DE102009056130A1

DE102009056130A1 - Fahrsteuervorrichtung und Fahrsteuerprogramm für die Vorrichtung

Info

Publication number: DE102009056130A1
Application number: DE102009056130A
Authority: DE
Inventors: Mitsuhiro Kariya-city Tokimasa; Hajime Kariya-city Kumabe; Satoshi Kariya-city Niwa; Shotaro Kariya-city Fukuda; Masayoshi Kariya-city Takeda; Shintaro Kariya-city Osaki
Original assignee: Denso Corp; Advics Co Ltd
Current assignee: Denso Corp; Advics Co Ltd
Priority date: 2008-12-02
Filing date: 2009-11-27
Publication date: 2010-07-01
Anticipated expiration: 2029-11-28
Also published as: JP5353211B2; DE102009056130B4; US8401757B2; JP2010132032A; US20100138123A1

Abstract

Eine Fahrsteuervorrichtung berechnet ein Sollantriebs- oder -Bremsdrehmoment in einem Berechnungsblock, um das Fahrzeug, das durch dieses Drehmoment angetrieben oder gebremst wird, mit einer Sollgeschwindigkeit gegenüber einem Fahrwiderstand zu steuern, der sich mit den Fahrumständen des Fahrzeuges ändert. In einem Steuerblock wird, wenn ein vom Fahrer verlangtes Bremsdrehmoment auf der Grundlage der Bremsbetätigung des Fahrers kleiner als das Sollbremsdrehmoment ist, die Fahrsteuerung für das Fahrzeug ausgeführt, um das Fahrzeug mit dem Sollbremsdrehmoment zu bremsen. Wenn das vom Fahrer verloment wird, wird die Fahrsteuerung gestoppt und bremst der Fahrer manuell das Fahrzeug durch das vom Fahrer verlangte Bremsdrehmoment. Wenn das vom Fahrer verlangte Bremsdrehmoment verringert ist, so dass dieses niedriger als das Sollbremsdrehmoment oder ein vorbestimmtes Bremsdrehmoment entsprechend der Freigabe der Bremsbetätigung ist, wird die Fahrsteuerung neu gestartet.

Description

QUERVERWEIS AUF EINE IN BEZIEHUNG STEHENDE ANMELDUNG
Diese Anmeldung basiert auf der vorherigen japanischen Patentanmeldung 2008-307552 , die am 2. Dezember 2008 eingereicht wurde, und beansprucht die Priorität von dieser, so dass der Inhalt dieser Anmeldung hier durch Bezugnahme enthalten ist.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Fahrsteuervorrichtung, die ein Fahrzeug auf einen Sollfahrzustand steuert, und ein Fahrsteuerprogramm, das in einem Computer ausgeführt wird, um diese Vorrichtung zu betätigen.
BESCHREIBUNG DES IN BEZIEHUNG STEHENDEN STANDES DER TECHNIK
Eine Fahrsteuervorrichtung befindet sich in einem Fahrzeug, um eine Ist-Geschwindigkeit des Fahrzeuges auf eine Sollgeschwindigkeit zu steuern. Als Fahrsteuerung dieser Vorrichtung sind beispielsweise die Geschwindigkeitsregelung und die adaptive Geschwindigkeitsregelung bekannt. Bei der Geschwindigkeitsregelung wird die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges auf einem durch einen Fahrer eingestellten Wert gehalten. Bei der adaptiven Geschwindigkeitsregelung wird die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges auf einen geeigneten Wert entsprechend der Information über den Abstand zu einem anderen Fahrzeug automatisch gesteuert.
In dieser Vorrichtung wird, wenn der Fahrer die Bremsvorrichtung während der Fahrsteuerung betätigt, diese Fahrsteuerung im Allgemeinen gestoppt und das Fahrzeug wird unter der Steuerung der Bremsvorrichtung gefahren. Ferner kann die Vorrichtung strukturiert sein, so dass die Fahrsteuerung erneut gestartet wird, wenn der Betrieb der Bremsvorrichtung beendet ist.
Beispielsweise offenbart die veröffentlichte japanische Patenterstveröffentlichung Nr. 2005-255146 eine Fahrzeugverlangsamungssteuerungsvorrichtung, bei der eine Verlangsamungssteuerung für ein vorliegendes Fahrzeug entsprechend dem Abstand zu einem anderen Fahrzeug, das sich vor dem vorliegenden Fahrzeug befindet, ausgeführt wird. Bei dieser Vorrichtung wird keine Verlangsamungssteuerung ausgeführt, unmittelbar nachdem der Betrieb der Bremsvorrichtung beendet wurde.
Es wird der Grund dafür beschrieben, dass keine Verlangsamungssteuerung ausgeführt wird. Wenn sich das Fahrzeug unter spezifischen Fahrumständen unmittelbar nach dem Ende des Bremsvorgangs befindet, verursacht die Verlangsamungssteuerung, die nach dem Ende des Bremsvorgangs neu gestartet wird, beim Fahrer bisweilen Unbehagen. Genauer gesagt nimmt das fahrende Fahrzeug einen Fahrwiderstand einschließlich eines Berganstiegswiderstandes entsprechend den Fahrumständen des Fahrzeuges auf. Daher ist es zum Fahren des Fahrzeuges mit konstanter Geschwindigkeit erforderlich, das Fahrzeug mit einer Antriebskraft gegen den Fahrwiderstand anzutreiben. Wenn die Verlangsamungssteuerung (die die Fahrsteuerung widerspiegelt), die während des Fahrens des Fahrzeuges auf einer Straße ohne Neigung gestoppt wird, beispielsweise während des Fahrens des Fahrzeuges auf einer nach oben geneigten Neigung neu gestartet wird, wird der Fahrwiderstand, der auf das Fahrzeug zum Neustartzeitpunkt wirkt, höher als zum Stoppzeitpunkt. In diesem Fall wird das Fahrzeug übermäßig verlangsamt, so dass die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges in unerwünschter Weise niedriger als ein Sollwert wird. Wenn die Beschleunigungssteuerung ausgeführt wird, um die Fahrgeschwindigkeit auf den Sollwert schnell zu erhöhen, übersteigt die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges in einfacher Weise den Sollwert. Daher wird die Änderung der Verlangsamungssteuerung und der Beschleunigungssteuerung wiederholt ausgeführt, um im Fahrzeugmotor ein Oszillieren hervorzurufen und eine Vibration des Fahrzeugaufbaus zu erzeugen. Im Gegensatz dazu wird, wenn die Verlangsamungssteuerung während des Fahrens des Fahrzeuges auf einer Abwärtsneigung neu gestartet wird, die Verlangsamung des Fahrzeuges unzureichend. In diesem Fall wird eine lange Zeit benötigt, um die Fahrgeschwindigkeit auf den Sollwert zu verringern.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, unter angemessener Berücksichtigung der Nachteile der herkömmlichen Verlangsamungssteuerungsvorrichtung eine Fahrsteuervorrichtung vorzusehen, bei der, sobald die Fahrsteuerung gestoppt ist, diese in geeigneter Weise für ein Fahrzeug entsprechend den Fahrumständen des Fahrzeuges neu gestartet wird.
Ferner besteht eine untergeordnete Aufgabe der vorliegenden Erfindung im Vorsehen eines Fahrsteuerprogramms, das in einem Computer der Fahrsteuervorrichtung ausgeführt wird, um die Fahrsteuerung des Fahrzeuges sobald wie diese gestoppt ist, entsprechend den Fahrumständen des Fahrzeuges in angemessener Weise neu zu starten.
Entsprechend dem ersten Aspekt dieser Erfindung wird die Hauptaufgabe durch das Vorsehen einer Fahrsteuervorrichtung erreicht, die eine Berechnungseinheit für die von der Steuerung verlangte Antriebs- oder Bremskraft, eine Berechnungseinheit für die vom Fahrer verlangte Bremskraft und eine Fahrsteuereinheit aufweist. Die Berechnungseinheit für die von der Steuerung verlangte An triebs- oder Bremskraft berechnet eine von der Steuerung verlangte Antriebskraft oder eine von der Steuerung verlangte Bremskraft, die zum Steuern eines Fahrzeuges auf einen Sollfahrzustand erforderlich ist, aus einem Fahrwiderstand, der durch das Fahrzeug verursacht ist, so dass die Antriebs- oder Bremskraft eine Aufschaltungskomponente enthält, die zum Fahren des Fahrzeugs mit dem Sollfahrzustand gegen die Fahrwiderstand erforderlich ist. Die Berechnungseinheit für die vom Fahrer verlangte Bremskraft berechnet eine vom Fahrer verlangte Bremskraft des Fahrzeuges, die durch einen Bremsvorgang erfordert wird, der durch einen Fahrer des Fahrzeuges ausgeführt wird. Die Fahrsteuereinheit führt eine Fahrsteuerung für das Fahrzeug aus, um das Fahrzeug durch die von der Steuerung verlangte Antriebs- oder Bremskraft zu fahren, die durch die Berechnungseinheit für die von der Steuerung verlangte Antriebs- oder Bremskraft berechnet wird. Die Fahrsteuereinheit stoppt die Fahrsteuerung, wenn die vom Fahrer verlangte Bremskraft höher als die von der Steuerung verlangte Bremskraft ist, um das Fahrzeug mit der vom Fahrer verlangten Bremskraft zu fahren. Die Fahrsteuereinheit beurteilt, wenn die vom Fahrer verlangte Bremskraft niedriger als ein Bremsbetätigungsfreigabebeurteilungsschwellwert wird, dass die Bremsbetätigung freigegeben ist. Die Fahrsteuereinheit startet die Fahrsteuerung neu, wenn die vom Fahrer verlangte Bremskraft niedriger als die von der Steuerung verlangte Bremskraft oder der Bremsbetätigungsfreigabebeurteilungsschwellwert wird.
Bei dieser Struktur der Vorrichtung führt, wenn die vom Fahrer verlangte Bremskraft gleich der von der Steuerung verlangten Bremskraft des Fahrzeuges oder niedriger als diese ist, die Vorrichtung die Fahrsteuerung für das Fahrzeug aus. Wenn die vom Fahrer verlangte Bremskraft, die gleich der von der Steuerung verlangten Bremskraft oder niedriger als diese ist, erhöht wird, um höher als die von der Steuerung verlangte Bremskraft zu sein, stoppt die Vorrichtung die Fahrsteuerung, um das Fahrzeug mit der vom Fahrer verlangten Bremskraft zu fahren. Dann, wenn die vom Fahrer verlangte Bremskraft niedriger als die von der Steuerung verlangte Bremskraft oder der Bremsbetätigungsfreigabebeurteilungsschwellwert wird, startet die Vorrichtung die Fahrsteuerung neu.
In diesem Fall wird der Fahrwiderstand während des Fahrens des Fahrzeuges entsprechend den Fahrumständen (z. B. der Fahrgeschwindigkeit, der Beschleunigung, dem Gewicht des Fahrzeuges und einem Gradienten der Straße) des Fahrzeuges geändert. Daher wird die von der Steuerung verlangte Antriebs- oder Bremskraft mit dem Fahrwiderstand geändert. In diesem Fall wird das Zeitverhalten, bei dem die Fahrsteuereinheit beurteilt, dass die vom Fahrer verlangte Bremskraft niedriger als die von der Steuerung verlangte Bremskraft wird, entsprechend dem Fahrwiderstand geändert.
Dementsprechend kann, selbst wenn der Fahrwiderstand während des Stoppens der Fahrsteuerung geändert wird, die Fahrsteuerung zu einer Neustartzeit neu gestartet werden, die für den Neustart der Fahrsteuerung geeignet ist, und kann die von der Steuerung verlangte Antriebs- oder Bremskraft, die durch das Fahrzeug zum Neustartzeitpunkt vorgesehen wird, in geeigneter Weise auf den Wert eingestellt werden, der dem Fahrwiderstand entspricht, um das Fahrzeug im Sollfahrzustand gegen die Fahrwiderstand zu fahren. D. h., dass die Fahrsteuervorrichtung in geeigneter Weise die Fahrsteuerung entsprechend den Fahrumständen des Fahrzeuges neu starten kann, um die Fahrsteuerung gleichmäßig neu zu starten, ohne dass beim Fahrer ein Unbehagen verursacht wird.
Die von der Steuerung verlangte Bremskraft wird durch einen gesteuerten Druck des Bremsöls angezeigt. Die vom Fahrer verlangte Bremskraft wird durch einen Antriebs- bzw. Betriebsdruck des Bremsöls angezeigt, der im Ansprechen auf die Bremsbetätigung des Fahrers automatisch eingestellt wird.
Entsprechend dem zweiten Aspekt dieser Erfindung wird die untergeordnete Aufgabe durch das Vorsehen eines Fahrsteuerprogramms gelöst, das in einem Computer ausgeführt wird, um eine Fahrsteuervorrichtung zu betreiben, wobei dieses eine Berechnungsroutine für die von der Steuerung verlangte Antriebs- oder Bremskraft, eine Berechnungsroutine für die vom Fahrer verlangte Brems kraft und eine Fahrsteuerroutine aufweist. Die Berechnungsroutine für die von der Steuerung verlangte Antriebs- oder Bremskraft berechnet eine von der Steuerung verlangte Antriebskraft oder eine von der Steuerung verlangte Bremskraft, die verlangt wird, um ein Fahrzeug auf einen Sollfahrzustand zu steuern, aus einem Fahrwiderstand, der durch das Fahrzeug verursacht wird, so dass die Antriebs- oder Bremskraft eine Aufschaltungskomponente enthält, die erforderlich ist, um das Fahrzeug im Sollfahrzustand gegen den Fahrwiderstand zu fahren. Die Berechnungsroutine für die vom Fahrer verlangte Bremskraft berechnet eine vom Fahrer verlangte Bremskraft des Fahrzeuges, die durch eine Bremsbetätigung gefordert wird, die durch einen Fahrer des Fahrzeuges ausgeführt wird. Die Fahrsteuerroutine führt eine Fahrsteuerung für das Fahrzeug aus, um das Fahrzeug mit der von der Steuerung verlangten Antriebs- oder Bremskraft zu fahren, die durch die Berechnungseinheit für die von der Steuerung verlangte Antriebs- oder Bremskraft berechnet wurde. Die Fahrsteuerroutine stoppt die Fahrsteuerung, wenn die vom Fahrer verlangte Bremskraft höher als die von der Steuerung verlangte Bremskraft ist, um das Fahrzeug mit der vom Fahrer verlangten Bremskraft zu fahren. Die Fahrsteuerroutine beurteilt, wenn die vom Fahrer verlangte Bremskraft niedriger als ein Bremsbetätigungsfreigabebeurteilungsschwellwert wird, dass die Bremsbetätigung freigegeben ist. Die Fahrsteuerungsroutine startet die Fahrsteuerung neu, wenn die vom Fahrer verlangte Bremskraft niedriger als die von der Steuerung verlangte Bremskraft oder der Bremsbetätigungsfreigabebeurteilungsschwellwert wird.
