DE102015016510A1

DE102015016510A1 - Vorrichtung zum Erkennen eines Fahrzeug-Fahrzustands

Info

Publication number: DE102015016510A1
Application number: DE102015016510.0A
Authority: DE
Inventors: Nagatomo Harata; Masashi Ebata
Original assignee: Keihin Corp
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2015-01-08
Filing date: 2015-12-18
Publication date: 2016-07-14
Anticipated expiration: 2035-12-19
Also published as: JP6444738B2; DE102015016510B4; JP2016124513A

Abstract

Eine Vorrichtung zum Erkennen eines Fahrzustands, die einen Fahrzustand eines Fahrzeugs erkennt, beinhaltet eine Einheit zum Berechnen der virtuellen Drehgeschwindigkeit eines Hinterrades, die eine virtuelle Drehgeschwindigkeit eines Hinterrades des Fahrzeugs berechnet, unter Verwendung von Parametern in Bezug auf einen Verbrennungsmotor und ein Getriebe des Fahrzeugs, eine Einheit zum Berechnen einer Drehgeschwindigkeit eines getriebenen Rades, die die Drehgeschwindigkeit eines Vorderrades unter Verwendung eines Erkennungsergebnisses eines Sensors für eine Drehgeschwindigkeit eines getriebenen Rades (Vorderrad) berechnet, und eine Fahrzustandserkennungseinheit, die den Fahrzustand anhand eines Vergleichs zwischen der virtuellen Drehgeschwindigkeit des Hinterrades, berechnet von der Einheit zum Berechnen einer virtuellen Drehgeschwindigkeit des Hinterrades, und der Drehgeschwindigkeit des Vorderrades erkennt, berechnet von der Einheit zum Berechnen der Drehgeschwindigkeit des getriebenen Rades.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeug-Fahrzustands-Erkennungsvorrichtung, die einen Fahrzustand eines Fahrzeugs erkennt.
In den letzten Jahren wurde zum Steuern eines Fahrzustands eines Fahrzeugs eine Fahrzeug-Fahrzustands-Erkennungsvorrichtung realisiert, die den Fahrzustand des Fahrzeugs erkennt (detektiert). Als eine Fahrsteuerung unter Verwendung eines Erkennungsergebnisses der Fahrzeug-Fahrzustands-Erkennungsvor-richtung wurde eine Steuerung des Fahrens mit konstanter Geschwindigkeit (Geschwindigkeitsregelung) realisiert. Bei der Steuerung des Fahrens mit konstanter Geschwindigkeit wird eine Motorleistung so gesteuert, dass ein Fahrzeug mit einer voreingestellten Fahrzeuggeschwindigkeit fährt.
Bei einer solchen Steuerung des Fahrens mit konstanter Geschwindigkeit wird, während der Steuerung des Fahrens mit konstanter Geschwindigkeit, wenn das Fahrzeug in einen Rutschfahrzustand, in dem das Fahrzeug fährt, während ein Rad auf einer rauen Straße wie zum Beispiel einer matschigen Straße rutscht, in einen Fahrzustand mit ausgekuppelter Kupplung, einschließlich mit halb gedrückter Kupplung, oder in einen Wheelie-Zustand gerät, in dem ein Zustand, in dem ein Vorderrad nicht mit der Fahrbahnoberfläche in Kontakt ist, gehalten wird, ein Befehl zum Erhöhen der Motorgeschwindigkeit ausgegeben, um die eingestellte Fahrzeuggeschwindigkeit zu halten. Das heißt, es tritt eine solche Situation ein, dass ein Zustand beibehalten wird, in dem die Motordrehzahl hochfährt. Wenn also ein solcher Zustand bei der Steuerung des Fahrens mit konstanter Geschwindigkeit erkannt wird, dann wird die Steuerung des Fahrens mit konstanter Geschwindigkeit im Allgemeinen gestoppt.
Die japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. 2003-211998 betrifft eine Steuervorrichtung für ein Fahren mit konstanter Geschwindigkeit und offenbart insbesondere eine Konfiguration, bei der ein Übersetzungsverhältnis eines manuellen Getriebes durch Dividieren der Motordrehzahl von einem Motordrehzahlsensor durch ein Fahrzeuggeschwindigkeitssignal von einem in einem Antriebsrad montierten Radgeschwindigkeitssensor und ein Pseudo-Fahrzeuggeschwindigkeitssignal durch Dividieren der Motordrehzahl vom Motordrehzahlsensor durch das Übersetzungsverhältnis berechnet wird. Spezieller, die japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. 2003-211998 offenbart eine Konfiguration, bei der eine Fahrzeuggeschwindigkeitsabweichung, die ein absoluter Wert eines durch Subtrahieren des Pseudo-Fahrzeuggeschwindigkeitssignals von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssignal vom Radgeschwindigkeitssensor erhaltenen Wertes ist, während der Steuerung für ein Fahren mit konstanter Geschwindigkeit berechnet wird, und wenn die Fahrzeuggeschwindigkeitsabweichung gleich oder größer als ein voreingestellter vorbestimmter Wert ist, die Steuerung des Fahrens mit konstanter Geschwindigkeit gestoppt wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Gemäß den von den vorliegenden Erfindern durchgeführten Studien bei der herkömmlichen Steuerung für ein Fahren mit konstanter Geschwindigkeit ist die Konfiguration jedoch derart, dass der Rutschfahrzustand unter Verwendung von mehreren Radgeschwindigkeitssensoren erkannt wird, die jeweils an einem Vorderrad und einem Hinterrad vorgesehen sind, der Fahrzustand mit ausgekuppelter Kupplung unter Verwendung eines Hydrauliksensors der Kupplung erkannt wird, und der Wheelie-Zustand unter Verwendung eines Kippwinkelsensors erkannt wird. Daher werden mehrere Sensoren und verschiedene Sensoren wie zum Beispiel ein dedizierter Sensor benötigt, was die Kosten erhöht. Ferner kann gemäß der Konfiguration der japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. 2003-211998 , obwohl das Auskuppeln der Kupplung unter Verwendung eines im Antriebsrad vorgesehenen Radgeschwindigkeitssensors erkannt werden kann, möglicherweise ein Fahrzustand vorliegen, bei dem der Wheelie-Zustand oder dergleichen nicht erkannt werden kann.
Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die obigen Probleme gemacht, und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Fahrzeug-Fahrzustands-Erkennungsvorrichtung bereitzustellen, die eine passende Steuerung entsprechend einem Fahrzeugzustand zu geringen Kosten durch Erkennen eines Fahrzustands eines Fahrzeugs unter Verwendung einer minimalen Anzahl von notwendigen Sensoren ausführen kann, ohne einen dedizierten Sensor bereitzustellen.
Zum Lösen der obigen Aufgabe besteht ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung darin, eine Fahrzeug-Fahrzustands-Erkennungsvorrichtung bereitzustellen, die einen Fahrzustand eines Fahrzeugs erkennt, wobei ein Hinterrad ein Antriebsrad ist und ein Vorderrad ein getriebenes Rad ist, wobei die Fahrzeug-Fahrzustands-Erkennungsvorrichtung eine Einheit zum Berechnen der virtuellen Drehgeschwindigkeit des Hinterrads, die eine virtuelle Drehgeschwindigkeit des Hinterrads des Fahrzeugs berechnet, basierend auf Parametern in Bezug auf einen Verbrennungsmotor und ein Getriebe des Fahrzeugs, eine Einheit zum Berechnen der Drehgeschwindigkeit des getriebenen Rads, die eine Drehgeschwindigkeit des Vorderrads basierend auf einem Erkennungsergebnis eines Drehgeschwindigkeitssensors des Vorderrads berechnet, und eine Fahrzustandserkennungseinheit umfasst, die den Fahrzustand anhand eines Vergleichs zwischen einer virtuellen Drehgeschwindigkeit des Hinterrads, berechnet von der Einheit zum Berechnen der virtuellen Drehgeschwindigkeit des Hinterrades, und einer Drehgeschwindigkeit des Vorderrades, berechnet von der Einheit zum Berechnen der Drehgeschwindigkeit des getriebenen Rades, erkennt.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung, zusätzlich zum ersten Aspekt, sind die Parameter die Anzahl von Umdrehungen des Verbrennungsmotors und ein Übersetzungsverhältnis des Getriebes.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist, zusätzlich zum ersten oder zweiten Aspekt, der Fahrzustand einer von einem Wheelie-Zustand, Rutschfahrzustand und einem Fahrzustand, während ein Auskopplungsbetrieb einer Kupplung ausgeführt wird.
Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung, zusätzlich zum ersten bis dritten Aspekt, erkennt die Fahrzustanderkennungseinheit den Fahrzustand basierend auf einer Übergangsrichtung in einem Bereich, der durch eine Beziehung zwischen der Drehgeschwindigkeit des Vorderrades und der virtuellen Drehgeschwindigkeit des Hinterrades bestimmt wird, zu einem Zeitpunkt des Übergangs von dem Bereich, in dem eine Korrelation zwischen der Drehgeschwindigkeit des Vorderrades und der virtuellen Drehgeschwindigkeit des Hinterrades besteht, in den Bereich, in dem keine Korrelation dazwischen besteht.
Gemäß der Konfiguration des ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung erkennt die Fahrzeug-Fahrzustands-Erkennungsvorrichtung den Fahrzustand des Fahrzeugs, in dem das Hinterrad das Antriebsrad ist und das Vorderrad das getriebene Rad ist. Die Fahrzeug-Fahrzustands-Erkennungsvorrichtung beinhaltet die Einheit zum Berechnen der virtuellen Drehgeschwindigkeit des Hinterrads, die die virtuelle Drehgeschwindigkeit des Hinterrads des Fahrzeugs basierend auf den Parametern in Bezug auf den Verbrennungsmotor und das Getriebe des Fahrzeugs berechnet. Die Fahrzeug-FahrzustandsErkennungsvorrichtung enthält ferner die Einheit zum Berechnen der Drehgeschwindigkeit des getriebenen Rades, die die Drehgeschwindigkeit des Vorderrades basierend auf einem Erkennungsergebnis eines Drehgeschwindigkeitssensors des Vorderrads berechnet, und die Fahrzustanderkennungseinheit, die den Fahrzustand gemäß dem Vergleich zwischen der virtuellen Drehgeschwindigkeit des Hinterrades, berechnet von der Einheit zum Berechnen der virtuellen Drehgeschwindigkeit des Hinterrads, und der Drehgeschwindigkeit des Vorderrades erkennt, berechnet von der Einheit zum Berechnen der Drehgeschwindigkeit des getriebenen Rades. Demgemäß wird der Fahrzustand des Fahrzeugs unter Verwendung einer minimalen Anzahl von notwendigen Sensoren erkannt, ohne einen dedizierten Sensor bereitzustellen. Demzufolge kann eine Fahrzeug-Fahrzustands-Erkennungsvorrichtung zu niedrigen Kosten realisiert werden, die eine passende Steuerung gemäß dem Fahrzustand ausführen kann.
