –0,8 m/s² beträgt, wenn das Fahrzeug verzögert wird, bestimmt die Beschleunigungsanforderungs-Bestimmungseinrichtung 33 die anfänglich bestimmte Beschleunigungsanforderung (–0,8 m/s²) als die Beschleunigungsanforderung. Angenommen, dass die Grenzbeschleunigung –1,0 m/s² ist und die anfänglich bestimmte Beschleunigungsanforderung –1,2 m/s² ist, wenn das Fahrzeug 1 verzögert wird, bestimmt die Beschleunigungsanforderungs-Bestimmungseinrichtung 33 dagegen die Grenzbeschleunigung (–1,0 m/s²) als die Beschleunigungsanforderung. Praktisch wird, wenn die Grenzbeschleunigung als die Beschleunigungsanforderung bestimmt wird, eine Beschleunigung als die Beschleunigungsanforderung bestimmt, welche um einen vorbestimmten Betrag größer als die Grenzbeschleunigung ist.
Die Automatikantriebssteuervorrichtung 50 besteht aus der Motorsteuereinrichtung 28 und der Bremssteuereinrichtung 29. Die Motorsteuereinrichtung 28 berechnet das angeforderte Antriebsmoment in Erwiderung auf die Beschleunigungsanforderung und steuert den Betrieb der Maschine 2, um das berechnete angeforderte Antriebsmoment an den Rädern anzubringen. Die Bremssteuereinrichtung 29 berechnet das angeforderte Bremsmoment in Erwiderung auf die Beschleunigungsanforderung und steuert den Betrieb der Hydraulikbremsvorrichtung 6, um das berechnete angeforderte Bremsmoment an den Rädern anzubringen. Die Automatikantriebssteuervorrichtung 50 führt eine rückgekoppelte Berechnung zum Berechnen eines Änderungsbetrages der Beschleunigung auf der Basis einer Abweichung zwischen der eingegebenen Beschleunigungsanforderung und einer momentanen Beschleunigung durch und berechnet dann das angeforderte Antriebsmoment und das angeforderte Bremsmoment in Erwiderung auf den berechneten Änderungsbetrag der Beschleunigung. Die momentane Beschleunigung kann durch Ableiten der momentanen Fahrzeuggeschwindigkeit nach der Zeit berechnet werden.
Wenn das Drehmoment gemäß der Beschleunigungsanforderung an jedem Rad angelegt wird, wird wie oben beschrieben die rückgekoppelte Berechnung zum Berechnen des Änderungsbetrages der Beschleunigung auf der Basis der Abweichung zwischen der Beschleunigungsanforderung und der momentanen Beschleunigung ausgeführt. Wenn eine Änderungsrate der Beschleunigungsanforderung hoch ist, wenn die rückgekoppelte Berechnung durchgeführt wird, kann ein sogenanntes Überschwingen auftreten, d. h. ein Phänomen, bei dem die Beschleunigung, welche tatsächlich auf das Fahrzeug wirkt, die Grenzbeschleunigung überschreitet. Wenn das Überschwingen auftritt, übersteigt das an jedem Rad angelegte Drehmoment das zulässige Drehmoment und verursacht dabei an jedem Rad einen Schlupf. Daher ist die Beschleunigungsanforderungs-Bestimmungseinrichtung 33 der Ausführungsform so konfiguriert, dass sie eine zulässige Beschleunigungsänderungsrate bestimmt, so dass das Drehmoment, welches durch die Automatikantriebssteuervorrichtung 50 an jedem Rad angelegt wird, innerhalb eines vorbestimmten Bereichs fällt, und die berechnete Beschleunigungsanforderung auf der Basis der bestimmten zulässigen Beschleunigungsänderungsrate an die Automatikantriebssteuervorrichtung 50 ausgibt. Der vorbestimmte Bereich wird auf der Basis eines Bereichs bestimmt, innerhalb welchem an keinem Rad ein Schlupf auftritt, wenn das Drehmoment angelegt wird. Wie oben beschrieben gibt die Beschleunigungsanforderungs-Bestimmungseinrichtung 33 nicht nur die berechnete Beschleunigungsanforderung an die Automatikantriebssteuervorrichtung 50 aus, sondern gibt auch die ermittelte zulässige Beschleunigungsänderungsrate an die Automatikantriebssteuervorrichtung 50 aus. Daher legt die Automatikantriebssteuervorrichtung 50 das Drehmoment an jedem Rad an, während sie verhindert, dass der Änderungsbetrag der Beschleunigung, welcher durch die rückgekoppelte Berechnung erhalten wird, zu hoch wird, und steuert die auf das Fahrzeug wirkende Beschleunigung so, dass sie kleiner als die Grenzbeschleunigung ist. Infolge dessen wird die Zuverlässigkeit der rückgekoppelten Berechnung erhöht und das Auftreten von Schlupf an jedem Rad auf sichere Weise verhindert.