Mit diesen Routinen des Programms kann die Fahrsteuervorrichtung zuverlässig betrieben werden, während die Berechnungsergebnisse und die Steuerdaten des Programms verwendet werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Blockschaltbild einer Fahrsteuervorrichtung entsprechend dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
2 ist ein Blockschaltbild einer Fahrsteuer-ECU der in 1 gezeigten Vorrichtung,
3 ist eine Ansicht, die die Beurteilung eines Bremsübersteuerzustandes zeigt, die in einer Bremsbetriebsvermittlungseinheit, die in 2 gezeigt ist, ausgeführt wird,
4 ist eine Ansicht, die eine Aufschaltberechnung einer FF- bzw. Aufschalt-Drehmomentberechnungseinheit, die in 2 gezeigt ist, erläutert,
5 ist eine Ansicht, die die Berechnung eines Berganstiegswiderstands-Ausgleichdrehmoments erläutert, die in der FF-Drehmomentberechnungseinheit ausgeführt wird,
6 ist eine Ansicht, die Störgrößen eines Straßengradientensignals erläutert, die in der in 5 gezeigten Berechnung entfernt werden sollen,
7 ist eine Ansicht, die den Filterprozess erläutert, der für die Berechnung des Straßenanstiegswiderstands, die in 5 gezeigt ist, ausgeführt wird,
8 ist eine Ansicht, die die Rückführberechnung erläutert, die in einer in 2 gezeigten FB-Drehmomentberechnungseinheit ausgeführt wird,
9 ist eine Ansicht, die den Zustandsübergang entsprechend einem normativen Modell der FB- bzw. Rückführ-Drehmomentberechnungseinheit erläutert,
10A ist ein Fließbild der Bremsübersteuerungsübertragungsbeurteilung, die in einer in 2 gezeigten Bremsbetätigungsvermittlungseinheit ausgeführt wird,
10B ist ein Fließbild der Bremsübersteuerungsfreigabebeurteilung, die in der in 2 gezeigten Bremsbetätigungsvermittlungseinheit ausgeführt wird,
11 ist ein Fließbild, das den Fahrzeuggeschwindigkeitseinstellprozess zeigt, der in einer in 2 gezeigten Sollachsendrehmomentberechnungseinheit ausgeführt wird,
12A ist eine Ansicht, die das Neustartzeitverhalten der Fahrsteuerung exemplarisch zeigt, wenn das Fahrzeug auf einer Straße ohne Gradienten fährt,
12B ist eine Ansicht, die das Neustartzeitverhalten der Fahrsteuerung exemplarisch zeigt, wenn sich der Straßengradient während des Stoppens der Fahrsteuerung verringert,
12C ist eine Ansicht, die das Neustartzeitverhalten der Fahrsteuerung exemplarisch zeigt, wenn sich der Straßengradient während des Stoppens der Fahrsteuerung erhöht,
13A ist eine Ansicht, die die Differenz zwischen einer normativen Beschleunigung und einer Ist-Beschleunigung des Fahrzeuges beispielhaft zeigt, wenn die normative Beschleunigung auf die Sollbeschleunigung festgelegt ist, und
13B ist eine Ansicht, die die Ist-Beschleunigung exemplarisch zeigt, die geändert wird, um der normativen Beschleunigung entsprechend diesem Ausführungsbeispiel zu folgen.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Das Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
AUSFÜHRUNGSBEISPIEL
1 ist ein Blockschaltbild einer Fahrsteuervorrichtung entsprechend dem Ausführungsbeispiel. Eine in 1 gezeigte Fahrsteuervorrichtung 5 ist an einem (nicht gezeigten) Fahrzeug montiert, um die Fahrsteuerung für das Fahrzeug auszuführen.
Wie es in 1 gezeigt ist, hat diese Vorrichtung 5 eine elektronische Motorsteuereinheit (Motor-ECU) 30 zum Steuern eines Motors bzw. eines Verbrennungsmotors (nicht gezeigt) des Fahrzeuges, um ein Antriebsdrehmoment (oder eine Antriebskraft) im Motor zu erzeugen und das Antriebsdrehmoment zu einer Antriebsachse (nicht gezeigt) des Fahrzeuges zu übertragen, eine Brems-ECU 40 zum Steuern einer (nicht gezeigten) Bremsvorrichtung des Fahrzeuges, um ein Bremsdrehmoment (oder eine Bremskraft) in der Bremsvorrichtung zu erzeugen und das Fahrzeug durch das Bremsdrehmoment zu bremsen, und eine Fahrsteuer-ECU 20. Diese ECU 20 ist aus einem elektronisch gesteuerten System mit einem Mikrocomputer zusammengesetzt und ein Fahrsteuerprogramm ist im Mikrocomputer installiert. Die ECU 20 wird betrieben, indem dieses Programm ausgeführt wird.
Die ECU 20 berechnet automatisch einen Fahrwiderstand, der beim Fahrzeugfahren mit der Sollgeschwindigkeit (oder einem Sollfahrzustand) verursacht ist und mit den Fahrumständen des Fahrzeuges änderbar ist. Die ECU 20 führt automatisch die Aufschaltberechnung entsprechend dem Fahrwiderstand aus, um ein Drehmoment, das dem Fahrwiderstand des Fahrzeuges entspricht, mit einer Aufschaltkomponente eines Sollachsendrehmoments zu kompensieren, das in der Aufschaltberechnung erhalten wird, und das Fahrzeug, das durch die Aufschaltkomponente angetrieben oder gebremst wird, auf der Sollgeschwindigkeit gegenüber dem Fahrwiderstand zu halten. Die ECU 20 führt automatisch die Aufschaltberechnung auf der Grundlage der Differenz zwischen einer Sollbeschleunigung und einer Ist-Beschleunigung des Fahrzeugs aus, um die Aufschaltkomponente des Sollachsendrehmoments als eine Korrektur des Sollachsendrehmoments zu berechnen und das Fahrzeug, das durch das Sollachsendrehmoment angetrieben oder gebremst wird, das sich aus der Aufschaltkomponente und der Rückführkomponente zusammensetzt, auf die Sollbeschleunigung zu steuern, damit das Fahrzeug mit der Sollgeschwindigkeit gegenüber dem Fahrwiderstand gefahren wird. Das Sollachsendrehmoment wird als Sollantriebsachsendrehmoment bezeichnet, wenn das Fahrzeug mit dem Sollachsendrehmoment angetrieben wird. Das Sollachsendrehmoment wird als Sollbremsachsendrehmoment (oder eine von der Steuerung verlangte bzw. geforderte Bremskraft) bezeichnet, wenn das Fahrzeug mit dem Sollachsendrehmoment gebremst wird. Die ECU 20 berechnet automatisch ein vom Fahrer verlangtes Antriebsachsendrehmoment entsprechend der Hubposition eines Fahrpedals, das durch die Fahr- bzw. Antriebsbetätigung des Fahrers bewegt wird. Die ECU 20 berechnet automatisch ein vom Fahrer verlangtes Bremsachsendrehmoment (oder eine vom Fahrer verlangte Bremskraft, die durch eine Bremsvorrichtung entsprechend der Bremsbetätigung des Fahrers vorgesehen wird) entsprechend der Position eines Bremspedals, das durch die Bremsbetätigung des Fahrers bewegt wird, und führt eine Fahrsteuerung für das Fahrzeug aus, indem die ECU 30 oder die ECU 40 gesteuert wird, so dass das Fahrzeug durch das Sollantriebs- oder -bremsachsendrehmoment unter der Steuerung der ECU 30 oder der ECU 40 gefahren wird. Die ECU 20 stoppt die Fahrsteuerung, wenn das vom Fahrer verlangte Antriebsachsendrehmoment das Sollantriebsachsendrehmoment überschreitet oder wenn das vom Fahrer verlangte Bremsachsendrehmoment das Sollbremsachsendrehmoment überschreitet, um das Fahrzeug mit dem vom Fahrer verlangten Antriebsachsendrehmoment unter der Steuerung der ECU 30 anzutreiben oder das Fahrzeug durch das vom Fahrer verlangte Bremsachsendrehmoment unter der Steuerung der ECU 40 zu bremsen. Die ECU 20 startet die Fahrsteuerung für das Fahrzeug neu, wenn das vom Fahrer verlangte Antriebs- oder Bremsachsendrehmoment niedriger als das Sollantriebs- oder -bremsachsendrehmoment oder ein spezifisches Antriebs- oder Bremsachsendrehmoment wird, das niedriger als das Sollantriebs- oder -bremsachsendrehmoment wird, oder wenn die Freigabe der Bremsbetätigung erfasst wird.
Der Fahrwiderstand ändert sich mit den Fahrumständen des Fahrzeugs. Der Fahrwiderstand setzt sich aus einem Wankwiderstand, einem Luftwiderstand, einem Berganstiegswiderstand und einem Beschleunigungswiderstand zusammen. Während des Fahrens des Fahrzeuges nimmt das Fahrzeug den Wankwiderstand und den Luftwiderstand von der Fahrstraße und der Atmosphäre auf, so dass das Fahrzeug verlangsamt wird. Sowohl der Wankwiderstand als auch der Luftwiderstand erhöht sich mit dem Fahrwiderstand des Fahrzeuges. Während des Fahrens des Fahrzeuges auf einer Aufwärtsneigung nimmt das Fahrzeug den Berganstiegswiderstand auf, um das Fahrzeug zu verlangsamen. Während des Fahrens des Fahrzeugs auf einer Abwärtsneigung nimmt das Fahrzeug den Berganstiegswiderstand mit einem negativen Wert auf, um das Fahrzeug zu beschleunigen. Daher ändert sich der Berganstiegswiderstand beträchtlich mit dem Gradienten der Straße. Während der Beschleunigung des Fahrzeuges nimmt das Fahrzeug das Trägheitsdrehmoment des Fahrzeuges als den Beschleunigungswiderstand auf, um der Beschleunigung des Fahrzeuges zu widerstehen. Während der Verlangsamung des Fahrzeuges nimmt das Fahrzeug das Trägheitsdrehmoment des Fahrzeuges als den Beschleunigungswiderstand mit einem negativen Wert auf, um der Verlangsamung des Fahrzeuges zu widerstehen.
Zum Fortsetzen des Fahrens des Fahrzeuges mit einer Sollgeschwindigkeit ist es erforderlich, dass das Fahrzeug gegen den Fahrwiderstand mit einem positiven Wert angetrieben wird oder das Fahrzeug gegen den Fahrwiderstand mit einem negativen Wert gebremst wird. Daher benötigt das Fahrzeug die Aufschaltkomponente des Sollachsendrehmoments.
Selbst wenn das Fahrzeug durch die Aufschaltkomponente des Sollachsendrehmoments angetrieben oder gebremst wird, unterscheidet sich ferner die Ist-Geschwindigkeit des Fahrzeuges bisweilen von der Sollgeschwindigkeit. Daher ist es bisweilen erforderlich, das Sollachsendrehmoment auf der Grundlage der Aufschaltberechnung durch eine Rückführkomponente, die in der Rückführberechnung erhalten wird, zu korrigieren. In diesem Ausführungsbeispiel wird die Rückführberechnung auf der Grundlage der Differenz zwischen der Ist-Beschleunigung oder -Verlangsamung des Fahrzeuges und einer Sollbeschleunigung oder -verlangsamung, die erforderlich ist, um die Sollgeschwindigkeit schnell zu erreichen, ausgeführt. Daher wird die Ist-Beschleunigung oder -Verlangsamung des Fahrzeuges, das durch das Sollachsendrehmoment, das die Rückführkomponente enthält, angetrieben oder gebremst wird, geändert, um der Sollbeschleunigung oder -verlangsamung zu folgen, und wird das Fahrzeug auf die Sollgeschwindigkeit gesteuert bzw. geregelt.
Während der Fahrsteuerung der ECU 20 nimmt die ECU 30 Informationen über das Sollantriebsachsendrehmoment von der ECU 20 auf und steuert diese den Motor, um das Sollantriebsachsendrehmoment zu erzeugen und dieses Drehmoment zur Achse des Fahrzeuges zu übertragen. Daher wird das Fahrzeug, das mit dem Sollantriebsachsendrehmoment angetrieben wird, beschleunigt oder verlangsamt, um die Sollgeschwindigkeit gegenüber dem Fahrwiderstand zu halten. Ferner nimmt die ECU 40 Informationen über das Sollbremsachsendrehmoment von der ECU 20 auf und steuert diese die Bremsvorrichtung, um das Sollbremsachsendrehmoment den Rädern des Fahrzeuges vorzugeben. Daher wird das Fahrzeug beschleunigt oder verlangsamt, um die Sollgeschwindigkeit gegenüber dem Fahrwiderstand zu halten. Dementsprechend kann, wenn der Fahrer keine Antriebs- oder Bremsbetätigung manuell ausführt, das Fahrzeug mit dem Fahren bei der Sollgeschwindigkeit unter der Fahrsteuerung der ECU 20 fortfahren, während das Beschleunigen und Verlangsamen des Fahrzeuges wiederholt wird.
Die Berechnungen der Achsdrehmomente werden durch die Ausführung des Programms vorgenommen. Die ECU 20 wird entsprechend den Steuerdaten, die in dem Programm erzeugt werden, betätigt, um die Fahrsteuerung für das Fahrzeug, das Stoppen der Fahrsteuerung, den manuellen Bremsvorgang auf der Grundlage der Bremsbetätigung und Neustart der Fahrsteuerung vorzunehmen.