Gemäß der Konfiguration des zweiten Aspekts der vorliegenden Erfindung beinhalten die Parameter die Anzahl von Umdrehungen des Verbrennungsmotors und das Übersetzungsverhältnis des Getriebes, und so kann der Fahrzustand des Fahrzeugs unter Verwendung einer minimalen Anzahl von notwendigen Sensoren erkannt werden, ohne einen dedizierten Sensor bereitzustellen.
Gemäß der Konfiguration des dritten Aspekts der vorliegenden Erfindung beinhaltet der Fahrzustand einen jeglichen von dem Wheelie-Zustand, dem Rutschfahrzustand und dem Fahrzustand mit ausgekuppelter Kupplung. Demzufolge kann der Wheelie-Zustand, der Rutschfahrzustand oder der Zustand mit ausgekuppelter Kupplung unter Verwendung einer minimalen Anzahl von notwendigen Sensoren erkannt werden, ohne einen dedizierten Sensor bereitzustellen.
Gemäß der Konfiguration des vierten Aspekts der vorliegenden Erfindung erkennt die Fahrzustandserkennungseinheit den Fahrzustand basierend auf der Übergangsrichtung in dem Bereich, der durch die Beziehung zwischen der Drehgeschwindigkeit des Vorderrades und der virtuellen Drehgeschwindigkeit des Hinterrads bestimmt ist, zu einem Zeitpunkt des Übergangs von dem Bereich, in dem eine Korrelation zwischen der Drehgeschwindigkeit des Vorderrades und der virtuellen Drehgeschwindigkeit des Hinterrads besteht, in den Bereich, in dem keine Korrelation dazwischen besteht. Folglich kann der Fahrzustand des Fahrzeugs zuverlässiger und zweckmäßiger unter Verwendung einer minimalen Anzahl von notwendigen Sensoren erkannt werden, ohne einen dedizierten Sensor bereitzustellen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Fahrzeug-Fahrzustands-Erkennungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ist ein Diagramm, das einen Koeffizienten für jede Gangposition zeigt, zu multiplizieren mit der Anzahl von Umdrehungen eines Verbrennungsmotors, zum Zeitpunkt des Berechnens einer virtuellen Drehgeschwindigkeit eines Hinterrades in der Ausführungsform;
3 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen einer Drehgeschwindigkeit eines Vorderrades und der virtuellen Drehgeschwindigkeit des Hinterrades in der Ausführungsform zeigt; und
4 ist ein Diagramm, das einen Fahrzustand eines Fahrzeugs für jede Übergangsrichtung in der in 3 gezeigten Beziehung in der Ausführungsform zeigt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Ausführungsformen einer Fahrzeug-Fahrzustands-Erkennungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend mit Bezug auf die Begleitzeichnungen ausführlich erläutert.
<Konfiguration einer Fahrzeug-Fahrzustands-Erkennungsvorrichtung>
Eine Konfiguration einer Fahrzeug-Fahrzustands-Erkennungsvorrichtung 1 gemäß einer Ausführungsform wird ausführlich mit Bezug auf die 1 und 2 beschrieben.
1 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration der Fahrzeug-Fahrzustands-Erkennungsvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. 2 ist ein Diagramm, das einen Koeffizienten für jede Gangposition zeigt, zu multiplizieren mit der Anzahl von Umdrehungen eines Verbrennungsmotors, zum Zeitpunkt des Berechnens einer virtuellen Drehgeschwindigkeit eines Hinterrads in der vorliegenden Ausführungsform.
Wie in 1 gezeigt, ist die Fahrzeug-Fahrzustands-Erkennungsvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform an einem Fahrzeug (nicht gezeigt) montiert, typischerweise an einem Fahrzeug des Satteltyps, wie z. B. einem Motorrad, und beinhaltet einen Gangpositionssensor 2, einen Kurbelwinkelsensor 3, einen Sensor 4 für die Drehgeschwindigkeit eines getriebenen Rades (Vorderrad), und eine ECU (elektronische Steuereinheit) 5. Der Gangpositionssensor 2, der Kurbelwinkelsensor 3 und der Sensor 4 für die Drehgeschwindigkeit des getriebenen Rades (Vorderrad), eine Drosselmotortreiberschaltung 6 und ein Drosselmotor 7 sind Bestandteile des Fahrzeugs. In einem Fahrzeug, in dem eine Fahrzeug-Fahrzustands-Erkennungsvorrichtung 1 montiert ist, ist typischerweise ein Hinterrad ein Antriebsrad, auf das eine Antriebskraft des Verbrennungsmotors übertragen wird, und ein Vorderrad ist ein getriebenes Rad, auf das die Antriebskraft des Verbrennungsmotors nicht übertragen wird.
Speziell, der Gangpositionssensor 2 erkennt eine Gangposition eines Getriebes (nicht gezeigt) des Fahrzeugs (ein Parameter in Bezug auf das Getriebe), und gibt ein elektrisches Signal, das die auf diese Weise erkannte Gangposition anzeigt, an eine Einheit 52 zum Berechnen einer virtuellen Drehgeschwindigkeit des Hinterrads der ECU 5 ein.