Im Folgenden wird anhand der 5 eine Änderungsrate der Beschleunigung beschrieben, wenn die Beschleunigungsanforderung auf das Fahrzeug 1 wirkt. Durch die gestrichelte Linie wird die auf das Fahrzeug 1 tatsächliche wirkende Beschleunigung angedeutet, wenn das Fahrzeug 1 verzögert wird. Durch eine durchgezogene Linie wird die Beschleunigungsanforderung angedeutet, wenn das Fahrzeug verzögert wird, welche erhalten wird, indem die vorbestimmte eingestellte Beschleunigung (der vorbestimmte Betrag) in der Grenzbeschleunigung berücksichtigt wird. Wenn, wie durch die durchgezogene Linie in 5A dargestellt, die Änderungsrate A1 der Beschleunigungsanforderung hoch ist, schwingt die auf das Fahrzeug 1 tatsächlich wirkende und durch die gestrichelte Linie dargestellte Beschleunigung weit über die Beschleunigungsanforderung hinaus. Daher überschreitet die tatsächlich auf das Fahrzeug 1 wirkende Beschleunigung die Grenzbeschleunigung und das an jedem Rad anliegende Drehmoment überschreitet den vorbestimmten Bereich, innerhalb welchem kein Schlupf an den Rädern verursacht wird. Wenn andererseits, wie durch eine gestrichelte und durchgezogene Linie in 5B angedeutet, die Änderungsrate A2 der Beschleunigungsanforderung niedrig ist, verringert sich der Betrag der tatsächlich auf das Fahrzeug 1 wirkenden Beschleunigung, um welchen die Beschleunigungsanforderung überschwungen wird. Daher überschreitet die tatsächlich auf das Fahrzeug 1 wirkende Beschleunigung nicht die Grenzbeschleunigung. Daher berechnet und bestimmt die Beschleunigungsanforderungs-Bestimmungseinrichtung 33 die zulässige Beschleunigungsänderungsrate (z. B. A2), bei welcher die tatsächlich auf das Fahrzeug 1 wirkende Beschleunigung nicht die Grenzbeschleunigung übersteigt, so dass das durch die Automatikantriebssteuervorrichtung 50 an jedem Rad angebrachte Drehmoment in den vorbestimmten Bereich fällt.
Der Prozessablauf der elektronischen Steuereinheit 5 in der Automatikantriebssteuerung wird nachfolgend in Verbindung mit 6 beschrieben. In der Automatikantriebssteuerung berechnet die Berechnungseinrichtung der anfänglich bestimmten Beschleunigungsanforderung die anfänglich bestimmte Beschleunigungsanforderung beim Ausführen eines Ablaufs, wie er im Abflussdiagramm in 6 dargestellt ist. Der in 6 dargestellte Ablauf wird in einem vorbestimmten Zyklus in der Automatikantriebssteuerung wiederholt durchgeführt.
Die elektronische Steuereinheit 5 führt Prozesse zum Berechnen des Straßenoberflächengradienten und des Reibungskoeffizienten der Straßenoberfläche durch (Schritt S1, S2). Die elektronische Steuereinheit 5 führt einen Prozess zum Berechnen des zulässigen Drehmoments jedes Rades, der Grenzbeschleunigung und der zulässigen Beschleunigungsänderungsrate in der Drehmoment-Berechnungseinrichtung 31, der Grenzbeschleunigungs-Berechnungseinrichtung 32 bzw. der Beschleunigungsanforderungs-Bestimmungseinrichtung durch (Schritt S3). Die elektronische Steuereinheit 5 führt einen Prozess zum Bestimmen der Beschleunigungsanforderung durch Vergleichen der anfänglich bestimmten Beschleunigungsanforderung und der Grenzbeschleunigung in der Beschleunigungsanforderungs-Bestimmungseinrichtung 33 durch (Schritt S4). Die elektronische Steuereinheit 5 führt einen Prozess zum Berechnen des angeforderten Drehmoments und des angeforderten Bremsmoments in der Motorsteuereinrichtung 28 bzw. der Bremssteuereinrichtung 29 durch und führt einen Prozess zum Anbringen des Drehmoments an jedem Rad durch, indem sie die durch den Motor 2 und die Hydraulikbremsvorrichtung 6 ausgeführten Abläufe steuert, um das berechnete angeforderte Antriebsmoment und das angeforderte Bremsmoment an jedem Rad anzubringen (Schritt S5).