Die Vorrichtung 5 hat eine Positionserfassungseinrichtung 11 zum Erfassen einer momentanen Position des Fahrzeuges aus den Daten, die von einem GPS-Empfänger (Global-Positioning-System-Empfänger) (nicht gezeigt) empfangen wurden, oder aus Daten, die in einem Gyroskop- oder Abstandssensor (nicht gezeigt) erhalten wurden, eine Karten- bzw. Verzeichnisinformationsspeichereinrichtung 12 zum Speichern von Karten- bzw. Verzeichnisinformationen, und eine Navigations-ECU 10 zum Spezifizieren einer momentanen Straße, auf der das Fahrzeug nun fährt, aus der vorhandenen Position der Erfassungseinrichtung 11 und der Karteninformation der Einheit 12 und zum Erzeugen von Informationen (z. B. der Geschwindigkeitsbegrenzung) bei der vorliegenden Straße. Die Vorrichtung 5 hat ferner einen G-Sensor 21 zum Erfassen einer Beschleunigung, die auf das Fahrzeug in Richtung von der Vorder- zur Hinterseite des Fahrzeuges wirkt, einen Radgeschwindigkeitssensor 22 zum Erfassen der Rotationsgeschwindigkeit bzw. der Drehzahl von einem Rad des Fahrzeuges, einen Fahrsteuerschalter 23, der durch den Fahrer betätigt wird, um die Fahrsteuerung manuell zu starten und zu stoppen (z. B. die Geschwindigkeitsregelung oder adaptive Geschwindigkeitsregelung), einen Fahrpedalsensor (oder Beschleunigungshubsensor) 24 zum Erfassen der Hubposition des Fahrpedals, das durch die Beschleunigungsbetätigung des Fahrers bewegt wird, und ein Bremspedalsensor 25 zum Erfassen der Position des Bremspedals, das durch die Bremsbetätigung des Fahrers bewegt wird, aus dem Druck eines Bremsöls.
Die ECU 20 berechnet eine Ist-Fahrgeschwindigkeit und eine Ist-Beschleunigung (oder -Verlangsamung) des Fahrzeuges aus den Daten, die im Radgeschwindigkeitssensor 22 erfasst wurden. Diese Beschleunigung weist nicht die Gravitationsbeschleunigung auf. Wenn das Fahrzeug auf einer Aufwärts- oder Abwärtsneigung fährt, beinhaltet die Beschleunigung, die im G-Sensor 21 erfasst wird, den Einfluss der Gravitationsbeschleunigung. Daher zeigt die Differenz zwischen den Beschleunigungen der Sensoren 21 und 22 den Berganstiegswiderstand, der im Fahrwiderstand enthalten ist, an.
Im Ansprechen auf den Einschaltzustand des Schalters 23 berechnet die ECU 20 ein Sollachsendrehmoment als ein Sollantriebs- oder -bremsachsendrehmoment aus den Informationen von der ECU 10 und aus Daten, die in den Sensoren 21 und 22 erfasst wurden, und startet diese die Fahrsteuerung für das Fahrzeug, um das Fahrzeug mit dem Sollantriebs- oder -bremsachsendrehmoment unter der Steuerung der ECU 20 automatisch anzutreiben oder zu bremsen. Im Ansprechen auf den Ausschaltzustand des Schalters 23 stoppt die ECU 20 die Fahrsteuerung und fährt der Fahrer das Fahrzeug manuell.
Im Ansprechen auf die Beschleunigungsbetätigung des Fahrers berechnet die ECU 20 das vom Fahrer verlangte Antriebsachsendrehmoment aus der Hubposition des Fahrpedals, die durch den Sensor 24 erfasst wird. Im Ansprechen auf die Bremsbetätigung des Fahrers berechnet die ECU 20 das vom Fahrer verlangte Bremsachsendrehmoment aus der Position des Bremspedals, die durch den Sensor 25 erfasst wird. Im Ansprechen darauf, dass das vom Fahrer verlangte Bremsachsendrehmoment höher als das Sollbremsachsendrehmoment wird, stoppt die ECU 20 die Fahrsteuerung. Im Ansprechen darauf, dass das vom Fahrer verlangte Bremsachsendrehmoment niedriger als das Sollbremsachsendrehmoment wird, oder das Stoppen der Bremsbetätigung des Fahrers, startet die ECU 20 die Fahrsteuerung neu.
Als nächstes wird der Betrieb der ECU 20 nun nachstehend detailliert beschrieben.
2 ist ein Blockschaltbild der Fahrsteuer-ECU 20. Wie es in 2 gezeigt ist, hat die ECU 20 einen Drehmomentabschätzblock 71, einen Antriebssteuerblock 72 und einen Bremssteuerblock 73. Der Block 71 schätzt ein Sollachsendrehmoment (von der Steuerung verlangte Antriebs- oder Bremskraft) als ein Sollantriebs- oder -bremsachsendrehmoment ab, das auf die Achse oder das Rad des Fahrzeuges aufgebracht werden soll. Wenn das Fahrzeug durch das Sollantriebs- oder -bremsachsendrehmoment unter der Fahrsteuerung der Vorrichtung 5 angetrieben oder gebremst wird, wird das Fahrzeug auf die Sollgeschwindigkeit gesteuert. Der Block 72 bestimmt entweder das Sollantriebsachsendrehmoment des Blocks 71 oder das vom Fahrer verlangte Antriebsachsendrehmoment, das aus den Daten des Sensors 24 erhalten wird, als ein angeforderte Antriebsachsendrehmoment und führt eine Antriebssteuerung für das Fahrzeug aus, das durch das angeforderte Antriebsachsendrehmoment angetrieben werden soll. Der Block 73 bestimmt entweder das Sollbremsachsendrehmoment des Blocks 71 oder das vom Fahrer verlangte Bremsachsendrehmoment, das aus den Daten des Sensors 25 erhalten wird, als ein angefordertes Bremsachsendrehmoment, und führt eine Bremssteuerung für das Fahrzeug aus, das durch das angeforderte Bremsachsendrehmoment gebremst werden soll.
Der Block 71 hat eine Geschwindigkeitshaltebeschleunigungsberechnungseinheit 51, eine Sollachsendrehmomentberechnungseinheit 52 (d. h. eine Antriebs- oder Bremskraftberechnungseinheit der Ansprüche) und eine Drehmomentverteilungseinheit 53. Die Einheit 51 berechnet eine Sollgeschwindigkeit des Fahrzeuges entsprechend einem Befehl des Fahrers oder den Fahrumständen des Fahrzeuges, berechnet die Ist-Geschwindigkeit und die Ist-Beschleunigung des Fahrzeuges aus den Daten des Sensors 22 und berechnet eine Sollbeschleunigung (einschließlich der Verlangsamung), die zum Steuern der Ist-Geschwindigkeit des Fahrzeuges auf die Sollgeschwindigkeit erforderlich ist, aus der Ist-Geschwindigkeit und der Ist-Beschleunigung.
Die Einheit 52 berechnet ein Sollachsendrehmoment (d. h. eine von der Steuerung verlangte Antriebs- oder Bremskraft), die erforderlich ist, um das Fahrzeug auf die Sollgeschwindigkeit entgegen dem Fahrwiderstand zu steuern. Genauer gesagt hat die Einheit 52 eine Aufschalt-(FF)-Drehmomentberechnungseinheit 61, eine Rückführ-(FB)-Drehmomentberechnungseinheit 62 und eine Addiereinrichtung 63. Die Einheit 61 führt die Aufschaltberechnung durch, während die Ist-Geschwindigkeit und -Beschleunigungen, die aus den Daten der Sensoren 21 und 22 abgeleitet wurden, verwendet werden, und erhält eine Aufschaltkomponente des Sollachsendrehmoments, das erforderlich ist, um das Fahren des Fahrzeuges mit der Sollgeschwindigkeit gegen den Fahrwiderstand fortzusetzen.
Die Einheit 62 führt die Rückführberechnung auf der Grundlage der Differenz zwischen der Sollbeschleunigung und der Ist-Beschleunigung des Fahrzeuges in der Fahrsteuerung aus und erhält eine Rückführkomponente des Sollachsendrehmomentes als eine Korrektur des Sollachsendrehmoments. Die Addiereinrichtung 63 addiert die Aufschaltkomponente und die Rückführkomponente miteinander, um das Sollachsendrehmoment zu erhalten.
Die Einheit 53 verteilt das Sollachsendrehmoment zu den Blöcken 72 und 73. Wenn das Sollachsendrehmoment einen positiven Wert hat, nimmt der Block 72 das Sollachsendrehmoment als ein Sollantriebsachsendrehmoment auf. Wenn das Sollachsendrehmoment einen negativen Wert hat, nimmt der Block 73 den Absolutwert des Sollachsendrehmoments als ein Sollbremsachsendrehmoment auf (d. h. eine von der Steuerung verlangte Bremskraft der Ansprüche).
Der Block 72 hat eine P/T-Fahrer-Modell-Ausführeinheit 54, eine Antriebsvermittlungseinheit 55 (d. h. Fahrsteuereinheit der Ansprüche) und eine Einheit 56 zum Herbeiführen des verlangten Antriebsachsendrehmoments (d. h. eine Fahrsteuereinheit der Ansprüche). Die Einheit 54 berechnet ein Antriebsachsendrehmoment entsprechend der Hubposition des Fahrpedals, die im Sensor 24 erfasst wird, als ein vom Fahrer verlangtes Antriebsachsendrehmoment. Die Einheit 55 vermittelt zwischen dem Sollantriebsachsendrehmoment des Blocks 71 und dem vom Fahrer verlangten Antriebsachsendrehmoment der Einheit 54. Genauer gesagt wählt die Einheit 55 das Sollantriebsachsendrehmoment, wenn dieses Drehmoment gleich dem vom Fahrer verlangten Antriebsachsendrehmoment oder größer als dieses ist, und wählt das vom Fahrer verlangte Antriebsachsendrehmoment aus, wenn dieses Drehmoment größer als das Sollachsendrehmoment ist. Die Einheit 56 nimmt das Antriebsachsendrehmoment, das in der Einheit 55 ausgewählt wurde, als ein verlangtes Antriebsachsendrehmoment auf, erzeugt ein Antriebssteuersignal, das das verlangte Antriebsachsendrehmoment anzeigt, und gibt dieses Signal zur Motor-ECU 30 aus. Die Motor-ECU 30 steuert den Motor des Fahrzeuges, um das angeforderte Antriebsachsendrehmoment zu erzeugen und das Fahrzeug mit dem angeforderten Antriebsachsendrehmoment anzutreiben. Daher wird das Fahrzeug mit der Sollgeschwindigkeit oder einer vom Fahrer verlangten Geschwindigkeit unter Steuerung der ECU 20 und der ECU 30 angetrieben.
Der Block 73 hat eine Bremsfahrermodellausführeinheit 57 (d. h. eine Einheit zum Berechnen der vom Fahrer verlangten Bremskraft der Ansprüche), eine Bremsbetätigungsvermittlungseinheit 58 (d. h. eine Fahrsteuereinheit der Ansprüche) und eine Einheit 59 zum Herbeiführen des verlangten Bremsachsendrehmoments (d. h. eine Fahrsteuereinheit der Ansprüche). Die Einheit 57 berechnet ein Bremsachsendrehmoment entsprechend der Position des Bremspedals, die im Sensor 25 erfasst wird, als ein vom Fahrer verlangtes Bremsachsendrehmoment (d. h. eine vom Fahrer verlangte Bremskraft). Die Einheit 58 vermittelt zwischen dem gesteuerten Bremsvorgang auf der Grundlage des Sollbremsachsendrehmoments des Blocks 71 und der Bremsbetätigung des Fahrers auf der Grundlage des vom Fahrer verlangten Bremsachsendrehmoments der Einheit 57. Genauer gesagt vergleicht die Einheit 58 das vom Fahrer verlangte Bremsachsendrehmoment mit dem Sollbremsachsendrehmoment. Wenn das vom Fahrer verlangte Bremsachsendrehmoment niedriger als das Sollbremsachsendrehmo ment oder gleich diesem ist, wählt die Einheit 58 das Sollbremsachsendrehmoment aus und gibt diese ein Bremsübersteuersignal, das auf den niedrigen Pegel gesetzt wurde, zur Einheit 62 aus. Dieses Signal mit niedrigem Pegel zeigt an, dass die ECU 20 in den Fahrsteuerzustand eingestellt ist. Im Gegensatz dazu wählt, wenn das vom Fahrer verlangte Bremsachsendrehmoment das Sollbremsachsendrehmoment überschreitet, die Einheit 58 das vom Fahrer verlangte Bremsachsendrehmoment aus und gibt diese ein Bremsübersteuersignal, das auf den hohen Pegel eingestellt wurde, zur Einheit 62 aus. Dieses Signal auf dem hohen Pegel zeigt an, dass die ECU 20 in den Bremsübersteuerzustand gesetzt ist. Wenn das vom Fahrer verlangte Bremsachsendrehmoment, das das Sollbremsachsendrehmoment überschreitet, verringert wird, so dass dieses niedriger als das Sollbremsachsendrehmoment ist, oder wenn die Einheit 58 die Freigabe der Bremsbetätigung durch den Fahrer erfasst, wählt die Einheit 58 erneut das Sollbremsachsendrehmoment aus und gibt diese das Bremsübersteuersignal, das auf den niedrigen Pegel gesetzt wurde, zur Einheit 62 aus.
Die Einheit 59 nimmt das Bremsachsendrehmoment, das in der Einheit 58 ausgewählt wurde, als ein angefordertes Bremsachsendrehmoment auf, erzeugt ein Bremssteuersignal, das das angeforderte Bremsachsendrehmoment anzeigt, und gibt dieses Signal zur Brems-ECU 40. Die Brems-ECU 40 steuert die Bremsvorrichtung des Fahrzeuges entsprechend dem Signal.
Wenn das vom Fahrer verlangte Bremsachsendrehmoment niedriger als das Sollbremsachsendrehmoment oder gleich diesem ist, führt die ECU 20 daher die Fahrsteuerung für das Fahrzeug aus. Bei dieser Fahrzeugsteuerung wird unter der Steuerung der ECU 20 das Fahrzeug durch das Sollbremsachsendrehmoment gebremst und wird dieses auf die Sollgeschwindigkeit entgegen dem Fahrwiderstand automatisch gesteuert. Wenn das vom Fahrer verlangte Bremsachsendrehmoment das Sollbremsachsendrehmoment überschreitet, stoppt die ECU 20 die Fahrsteuerung und gestattet diese dem Fahrer, das Fahrzeug mit dem vom Fahrer verlangten Bremsachsendrehmoment manuell zu bremsen. Wenn das vom Fahrer verlangte Bremsachsendrehmoment, das das Sollbremsachsendrehmoment überschreitet, verringert wird, so dass dieses niedriger als das Sollbremsachsendrehmoment ist, oder wenn die Einheit 58 die Freigabe des Bremsvorgangs durch den Fahrer erfasst, startet die ECU 20 die Fahrsteuerung neu.
