DE102016103126A1

DE102016103126A1 - Fahrzeug-Steuerungsvorrichtung und Fahrzeug-Steuerungsverfahren

Info

Publication number: DE102016103126A1
Application number: DE102016103126.7A
Authority: DE
Inventors: Shinichi Sakaguchi
Original assignee: Fuji Jukogyo KK; Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2015-02-27
Filing date: 2016-02-23
Publication date: 2016-09-01
Also published as: CN105922983B; US20160251015A1; JP6138840B2; JP2016159708A; CN105922983A; US9849868B2

Abstract

Eine Fahrzeugsteuerungsvorrichtung weist Folgendes auf: ein Standard-Fahrzeugabstands-Vorgabemodul (132), das einen Standard-Fahrzeugabstand (Dstd) in Abhängigkeit von einer Geschwindigkeit (V) eines betreffenden Fahrzeugs (1) vorgibt, das mit der Fahrzeugsteuerungsvorrichtung ausgestattet ist, ein Fahrzeugabstands-Messmodul (114), das einen Fahrzeugabstand zwischen dem betreffenden Fahrzeug (1) und einem vorausfahrenden Fahrzeug misst, ein Wirkungsgrad-Vorgabemodul (134), das einen Wirkungsgrad auf der Basis einer Fahrzeugabstands-Differenz (Ddiff) vorgibt, die man durch Subtrahieren des Standard-Fahrzeugabstands (Dstd) von dem Fahrzeugabstand (D) erhält, wobei der Wirkungsgrad einen Anteil eines Gaspedal-Betätigungsausmaßes durch einen Fahrer angibt, das sich in einer Antriebssteuerung widerspiegelt, sowie ein Antriebssteuerungsmodul (138), das die Antriebssteuerung an dem betreffenden Fahrzeug (1) auf der Basis des Wirkungsgrads ausführt.

Description

HINTERGRUND
1. Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Fahrzeugsteuerungsvorrichtung und ein Fahrzeugsteuerungsverfahren.
2. Einschlägiger Stand der Technik
Im Stand der Technik ist z.B. eine Technologie bekannt, um ein vorausfahrendes Fahrzeug vor einem Fahrzeug zu detektieren, bei dem die Technologie angewendet wird (wobei dieses Fahrzeug im Folgenden als betreffendes Fahrzeug bezeichnet wird), sowie einen Alarm zu aktivieren und die Bremse automatisch zu steuern, um ein Auffahren oder Kollidieren des betreffenden Fahrzeugs mit dem detektierten vorausfahrenden Fahrzeug zu verhindern.
Beispielsweise offenbart die ungeprüfte japanische Patentanmeldungs-Veröffentlichung JP S63-078 300 A eine Vorrichtung zum Verhindern von Kollisionen, die einen Alarm für einen Fahrer auf der Basis der Geschwindigkeit des betreffenden Fahrzeugs, des Fahrzeugabstands zu einem vorausfahrenden Fahrzeug sowie den Bremslichtern des vorausfahrenden Fahrzeugs absetzt, die eingeschaltet und ausgeschaltet werden.
Die Technologie verursacht jedoch eine plötzliche Verzögerung des betreffenden Fahrzeugs aufgrund einer Bremsbetätigung durch den alarmierten Fahrer oder die automatische Bremssteuerung. Die plötzliche Verzögerung des Fahrzeugs wandelt die kinetische Energie des Fahrzeugs in Wärmeenergie um, und zumindest ein Teil der Wärmeenergie geht verloren. Es besteht somit ein Problem dahingehend, dass die plötzliche Verzögerung des Fahrzeugs die Energieverbrauchseffizienz des Fahrzeugs im Vergleich zu einer langsamen Verzögerung beeinträchtigt.
Ferner wird von einem Fahrer eine Beschleunigung des Fahrzeugs erwartet, um nach einer Verzögerung des Fahrzeugs weiterzufahren, doch im Allgemeinen wird die Drehmomentübertragungseffizienz bei der Beschleunigung des Fahrzeugs geringer als in dem Fall, in dem das Fahrzeug auf einer konstanten Geschwindigkeit gehalten wird. Folglich kann die Energieverbrauchseffizienz des Fahrzeugs geringer werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
In Anbetracht dieser Problematik schafft die vorliegende Erfindung eine neuartige und verbesserte Fahrzeugsteuerungsvorrichtung und ein neuartiges und verbessertes Fahrzeugsteuerungsverfahren, mit denen sich die Energieverbrauchseffizienz eines Fahrzeugs verbessern lässt, indem eine wiederholte Beschleunigung und Verzögerung verhindert wird.
Gemäß einem Aspekt schafft die vorliegende Erfindung eine Fahrzeugsteuerungsvorrichtung, die Folgendes aufweist:

– ein Standard-Fahrzeugabstands-Vorgabemodul, das einen Standard-Fahrzeugabstand zwischen Fahrzeugen in Abhängigkeit von einer Geschwindigkeit eines betreffenden Fahrzeugs vorgibt, das mit der Fahrzeugsteuerungsvorrichtung ausgestattet ist;
– ein Fahrzeugabstands-Messmodul, das einen Fahrzeugabstand zwischen dem betreffenden Fahrzeug und einem vorausfahrenden Fahrzeug misst;
– ein Wirkungsgrad-Vorgabemodul, das einen Wirkungsgrad auf der Basis einer Fahrzeugabstands-Differenz vorgibt, die man durch Subtrahieren des Standard-Fahrzeugabstands von dem Fahrzeugabstand erhält, wobei der Wirkungsgrad einen Anteil eines Gaspedal-Betätigungsausmaßes durch einen Fahrer angibt, der sich in einer Antriebssteuerung widerspiegelt; und
– ein Antriebssteuerungsmodul, das die Antriebssteuerung an dem betreffenden Fahrzeug auf der Basis des Wirkungsgrads ausführt.

Das Wirkungsgrad-Vorgabemodul kann den Wirkungsgrad bei weniger als 100 % vorgeben, wenn die Fahrzeugabstands-Differenz einen negativen Wert hat.
Das Wirkungsgrad-Vorgabemodul kann den Wirkungsgrad bei 100 % vorgeben, wenn ein Gaspedal-Öffnungsverhältnis größer als oder gleich einem Wert ist, der vorab in Abhängigkeit von der Fahrzeugabstands-Differenz vorgegeben ist.
Die Fahrzeugsteuerungsvorrichtung kann ferner Folgendes aufweisen: ein Relativgeschwindigkeits-Berechnungsmodul, das eine Relativgeschwindigkeit zwischen dem betreffenden Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug berechnet. Das Standard-Fahrzeugabstands-Vorgabemodul kann den Standard-Fahrzeugabstand bzw. den standardmäßigen Abstand zwischen den Fahrzeugen in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des betreffenden Fahrzeugs und der Relativgeschwindigkeit vorgeben.
Das Standard-Fahrzeugabstands-Vorgabemodul kann den Standard-Fahrzeugabstand in einer derartigen Weise vorgeben, dass der Standard-Fahrzeugabstand größer wird, wenn die Geschwindigkeit des betreffenden Fahrzeugs eine Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs übersteigt.
Das Antriebssteuerungsmodul kann den Wirkungsgrad zumindest in einem beliebigen Wert von dem Gaspedal-Öffnungsverhältnis, einer gewünschten Antriebskraft, einer gewünschten Motordrehzahl sowie einer gewünschten Beschleunigung zum Ausführen der Antriebssteuerung widerspiegeln.
Die Fahrzeugsteuerungsvorrichtung kann ferner Folgendes aufweisen: ein Anzeigesteuerungsmodul, das dann, wenn das betreffende Fahrzeug eine Anzeige zum Anzeigen von Information beinhaltet, die Anzeige zum Anzeigen von Information zumindest von einem beliebigen des Standard-Fahrzeugabstands, der Fahrzeugabstands-Differenz sowie dem Wirkungsgrad veranlasst.
Das Wirkungsgrad-Vorgabemodul kann den Wirkungsgrad unter Verwendung der Fahrzeugabstands-Differenz als Parameter in einer derartigen Weise vorgeben, dass der Wirkungsgrad leicht ansteigt.
Das Standard-Fahrzeugabstands-Vorgabemodul kann den Standard-Fahrzeugabstand unter Verwendung der Geschwindigkeit des betreffenden Fahrzeugs als Parameter in einer derartigen Weise vorgeben, dass der Standard-Fahrzeugabstand leicht zunimmt.
Das Fahrzeugabstands-Messmodul kann den Fahrzeugabstand auf der Basis von Information auf von einer Kamera aufgenommenen Bildern messen.
Ein weiterer Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung sieht ein Fahrzeugsteuerungsverfahren vor, das folgende Schritte aufweist:

– Vorgeben eines Standard-Fahrzeugabstands in Abhängigkeit von einer Geschwindigkeit eines betreffenden Fahrzeugs, bei dem das Fahrzeugsteuerungsverfahren angewendet wird;
– Messen eines Fahrzeugabstands zwischen dem betreffenden Fahrzeug und einem vorausfahrenden Fahrzeug;
– Vorgeben eines Wirkungsgrads in Abhängigkeit von einer Fahrzeugabstands-Differenz und einem Gaspedal-Öffnungsverhältnis, wobei der Wirkungsgrad einen Anteil eines Ausgangssignals an einem Nutzer-Eingangssignal angibt, wobei die Fahrzeugabstands-Differenz durch Subtrahieren des Fahrzeugabstands von dem Standard-Fahrzeugabstand ermittelt wird; und
– Ausführen einer Antriebssteuerung an dem betreffenden Fahrzeug auf der Basis des Wirkungsgrads.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
In den Zeichnungen zeigen:
1 ein Blockdiagramm zur Erläuterung einer grundlegenden Konfiguration eines Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
2 ein Zeitablaufdiagramm zur Erläuterung eines Beispiels einer herkömmlichen Antriebssteuerungsverarbeitung;
3 ein Zeitablaufdiagramm zur Erläuterung eines Beispiels einer Antriebssteuerungsverarbeitung gemäß dem Ausführungsbeispiel;
4 eine Darstellung zur Erläuterung einer Relation zwischen einem Gaspedal-Öffnungsverhältnis und einem Steuerungs-Gaspedal-Öffnungsverhältnis gemäß dem Ausführungsbeispiel;
5 Darstellungen von Konfigurationen einer Bildaufnahme-Verarbeitungseinheit (SC-CU) und einer Hybrid-Steuereinheit (HEV-CU) gemäß dem Ausführungsbeispiel;
6 eine Darstellung einer Relation zwischen einer Geschwindigkeit eines betreffenden Fahrzeugs und einem Standard-Fahrzeugabstand gemäß dem Ausführungsbeispiel;
7 eine Darstellung einer Relation zwischen einem Gaspedal-Öffnungsverhältnis und einem Wirkungsgrad gemäß dem Ausführungsbeispiel;
8 eine Darstellung eines Beispiels eines Anzeigeschirms, der von einer Anzeige gemäß dem Ausführungsbeispiel angezeigt wird;
9 ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung der Antriebssteuerungsverarbeitung gemäß dem Ausführungsbeispiel; und
10 ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung der Wirkungsgrad-Vorgabeverarbeitung gemäß dem Ausführungsbeispiel.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Im Folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben. Es sei erwähnt, dass in dieser Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen Konstruktionselemente mit im Wesentlichen dergleichen Funktion und Ausbildung mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind und auf eine wiederholte Beschreibung dieser Konstruktionselemente verzichtet wird.
1. Übersicht
1-1. Grundlegende Konfiguration des Antriebssystems
Als erstes wird die grundlegende Konfiguration des Antriebssystems eines Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung anhand der 1 beschrieben. 1 zeigt eine schematische Darstellung der grundlegenden Systemkonfiguration eines Fahrzeugs 1 (betreffendes Fahrzeug) gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Bei dem Fahrzeug 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel handelt es sich um ein Hybridfahrzeug (HEV), das einen Verbrennungsmotor 55 und einen Motor/Generator 74 als Antriebsquellen aufweist.
Wie in 1 dargestellt, handelt es sich bei dem Verbrennungsmotor 55 um einen Verbrennungsmotor mit innerer Verbrennung, der z.B. Benzin als Kraftstoff zum Erzeugen von Antriebskraft verwendet, wobei die Ausgangsseite des Verbrennungsmotors 55 mit einem Automatikgetriebe 65 verbunden ist.