Der in Schritt S1 in der 6 ausgeführte Prozess zum Berechnen des Straßenoberflächengradienten wird nachfolgend mit Bezug auf das in 7 dargestellte Ablaufdiagramm detailliert beschrieben. Die elektronische Steuereinheit 5 schätzt den Straßenoberflächengradienten auf der Basis eines Wertes, welcher durch Ableiten der momentanen Fahrzeuggeschwindigkeit nach der Zeit erhalten wird, und der durch den Beschleunigungssensor G erfassten Beschleunigung ab (Schritt S11). Die elektronische Steuereinheit ändert den abgeschätzten Straßenoberflächengradienten auf der Basis einer Information zum Ändern des Straßenoberflächengradienten (Schritt S12). Die Information zum Ändern des Straßenoberflächengradienten enthält z. B. eine Information bezüglich des Straßenoberflächengradienten, welcher durch ein Fahrzeugnavigationssystem, ein globales Positionsbestimmungssystem (GPS) und dergleichen erhalten wird.
Der in Schritt S2 in der 6 ausgeführte Prozess zum Berechnen des Reibungskoeffizienten der Straßenoberfläche wird nachfolgend mit Bezug auf das in 8 dargestellte Ablaufdiagramm detailliert beschrieben. Die elektronische Steuereinheit 5 bestimmt, ob ein Reibungskoeffizient μ der Straßenoberfläche darin abgespeichert ist oder nicht (Schritt S21) und ob eine Speicherzeit zum Speichern des Reibungskoeffizienten μ der Straßenoberfläche verstrichen ist oder nicht (Schritt S22). Die elektronische Steuereinheit 5 löscht den gespeicherten Reibungskoeffizienten μ der Straßenoberfläche, wenn die elektronische Steuereinheit 5 den Reibungskoeffizienten μ der Straßenoberfläche speichert und die Speicherzeit verstrichen ist (Schritt S23).
Die elektronische Steuereinheit 5 bestimmt, ob ein Raddrehmoment, welches auf jedes der Antriebsräder wirkt, positiv oder negativ ist (Schritt S24), und wenn bestimmt wird, dass das Raddrehmoment negativ ist, bestimmt die elektronische Steuereinheit 5, ob ein Verzögerungsschlupf auftritt oder nicht (Schritt S25). Die elektronische Steuereinheit 5 bestimmt, ob ein Beschleunigungsschlupf auftritt oder nicht, wenn das Raddrehmoment des Antriebsrades positiv ist (Schritt S24, S26). Die elektronische Steuereinheit 5 bestimmt, dass ein Beschleunigungsschlupf auftritt, wenn die Radgeschwindigkeit, welche durch den entsprechenden Raddrehzahlsensor 7 erfasst wird, einen Wert übersteigt, welcher erhalten wird, indem eine einem vorbestimmten Schlupfverhältnis (d. h. einem vorbestimmten Schlupfbetrag) entsprechende Geschwindigkeit der Fahrzeuggeschwindigkeit hinzuaddiert wird. Die elektronische Steuereinheit bestimmt, dass ein Verzögerungsschlupf auftritt, wenn die Radgeschwindigkeit, welche durch den entsprechenden Raddrehzahlsensor 7 erfasst wird, geringer als ein Wert ist, welcher erhalten wird, indem die dem vorbestimmten Schlupfverhältnis (d. h. dem vorbestimmten Schlupfbetrag) entsprechende Geschwindigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit abgezogen wird.