Die Beurteilung des Bremsübersteuerungszustandes, die in der Bremsbetätigungsvermittlungseinheit 58 ausgeführt wird, wird nachstehend unter Bezugnahme auf 3 beschrieben. 3 ist eine Ansicht, die die Beurteilung des Bremsübersteuerungszustandes zeigt.
Wie es in 3 gezeigt ist wird, wenn das Bremspedal im Ansprechen auf die Bremsbetätigung durch den Fahrer abwärts bewegt wird, der Druck des Bremsöls, der zum Anfang auf Null gesetzt ist, allmählich erhöht. Dieser Druck auf der Grundlage der Bremsbetätigung durch den Fahrer wird Arbeits- bzw. Betätigungsöldruck entsprechend der vom Fahrer verlangten Bremskraft genannt. Der Druck des Bremsöls, der zum Erhalten des Sollbremsachsendrehmoments erforderlich ist, wird Sollöldruck entsprechend der durch die Steuerung verlangten Bremskraft bezeichnet.
Ein Bremsbetätigungsbeurteilungsschwellwert Th1 des Bremsöldrucks wird voreingestellt, so dass dieser höher als 0 MPa ist und niedriger als der Sollöldruck ist. Wenn der Betätigungsöldruck höher als der Schwellwert Th1 wird, beurteilt die Einheit 58, dass der Fahrer nun die Bremsbetätigung ausführt. Der Öldruck mit einem niedrigen Wert wird bisweilen aufgrund der Nullpunktverschiebung ungenau erfasst. Zum Verhindern der Beurteilung auf der Grundlage des Öldrucks, der ungenau erfasst wurde, wird der Schwellwert Th1 beispielsweise auf 0,35 MPa voreingestellt, was geringfügig höher als 0 MPa ist.
Wenn die Einheit 58 auf der Grundlage des Betätigungsöldrucks beurteilt, dass der Fahrer nun die Bremsbetätigung ausführt, vergleicht die Einheit 58 den Betätigungsöldruck und den Sollöldruck. Wenn der Betätigungsöldruck gleich dem Sollöldruck oder kleiner als dieser ist, beurteilt die Einheit 58, dass die Vorrichtung 5 in den Fahrsteuerzustand gesetzt werden sollte, und setzt diese ein Bremsübersteuersignal auf den niedrigen Pegel. Wenn der Betriebsöldruck den Sollöldruck überschreitet, beurteilt die Einheit 58, dass die Vorrichtung 5 in den Bremsübersteuerzustand übertragen werden sollte, und setzt diese das Bremsübersteuersignal auf den hohen Pegel. Daher stoppt, wenn die ECU 20 beurteilt, dass eine vom Fahrer verlangte Bremskraft entsprechend dem vom Fahrer verlangten Bremsachsendrehmoment größer als eine von der Steuerung verlangte Bremskraft entsprechend dem Sollbremsachsendrehmoment wird, die Fahrsteuer-ECU 20 die Fahrsteuerung und startet diese die Bremssteuerung auf der Grundlage der vorn Fahrer verlangten Bremskraft.
Ein Bremsübersteuerungszustandfreigabeschwellwert Th2 des Bremsöldrucks wird voreingestellt, um im Wesentlichen gleich dem Sollöldruck zu sein (d. h. der von der Steuerung verlangten Bremskraft). In diesem Ausführungsbeispiel ist der Schwellwert Th2 eingestellt, so dass dieser um einen vorbestimmten Wert V1 geringfügig niedriger als der Sollöldruck ist. Wenn der Betätigungsöldruck, der den Sollöldruck überschreitet, verringert wird und niedriger als der Schwellwert Th2 wird, beurteilt die Einheit 58, dass der Bremsübersteuerungszustand freigegeben oder beendet wird und stellt diese das Bremsübersteuersignal auf den niedrigen Pegel. Unter der Annahme, dass der Schwellwert Th2 gleich dem Sollöldruck ist, wird ein Oszillieren in einfacher Weise bewirkt, um wiederholt die Änderung des Bremsübersteuerungszustandes und des Fahrsteuerzustandes auszuführen. Um dieses Oszillieren zu verhindern, wird der Schwellwert Th2 voreingestellt, so dass dieser um 0,15 MPa (V1 = 0,15 Mpa) niedriger als der Sollöldruck ist.
Statt mit dem Schwellwert Th2 kann die Einheit 58 die Freigabe des Bremsübersteuerungszustandes entsprechend einem Bremsbetätigungsfreigabebeurteilungsschwellwert Th3 des Bremsöldrucks beurteilen. Genauer gesagt beurteilt, wenn der Betätigungsöldruck niedriger als der Schwellwert Th3 wird, die Einheit 58, dass die Bremsbetätigung des Fahrers gestoppt oder beendet ist, und beurteilt diese, dass der Bremsübersteuerungszustand freigegeben werden sollte. Zum Verhindern des Oszillierens, wie z. B. einer wiederholten Änderung der Bremsbetätigungsbeurteilung und der Nicht-Brems-Betätigungsbeurteilung, wird der Schwellwert Th3 beispielsweise mit 0,15 MPa niedriger als der Schwellwert Th1 eingestellt.
Daher startet, wenn die ECU 20 beurteilt, dass die vom Fahrer verlangte Bremskraft niedriger als die von der Steuerung verlangte Bremskraft oder der Bremsbetätigungsfreigabebeurteilungsschwellwert Th3 wird, die ECU 20 die Fahrsteuerung neu.
Als nächstes wird die Aufschaltberechnung der FF-Drehmomentberechnungseinheit 61 unter Bezugnahme auf 4 beschrieben. 4 ist eine Ansicht, die die Aufschaltberechnung erläutert.
Zum Steuern des Fahrzeugs auf die Sollgeschwindigkeit ist es erforderlich, das Fahrzeug im Ausgleich zum Fahrwiderstand anzutreiben oder zu bremsen, der sich aus dem Luftwiderstand, dem Wankwiderstand, dem Beschleunigungswiderstand und dem Berganstiegswiderstand zusammensetzt. Wie es in 4 gezeigt ist, berechnet die Einheit 61 ein Luftwiderstandsausgleichdrehmoment Tr1, das zum Ausgleichen des Luftwiderstandes erforderlich ist, ein Wankwiderstandsausgleichdrehmoment Tr2, das zum Ausgleichen des Wankwiderstandes erforderlich ist, ein Beschleunigungswiderstandsausgleichdrehmoment Tr3, das zum Ausgleichen des Beschleunigungswiderstandes erforderlich ist, und ein Berganstiegswiderstandsausgleichdrehmoment Tr4, das zum Ausgleichen des Berganstiegswiderstandes erforderlich ist. Die Aufschaltkomponente des Sollachsendrehmoments ist die Summe dieser Drehmomente Tr1 bis Tr4.
Die Drehmomente Tr1 bis Tr3 werden entsprechend den Gleichungen (1), (2) und (3) berechnet. Tr1 = 1/2 × ρ CdaV2 (1) Tr2 = μ Mg (2) Tr3 = Mα (3)
Das Symbol ρ (kg/m³) bezeichnet die Luftdichte, das Symbol Cd bezeichnet den Widerstandskoeffizienten von Luft, das Symbol A (m²) bezeichnet die projizierte Fläche bzw. das projizierte Gebiet des Fahrzeuges auf die Vorderebene, das Symbol V (m/s) bezeichnet die Sollgeschwindigkeit des Fahrzeuges, das Symbol μ bezeichnet den Wankwiderstandskoeffizienten, das Symbol M (kg) bezeichnet das Fahrzeuggewicht, das Symbol g (m/s²) bezeichnet die Gravitationsbeschleunigung und das Symbol α (m/s²) bezeichnet die Sollbeschleunigung des Fahrzeuges.
Die Einheit 61 berechnet die Differenz zwischen der Beschleunigung des Fahrzeuges, die im G-Sensor 21 erfasst wurde, und der Ist-Beschleunigung des Fahrzeuges, die auf der Grundlage der Daten des Radgeschwindigkeitssensors 22 bestimmt wurde. Die Beschleunigung des Sensors weist den Einfluss der Gravitationsbeschleunigung auf, während die Ist-Beschleunigung des Sensors 22 keine Beziehung zur Gravitationsbeschleunigung hat. Daher zeigt die berechnete Differenz den Gradienten oder die Neigung der Straße entlang der Fahrtrichtung an. Die Einheit 61 berechnet einen Straßengradienten und eine Änderung des Straßengradienten aus dieser Differenz und berechnet das Drehmoment Tr4 aus dem berechneten Straßengradienten.
5 ist eine Ansicht, die die Berechnung des Berganstiegswiderstandsausgleichdrehmoments Tr4 erläutert.
Wenn kleine unebene Abschnitte (z. B. Erhebungen und Vertiefungen) in der Straße vorliegen, erfasst der G-Sensor 21 bisweilen eine unnötige Beschleunigung auf der Grundlage der unebenen Abschnitte, so dass das Drehmoment Tr4 nicht korrekt erhalten werden kann. Zum korrekten Bestimmen des Drehmoments Tr4 führt, wie es in 5 gezeigt ist, die Einheit 61 einen Begrenzungsprozess und einen Filterprozess aus. Im Begrenzungsprozess beurteilt die Einheit 61, ob der aus der Differenz berechnete Straßengradient mit dem Gesetz über die Straßenstruktur (z. B. Abschnitt bzw. Paragraph 20 des Straßenstrukturgesetzes in Japan) übereinstimmt. Die obere Grenze des Straßengradienten ist in diesem Gesetz spezifiziert und diese Grenze hängt vom Straßentyp und der Vorschriftgeschwindigkeit (oder Ausbaugeschwindigkeit), die für Fahrzeuge auf dieser Straße gestattet ist, ab.
Wenn es erforderlich ist, den Straßengradienten zu ändern (z. B. Neigung im Vertikalschnitt), spezifiziert das Gesetz, dass der Straßengradient allmählich entlang einer Kurve, die im Vertikalschnitt definiert ist, geändert werden soll. Genauer gesagt spezifiziert das Gesetz den Krümmungsradius der Kurve und spezifiziert diese die untere Begrenzung dieses Radius, während die Vorschriftgeschwindigkeit und die Form (z. B. Konkav- oder Konvex-Form) der Kurve berücksichtigt werden (z. B. Paragraph 22 des Straßenstrukturgesetzes). Die Einheit 61 berechnet eine Änderung des Straßengradienten aus den in den Sensoren 21 und 22 erfassten Daten und beurteilt, ob der Krümmungsradius, der aus der berechneten Änderung des Straßengradienten abgeschätzt wurde, niedriger als die im Gesetz spezifizierte, untere Grenze ist oder nicht.
Informationen Ober den Straßentyp, die Vorschriftgeschwindigkeit und die untere Grenze des Krümmungsradius sind in der Speichereinheit 12 gespeichert und werden der ECU 20 über die ECU 10 zugeleitet. Wenn der aus der Differenz berechnete Straßengradient die obere Grenze des in dem Gesetz spezifizierten Straßengradienten überschreitet, beurteilt die Einheit 61, dass, da das Fahrzeug auf einer Erhebung oder einer Vertiefung der Straße fährt, dieser berechnete Gradient in der Straße nicht wirklich existiert. In diesem Fall wird die berechnete Differenz für die Abschätzung des Drehmoments Tr4 nicht verwendet, sondern das Drehmoment Tr4 wird aus dem Straßengradienten berechnet, der gleich der im Gesetz spezifizierten oberen Grenze ist. Beispielsweise berechnet, wenn die obere Grenze mit 5% eingestellt ist, während der berechnete Straßengradient gleich 10% ist, die Einheit 61 das Drehmoment Tr4 aus dem Straßengradienten gleich 5%.
Ferner wird, wenn der abgeschätzte Krümmungsradius der Kurve niedriger als die im Gesetz spezifizierte untere Grenze ist, die berechnete Differenz für die Abschätzung des Drehmoments Tr4 nicht verwendet, sondern das Drehmoment Tr4 wird aus dem Straßengradienten berechnet, der mit dem Krümmungsradius gleich der unteren Grenze gekrümmt ist.
Daher berechnet in diesem Ausführungsbeispiel, selbst wenn der berechnete Straßengradient oder der abgeschätzte Krümmungsradius der Kurve außerhalb des im Gesetz spezifizierten Bereiches liegt, die Einheit 61 das Drehmoment Tr4 aus dem Wert des Straßengradienten oder dem Krümmungsradius der Kurve mit Anordnung in dem Bereich und am nächsten zum berechneten Straßengradienten oder dem abgeschätzten Krümmungsradius der Kurve. Jedoch kann, wenn er berechnete Straßengradient oder der abgeschätzte Krümmungsradius der Kurve außerhalb des im Gesetz spezifizierten Bereiches liegt, die Einheit 61 die Berechnung des Drehmomentes Tr4 stoppen.
Bei dem Filterprozess, der nach dem Begrenzungsprozess ausgeführt wird, werden Störgrößen, die in dem den Straßengradient anzeigenden Signal vorliegen, entfernt. 6 ist eine Ansicht, die Störgrößen erläutert, die in einem Straßengradientensignal enthalten sind.
Wie es in 6 gezeigt ist, befinden sich durch externe Störung verursachte Störgrößen im Signal des Straßengradienten, so dass der Signalpegel schwankt. Diese Störgröße wird in dem Filterprozess aus dem Signal entfernt. Wenn die in dem Filterprozess verwendete Zeitkonstante groß ist, kann die Störgröße des Signals effizient entfernt werden, jedoch wird die Erfassung einer Änderung beim Straßengradienten in unerwünschter Weise verzögert. Daher wird, selbst wenn der Gradient der momentanen Straße stark geändert wird, der erfasste Straßengradient allmählich geändert. Im Ergebnis kann die Änderung beim Straßengradienten nicht korrekt erfasst werden. Im Gegensatz dazu kann, wenn die Zeitkonstante, die im Filterprozess verwendet wird, klein ist, die Änderung beim Straßengradienten genau erfasst werden, können jedoch Störgrößen des Signals nicht effizient entfernt werden. In diesem Ausführungsbeispiel wird, wenn der Straßengradient im Wesentlichen konstant ist, der Filterprozess, bei dem eine große Zeitkonstante verwendet wird, für das Straßengradientensignal ausgeführt. Im Gegensatz dazu wird, wenn der Straßengradient geändert wird, der Filterprozess unter Verwendung einer kleinen Zeitkonstante für das Straßengradientensignal ausgeführt.