Der Motor/Generator 74 hat die Funktion, elektrische Energie in mechanische Energie umzuwandeln, sowie die Funktion (regenerative Funktion), mechanische Energie in elektrische Energie umzuwandeln. Der Motor/Generator 74 besitzt einen Motorstromerzeugungs-Antriebsmodus, in dem eine Leistung des Verbrennungsmotors 55 absorbiert und in elektrische Energie zum Aufladen einer Batterie 80 umgewandelt wird, sowie einen regenerativen Bremsmodus, in dem während einer Verzögerung als Wärmeenergie abgegebene Verzögerungsenergie in elektrischen Strom zum Aufladen der Batterie 80 umgewandelt wird.
Die Rotation von Antriebsrädern 40 veranlasst den Motor/Generator 74 zum Erzeugen von elektrischer Energie, wobei in dem regenerativen Bremsmodus auch Bremskraft gegen die Antriebsräder 40 erzeugt wird.
Der Motor/Generator 74 ist mit der Batterie 80 über einen Inverter 78 verbunden, der Gleichstrom und Wechselstrom in bidirektionaler Weise umwandelt. Der Inverter 78 wandelt die Spannung der Batterie 80 in Wechselstrom-Spannung um und treibt den Motor/Generator 74 an, um den Motor/Generator 74 zum Erzeugen von Antriebskraft zu veranlassen.
Ferner wandelt der Inverter 78 von dem Motor/Generator 74 erzeugte regenerative elektrische Energie in Gleichstrom zum Aufladen der Batterie 80 um. Das bedeutet, der Motor/Generator 74 kann seinen Betrieb unter der Steuerung des Inverters 78 umschalten.
Von dem Verbrennungsmotor 55 und dem Motor/Generator 74 abgegebene Antriebskraft wird zu den Antriebsrädern 40 über einen Kraftübertragungsweg übertragen, der das Automatikgetriebe 65 und eine Antriebswelle 45 beinhaltet. Das Automatikgetriebe 65 stellt die auf die Antriebswelle 45 übertragene Antriebskraft durch Schalten eines Getriebeverhältnisses ein. Zwischen dem Verbrennungsmotor 55 und dem Automatikgetriebe 65 ist eine Kupplung (nicht dargestellt) vorgesehen.
Durch das Loslassen der Kupplung wird der Verbrennungsmotor 55 von dem Kraftübertragungsweg getrennt und nur der Motor/Generator 74 als Antriebsquelle bzw. Kraftquelle mit den Antriebsrädern 40 verbunden. Im Gegensatz dazu werden durch Einrücken der Kupplung der Verbrennungsmotor 55 mit dem Kraftübertragungsweg verbunden sowie der Verbrennungsmotor 55 und der Motor/Generator 74 als Antriebsquelle mit den Antriebsrädern 40 verbunden.
1-2. Grundlegende Konfiguration des elektronischen Steuersystems
Als nächstes wird das elektronische Steuersystem beschrieben, welches das Antriebssystem des Fahrzeugs 1 steuert. Wie in 1 dargestellt, weist das elektronische Steuersystem Steuereinheiten auf, die über einen Kommunikationsbus (nicht dargestellt), wie z.B. ein CAN (Controller Area Network) miteinander verbunden sind. Der Verbrennungsmotor 55, das Automatikgetriebe 65 und der Motor/Generator 74 werden über diese Steuereinheiten in koordinierter Weise gesteuert.
Jede dieser Steuereinheiten ist in erster Linie mit einem Mikrocomputer ausgestattet und weist bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel Folgendes auf: eine Verbrennungsmotor-Steuereinheit (ECU) 50, eine Automatikgetriebe-Steuereinheit (TCU) 60, eine Elektromotor-Steuereinheit (MCU) 70, eine Bildaufnahme-Verarbeitungseinheit (SC-CU) 110 sowie eine Hybrid-Steuereinheit (HEV-CU) 130.
Diese Steuereinheiten 50, 60, 70, 110 und 130 tauschen gegenseitig Steuerinformation aus, wie z.B. verschiedene Betätigungswerte und Steuerparameterinformation, die von verschiedenen Sensoren über ein durch den Kommunikationsbus gebildetes fahrzeugeigenes Netzwerk detektiert werden und eine Antriebssteuerung ausführen und z.B. den Verbrennungsmotor, den Elektromotor und das Automatikgetriebe steuern.