Der Kurbelwinkelsensor 3 erkennt einen Kurbelwinkel eines Motors (ein Parameter in Bezug auf den Verbrennungsmotor), der ein Verbrennungsmotor als Antriebsquelle (nicht gezeigt) des Fahrzeugs ist, und gibt ein elektrisches Signal, das den auf diese Weise erkannten Kurbelwinkel anzeigt, in eine Einheit 51 zum Berechnen der Drehgeschwindigkeit der ECU 5 ein.
Der Sensor 4 für die Drehgeschwindigkeit des getriebenen Rades (Vorderrad) gibt ein Impulssignal, das eine Drehgeschwindigkeit Vf des Vorderrades, welches ein getriebenes Rad ist, anzeigt, in eine Einheit 53 zum Berechnen der Drehgeschwindigkeit des getriebenen Rades ein.
Die ECU 5 beinhaltet die Einheit 51 zum Berechnen der Drehgeschwindigkeit, die Einheit 52 zum Berechnen der virtuellen Drehgeschwindigkeit des Hinterrades, die Einheit 53 zum Berechnen der Drehgeschwindigkeit des getriebenen Rades, eine Fahrzustandserkennungseinheit 54 und eine Fahrzustandssteuereinheit 55. Die ECU 5 beinhaltet eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) und einen Speicher (beide nicht gezeigt) zum Steuern des Betriebs der Drosselmotortreiberschaltung 6 und des Drosselmotors 7. Die Einheit 51 zum Berechnen der Drehgeschwindigkeit, die Einheit 52 zum Berechnen der virtuellen Drehgeschwindigkeit des Hinterrades, die Einheit 53 zum Berechnen der Drehgeschwindigkeit des getriebenen Rades, die Fahrzustandserkennungseinheit 54 und die Fahrzustandssteuereinheit 55 sind typischerweise Funktionsblöcke, die realisiert werden, wenn die CPU eine Rechenverarbeitung durchführt. Diese Einheiten können jedoch jeweils als ein elektrischer Schaltkreis konfiguriert sein.
Der Einheit 51 zum Berechnen der Drehgeschwindigkeit wird ein elektrisches Signal eingegeben, das den Kurbelwinkel des Motors vom Kurbelwinkelsensor 3 anzeigt, und sie berechnet eine Drehgeschwindigkeit NE des Motors basierend auf einer Änderung eines Wertes des Kurbelwinkels pro kurzer Zeit (Geschwindigkeit des Kurbelwinkels). Die auf diese Weise von der Einheit 51 zum Berechnen der Drehgeschwindigkeit berechnete Drehgeschwindigkeit NE des Motors wird in der Einheit 52 zum Berechnen der virtuellen Drehgeschwindigkeit des Hinterrades verwendet.
Der Einheit 52 zum Berechnen der virtuellen Drehgeschwindigkeit des Hinterrades wird ein elektrisches Signal eingegeben, das eine Gangposition des Getriebes vom Gangpositionssensor 2 anzeigt, und sie verwendet die von der Einheit 51 zum Berechnen der Drehgeschwindigkeit berechnete Drehgeschwindigkeit NE des Motors. Ferner bezieht sich die Einheit 52 zum Berechnen der virtuellen Drehgeschwindigkeit des Hinterrads auf eine Tabelle (Tabellendaten), in der die Gangposition und der Koeffizient miteinander assoziiert sind, die zuvor im Speicher gespeichert wurden und in 2 dargestellt sind. Die Koeffizienten k1 bis k6 in der Tabelle in 2 sind Koeffizienten, die entsprechend der Gangposition des Getriebes definiert sind, und werden typischerweise so eingestellt, dass sie eine Größenrelation von k1 < k2 < k3 < k4 < k5 < k6 haben.
Speziell, die Einheit 52 zum Berechnen der virtuellen Drehgeschwindigkeit des Hinterrads bezieht sich auf die Tabelle in 2, um einen jeglichen der Koeffizienten k1 bis k6 auszuwählen, die der Gangposition entsprechen, angezeigt durch das vom Gangpositionssensor 2 gelesenen elektrischen Signal, und multipliziert den ausgewählten einen der Koeffizienten k1 bis k6 mit der von der Einheit 51 zum Berechnen der Drehgeschwindigkeit berechneten Drehgeschwindigkeit NE des Motors, um dadurch die virtuelle Drehgeschwindigkeit des Hinterrades zu berechnen, das ein Antriebsrad ist. Die virtuelle Drehgeschwindigkeit des Hinterrades, auf diese Weise von der Einheit 52 zum Berechnen der virtuellen Drehgeschwindigkeit des Hinterrades berechnet, wird in der Fahrzustandserkennungseinheit 54 verwendet.