Dieser Filterprozess wird detailliert unter Bezugnahme auf 7 beschrieben. 7 ist eine Ansicht, die den Filterprozess der Einheit 61 erläutert.
Wie es in 7 gezeigt ist, wird der Filterprozess unter Verwendung einer großen Zeitkonstante T₀ (z. B. T₀ = 4 Sekunden) für das Straßengradientensignal ausgeführt, das in dem Begrenzungsprozess erhalten wird, indem der Pegel des Signals mit 1/(T₀S + 1) multipliziert wird, um ein verarbeitetes Signal zu erhalten, und wird die Differenz E zwischen dem Gradientensignal und dem verarbeiteten Signal berechnet. Dann wird eine Zeitkonstante T in Abhängigkeit von der Differenz E eingestellt. Bei größer werdender Differenz E wird die Zeitkonstante klein. D. h. dass, wenn die Differenz E klein ist, die Einheit 61 beurteilt, dass der Straßengradient ausreichend niedrig ist, und wird die in dem Signal des Straßengradienten enthaltene Störgröße im Filterprozess unter Verwendung einer großen Zeitkonstante T entfernt. Im Gegensatz dazu beurteilt, wenn die Differenz E groß ist, die Einheit 61, dass eine Änderung des Straßengradienten groß ist, und wird eine kleine Zeitkonstante T beim Filterprozess verwendet, um den Einfluss des Filterprozesses auf die Änderung des Straßengradienten ausreichend zu verringern.
Daher können die in dem Straßengradientensignal vorhandenen Störgrößen effizient entfernt werden, während die Änderung des Straßengradienten korrekt erfasst wird, und wird das Drehmoment Tr4 aus dem Straßengradienten nach dem Begrenzungsprozess und dem Filterprozess berechnet.
Als nächstes wird die Rückkopplungsberechnung, die in der FB-Drehmomentberechnungseinheit 62 ausgeführt wird, unter Bezugnahme auf die 8 und 9 beschrieben. 8 ist eine Ansicht, die die in der Einheit 62 ausgeführte Rückkopplungsberechnung erläutert, während 9 eine Ansicht ist, die den Zustandsübergang entsprechend einem normativen Modell erläutert, dass in der Rückkopplungsberechnung berechnet wird.
Die FB-Drehmomentberechnungseinheit 62 führt die Rückkopplungsberechnung in Abhängigkeit von dem Pegel des durch die Einheit 58 bestimmten Bremsübersteuersignals aus. Wie es in 8 gezeigt ist, hat die Einheit 62 einen Normativmodellabschnitt 621 zum Einstellen der Sollbeschleunigung Gt als eine normative Beschleunigung Gn im Fahrsteuerzustand entsprechend einem Normativmodell und zum Einstellen der Ist-Beschleunigung Ga des Fahrzeuges, die auf der Grundlage von Daten des Radgeschwindigkeitssensors 22 bestimmt wurde, als eine normative Beschleunigung Gn im Bremsübersteuerungszustand entsprechend dem Normativmodell, einen Subtraktionsabschnitt 622 zum Subtrahieren der Ist-Beschleunigung Ga von der normativen Beschleunigung Gn zum Berechnen einer Beschleunigungsdifferenz Da, einen PID-Steuermodellabschnitt 623 zum Ausführen einer PID-(Proportional, Integral und Differential)-Steuerung bzw. -Regelung auf der Grundlage der Beschleunigungsdifferenz Da entsprechend einem PID-Steuermodell zum Berechnen einer Rückführkomponente des Sollachsendrehmoments, und einen Halteabschnitt 624 zum Aufnehmen der berechneten Rückkopplungskomponente, zum sofortigen Ausgeben der Rückkopplungskomponente, die im Fahrsteuerzustand berechnet wurde, zur Addiereinrichtung 63, zum Halten der Rückkopplungskomponente, die im Fahrsteuerzustand unmittel bar vor dem Start des Bremsübersteuerungszustandes berechnet wurde, während des Bremsübersteuerungszustandes, zum Ausgeben dieser gehaltenen Rückkopplungskomponente während des Bremsübersteuerungszustandes..
Wie es in 9 gezeigt ist, liegen beim normativen Modell der erste bis vierte Modellzustand in der Einheit 62 vor. Im Ansprechen auf das Bremsübersteuerungssignal, das auf den niedrigen Pegel eingestellt wurde, wird die normative Beschleunigung Gn eingestellt, so dass diese gleich der Sollbeschleunigung Gt ist (erster Modellzustand S1). Im Ansprechen auf die Änderung beim Pegel des Bremsübersteuerungssignals vom niedrigen Pegel zum hohen Pegel wird der Wert der normativen Beschleunigung Gn allmählich von dem Wert der Sollbeschleunigung Gt zum Wert der Ist-Beschleunigung Ga geändert (zweiter Modellzustand S2). Nachdem die normative Beschleunigung Gn gleich der Ist-Beschleunigung Ga geworden ist, wird die normative Beschleunigung Gn auf der Ist-Beschleunigung Ga aufrechterhalten (dritter Modellzustand S3). Im Ansprechen auf die Änderung beim Pegel des Bremsübersteuerungssignals vom hohen Pegel zum niedrigen Pegel wird der Wert der normativen Beschleunigung Gn allmählich von dem Wert der Ist-Beschleunigung Ga zum Wert der Sollbeschleunigung Gt geändert (vierter Modellzustand S4). Der erste und vierte Modellzustand S1 und S4 werden während des Fahrsteuerzustands (der niedrige Pegel des Bremsübersteuerungssignals) eingestellt und der zweite und dritte Modellzustand S2 und S3 werden während des Bremsübersteuerungszustands eingestellt (der hohe Pegel des Bremsübersteuerungssignals).
Wenn der Wert der normativen Beschleunigung Gn von dem Wert der Sollbeschleunigung Gt zum Wert der Ist-Beschleunigung Ga im zweiten Modellzustand S2 geändert wird, wird diese Änderung nicht diskontinuierlich ausgeführt, sondern kontinuierlich und gleichmäßig ausgeführt, indem der Filterprozess in einem Filter ausgeführt wird, bis die Differenz zwischen den Werten Gn und Ga Null wird. In der gleichen Weise wird die Änderung der normativen Beschleunigung Gn von der Ist-Beschleunigung Ga zur Sollbeschleunigung Gt im vierten Modellzu stand S4 kontinuierlich und gleichmäßig ausgeführt, indem der Filterprozess ausgeführt wird, bis die Differenz zwischen den Werten Gn und Gt Null wird. Während des dritten Modellzustandes S3 wird die Beschleunigungsdifferenz Da, die im PID-Steuermodellabschnitt 623 aufgenommen wird, Null.
Wie es in 8 gezeigt ist, führt während des Fahrsteuerzustands der Modellabschnitt 623 die PID-Steuerung bzw. -Regelung auf der Grundlage der Beschleunigungsdifferenz Da aus, um eine Rückführkomponente des Sollachsendrehmoments zu berechnen. Daher kann die Ist-Beschleunigung Ga des Fahrzeuges, die durch das Sollachsendrehmoment, das die Rückführkomponente aufweist, angetrieben oder gebremst wird, auf die Sollbeschleunigung Gt zuverlässig gesteuert werden oder zuverlässig geändert werden, damit diese der Sollbeschleunigung Gt folgt.
Wenn der Bremsübersteuerungszustand gestartet wird, wird der Wert der Rückkopplungskomponente, der unmittelbar vor dem Start des Bremsübersteuerungszustands erhalten wird, im Abschnitt 624 gehalten, um den Wert der Rückkopplungskomponente während des Stoppens der Fahrsteuerung festzulegen. Die Einheit 62 führt die Ausgabe dieser gehaltenen Rückkopplungskomponente während des Bremsübersteuerungszustands fort, so dass die Rückkopplungskomponente des Sollachsendrehmoments während des Bremsübersteuerungszustands festgelegt ist. Im Gegensatz dazu wird die Aufschaltkomponente in der Einheit 61 berechnet, um das Fahrzeug entgegen dem Fahrwiderstand zu fahren, und dieser Fahrwiderstand ist während des Fahrens des Fahrzeugs änderbar. Daher ist die Aufschaltkomponente mit dem Fahrwiderstand änderbar und wird das Sollachsendrehmoment (d. h. der Sollöldruck, der in 3 gezeigt ist) nur mit der Aufschaltkomponente während des Bremsübersteuerungszustands geändert. In diesem Fall kann das Zeitverhalten, bei dem die Einheit 58 die Freigabe des Bremsübersteuerungszustands beurteilt, nur mit dem Fahrwiderstand geändert werden. Dementsprechend kann, selbst wenn der Fahrwiderstand während des Stoppens der Fahrsteuerung beträchtlich geändert wird, die Einheit 58 diese Frei gabe zu einem Zeitpunkt erfassen, der für den Neustart der Fahrsteuerung geeignet ist.
Bei der PID-Steuerung bzw. -Regelung des Abschnitts 623 werden eine Proportional-(P)-Komponente, eine Integral-(I)-Komponente und eine Differential(D)-Komponente berechnet und werden diese aufsummiert, um eine Rückkopplungskomponente des Sollachsendrehmoments zu erhalten. Zum gleichmäßigen Neustart der Fahrsteuerung ohne eine schnelle Beschleunigung des Fahrzeuges sollte die Rückkopplungskomponente zum Neustartzeitpunkt der Fahrsteuerung im Wesentlichen auf Null gesetzt werden. Zum zuverlässigen Einstellen der Rückkopplungskomponente auf Null zum Neustartzeitpunkt der Fahrsteuerung ist es vorzuziehen, dass die P-, I- und D-Komponenten, die bei der Rückkopplungsberechnung erhalten werden, während des Stoppens der Fahrsteuerung jeweils auf Null zurückgesetzt werden.
In diesem Ausführungsbeispiel wird, da die normative Beschleunigung Gn auf die Ist-Beschleunigung Ga entsprechend dem normativen Modell während des Bremsübersteuerungszustands eingestellt wird, die Beschleunigungsdifferenz Da, die in den Abschnitt 623 eingegeben wird, auf Null eingestellt. Daher ist es nicht erforderlich, die P- und D-Komponenten während des Bremsübersteuerungszustands auf Null zurückzusetzen. Daher wird die PID-Steuerung bzw. -Regelung während des Bremsübersteuerungszustands ausgeführt, ohne die P- und D-Komponenten zurückzusetzen, und werden die P- und D-Komponenten berechnet.
Im Gegensatz dazu enthält, obwohl die normative Beschleunigung Gn auf die Ist-Beschleunigung Ga entsprechend dem normativen Modell während des Bremsübersteuerungszustands eingestellt ist, die I-Komponente, die in der PID-Steuerung während des Bremsübersteuerungszustands berechnet wird, unausweichlich die Rückkopplungskomponente, die vor dem Start des Bremsübersteuerungszustands berechnet wurde. Unter der Annahme, dass die in der PID- Steuerung berechnete I-Komponente zum Neustartzeitpunkt der Fahrsteuerung nicht zurückgesetzt wird, kann die Rückkopplungskomponente, die gleich Null ist, beim Neustart der Fahrsteuerung nicht erhalten werden. Daher wird in diesem Ausführungsbeispiel die I-Komponente während des Bremsübersteuerungszustands nicht berechnet und wird die I-Komponente zum Neustartzeitpunkt der Fahrsteuerung auf Null zurückgesetzt. Dementsprechend kann die Rückkopplungskomponente in zuverlässiger Weise zum Neustartzeitpunkt der Fahrsteuerung auf Null gesetzt werden und kann die Fahrsteuerung gleichmäßig neu gestartet werden, ohne dass eine schnelle Beschleunigung des Fahrzeugs auftritt.
Der Grund dafür, dass die normative Beschleunigung Gn von der Sollbeschleunigung Gt zur Ist-Beschleunigung Ga geändert wird, wenn der Bremsübersteuerungszustand gestartet wird, wird detaillierter beschrieben. Unter der Annahme, dass die normative Beschleunigung Gn immer auf die Sollbeschleunigung Gt gesetzt ist, während die P-, I- und D-Komponenten in der PID-Steuerung während des Bremsübersteuerungszustands auf Null zurückgesetzt werden, wird die Ausgabe der P-, I- und D-Komponenten, die in der PID-Steuerung berechnet werden, nach dem Neustart der Fahrsteuerung gestartet. Jedoch wird die Differenz zwischen der Sollbeschleunigung Gt und der Ist-Beschleunigung Ga bisweilen zum Neustarten der Fahrsteuerung groß. In diesem Fall wird der Wert der Rückkopplungskomponente des Sollachsendrehmoments nach dem Neustart der Fahrsteuerung schnell erhöht. Daher besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass die aus den P-, I- und D-Komponenten zusammengesetzte Rückkopplungskomponente übermäßig erhöht wird. Daher hat die Änderung der normativen Beschleunigung Gn entsprechend dem normativen Modell eine Effektivität.
In diesem Ausführungsbeispiel führt die Einheit 62 die Rückkopplungssteuerung bzw. -regelung auf der Grundlage der Differenz zwischen der Sollbeschleunigung und der Ist-Beschleunigung aus. Jedoch kann die Einheit 62 die Regelung auf der Grundlage der Differenz zwischen der Sollgeschwindigkeit und der Ist-Geschwindigkeit ausführen, um die Fahrsteuerung vorzunehmen. In diesem Fall wird im Ansprechen auf das Stoppen der Fahrsteuerung die normative Geschwindigkeit von der Sollgeschwindigkeit zur Ist-Geschwindigkeit geändert.
Als nächstes wird die in der Fahrsteuer-ECU 20 ausgeführte Verarbeitung unter Bezugnahme auf die 10A, 10B und 11 beschrieben. 10A ist ein Fließbild der Bremsübersteuerungsübertragungsbeurteilung, die in der Bremsbetätigungsvermittlungseinheit 58 ausgeführt wird, während 10B ein Fließbild einer Bremsübersteuerungsfreigabebeurteilung, die in der Einheit 58 ausgeführt ist, ist.