Wenn die elektronische Steuereinheit 5 bestimmt, dass entweder ein Verzögerungsschlupf oder ein Beschleunigungsschlupf auftritt, berechnet und speichert die elektronische Steuereinheit 5 den Reibungskoeffizienten μ der Straßenoberfläche auf der Basis des Raddrehmomentes und der am Rad anliegenden Vertikalkraft, wenn ein Verzögerungsschlupf oder Beschleunigungsschlupf auftritt, indem die folgende Gleichung (Gleichung 2) verwendet wird (Schritt S27). Die elektronische Steuereinheit 5 stellt die Speicherzeit des Reibungskoeffizienten μ der Straßenoberfläche auf der Basis der Umgebungstemperatur, der regionalen Wetterinformation und dergleichen ein (Schritt S28) und ändert die eingestellte Speicherzeit auf der Basis der Information zum Ändern der Speicherzeit. Die Information zum Ändern der Speicherzeit enthält z. B. eine Information, welche durch eine Zwischen-Fahrzeug-Kommunikation zwischen dem maßgeblichen Fahrzeug und Fahrzeugen, welche vor dem maßgeblichen Fahrzeug fahren, erhalten wird, und eine Information, welche durch eine Straßen-Fahrzeug-Kommunikation wie z. B. ein Straßeninformations-Überwachungsgerät erhalten wird. Die elektronische Steuereinheit 5 ändert die zu verlängernde oder zu verkürzende Speicherzeit auf der Basis der oben genannten Information. μ = T1/(P × N2) Gleichung 2 wobei μ den Reibungskoeffizienten der Straßenoberfläche bezeichnet, T1 das auf die Räder wirkende Moment bezeichnet, wenn ein Beschleunigungsschlupf oder Verzögerungsschlupf daran auftritt, T den Radius des Rades bezeichnet und N2 die Vertikalkraft bezeichnet, welche an dem Rad anliegt, wenn ein Beschleunigungs- oder Verzögerungsschlupf auftritt. Wenn ein Beschleunigungsschlupf auftritt, entspricht das auf das Rad wirkende Drehmoment dem angeforderten Antriebsdrehmoment und kann auf der Basis des Ausgangsdrehmoments der Maschine 2, einem Übersetzungsverhältnis des Getriebes und dergleichen berechnet werden. Wenn ein Verzögerungsschlupf auftritt, entspricht das auf das Rad wirkende Drehmoment dem angeforderten Bremsdrehmoment, welches an dem Rad anliegt, und kann auf der Basis des entsprechenden Radzylinderdruckes des Rades berechnet werden.
In dem in 8 gezeigten Ablauf wird der Reibungskoeffizient μ der Straßenoberfläche so lange gespeichert, bis die Speicherzeit verstrichen ist. Alternativ kann z. B. eine Speicherfahrstrecke zum Speichern des Reibungskoeffizienten μ der Straßenoberfläche festgelegt werden und die elektronische Steuereinheit 5 speichert den Reibungskoeffizienten μ der Straßenoberfläche so lange, bis die Fahrstrecke des Fahrzeugs seit der Speicherung des Reibungskoeffizienten μ der Straßenoberfläche die Speicherfahrstrecke erreicht. Ferner wird in dem in 8 gezeigten Ablauf der Reibungskoeffizient μ der Straßenoberfläche auf der Basis des Raddrehmomentes und der an dem Rad anliegenden Vertikalkraft, wenn ein Verzögerungsschlupf oder Beschleunigungsschlupf daran auftritt, berechnet. Alternativ kann der Reibungskoeffizient μ der Straßenoberfläche auf der Basis des Raddrehmomentes und eines Durchschnittswerts der Vertikalkräfte, welche an den Rädern anliegen, während der Verzögerungsschlupf oder der Beschleunigungsschlupf daran auftritt, berechnet werden.
Der in Schritt S3 in 6 ausgeführte Prozess zum Berechnen des zulässigen Drehmoments, der Grenzbeschleunigung und der zulässigen Beschleunigungsänderungsrate wird nachfolgend mit Bezug auf ein in 9 dargestelltes Ablaufdiagramm detailliert beschrieben. Die elektronische Steuereinheit 5 berechnet die an jedem Rad anliegende Vertikalkraft, indem die Last des Fahrzeugs 1 auf der Basis einer statischen Gewichtsverteilung, welche durch den Schwerpunkt des Fahrzeugs 1 und einen Radstand bestimmt wird, und auf der Basis einer dynamischen Gewichtsverteilung, welche durch die Einflüsse des Straßenoberflächengradienten, einer Nickbewegung und dergleichen bestimmt wird, auf jedes Rad verteilt wird (Schritt S31). Die elektronische Steuereinheit 5 berechnet in der Drehmoment-Berechnungseinrichtung 31 auf der Basis der an jedem Rad anliegenden Vertikalkraft und des Reibungskoeffizienten der Straßenoberfläche gemäß dem Straßenoberflächengradienten das zulässige Drehmoment (Schritt S32) und berechnet dann in der Grenzbeschleunigungs-Berechnungseinrichtung 32 die Grenzbeschleunigung auf der Basis des Straßenoberflächengradienten und des Summenwertes der zulässigen Drehmomente der vier Räder (Schritt S33). Die elektronische Steuereinheit 5 berechnet in der Beschleunigungsanforderungs-Bestimmungseinrichtung die zulässige Beschleunigungsänderungsrate (Schritt S34).