Die Einheit 53 zum Berechnen der Drehgeschwindigkeit des getriebenen Rades liest ein Impulssignal, das die Drehgeschwindigkeit Vf des Vorderrades anzeigt, das ein getriebenes Rad ist, von dem Sensor 4 für die Drehgeschwindigkeit des getriebenen Rades (Vorderrad). Speziell, die Einheit 53 zum Berechnen der Drehgeschwindigkeit des getriebenen Rades zählt die Anzahl von Impulsen des Impulssignals, eingegeben vom Sensor 4 für die Drehgeschwindigkeit des getriebenen Rades (Vorderrad), um die Drehgeschwindigkeit Vf des Vorderrades basierend auf dem Zählwert zu berechnen. Die auf diese Weise von der Einheit 53 zum Berechnen der Drehgeschwindigkeit des getriebenen Rades berechnete Drehgeschwindigkeit Vf des Vorderrades wird in der Fahrzustandserkennungseinheit 54 verwendet.
Die Fahrzustandserkennungseinheit 54 verwendet die von der Einheit 52 zum Berechnen der virtuellen Drehgeschwindigkeit des Hinterrades berechnete virtuelle Drehgeschwindigkeit des Hinterrades und die von der Einheit 53 zum Berechnen der Drehgeschwindigkeit des getriebenen Rades berechnete Drehgeschwindigkeit Vf des Vorderrades. Speziell, die Fahrzustandserkennungseinheit 54 vergleicht die Drehgeschwindigkeit Vf des Vorderrades mit der virtuellen Drehgeschwindigkeit des Hinterrades, um den Fahrzustand des Fahrzeugs gemäß dem Vergleichsergebnis zu erkennen. Das Erkennungsergebnis des Fahrzustands des Fahrzeugs, erkannt von der Fahrzustandserkennungseinheit 54, wird in der Fahrzustandssteuereinheit 55 verwendet. Ein solcher Vorgang zum Erkennen eines Fahrzeugfahrzustands, der ein Vorgang zum Erkennen des Fahrzustands des Fahrzeugs ist, wird später im Einzelnen beschrieben.
Die Fahrzustandssteuereinheit 55 liest ein Beschleunigerbetätigungsbetragssignal, das einen Betrag einer Betätigung eines Beschleunigers von einem Beschleunigergriffsensor (nicht gezeigt) anzeigt, und liest ein Bremsbetätigungssignal, das eine Bremsbetätigung von einem Bremsschalter (nicht gezeigt) anzeigt, und verwendet das Erkennungsergebnis des von der Fahrzustandserkennungseinheit 54 erkannten Fahrzustands. Speziell, die Fahrzustandssteuereinheit 55 gibt ein Steuersignal zum Steuern des Drosselmotors 7 an die Drosselmotortreiberschaltung 6 basierend auf dem Erkennungsergebnis des von der Fahrzustandserkennungseinheit 54 erkannten Fahrzustands des Fahrzeugs als Reaktion auf den Beschleunigerbetätigungsbetrag und eine Bremsbetätigung aus. Das Steuersignal, das von der Fahrzustandssteuereinheit 55 an die Drosselmotortreiberschaltung 6 ausgegeben wird, trägt Informationen, die einen Ziel-Drosselöffnungsgrad THt und dergleichen anzeigen.
Die Fahrzustandssteuereinheit 55 hat typischerweise eine Funktion des Ausgebens eines Steuersignals zum Steuern des Drosselmotors 7 an die Drosselmotortreiberschaltung 6, so dass die Steuerung des Fahrens mit konstanter Geschwindigkeit gestartet wird, wenn ein elektrisches Signal zum Wählen des Starts der Steuerung des Fahrens mit konstanter Geschwindigkeit von einem Schalter (nicht gezeigt) zum Starten der Fahrt mit konstanter Geschwindigkeit eingegeben wird, und das Fahrzeug fährt mit der eingestellten Geschwindigkeit. Die Fahrzustandssteuereinheit 55 gibt eine solche Steuerung des Fahrens mit konstanter Geschwindigkeit frei, wenn das Erkennungsergebnis des von der Fahrzustandserkennungseinheit 54 erkannten Fahrzustands des Fahrzeugs den Rutschfahrzustand anzeigt (einen Zustand, in dem Räder auf der Straßenoberfläche rutschen), den Zustand, in dem das Fahrzeug fährt, während ein Fahrer einen Auskopplungsvorgang der Kupplung (nicht gezeigt) ausführt, um die Motorleistung auf das Antriebsrad ein- und auszuschalten, oder den Wheelie-Zustand (einen Zustand, in dem ein kontaktloser Zustand des Vorderrades mit der Straßenoberfläche beibehalten bleibt).
Der Drosselmotortreiberschaltung 6 wird ein Steuersignal zum Steuern des Drosselmotors 7 von der Fahrzustandssteuereinheit 55 der ECU 5 eingegeben. Die Drosselmotortreiberschaltung 6 gibt ein Treibersignal zum Steuern eines Öffnungsgrades eines Drosselventils an den Drosselmotor 7 aus, so dass ein Drosselöffnungsgrad TH des vom Drosselmotor 7 angetriebenen Drosselventils mit dem Ziel-Drosselöffnungsgrad THt übereinstimmt, der von dem aus der Fahrzustandssteuereinheit 55 gelesenen Steuersignal angezeigt wird.
Der Drosselmotor 7 treibt das Drosselventil gemäß dem von der Drosselmotortreiberschaltung 6 eingegebenen Treibersignal an.
<Verfahren zum Erkennen eines Fahrzeugfahrzustands>
Das Verfahren zum Erkennen eines Fahrzeugfahrzustands gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird ausführlich mit Bezug auf die 3 und 4 beschrieben.