Wenn die ECU 20 die Fahrsteuerung für die Motor-ECU 30 und die Brems-ECU 40 ausführt, führt die Einheit 58 periodisch die in 10A gezeigte Bremsübersteuerungsübertragungsbeurteilung aus, um zu beurteilen, ob die ECU 20 in dem Bremsübersteuerungszustand zum Stoppen der Fahrsteuerung übertragen werden soll oder nicht. Im Gegensatz dazu führt während des Stoppens der Fahrsteuerung im Bremsübersteuerungszustand die Einheit 58 periodisch die in 10B gezeigte Bremsübersteuerungsfreigabebeurteilung aus, um zu beurteilen, ob die ECU 20 den Bremsübersteuerungszustand freigeben oder beenden sollte oder nicht, um die Fahrsteuerung neu zu starten.
Wie es in 10A gezeigt ist, beurteilt, wenn die Bremsübersteuerungsübertragungsbeurteilung gestartet wird, die Einheit 58 in Schritt S101, ob der Betätigungsöldruck P1 den Bremsbetätigungsbeurteilungsschwellwert Th1 überschreitet (es wird auf 3 verwiesen). Wenn der Betätigungsöldruck P1 den Schwellwert Th1 nicht überschreitet, beurteilt die Einheit 58, dass, da der Fahrer keine Bremsbetätigung ausführt, die Fahrsteuerung fortgesetzt werden soll. Daher wird diese Übertragungsbeurteilung beendet.
Im Gegensatz dazu beurteilt, wenn der Betätigungsöldruck P1 den Schwellwert Th1 (JA in Schritt S101) überschreitet, die Einheit 58, dass der Fahrer die Bremsbetätigung ausführt. Dann beurteilt die Einheit 58 in Schritt S102, ob der Betätigungsöldruck P1 den Sollöldruck P2 überschreitet (es wird auf 3 verwiesen). Wenn der Betätigungsöldruck P1 den Sollöldruck P2 nicht überschreitet, beurteilt die Einheit 58, dass die Bremsbetätigung des Fahrers nicht ausreichend ist, um die Fahrsteuerung zu übersteuern. Daher wird diese Übertragungsbeurteilung beendet.
Im Gegensatz dazu beurteilt, wenn der Betätigungsöldruck P1 den Sollöldruck P2 überschreitet (JA in Schritt S102), die Einheit 58, dass die Bremsbetätigung des Fahrers die Fahrsteuerung übersteuern soll. Dann beurteilt die Einheit 58 in Schritt S103, dass die ECU 20 in den Bremsübersteuerungszustand übertragen werden sollte und setzt die ECU 20 das Bremsübersteuerungssignal auf den hohen Pegel. Daher wird die ECU 20 in den Bremsübersteuerungszustand zum Stoppen der Fahrsteuerung übertragen.
Nach der Übertragung des Bremsübertragungszustandes wird die Bremsübersteuerungsfreigabebeurteilung gestartet. Wie es in 10B gezeigt ist, beurteilt die Einheit 58 in Schritt S201, ob der Betätigungsöldruck P1 niedriger als der Bremsübersteuerungszustandfreigabeschwellwert Th2 ist oder nicht (es wird sich auf 3 bezogen). Wenn der Betätigungsöldruck P1 nicht niedriger als der Schwellwert Th2 ist, beurteilt die Einheit 58, dass der Betätigungsöldruck P1 noch unzureichend hoch ist, um die Fahrsteuerung zu übersteuern. Dann beurteilt die Einheit 58 in Schritt S202, ob der Betätigungsöldruck P1 niedriger als der Bremsbetätigungsfreigabebeurteilungsschwellwert Th3 ist oder nicht. Wenn der Betätigungsöldruck P1 nicht niedriger als der Schwellwert Th3 ist, beurteilt die Einheit 58, dass die Bremsbetätigung des Fahrers noch fortgesetzt wird. Daher beurteilt die Einheit 58, dass der Bremsübersteuerungszustand fortgesetzt werden sollte und diese Freigabebeurteilung wird beendet.
Im Gegensatz dazu beurteilt, wenn der Betätigungsöldruck P1 niedriger als der Schwellwert Th2 oder der Schwellwert Th3 ist (JA in Schritt S201 oder S202), die Einheit 58, dass die ECU 20 den Bremsübersteuerungszustand freigeben soll te oder die Bremsbetätigung des Fahrers beendet ist. Dann setzt die Einheit 58 in Schritt S203 das Bremsübersteuerungssignal auf den niedrigen Pegel, um den Bremsübersteuerungszustand freizugeben. Daher wird die ECU 20 in den Fahrsteuerzustand gesetzt, um die Fahrsteuerung neu zu starten. Anschließend startet die ECU 20 die in 10A gezeigte Bremsübersteuerungsübertragungsbeurteilung.
Als nächstes wird der Fahrzeuggeschwindigkeitseinstellprozess, der in der Sollachsendrehmomentberechnungseinheit 52 ausgeführt wird, unter Bezugnahme auf 11 beschrieben. 11 ist ein Fließbild, das den Fahrzeuggeschwindigkeitseinstellprozess zeigt, der in der Einheit 52 der ECU 20 ausgeführt wird.
Wie es in 11 gezeigt ist, berechnet die Einheit 61 der ECU 20 in Schritt S301 ein Sollachsendrehmoment. In Schritt S302 beurteilt die Einheit 62, ob sich die ECU 20 im Bremsübersteuerungszustand befindet oder nicht. Diese Beurteilung wird auf der Grundlage des Bremsübersteuerungssignals ausgeführt, das durch die Beurteilungen, die in den 10A und 10B gezeigt sind, bestimmt wird. Wenn die ECU 20 nicht in dem Bremsübersteuerungszustand eingestellt ist, sondern in dem Fahrsteuerzustand (NEIN in Schritt S302), berechnet die Einheit 62 in Schritt S303 die P-, I- und D-Komponenten in der PID-Steuerung bzw. -Regelung und summiert diese die Komponenten auf, um eine Rückkopplungskomponente zu erhalten. Dann gibt die Einheit 56 oder 59 der ECU 20 in Schritt S304 ein Steuersignal, das das in Schritt S301 berechnete Sollachsendrehmoment anzeigt, zu der ECU 30 oder der ECU 40 aus, um das Achsendrehmoment des Fahrzeuges auf das Sollachsendrehmoment zu steuern. Daher wird der Motor oder die Bremsvorrichtung des Fahrzeuges unter der Steuerung der ECU 30 oder der ECU 40 betrieben, um das mit dem Sollachsendrehmoment anzutreiben oder zu bremsen und fährt das Fahrzeug mit der Sollgeschwindigkeit.
Im Gegensatz dazu hält, wenn die ECU 20 in den Bremsübersteuerungszustand eingestellt ist (JA in Schritt S302), die Einheit 62 in Schritt S305 die Rück kopplungskomponente, die im Fahrsteuerzustand unmittelbar bevor der Übertragung in den Bremsübersteuerungszustand berechnet wurde, und nimmt diese die PID-Steuerung bzw. -Regelung vor, um die P- und I-Komponenten zu berechnen, während die I-Komponente auf Null zurückgesetzt wird, ohne dass die I-Komponente berechnet wird. Dann erzeugt in Schritt S306 die Einheit 56 oder 59 ein Steuersignal, das das vom Fahrer verlangte Antriebs- oder Bremsachsendrehmoment anzeigt, das aus der Hubposition des Fahrpedals oder dem Betätigungsöldruck P1 bestimmt wurde, und gibt diese dieses Signal zu der ECU 30 oder der ECU 40 aus. Daher wird der Motor oder die Bremsvorrichtung des Fahrzeugs unter der Steuerung der ECU 30 oder der ECU 40 betrieben, um das Fahrzeug mit dem vom Fahrer verlangten Antriebsachsendrehmoment oder Bremsachsendrehmoment zu beschleunigen oder zu verlangsamen. Beispielsweise wird das Fahrzeug im Ansprechen auf die Bremsbetätigung des Fahrers verlangsamt.
In dieser vorstehend beschriebenen Vorrichtung 5 werden folgende Wirkungen erhalten.
In diesem Ausführungsbeispiel berechnet die FF-Drehmomentberechnungseinheit 61 eine Aufschaltkomponente, die erforderlich ist, damit das Fahrzeug mit der Sollgeschwindigkeit gegen den Fahrwiderstand fährt, als ein Sollachsendrehmoment. Dieser Fahrwiderstand wird durch das Fahren des Fahrzeuges verursacht und ändert sich mit den Fahrumständen des Fahrzeuges. Wenn das Sollachsendrehmoment ein Sollbremsachsendrehmoment bezeichnet (oder eine von der Steuerung verlangte Bremskraft), berechnet die Bremsfahrermodellausführeinheit 57 ein vom Fahrer verlangtes Bremsachsendrehmoment (d. h. eine vom Fahrer verlangte Bremskraft) aus der Position des Bremspedals, die im Sensor 25 erfasst wurde. Wenn die Einheit 58 beurteilt, dass das vom Fahrer verlangte Bremsachsendrehmoment kleiner als das Sollbremsachsendrehmoment ist, nimmt die Bewirkungseinheit 59 die Fahrsteuerung für das Fahrzeug vor, um das Fahrzeug mit dem Sollbremsachsendrehmoment zu bremsen. Daher kann das Fahrzeug das Fahren mit der Sollgeschwindigkeit fort setzen. Wenn die Einheit 58 beurteilt, dass das vom Fahrer verlangte Bremsachsendrehmoment höher als das Sollbremsachsendrehmoment wird, stoppt die Einheit 59 die Fahrsteuerung. Daher wird das Fahrzeug durch das vom Fahrer verlangte Bremsachsendrehmoment durch den Fahrer manuell gebremst. Wenn das vom Fahrer verlangte Bremsachsendrehmoment, das das Sollbremsachsendrehmoment überschreitet, verringert wird, so dass dieses niedriger als das vorbestimmte Bremsachsendrehmoment ist, beurteilt die Einheit 58, dass die Bremsbetätigung freigegeben ist. Wenn die Einheit 58 beurteilt, dass das vom Fahrer verlangte Bremsachsendrehmoment, das das Sollbremsachsendrehmoment überschreitet, verringert ist, so dass es niedriger als das Sollbremsachsendrehmoment ist, oder wenn die Einheit 58 die Freigabe der Bremsbetätigung beurteilt, startet die Einheit 59 die Fahrsteuerung neu.
Daher wird, selbst wenn der Fahrwiderstand während des Fahrens des Fahrzeuges geändert wird, das Sollachsendrehmoment mit dem Fahrwiderstand geändert. In diesem Fall ändert sich das Zeitverhalten, mit dem die Einheit 58 beurteilt, dass das vom Fahrer verlangte Bremsachsendrehmoment niedriger als das Sollbremsachsendrehmoment wird, entsprechend dem Fahrwiderstand.
12A ist eine Ansicht, die das Neustartzeitverhalten der Fahrsteuerung exemplarisch zeigt, wenn das Fahrzeug auf einer nicht geneigten Straße fährt, 12B ist eine Ansicht, die das Neustartzeitverhalten der Fahrsteuerung exemplarisch zeigt, wenn der Straßengradient während des Stoppens der Fahrsteuerung erhöht wird, und 12C ist eine Ansicht, die das Neustartzeitverhalten der Fahrsteuerung exemplarisch zeigt, wenn der Straßengradient während des Stoppens der Fahrsteuerung verringert wird.
Unter der Annahme, dass nur der Berganstiegswiderstand beim Fahrwiderstand geändert wird, ändert sich das Sollachsendrehmoment, das in der Einheit 61 berechnet wird, mit dem Straßengradienten. Ferner hat, wenn die Einheit 58 das vom Fahrer verlangte Bremsachsendrehmoment mit dem Sollbremsachsen drehmoment vergleicht, das Sollachsendrehmoment einen negativen Wert. Wie es in 12A gezeigt ist, ist, wenn das Fahrzeug auf einer nicht geneigten Straße fährt oder wenn der Straßengradient zum Stoppzeitpunkt T1 der Fahrsteuerung der gleiche wie der Straßengradient zum Neustartzeitpunkt T2 der Fahrsteuerung ist, das Sollachsendrehmoment zum Neustartzeitpunkt T2 das gleiche wie zum Stoppzeitpunkt T1. Jedoch wird, wie es in 12B gezeigt ist, wenn der Straßengradient während des Stoppens der Fahrsteuerung erhöht wird, der Absolutwert des Sollachsendrehmoments (d. h. des Sollbremsachsendrehmoments) zum Neustartzeitpunkt T3 kleiner als der zum Stoppzeitpunkt T1. Daher liegt der Neustartzeitpunkt T3 später als der Neustartzeitpunkt T2. Im Gegensatz dazu wird, wie es in 12C gezeigt, wenn der Straßengradient während des Stoppens der Fahrsteuerung verringert wird, der Absolutwert das Sollachsendrehmoment zum Neustartzeitpunkt T4 kleiner als der zum Stoppzeitpunkt T1. Daher liegt der Neustartzeitpunkt T4 früher als der Neustartzeitpunkt T2.
Dementsprechend kann, selbst wenn der Fahrwiderstand während des Stoppens der Fahrsteuerung beträchtlich geändert wird, die Fahrsteuerung zu einem Zeitpunkt neu gestartet werden, der zum Neustarten der Fahrsteuerung geeignet ist, und kann das Sollantriebs- oder -bremsachsendrehmoment, das durch das Fahrzeug zum Neustartzeitpunkt vorgesehen wird, in angemessener Weise auf den Wert eingestellt werden, der dem Fahrwiderstand entspricht, um das Fahrzeug mit der Sollgeschwindigkeit gegen den Fahrwiderstand zu fahren. D. h., dass die Fahrsteuervorrichtung 5 in angemessener Weise die Fahrsteuerung entsprechend den Fahrumständen des Fahrzeuges neu starten kann, um die Fahrsteuerung gleichmäßig neu zu starten, ohne dass Unbehagen beim Fahrer bewirkt wird.