Andere Ausführungsformen
In der oben beschriebenen Ausführungsform wird der Reibungskoeffizient der Straßenoberfläche gemäß dem in dem Ablaufdiagramm in 8 angedeuteten Ablauf berechnet. Der Berechnungsprozess des Reibungskoeffizienten der Straßenoberfläche ist jedoch auf geeignete Weise veränderbar. Z. B. kann der Reibungskoeffizient der Straßenoberfläche aus einer Bildinformation abgeschätzt werden, welche durch eine an dem Fahrzeug 1 befestigte CCD-Kamera und dergleichen erhalten wird.
Die Berechnung der Grenzbeschleunigung ist nicht auf die oben beschriebene Berechnungsmethode auf der Basis der zulässigen Drehmomente der vier Räder beschränkt. Alternativ kann z. B. die Grenzbeschleunigung auf der Basis der zulässigen Drehmomente der Antriebsräder berechnet werden.
In der oben beschriebenen Ausführungsform wird das zulässige Drehmoment für jedes Rad berechnet. Alternativ kann z. B. ein zulässiges Drehmoment in dem ersten Hydraulikkreislauf 10a, welcher das rechte Hinterrad RR und das linke Hinterrad RL enthält, die mit dem ersten Hydraulikkreislauf 10a verbunden sind, berechnet werden und kann ein zulässiges Drehmoment in dem zweiten Hydraulikkreislauf 10b, welcher das rechte Vorderrad FR und das linke Vorderrad FL enthält, die mit dem zweiten Hydraulikkreislauf 10b verbunden sind, berechnet werden. Alternativ kann ein zulässiges Drehmoment für jeden Kreislauf der Hydraulikbremsvorrichtung 6 berechnet werden.
Ferner kann in der oben beschriebenen Ausführungsform das angeforderte Bremsdrehmoment individuell an jedem Rad angebracht werden, indem das Fahrzeug 1 als ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug aufgebaut ist, welches mit einem Elektromotor zum Antrieb jedes einzelnen Rades versehen ist. In dem elektrisch angetriebenen Fahrzeug kann das angeforderte Antriebsmoment somit unabhängig an jedem Rad angebracht werden, wie es bei dem oben beschriebenen angeforderten Bremsdrehmoment der Fall ist.
Bei der oben beschriebenen Ausführungsform kann der Hydraulikkreislauf 10 z. B. so aufgebaut sein, dass der Hauptzylinder-Hydraulikdruck in dem ersten Hydraulikkreislauf 10a an dem rechten vorderen Radzylinder 9FR und dem linken hinteren Radzylinder 9RL, welche an dem rechten Vorderrad FR bzw. dem linken Hinterrad RL vorgesehen sind, angelegt wird und der Hauptzylinder-Hydraulikdruck in dem zweiten Hydraulikkreislauf 10b an dem linken vorderen Radzylinder 9FL und dem rechten hinteren Radzylinder 9RR, welche an dem linken Vorderrad FL bzw. dem rechten Hinterrad RR vorgesehen sind, angelegt wird. Anders ausgedrückt ist der Aufbau des Hydraulikkreislaufs 10 auf geeignete Weise veränderbar, so dass der Hauptzylinder-Hydraulikdruck über jeden gewünschten Kreislauf an den Radzylindern 9 angelegt wird.
Gemäß den oben beschriebenen Ausführungsformen ist die Automatikantriebssteuerung der Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung auf verschiedene Arten von Fahrzeugantriebssteuervorrichtungen zum automatischen Antreiben eines Fahrzeugs anpassbar, so dass am Rad kein Schlupf verursacht wird.