3 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen der Drehgeschwindigkeit des Vorderrads und der virtuellen Drehgeschwindigkeit des Hinterrads in der vorliegenden Ausführungsform zeigt. 4 ist ein Diagramm, das den Fahrzustand des Fahrzeugs für jede Übergangsrichtung in der in 3 in der vorliegenden Ausführungsform gezeigten Beziehung zeigt. 3 zeigt ein biaxiales orthogonales Koordinatensystem, in dem die Drehgeschwindigkeit des Vorderrades auf einer horizontalen Achse eingetragen ist und die virtuelle Drehgeschwindigkeit des Hinterrades auf einer vertikalen Achse eingetragen ist. In 4 wird der Vorgang des Auskoppelns der Kupplung als „Kupplungsbetätigung” beschrieben.
Die Fahrzeug-Fahrzustands-Erkennungsvorrichtung 1 führt den folgenden Vorgang zum Erkennen eines Fahrzeugfahrzustands durch.
Das heißt, bei einem solchen Vorgang des Erkennens eines Fahrzustands vergleicht die Fahrzustandserkennungseinheit 54 die Drehgeschwindigkeit des Vorderrades, das ein getriebenes Rad ist, mit der virtuellen Drehgeschwindigkeit des Hinterrades, das ein Antriebsrad ist, um das Vorliegen einer Korrelation zwischen der Drehgeschwindigkeit des Vorderrades und der virtuellen Drehgeschwindigkeit des Hinterrades zu ermitteln.
Speziell, wie in 3 gezeigt, die Fahrzustandserkennungseinheit 54 unterteilt und setzt im Voraus den Bereich, vorgegeben durch die Beziehung zwischen der Drehgeschwindigkeit des Vorderrades und der virtuellen Drehgeschwindigkeit des Hinterrades, in einen Bereich, in dem eine Korrelation zwischen der Drehgeschwindigkeit des Vorderrades und der virtuellen Drehgeschwindigkeit des Hinterrades besteht, und einen Bereich, in dem keine Korrelation zwischen der Drehgeschwindigkeit des Vorderrades und der virtuellen Drehgeschwindigkeit des Hinterrades besteht, und gibt eine Schwelle R1 und eine Schwelle R2 vor, die mit der virtuellen Drehgeschwindigkeit des Hinterrades zu vergleichen sind. Ferner gibt die Fahrzustandserkennungseinheit 54 eine Schwelle R3 vor, die mit der virtuellen Drehgeschwindigkeit des Hinterrades zu vergleichen ist, zwischen einem Pfeil S1 und einem Pfeil S2 in 3 und zwischen einem Pfeil S3 und einem Pfeil S4 in 3. Diese verschiedenen Einstellungen können durch Berechnen mit der Fahrzustandserkennungseinheit 54 durchgeführt oder zuvor im Speicher als verschiedene Sollwerte gespeichert werden.
Die Fahrzustandserkennungseinheit 54 stellt fest, dass eine Korrelation zwischen der Drehgeschwindigkeit des Vorderrades und der virtuellen Drehgeschwindigkeit des Hinterrades besteht, wenn eine Position in dem in 3 gezeigten Bereich, spezifiziert durch die Drehgeschwindigkeit des Vorderrades, berechnet von der Einheit 53 zum Berechnen der Drehgeschwindigkeit des getriebenen Rades, und die virtuelle Drehgeschwindigkeit des Hinterrades, berechnet von der Einheit 52 zum Berechnen einer virtuellen Drehgeschwindigkeit des Hinterrades, zwischen der Schwelle R1 und der Schwelle R2 liegt (kleiner als die Schwelle R1 und größer als die Schwelle R2: wenn die Position in dem Bereich liegt, in dem die Korrelation vorliegt). Ferner stellt die Fahrzustandserkennungseinheit 54 fest, dass keine Korrelation zwischen der Drehgeschwindigkeit des Vorderrades und der virtuellen Drehgeschwindigkeit des Hinterrades besteht, wenn der in 3 gezeigte Bereich, spezifiziert durch die Drehgeschwindigkeit des Vorderrades, berechnet von der Einheit 53 zum Berechnen der Drehgeschwindigkeit des getriebenen Rades, und die virtuelle Drehgeschwindigkeit des Hinterrades, berechnet von der Einheit 52 zum Berechnen der virtuellen Drehgeschwindigkeit des Hinterrades, gleich oder größer als die Schwelle R1 oder gleich oder kleiner als die Schwelle R2 ist (wenn die Position in dem Bereich ist, in dem keine Korrelation besteht).
Die Fahrzustandserkennungseinheit 54 stellt wiederholt das Vorliegen der Korrelation zu einem Zeitpunkt fest, der einem vorbestimmten Rechenverarbeitungszyklus entspricht, speichert vorübergehend ein Ermittlungsergebnis im Speicher der ECU 5 und vergleicht die Ermittlungsergebnisse des Vorliegens der Korrelation zum vorherigen Zeitpunkt und zum aktuellen Zeitpunkt. Anhand des Vergleichs erkennt die Fahrzustandserkennungseinheit 54 den Fahrzustand des Fahrzeugs, basierend auf der Übergangsrichtung in dem Bereich, der durch die Beziehung zwischen der Drehgeschwindigkeit des Vorderrades und der virtuellen Drehgeschwindigkeit des Hinterrades, wie in 3 gezeigt, bestimmt ist, zum Zeitpunkt des Erfassens des Vergleichsergebnisses, das einen Übergang von dem Bereich, in dem die Korrelation zwischen der Drehgeschwindigkeit des Vorderrades und der virtuellen Drehgeschwindigkeit des Hinterrades besteht, in den Bereich anzeigt, in dem keine Korrelation dazwischen besteht.