Die Einheit 61 übernimmt einen Berganstiegswiderstand, der sich mit einem Gradienten einer Straße, auf der das Fahrzeug fährt, ändert, als Fahrwiderstand. Dementsprechend kann, selbst wenn der Straßengradient während des Stoppens der Fahrsteuerung geändert wird, die Vorrichtung 5 in angemessener Weise die Fahrsteuerung neu starten, um das Fahrzeug mit dem Sollbremsachsendrehmoment zu bremsen, das dem Fahrwiderstand zum Neustartzeitpunkt entspricht.
Wenn dieser Straßengradient außerhalb eines begrenzten Bereiches, der durch ein Gesetz spezifiziert ist, ist, übernimmt die Einheit 61 den Berganstiegswiderstand als Fahrwiderstand nicht oder übernimmt diese den Berganstiegswiderstand auf der Grundlage eines Wertes des begrenzten Bereiches, der dem Straßengradienten am nächsten ist, als den Fahrwiderstand. Dementsprechend kann das Sollachsendrehmoment in angemessener Weise eingestellt werden.
Ein Sensor erfasst den Straßengradienten und die Einheit 61 nimmt ein Signal des Straßengradienten von dem Sensor auf und entfernt eine in dem Signal enthaltene Störgröße in einem Filterprozess. Dementsprechend kann die Einheit. 61 den Fahrwiderstand mit hoher Genauigkeit abschätzen.
Genauer gesagt führt die Einheit 61 den Filterprozess für das Signal des Straßengradienten bei einer Zeitkonstante aus, um ein gefiltertes Signal zu erhalten, berechnet diese eine Differenz zwischen dem Signal des Straßengradienten und dem gefilterten Signal, stellt diese eine zweite Zeitkonstante ein, so dass die zweite Konstante erhöht ist, wenn die Differenz klein wird, und führt diese den Filterprozess für das Signal des Straßengradienten bei der zweiten Zeitkonstante aus. Dementsprechend kann die Einheit 61 die Störgröße aus dem Signal effektiv entfernen, während eine Änderung des Straßengradienten korrekt abgeschätzt wird.
Die FB-Drehmomentberechnungseinheit 62 führt eine Rückkopplungsberechnung während der Fahrsteuerung der Einheiten 58 und 59 aus, um eine Rückkopplungskomponente, die in der Rückkopplungsberechnung erhalten wird, zum Sollachsendrehmoment zu addieren und um das Fahrzeug, das mit dem Sollachsendrehmoment, das die Rückkopplungskomponente enthält, gebremst wird, auf die Sollbeschleunigung zu steuern, und legt die Rückkopplungskompo nente auf einen Wert, der unmittelbar vor dem Stoppen der Fahrsteuerung erhalten wird, während des Stoppens der Fahrsteuerung fest, so dass die Einheiten 58 und 59 die Fahrsteuerung entsprechend dem Sollachsendrehmoment neu starten, das die Aufschaltkomponente und die Rückkopplungskomponente des festgelegten Wertes enthält.
Da das Sollachsendrehmoment die Rückkopplungskomponente enthält, kann die ECU 20 der Vorrichtung 5 das Fahrzeug auf die Sollgeschwindigkeit zuverlässig steuern. Da die Rückkopplungskomponente, die im Sollachsendrehmoment enthalten ist, während des Stoppens der Fahrsteuerung festgelegt ist, wird ferner das Sollachsendrehmoment nur mit dem Fahrwiderstand geändert. Dementsprechend kann im Vergleich mit einem Fall, wo die Einheiten 58 und 59 die Fahrsteuerung entsprechend dem Sollachsendrehmoment starten, das eine Rückkopplungskomponente enthält, die während des Stoppens der Fahrsteuerung änderbar ist, die Fahrsteuerung bei geeigneten Zeitverhalten neu gestartet werden.
Insbesondere wird die Rückkopplungsberechnung auf der Grundlage einer Differenz zwischen einer Ist-Beschleunigung des Fahrzeuges und einer normativen Beschleunigung ausgeführt, um die Differenz in dem Fahrzeug, das durch das Sollachsendrehmoment gebremst wird, das die Rückkopplungskomponente enthält, auf Null zu verringern. Die FB-Drehmomentberechnungseinheit 62 setzt die Sollbeschleunigung als die normative Beschleunigung während der Fahrsteuerung der Fahrsteuereinheit, ändert die normative Beschleunigung von der Sollbeschleunigung auf die Ist-Beschleunigung, wenn die Fahrsteuerung gestoppt wird, und ändert kontinuierlich die normative Beschleunigung von der Ist-Beschleunigung auf die Sollbeschleunigung, wenn die Fahrsteuerung neu gestartet wird.
Da sich die normative Beschleunigung auf die Ist-Beschleunigung ändert, wenn die Fahrsteuerung gestoppt wird, wird die Differenz während des Stoppens der Fahrsteuerung auf Null gesetzt. Dementsprechend kann, wenn die Fahrsteuerung neu gestartet wird, die Rückkopplungskomponente, die in der Rückkopplungsberechnung erhalten wird, ohne eine schnelle Erhöhung unmittelbar nach dem Neustart der Fahrsteuerung allmählich erhöht werden.
Ferner wird die normative Beschleunigung auf die Ist-Beschleunigung während des Bremsübersteuerungszustandes gesetzt. Daher kann beim Neustart der Fahrsteuerung die normative Beschleunigung von der Ist-Beschleunigung zur Sollbeschleunigung kontinuierlich geändert werden. Dementsprechend kann die schnelle Beschleunigung des Fahrzeuges unmittelbar nach dem Neustart der Fahrsteuerung verhindert werden und kann die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges nach dem Neustart der Fahrsteuerung allmählich und gleichmäßig geändert werden.
Diese Effekte, die durch das Ändern der normativen Beschleunigung von der Sollbeschleunigung zur Ist-Beschleunigung im Ansprechen auf das Stoppen der Fahrsteuerung erhalten werden, werden detailliert unter Bezugnahme auf die 13A und 13B beschrieben. 13A ist eine Ansicht, die die Differenz zwischen der normativen Beschleunigung Gn und der Ist-Beschleunigung Ga beispielhaft zeigt, wenn die normative Beschleunigung Gn auf die Sollbeschleunigung Gt festgelegt ist, während 13B eine Ansicht ist, die die Ist-Beschleunigung Ga beispielhaft zeigt, die geändert wird, um der normativen Beschleunigung Gn entsprechend diesem Ausführungsbeispiel zu folgen.
Wie es in 13A gezeigt ist, ist unter der Annahme, dass die normative Beschleunigung Gn auf die Sollbeschleunigung Gt festgelegt wird, ohne dass sich diese von der Sollbeschleunigung Gt zur Ist-Beschleunigung Ga im Ansprechen auf das Stoppen der Fahrsteuerung ändert, die normative Beschleunigung Gn immer eingestellt, um der Sollbeschleunigung Gt zu folgen. Im Ansprechen auf eine vom Fahrer verlangte Beschleunigung (als Verlangsamung bezeichnet) Gd entsprechend dem vom Fahrer verlangten Bremsachsendrehmoment wird die ECU 20 in den Bremsübersteuerungszustand in der Zeitperiode vom Zeitpunkt T10 bis T11 eingestellt. Zum Neustartzeitpunkt T11 der Fahrsteuerung nach dem Bremsübersteuerungszustand unterscheidet sich die Ist-Beschleunigung Ga, die durch die Anforderung des Fahrers eingestellt wird, von der Sollbeschleunigung Gt, so dass die Differenz zwischen der Ist-Beschleunigung Ga und der normativen Beschleunigung Gn bisweilen groß wird. In diesem Fall wird, wenn die Fahrsteuerung neu gestartet wird, die Rückkopplungskomponente, die in der PID-Steuerung berechnet wird, schnell oder diskontinuierlich erhöht. Daher verursacht diese schnelle Erhöhung der Rückkopplungskomponente beim Fahrer Unbehagen.
Im Gegensatz dazu wird, wie es in 13B gezeigt ist, die normative Beschleunigung Gn zum Zeitpunkt T12 von der Sollbeschleunigung Gt zur Ist-Beschleunigung Ga im Ansprechen auf das Stoppen der Fahrsteuerung geändert und wird die normative Beschleunigung Gn von der Ist-Beschleunigung Ga zur Sollbeschleunigung Gt in der Periode von der Zeit T13 zur Zeit T14 kontinuierlich und gleichmäßig geändert. Daher ist die Ist-Beschleunigung Ga im Wesentlichen gleich der normativen Beschleunigung Gn unmittelbar vor dem Neustartzeitpunkt T13 der Fahrsteuerung und wird diese nach dem Neustartzeitpunkt T13 kontinuierlich geändert, um der kontinuierlichen Änderung der normativen Beschleunigung Gn zu folgen. In diesem Fall kann, wenn die Fahrsteuerung neu gestartet wird, die schnelle oder diskontinuierliche Erhöhung der Rückführungskomponente verhindert werden.
Die Einheit 62 kann die normative Beschleunigung von der Sollbeschleunigung zur Ist-Beschleunigung im Ansprechen auf das Stoppen der Fahrsteuerung kontinuierlich ändern.
Ferner führt die Einheit 62 genauer gesagt eine Integralsteuerung auf der Grundlage der Differenz als die Rückkopplungsberechnung während der Fahrsteuerung aus, um eine integrale Komponente als die Rückkopplungskomponente zu berechnen, und setzt diese die integrale Komponente auf Null während des Stoppens der Fahrsteuereinheit zurück.
Bei der Rückkopplungsberechnung während der Fahrsteuerung werden die Proportionalsteuerung, die Integralsteuerung und die Differentialsteuerung normal ausgeführt. Zum gleichmäßigen Neustarten der Fahrsteuerung ohne eine schnelle Beschleunigung des Fahrzeuges sollte die Rückführkomponente im Wesentlichen auf Null zum Neustartzeitpunkt der Fahrsteuerung eingestellt werden. Zum zuverlässigen Einstellen der Rückkopplungskomponente auf Null zum Neustartzeitpunkt der Fahrsteuerung ist es bevorzugt, dass eine proportionale Komponente, eine integrale Komponente und eine differentiale Komponente, die in der Rückkopplungsberechnung erhalten werden, jeweils auf Null während des Stoppens der Fahrsteuerung zurückgesetzt werden. Jedoch ist es, da die normative Beschleunigung auf die Ist-Beschleunigung während des Stoppens der Fahrsteuerung eingestellt ist, nicht erforderlich, sowohl die proportionale als auch die differentiale Komponente zurückzusetzen. Im Gegensatz dazu ist es, da die integrale Komponente, die während des Stoppens der Fahrsteuerung berechnet wurde, einen Wert auf der Grundlage der Beschleunigungsdifferenz Da, die vor dem Stoppen der Fahrsteuerung eingestellt wurde, enthält, erforderlich, die integrale Komponente während des Stoppens der Fahrsteuerung zurückzusetzen. Da die integrale Komponente während des Stoppens der Fahrsteuerung zurückgesetzt wird, kann die Rückkopplungskomponente in zuverlässiger Weise zum Neustartzeitpunkt der Fahrsteuerung Null werden. Dementsprechend kann die Fahrsteuerung ohne eine schnelle Beschleunigung des Fahrzeuges gleichmäßig neu gestartet werden.
Die Einheit 58 beurteilt, wenn das vom Fahrer verlangte Bremsachsendrehmoment größer als ein Bremsbeurteilungsachsendrehmoment ist, dass die Bremsbetätigung ausgeführt wird, und stoppt die Fahrsteuerung, wenn das vom Fahrer verlangte Bremsachsendrehmoment größer als das Sollbremsachsendrehmoment und das Bremsbeurteilungsachsendrehmoment ist.
Selbst wenn das vom Fahrer verlangte Bremsachsendrehmoment nahe Null ist, führt die Einheit 58 bisweilen aufgrund der Nullpunktverschiebung eine Fehlbeurteilung aus, dass dieses Drehmoment auf einen vergleichsweise großen Wert gesetzt ist. Unter der Annahme, dass die Einheit 58 eine Beurteilung in Bezug auf das Stoppen der Fahrsteuerung unabhängig von dem Bremsbeurteilungsachsendrehmoment vornimmt, stoppt die Einheit 58 bisweilen die Fahrsteuerung aufgrund eines Fehlers. Jedoch beurteilt die Einheit 58, ob das vom Fahrer verlangte Bremsachsendrehmoment größer als das Bremsbeurteilungsachsendrehmoment ist oder nicht. Dementsprechend kann die Einheit 58 die Beurteilung über das Stoppen der Fahrsteuerung mit hoher Genauigkeit vornehmen.
Die Einheit 58 stellt den Bremsübersteuerungszustandfreigabeschwellwert Th2 niedriger als den Sollöldruck entsprechend dem Sollbremsachsendrehmoment ein und die Einheit 58 beurteilt bei einer Verringerung des Betriebsöldrucks, der den Sollöldruck überschreitet, im Ansprechen auf die Bremsbetätigung durch den Fahrer auf einen Wert, der niedriger als der Schwellwert Th2 ist, dass das vom Fahrer verlangte Bremsachsendrehmoment niedriger als das Sollbremsachsendrehmoment wird.
Da der Sollöldruck für die Beurteilung des Stoppens der Fahrsteuerung von dem Schwellwert Th2 für die Beurteilung des Neustarts der Fahrsteuerung abweicht, kann das Oszillieren, wie ein wiederholtes Ändern des Stoppens der Fahrsteuerung und des Neustarts der Fahrsteuerung, verhindert werden.