Entsprechend berechnet die Grenzbeschleunigungs-Berechnungseinrichtung 32 die Grenzbeschleunigung, bei welcher die an jedem Rad anliegende Vertikalkraft, der Reibungskoeffizient der Straßenoberfläche und das zulässige Drehmoment jedes Rades berücksichtigt sind. Wenn das Fahrzeug automatisch angetrieben wird, so dass die Grenzbeschleunigung nicht überschritten wird, wird das Auftreten von Schlupf an jedem Rad verhindert. Andererseits bringt die Automatikantriebssteuervorrichtung 50 zum automatischen Antrieb des Fahrzeugs 1 auf der Basis einer kontinuierlich eingegebenen Beschleunigung das vorbestimmte Drehmoment an den Rädern FR, FL, RR und RL an. Wenn die Automatikantriebssteuervorrichtung 50 das vorbestimmte Drehmoment an jedem Rad anbringt, berechnet die Beschleunigungsanforderungs-Bestimmungseinrichtung 33 mit dem oben beschriebenen Aufbau auf der Basis der Grenzbeschleunigung und der anfänglich bestimmten Beschleunigungsanforderung an jedem Rad die Beschleunigungsanforderung, welche nicht den Schlupf verursacht, welcher aufgrund der auf das Fahrzeug 1 wirkenden Beschleunigung auftritt. Anschließend gibt die Beschleunigungsanforderungs-Bestimmungseinrichtung 33 die Beschleunigungsanforderung, welche die anfänglich bestimmte Beschleunigungsanforderung ersetzt, an die Automatikantriebssteuervorrichtung 50 aus. Entsprechend legt die Automatikantriebssteuervorrichtung 50 das vorbestimmte Drehmoment auf der Basis der kontinuierlich eingegebenen Beschleunigung an jedem Rad so an, dass das Fahrzeug automatisch angetrieben wird, ohne dabei an irgendeinem Rad einen Schlupf zu verursachen. Daher erzielt die Steuervorrichtung mit dem oben beschriebenen Aufbau ohne Verursachung von Schlupf einen stabilen Automatikantrieb des Fahrzeugs.
Gemäß der Ausführungsformen ist die Beschleunigungsanforderungs-Bestimmungseinrichtung 33 dergestalt, dass sie die anfänglich bestimmte Beschleunigungsanforderung als die Beschleunigungsanforderung bestimmt, wenn die anfänglich bestimmte Beschleunigungsanforderung gleich oder kleiner als die Grenzbeschleunigung ist, und die Grenzbeschleunigung als die Beschleunigungsanforderung bestimmt, wenn die anfänglich bestimmte Beschleunigungsanforderung größer als die Grenzbeschleunigung ist.
Demzufolge vergleicht die Beschleunigungsanforderungs-Bestimmungseinrichtung 33 die Grenzbeschleunigung und die anfänglich bestimmte Beschleunigungsanforderung und berechnet so auf sichere Weise die Beschleunigungsanforderung, dass die Grenzbeschleunigung nicht überschritten wird. Daher wird auf sichere Weise verhindert, dass die Räder durchdrehen und der automatische Antrieb des Fahrzeugs wird stabiler.
Gemäß der Ausführungsformen ist die Drehmoment-Berechnungseinrichtung 31 dergestalt, dass sie das zulässige Drehmoment von jedem Rad (FR, FL, RR, RL) auf der Basis der an jedem Rad (FR, FL, RR, RL) anliegenden Vertikalkraft berechnet, welche auf der Basis einer statischen Gewichtsverteilung bezüglich jedes Rades (FR, FL, RR, RL), die durch den Schwerpunkt des Fahrzeugs und dem Radstand bestimmt wird, und einer dynamischen Gewichtsverteilung bezüglich jedes Rades, welche durch einen Einfluss eines Straßenoberflächengradienten bestimmt wird, berechnet wird.