Speziell, wenn ein Übergang in der Richtung des Pfeils S1 in 3 erkannt wird und wenn erkannt wird, dass die virtuelle Drehgeschwindigkeit des Hinterrades größer geworden ist als die Schwelle R3 und größer als die Schwelle R1, wie in 4 gezeigt, dann erkennt die Fahrzustandserkennungseinheit 54 einen Raddurchdreh-Fahrzustand (einen Zustand, in dem sich das Antriebsrad leer auf der Fahrzeugoberfläche dreht), oder einen Fahrzustand, während der Auskoppelvorgang ausgeführt wird (einen Zustand, in dem die Motorleistung auf das Antriebsrad gestoppt ist).
Wenn ein Übergang in Richtung des Pfeils S2 in 3 erkannt wird und wenn erkannt wird, dass die virtuelle Drehgeschwindigkeit des Hinterrades gleich oder kleiner als die Schwelle R3 und größer als die Schwelle R1 geworden ist, wie in 4 gezeigt, dann erkennt die Fahrzustandserkennungseinheit 54 den Wheelie-Zustand (d. h. den Zustand, in dem der kontaktlose Zustand des Vorderrades mit der Straßenoberfläche beibehalten wird) oder den Rutschfahrzustand, in dem das Fahrzeug mit rutschendem Vorderrad fährt (einen Zustand, bei dem das Vorderrad auf der Straßenoberfläche rutscht).
Wenn ein Übergang in Richtung des Pfeils S3 in 3 erkannt wird und wenn erkannt wird, dass die virtuelle Drehgeschwindigkeit des Hinterrades gleich oder kleiner als die Schwelle R3 und gleich oder kleiner als die Schwelle R2 geworden ist, wie in 4 gezeigt, dann erkennt die Fahrzustandserkennungseinheit 54 einen Fahrzustand mit blockiertem Hinterrad (einen Zustand, in dem sich das Hinterrad nicht auf der Straßenoberfläche dreht), oder einen Fahrzustand, in dem der Auskopplungsvorgang ausgeführt wird.
Wenn ein Übergang in Richtung des Pfeils S4 in 3 erkannt wird und wenn erkannt wird, dass die virtuelle Drehgeschwindigkeit des Hinterrades größer als die Schwelle R3 und gleich oder kleiner als die Schwelle R2 geworden ist, wie in 4 gezeigt, dann erkennt die Fahrzustandserkennungseinheit 54 den Fahrzustand, in dem der Auskoppelvorgang der Kupplung ausgeführt wird.
Gemäß der oben beschriebenen Konfiguration der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet die Fahrzeug-Fahrzustands-Erkennungsvorrichtung die Einheit 52 zum Berechnen der virtuellen Drehgeschwindigkeit des Hinterrades, die die virtuelle Drehgeschwindigkeit des Hinterrades des Fahrzeugs unter Verwendung der Parameter in Bezug auf den Verbrennungsmotor und das Getriebe des Fahrzeugs berechnet, die Einheit 53 zum Berechnen der Drehgeschwindigkeit des getriebenen Rades, die die Drehgeschwindigkeit des Vorderrades basierend auf dem Erkennungsergebnis des Sensors 4 für die Drehgeschwindigkeit des getriebenen Rades (Vorderrad) berechnet, und die Fahrzustandserkennungseinheit 54, die den Fahrzustand durch Vergleichen der virtuellen Drehgeschwindigkeit des Hinterrades, berechnet von der Einheit 52 zum Berechnen der virtuellen Drehgeschwindigkeit des Hinterrades, mit der Drehgeschwindigkeit des Vorderrades erkennt, berechnet von der Einheit 53 zum Berechnen der Drehgeschwindigkeit des getriebenen Rades. Folglich kann eine Fahrzeug-Fahrzustands-Erkennungsvorrichtung zu geringen Kosten realisiert werden, die eine zweckmäßige Steuerung gemäß dem Fahrzustand ausführen kann, durch Erkennen des Fahrzustands eines Fahrzeugs unter Verwendung einer minimalen Anzahl von notwendigen Sensoren, ohne einen dedizierten Sensor bereitzustellen.
Gemäß der Konfiguration der vorliegenden Ausführungsform kann, da die Parameter die Anzahl von Umdrehungen des Verbrennungsmotors und das Übersetzungsverhältnis des Getriebes beinhalten, der Fahrzustand des Fahrzeugs unter Verwendung einer minimalen Anzahl von notwendigen Sensoren erkannt werden, ohne einen dedizierten Sensor bereitzustellen.
Gemäß der Konfiguration der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet der Fahrzustand einen beliebigen von dem Wheelie-Zustand, dem Rutschfahrzustand und dem Fahrzustand, während ein Auskoppelvorgang der Kupplung ausgeführt wird. Daher kann der Wheelie-Zustand, der Rutschfahrzustand oder der Fahrzustand, während ein Auskoppelvorgang der Kupplung ausgeführt wird, unter Verwendung einer minimalen Anzahl von notwendigen Sensoren durchgeführt werden, ohne einen dedizierten Sensor bereitzustellen.