Ein Fahrsteuerprogramm wird in einem Computer der ECU 20 zum Betreiben der Vorrichtung 5 ausgeführt. Dieses Programm hat eine erste Routine für den Betrieb des Sollachsendrehmomentberechnungsblocks 71, eine zweite Routine für den Betrieb der Bremsfahrermodelausführeinheit 57 und eine dritte Routine für den Betrieb der Einheiten 58 und 59. In der ersten Routine wird ein Sollachsendrehmoment, das zum Steuern eines Fahrzeuges auf einen Sollfahrzu stand erforderlich ist, berechnet, so dass das Sollachsendrehmoment eine Aufschaltkomponente enthält, die erforderlich ist, damit das Fahrzeug im Sollfahrzustand entgegen einem durch das Fahrzeug verursachten Fahrwiderstand fährt. In der zweiten Routine wird ein vom Fahrer verlangtes Bremsachsendrehmoment des Fahrzeuges, das durch eine durch einen Fahrer des Fahrzeuges ausgeführte Bremsbetätigung erforderlich ist, berechnet. In der dritten Routine werden Steuerdaten erzeugt, so dass die entsprechend den Steuerdaten betriebene Vorrichtung 5 eine Fahrsteuerung für das Fahrzeug ausführt, um das Fahrzeug mit dem Sollachsendrehmoment zu fahren, das im ersten Programmabschnitt berechnet wurde, die Fahrsteuerung stoppt, wenn das vom Fahrer verlangte Bremsachsendrehmoment höher als das Sollachsendrehmoment, das im ersten Programmabschnitt berechnet wurde, ist, damit das Fahrzeug mit dem Fahrer verlangten Bremsachsendrehmoment fährt, beurteilt, wenn das vom Fahrer verlangte Bremsachsendrehmoment niedriger als ein Bremsbetätigungsfreigabebeurteilungsachsendrehmoment ist, dass die Bremsbetätigung freigegeben ist, und die Fahrsteuerung neu startet, wenn das vom Fahrer verlangte Bremsachsendrehmoment niedriger als das Sollbremsachsendrehmoment oder das Bremsbetätigungsfreigabebeurteilungsachsendrehmoment wird.
Daher kann die Vorrichtung 5 unter Verwendung des Programms betrieben werden.
Dieses Ausführungsbeispiel sollte nicht aufgefasst werden, dass es die vorliegende Erfindung auf die Struktur des Ausführungsbeispiels begrenzt, und die Struktur dieser Erfindung kann mit der auf der Grundlage des Standes der Technik kombiniert werden. Beispielsweise setzt sich in diesem Ausführungsbeispiel der Fahrwiderstand aus dem Luftwiderstand, dem Wankwiderstand, dem Beschleunigungswiderstand und dem Berganstiegswiderstand zusammen. Jedoch kann sich der Fahrwiderstand aus einigen dieser Widerstände zusammensetzen oder kann sich dieser zusätzlich aus einem anderen Widerstand oder anderen Widerständen zusammensetzen.
Ferner beurteilt, wenn der Betätigungsöldruck niedriger als der Schwellwert Th2 oder Th3 wird, die Einheit 58, dass der Bremsübersteuerungszustand freigegeben werden sollte (siehe 3), und der Bremsübersteuerungszustand wird freigegeben oder beendet. Jedoch zeigt, wenn das Sollachsendrehmoment, das in der Einheit 52 berechnet wurde, oder die Sollbeschleunigung, die in der Einheit 51 berechnet wurde, einen negativen Wert hat, um das Fahrzeug mit dem Sollbremsmoment zu bremsen, der Block 71 an, dass das Fahrzeug verlangsamt werden sollte, und die Einheit 58 setzt den Sollöldruck auf einen Wert entsprechend dem berechneten Sollachsendrehmoment oder der berechneten Sollbeschleunigung. In diesem Fall kann, wenn der Betätigungsöldruck (d. h. die vom Fahrer verlangte Bremskraft) niedriger als der Sollöldruck oder der Schwellwert Th2 (d. h. die von der Steuerung verlangte Bremskraft) wird, die Einheit 58 beurteilen, dass der Bremsübersteuerungszustand freigegeben ist. Im Gegensatz dazu zeigt, wenn das Sollachsendrehmoment oder die Sollbeschleunigung einen positiven Wert hat, um das Fahrzeug mit dem Sollantriebsdrehmoment anzutreiben, der Block 71 an, dass das Fahrzeug angetrieben oder beschleunigt werden soll, und kein Sollöldruck wird eingestellt. In diesem Fall kann, wenn der Betätigungsöldruck (d. h. die vom Fahrer verlangte Bremskraft) niedriger als der Bremsbetätigungsfreigabebeurteilungsschwellwert Th3 wird, die Einheit 58 beurteilen, dass der Bremsübersteuerungszustand freigegeben ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- JP 2008-307552 [0001]
- JP 2005-255146 [0005]

Claims

Eine Fahrsteuervorrichtung, die aufweist: eine Berechnungseinheit für eine von der Steuerung verlangte Antriebs- oder Bremskraft, die eine von der Steuerung verlangte Antriebskraft oder eine von der Steuerung verlangte Bremskraft, die erforderlich ist, um ein Fahrzeug auf einen Sollfahrzustand zu steuern, aus einem Fahrwiderstand berechnet, der durch das Fahrzeug verursacht wird, so dass die Antriebs- oder Bremskraft eine Aufschaltkomponente enthält, die erforderlich ist, damit das Fahrzeug im Sollfahrzustand entgegen dem Fahrwiderstand fährt, eine Berechnungseinheit für eine vom Fahrer verlangte Bremskraft, die eine vom Fahrer verlangte Bremskraft des Fahrzeuges berechnet, die durch eine Bremsbetätigung erforderlich ist, die durch einen Fahrer des Fahrzeuges ausgeführt wird, und eine Fahrsteuereinheit, die eine Fahrsteuerung für das Fahrzeug ausführt, um das Fahrzeug mit der von der Steuerung verlangten Antriebs- oder Bremskraft zu fahren, die durch die Berechnungseinheit für die von der Steuerung verlangte Antriebs- oder Bremskraft berechnet wurde, die Fahrsteuerung stoppt, wenn die vom Fahrer verlangte Bremskraft höher als die von der Steuerung verlangte Bremskraft ist, damit das Fahrzeug mit der vom Fahrer verlangten Bremskraft fährt, die beurteilt, wenn die vom Fahrer verlangte Bremskraft niedriger als ein Bremsbetätigungsfreigabebeurteilungsschwellwert wird, dass die Bremsbetätigung freigegeben ist, und die Fahrsteuerung neu startet, wenn die vom Fahrer verlangte Bremskraft niedriger als die von der Steuerung verlangte Bremskraft oder der Bremsbetätigungsfreigabebeurteilungsschwellwert wird.
Die Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Berechnungseinheit für die von der Steuerung verlangte Antriebs- oder Bremskraft zumindest einen Berganstiegswiderstand auf der Grundlage eines Gradienten einer Straße, auf der das Fahrzeug fährt, als den Fahrwiderstand übernimmt.
Die Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei, wenn der Straßengradient außerhalb eines durch Gesetz spezifizierten, begrenzten Bereiches ist, die Berechnungseinheit für die von der Steuerung verlangte Antriebs- oder Bremskraft den Berganstiegswiderstand als den Fahrwiderstand nicht übernimmt oder den Berganstiegswiderstand auf der Grundlage eines Wertes des begrenzten Bereiches am nächsten zum Straßengradienten als den Fahrwiderstand übernimmt.
Die Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei ein Sensor den Straßengradienten erfasst und die Berechnungseinheit für die von der Steuerung verlangte Antriebs- oder Bremskraft ein Signal des Straßengradienten von dem Sensor aufnimmt und in dem Signal enthaltene Störgrößen in einem Filterprozess entfernt.
Die Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Berechnungseinheit für die von der Steuerung verlangte Antriebs- oder Bremskraft den Filterprozess für das Signal des Straßengradienten mit einer ersten Konstante zum Erhalten eines gefilterten Signals ausführt, eine Differenz zwischen dem Signal des Straßengradienten und dem gefilterten Signal berechnet, eine zweite Zeitkonstante einstellt, so dass bei klein werdender Differenz die zweite Zeitkonstante erhöht wird, und den Filterprozess für das Signal des Straßengradienten mit der zweiten Zeitkonstante ausführt.
Die Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Berechnungseinheit für die von der Steuerung verlangte Antriebs- oder Bremskraft eine Rückkopplungsberechnung während der Fahrsteuerung der Fahrsteuereinheit ausführt, um eine Rückkopplungskomponente, die in der Rückkopplungsberechnung erhalten wird, zur durch die Steuerung verlangten Antriebs- oder Bremskraft zu addieren, und um dass Fahrzeug, das mit der durch die Steuerung verlangten Antriebs- oder Bremskraft, die die Rückführkomponente enthält, angetrieben oder gebremst wird, auf den Sollfahrzustand zu steuern, und die Rückführkomponente auf einen Wert festlegt, der unmittelbar vor dem Stoppen der Fahrsteuerung durch die Fahrsteu ereinheit erhalten wurde, während des Stoppens der Fahrsteuerung, so dass die Fahrsteuereinheit die Fahrsteuerung entsprechend der von der Steuerung verlangten Antriebs- oder Bremskraft neu startet, die die Aufschaltkomponente und die Rückführkomponente des festgelegten Wertes enthält.
Die Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Rückführberechnung auf der Grundlage einer Differenz zwischen einer Ist-Beschleunigung des Fahrzeuges und einer normativen Beschleunigung ausgeführt wird, um die Differenz in dem Fahrzeug, das durch die von der Steuerung verlangte Antriebs- oder Bremskraft, die die Rückführkomponente enthält, angetrieben oder gebremst wird, auf Null zu verringern, und wobei die Berechnungseinheit für die von der Steuerung verlangte Antriebs- oder Bremskraft eine Sollbeschleunigung, die den Sollfahrzustand darstellt, als die normative Beschleunigung während der Fahrsteuerung der Fahrsteuereinheit einstellt, die normative Beschleunigung von der Sollbeschleunigung auf die Ist-Beschleunigung ändert, wenn die Fahrsteuereinheit die Fahrsteuerung stoppt, und die normative Beschleunigung von der Ist-Beschleunigung auf die Sollbeschleunigung kontinuierlich ändert, wenn die Fahrsteuereinheit die Fahrsteuerung neu startet.
Die Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Berechnungseinheit für die von der Steuerung verlangte Antriebs- oder Bremskraft eine Integralsteuerung auf der Grundlage der Differenz als die Rückführberechnung während der Fahrsteuerung ausführt, um eine Integralkomponente als Rückführkomponente zu berechnen, und die Integralkomponente zu einem Neustartzeitpunkt der Fahrsteuerung auf Null zurücksetzt.
Die Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Berechnungseinheit für die von der Steuerung verlangte Antriebs- oder Bremskraft eine Proportionalsteuerung, eine Integralsteuerung und eine Differentialsteuerung auf der Grundlage der Differenz als Rückführberechnung während der Fahrsteuerung ausführt, um eine Summe einer Proportionalkomponente, einer Integralkomponente und einer Diffe rentialkomponente als die Rückführkomponente zu berechnen, und nur die Integralkomponente zu einem Neustartzeitpunkt der Fahrsteuerung auf Null zurücksetzt.
Die Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Fahrsteuereinheit beurteilt, wenn die vom Fahrer verlangte Bremskraft höher als ein Bremsbetätigungsbeurteilungsschwellwert ist, dass die Bremsbetätigung ausgeführt wird, und die Fahrsteuerung stoppt, wenn die vom Fahrer verlangte Bremskraft höher als der Bremsbetätigungsbeurteilungsschwellwert und die von der Steuerung verlangte Bremskraft ist.
Die Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Fahrsteuereinheit einen ersten Beurteilungsschwellwert auf einen niedrigeren Wert als die von der Steuerung verlangte Bremskraft einstellt und, wenn die vom Fahrer verlangte Bremskraft, die höher als die von der Steuerung verlangte Bremskraft ist, verringert wird, so dass diese niedriger als der erste Beurteilungsschwellwert ist, beurteilt, dass die vom Fahrer verlangte Bremskraft niedriger als die von der Steuerung verlangte Bremskraft wird.
Die Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Fahrsteuereinheit die Fahrsteuerung neu startet, wenn das Fahrzeug durch die von der Steuerung verlangte Bremskraft gebremst wird und die vom Fahrer verlangte Bremskraft niedriger als die von der Steuerung verlangte Bremskraft wird, und die Fahrsteuerung neu startet, wenn das Fahrzeug durch die von der Steuerung verlangte Antriebskraft angetrieben wird und die vom Fahrer verlangte Bremskraft niedriger als der Bremsbetätigungsfreigabebeurteilungsschwellwert wird.
Die Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei sich der Fahrwiderstand aus einem Wankwiderstand, der sich mit einem Gewicht des Fahrzeuges oder einem Wankwiderstandskoeffizienten ändert, einem Luftwiderstand, der sich mit einer Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges oder einem projizierten Bereich des Fahr zeuges auf seine vordere Ebene ändert, einem Berganstiegswiderstand, der sich mit einem Gradienten einer Straße, auf der das Fahrzeug fährt, ändert, und einem Beschleunigungswiderstand, der sich mit einer Beschleunigung oder Verlangsamung des Fahrzeugs ändert, zusammensetzt.
Ein Fahrsteuerprogramm, das in einem Computer ausgeführt wird, um eine Fahrsteuervorrichtung zu betreiben, die aufweist: eine Berechnungsroutine für eine von der Steuerung verlangte Antriebs- oder Bremskraft, die eine von der Steuerung verlangte Antriebs- oder Bremskraft, die erforderlich ist, um ein Fahrzeug auf einen Sollfahrzustand zu steuern, aus einem Fahrwiderstand berechnet, der durch das Fahrzeug verursacht wird, so dass die Antriebs- oder Bremskraft eine Aufschaltkomponente enthält, die erforderlich ist, damit das Fahrzeug im Sollfahrzustand entgegen dem Fahrwiderstand fährt, eine Berechnungsroutine für die vom Fahrer verlangte Bremskraft, die eine vom Fahrer verlangte Bremskraft des Fahrzeuges berechnet, die durch eine Bremsbetätigung erforderlich ist, die durch einen Fahrer des Fahrzeuges ausgeführt wird, und eine Fahrsteuerroutine, die eine Fahrsteuerung für das Fahrzeug ausführt, damit das Fahrzeug durch die von der Steuerung verlangte Antriebs- oder Bremskraft fährt, die in der Berechnungsroutine für die von der Steuerung verlangte Antriebs- oder Bremskraft berechnet wurde, die Fahrsteuerung stoppt, wenn die vom Fahrer verlangte Bremskraft höher als die von der Steuerung verlangte Bremskraft ist, damit das Fahrzeug mit der vom Fahrer verlangten Bremskraft fährt, beurteilt, wenn die vom Fahrer verlangte Bremskraft niedriger als ein Bremsbetätigungsfreigabebeurteilungsschwellwert wird, dass die Bremsbetätigung freigegeben ist, und die Fahrsteuerung neu startet, wenn die vom Fahrer verlangte Bremskraft niedriger als die von der Steuerung verlangte Bremskraft oder der Bremsbetätigungsfreigabebeurteilungsschwellwert wird.