Die an jedem Rad anliegende Vertikalkraft ändert sich in Abhängigkeit des Straßenoberflächengradienten. Wenn z. B. das Fahrzeug auf einer ansteigenden Fahrbahn gefahren wird, verringern sich die an den Vorderrädern FR und FL anliegenden Kräfte und erhöhen sich die an den Hinterrädern RR und RL anliegenden Kräfte. Wenn andererseits das Fahrzeug auf einer abfallenden Fahrbahn gefahren wird, erhöhen sich die an den Vorderrädern FR und FL anliegenden Kräfte und verringern sich die an den Hinterrädern RR und RL anliegenden Kräfte. Daher ändert sich die Schlupftendenz jedes Rades in Abhängigkeit des Straßenoberflächengradienten. Wie oben beschrieben berechnet die Drehmoment-Berechnungseinrichtung 31 der Ausführungsformen die an jedem Rad anliegende Vertikalkraft, indem zusätzlich zu der statischen Gewichtsverteilung die in Abhängigkeit der Straßenoberflächengradienten berechneten dynamischen Gewichtsverteilung berücksichtigt wird. Daher ist die Fahrzeugantriebssteuervorrichtung der Ausführungsformen auf verschiedenste Bedingungen der Straßenoberfläche weit anpassbar und der Automatikantrieb des Fahrzeugs wird stabiler.
Gemäß der Ausführungsformen ist die Beschleunigungsanforderungs-Bestimmungseinrichtung 33 der Gestalt, dass sie eine zulässige Beschleunigungsänderungsrate so bestimmt, dass das durch die Automatikantriebssteuervorrichtung 50 an jedem Rad (FR, FL, RR, RL) angebrachte Drehmoment in einen vorbestimmten Bereich fällt, und die berechnete Beschleunigungsanforderung auf der Basis der bestimmten zulässigen Beschleunigungsänderungsrate an die Automatikantriebssteuervorrichtung 50 ausgibt.
Beim Anbringen des Drehmoments z. B. an jedem der Räder FR, FL, RR und RL führt die Automatikantriebssteuervorrichtung 50 die rückgekoppelte Berechnung zum Berechnen des Änderungsbetrages der Beschleunigung auf der Basis der Abweichung zwischen der eingegebenen Beschleunigungsanforderung und einer momentanen Beschleunigung durch und bringt dann das Drehmoment gemäß dem Änderungsbetrag der Beschleunigung an jedem der Räder FR, FL, RR und RL an. Wenn sich die Änderungsrate der Beschleunigungsanforderung erhöht, während die Automatikantriebssteuervorrichtung 50 das Drehmoment an jedem der Räder FR, FL, RR und RL anbringt, wird der Änderungsbetrag der Beschleunigung, welcher durch die rückgekoppelte Berechnung berechnet wird, groß und das sogenannte Überschwingen, bei welchem die auf das Fahrzeug wirkende Beschleunigung die Grenzbeschleunigung übersteigt, kann auftreten. Daher kann das an jedem Rad angebrachte Drehmoment das zulässige Drehmoment übersteigen und kann an jedem Rad Schlupf auftreten. Um das Auftreten von Schlupf und Überschwingen an jedem Rad zu verhindern, gibt die Beschleunigungsanforderungs-Bestimmungseinrichtung 33 der Ausführungsformen daher nicht nur die berechnete Beschleunigungsanforderung an die Automatikantriebssteuervorrichtung 50 aus, sondern bestimmt auch die zulässige Beschleunigungsänderungsrate, so dass das an jedem Rad angebrachte Drehmoment in den vorbestimmten Bereich fällt, und die Beschleunigungsanforderungs-Bestimmungseinrichtung 33 gibt zusätzlich zu der Beschleunigungsanforderung die zulässige Beschleunigungsänderungsrate an die Automatikantriebssteuervorrichtung 50 aus. Dementsprechend verhindert die Automatikantriebssteuervorrichtung 50, dass der Änderungsbetrag der Beschleunigung, welcher durch die rückgekoppelte Berechnung berechnet wird, zu hoch wird, und steuert die an dem Fahrzeug 1 wirkende Beschleunigung so, dass sie kleiner als die Grenzbeschleunigung wird. Infolge dessen erhöht sich die Zuverlässigkeit der rückgekoppelten Berechnung und wird die Automatikantriebssteuerung des Fahrzeugs stabiler.
Gemäß der Ausführungsformen wird der vorbestimmte Bereich auf der Basis eines Bereichs festgelegt, bei welchem an keinem Rad (FR, FL, RR, RL) Schlupf auftritt, wenn das Drehmoment daran angebracht wird.
Entsprechend bestimmt die Beschleunigungsanforderungs-Bestimmungseinrichtung 33 die zulässige Beschleunigungsänderungsrate so, dass das durch die Automatikantriebssteuervorrichtung 50 an jedem Rad angebrachte Drehmoment in den Bereich fällt, in welchem an keinem Rad ein Schlupf verursacht wird. Infolge dessen kann das Auftreten von Schlupf an jedem Rad auf sichere Weise verhindert werden und wird die Automatikantriebssteuerung des Fahrzeugs stabiler.