Gemäß der Konfiguration der vorliegenden Ausführungsform erkennt die Fahrzustandserkennungseinheit den Fahrzustand unter Verwendung der Übergangsrichtung in der Bereich, vorgegeben durch die Beziehung zwischen der Drehgeschwindigkeit des Vorderrads und der virtuellen Drehgeschwindigkeit des Hinterrades, zum Zeitpunkt des Übergangs von dem Bereich, in dem eine Korrelation zwischen der Drehgeschwindigkeit des Vorderrades und der virtuellen Drehgeschwindigkeit des Hinterrades besteht, in den Bereich, in dem keine Korrelation dazwischen besteht. Folglich kann die Fahrzustandserkennungseinheit den Fahrzustand des Fahrzeugs zuverlässiger und zweckmäßiger unter Verwendung einer minimalen Anzahl von notwendigen Sensoren erkennen, ohne einen dedizierten Sensor bereitzustellen.
In der vorliegenden Erfindung sind Typ, Form, Anordnung, Anzahl und dergleichen der Bestandteile nicht auf die in der oben erläuterten Ausführungsform begrenzt und es versteht sich von selbst, dass die Bestandteile nach Bedarf modifiziert werden können, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen, indem zum Beispiel diese Elemente durch andere mit identischen Betriebsauswirkungen ersetzt werden.
Speziell, in der vorliegenden Ausführungsform erfolgt die Steuerung des Fahrens mit konstanter Geschwindigkeit unter Verwendung des Erkennungsergebnisses des Fahrzustands durch die Fahrzeug-Fahrzustands-Erkennungsvorrichtung als die Steuerung der Fahrzustandssteuereinheit 55. Traktionskontrolle oder Steuerung zum Verhüten eines Wheelie-Zustands können jedoch auch durch Verwenden des Erkennungsergebnisses des Fahrzustands von der Vorrichtung zum Erkennen eines Fahrzustands ausgeführt werden.
Ferner wird das Hinterrad in der vorliegenden Ausführungsform als das Antriebsrad angegeben und das Vorderrad wird als das getriebene Rad angegeben. Als Antriebsmodus des Fahrzeugs kann jedoch auch das Vorderrad das Antriebsrad sein und das Hinterrad kann das getriebene Rad sein. In diesem Fall wird bevorzugt, dass der Fahrzustand des Fahrzeugs unter Verwendung einer Korrelation zwischen einer Drehgeschwindigkeit des Hinterrades und der virtuellen Drehgeschwindigkeit des Vorderrades erkannt wird, durch Berechnen der Drehgeschwindigkeit des Hinterrades unter Verwendung eines Erkennungsergebnisses eines Drehgeschwindigkeitssensors des Hinterrades, und der virtuellen Drehgeschwindigkeit des Vorderrades unter Verwendung der Anzahl von Umdrehungen des Verbrennungsmotors und des Übersetzungsverhältnisses des Getriebes.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2003-211998 [0004, 0004, 0005]

Claims

Fahrzeug-Fahrzustands-Erkennungsvorrichtung, die einen Fahrzustand eines Fahrzeugs erkennt, wobei ein Hinterrad ein Antriebsrad ist und ein Vorderrad ein getriebenes Rad ist, wobei die Vorrichtung zum Erkennen des Fahrzeugfahrzustands umfasst: eine Einheit zum Berechnen der virtuellen Drehgeschwindigkeit eines Hinterrades, die eine virtuelle Drehgeschwindigkeit des Hinterrades des Fahrzeugs berechnet, unter Verwendung von Parametern in Bezug auf einen Verbrennungsmotor und ein Getriebe des Fahrzeugs; eine Einheit zum Berechnen der Drehgeschwindigkeit eines getriebenen Rades, die eine Drehgeschwindigkeit des Vorderrades unter Verwendung eines Erkennungsergebnisses eines Drehgeschwindigkeitssensors des Vorderrades berechnet; und eine Fahrzustandserkennungseinheit, die den Fahrzustand durch einen Vergleich zwischen einer virtuellen Drehgeschwindigkeit des Hinterrades, berechnet von der Einheit zum Berechnen der virtuellen Drehgeschwindigkeit des Hinterrades, und einer Drehgeschwindigkeit des Vorderrades erkennt, berechnet von der Einheit zum Berechnen der Drehgeschwindigkeit des getriebenen Rades.
Fahrzeug-Fahrzustands-Erkennungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Parameter die Anzahl von Umdrehungen des Verbrennungsmotors und ein Übersetzungsverhältnis des Getriebes enthalten.
Fahrzeug-Fahrzustands-Erkennungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der Fahrzustand einen aus einem Wheelie-Zustand, einem Rutschfahrzustand und einem Fahrzustand, während ein Auskoppelvorgang der Kupplung ausgeführt wird, enthält.
Fahrzeug-Fahrzustands-Erkennungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Fahrzustandserkennungseinheit den Fahrzustand unter Verwendung einer Übergangsrichtung in einem Bereich, bestimmt durch eine Beziehung zwischen der Drehgeschwindigkeit des Vorderrades und der virtuellen Drehgeschwindigkeit des Hinterrades, zu einem Zeitpunkt des Übergangs von dem Bereich, in dem eine Korrelation zwischen der Drehgeschwindigkeit des Vorderrades und der virtuellen Drehgeschwindigkeit des Hinterrades besteht, in den Bereich erkennt, in der keine Korrelation dazwischen besteht.