Claims

Fahrzeugantriebssteuervorrichtung (5), welche aufweist: eine Berechnungseinheit einer anfänglich bestimmten Beschleunigungsanforderung (30) zum Berechnen einer anfänglich bestimmten Beschleunigungsanforderung zum Steuern eines Antriebszustandes eines Fahrzeugs (1); und eine Automatikantriebssteuervorrichtung (50) zum Empfangen der anfänglich bestimmten Beschleunigungsanforderung und zum Anbringen eines vorbestimmten Drehmoments an jedem Rad (FR, FL, RR, RL) des Fahrzeugs (1) auf der Basis der eingegebenen anfänglich bestimmten Beschleunigungsanforderung in einer Automatikantriebssteuerung; gekennzeichnet durch eine Drehmomentberechnungseinrichtung (31) zum Berechnen eines zulässigen Drehmoments, welches nicht an jedem Rad (FR, FL, RR, RL) einen Schlupf verursacht, wenn das zulässige Drehmoment daran angebracht wird, und zwar auf der Basis einer an jedem Rad (FR, FL, RR, RL) anliegenden Vertikalkraft und eines Reibungskoeffizienten einer Straßenoberfläche; eine Grenzbeschleunigungsberechnungseinrichtung (32) zum Berechnen einer Grenzbeschleunigung, welche an dem Fahrzeug (1) wirkt, wenn das berechnete zulässige Drehmoment an jedem Rad (FR, FL, RR, RL) angebracht wird; und eine Beschleunigungsanforderungsbestimmungseinrichtung (33), um auf der Basis der Grenzbeschleunigung und der anfänglich bestimmten Beschleunigungsanforderung eine Beschleunigungsanforderung als eine Beschleunigung, welche tatsächlich auf das Fahrzeug (1) wirkt, zu ermitteln und die Beschleunigungsanforderung, welche die anfänglich bestimmte Beschleunigungsanforderung ersetzt, an die Automatikantriebssteuervorrichtung (50) auszugeben.
Fahrzeugsantriebssteuervorrichtung (5) gemäß Anspruch 1, wobei die Beschleunigungsanforderungsbestimmungseinrichtung (33) so konfiguriert ist, dass sie die anfänglich bestimmte Beschleunigungsanforderung als die Beschleunigungsanforderung bestimmt, wenn die anfänglich bestimmte Beschleunigungsanforderung gleich oder kleiner als die Grenzbeschleunigung ist, und die Grenzbeschleunigung als die Beschleunigungsanforderung bestimmt, wenn die anfänglich bestimmte Beschleunigungsanforderung größer als die Grenzbeschleunigung ist.
Fahrzeugantriebssteuervorrichtung (5) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Drehmomentberechnungseinrichtung (31) so konfiguriert ist, dass sie das zulässige Drehmoment jedes Rades (FR, FL, RR, RL) auf der Basis der an jedem Rad (FR, FL, RR, RL) angelegten Vertikalkraft berechnet, welche auf der Basis einer statischen Gewichtsverteilung bezüglich jedes Rades (FR, FL, RR, RL), welche durch eine Position des Schwerpunkts des Fahrzeugs (1) und einen Radstand bestimmt wird, und einer dynamischen Gewichtsverteilung bezüglich jedes Rades, welche durch einen Einfluss eines Straßenoberflächengradienten bestimmt wird, berechnet wird.
Fahrzeugantriebssteuervorrichtung (5) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Beschleunigungsanforderungsbestimmungseinrichtung (33) so konfiguriert ist, dass sie eine zulässige Beschleunigungsänderungsrate so bestimmt, dass das an jedem Rad (FR, FL, RR, RL) durch die Automatikantriebssteuervorrichtung (50) angelegte Drehmoment in einen vorbestimmten Bereich fällt, und die berechnete Beschleunigungsanforderung auf der Basis der bestimmten zulässigen Beschleunigungsänderungsrate an die Automatikantriebssteuervorrichtung (50) ausgibt.
Fahrzeugantriebssteuervorrichtung (5) gemäß Anspruch 4, wobei der vorbestimmte Bereich auf der Basis eines Bereiches festgelegt wird, welcher nicht an jedem Rad (FR, FL, RR, RL) einen Schlupf verursacht, wenn das Drehmoment daran angebracht wird.