Beispielsweise empfängt die Bildaufnahme-Verarbeitungseinheit bzw. SC-CU 110 Informationssignale hinsichtlich der Bilder, welche mittels einer Stereokameraanordnung 20 aufgenommen werden. Beispielsweise detektiert die SC-CU 110 ein vorausfahrendes Fahrzeug, berechnet den Fahrzeugabstand zwischen dem betreffenden Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug und berechnet die Relativgeschwindigkeit zwischen dem betreffenden Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug auf der Basis der Information auf den mittels der Stereokameraanordnung 20 aufgenommenen Bildern.
Die Hybrid-Steuereinheit bzw. HEV-CU 130 empfängt Signale von einem Steuerschalter 30, einem Gaspedalsensor 90, der eine Gaspedalbetätigung durch einen Fahrer detektiert (wobei der Betrag, über das der Fahrer das Gaspedal niederdrückt, als Gaspedal-Öffnungsverhältnis bezeichnet wird), einem Bremssensor, der eine Bremsbetätigung detektiert (um wie viel der Fahrer das Bremspedal niederdrückt), und dergleichen.
Wenn z.B. der Steuerschalter 30 eingeschaltet ist, gibt die Hybrid-Steuereinheit 130 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel den Wirkungsgrad, der den sich in der Antriebssteuerung widerspiegelnden Anteil des Gaspedal-Betätigungsausmaßes durch einen Fahrer angibt, auf der Basis des Fahrzeugabstands und der Relativgeschwindigkeit vor, die von der Bildaufnahme-Verarbeitungseinheit 110 berechnet werden, und führt die Antriebssteuerung an dem betreffenden Fahrzeug auf der Basis des Wirkungsgrads aus. Die Hybrid-Steuereinheit 130 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel generiert auch ein Anzeigesignal, um eine Anzeige 150 zum Anzeigen von verschiedenen Arten von Information zu veranlassen.
Die Verbrennungsmotor-Steuereinheit 50, die Getriebesteuereinheit 60 und die Elektromotor-Steuereinheit 70 steuern den Verbrennungsmotor 55, das Automatikgetriebe 65 bzw. den Inverter 78 des Motors/Generators 74. Zumindest dann, wenn eine Antriebssteuerung ausgeführt wird, führen die Verbrennungsmotor-Steuereinheit 50, die Getriebesteuereinheit 60 und die Elektromotor-Steuereinheit 70 eine Steuerung auf der Basis einer Anforderung von der Hybrid-Steuereinheit 130 aus.
1-3. Übersicht über den Betrieb
Als nächstes wird eine Übersicht über einen Betriebsvorgang zur Antriebssteuerung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die 2 bis 4 angegeben.
Herkömmliche Antriebssteuerung
2 veranschaulicht ein Beispiel einer Arbeitsweise des in 1 dargestellten Fahrzeugs 1, wobei der Steuerschalter 30 des Fahrzeugs 1 ausgeschaltet ist. Wenn der Steuerschalter 30 AUS ist, gibt die Hybrid-Steuereinheit 130 keinen Wirkungsgrad vor, sondern sie führt eine herkömmliche Antriebssteuerung aus, bei der ein Gaspedal-Betätigungsausmaß durch einen Fahrer direkt (100 %) widergespiegelt wird.
Wenn die herkömmliche Antriebssteuerung ausgeführt wird, schlägt sich das Gaspedal-Betätigungsausmaß durch einen Fahrer in direkter Weise in der Antriebssteuerung nieder, und die Hybrid-Steuereinheit 130 berechnet den gewünschten Wert des Drehmoments (Gesamtdrehmoment aus dem Ausgangsdrehmoment des Verbrennungsmotors 55 und dem Ausgangsdrehmoment des Motors/Generators 74) in Abhängigkeit von dem Gaspedal-Betätigungsausmaß.
Wenn z.B. das Gaspedal-Öffnungsverhältnis von dem Zeitpunkt t₀ aufgrund einer Gaspedalbetätigung durch einen Fahrer ansteigt, wie dies in 2 veranschaulicht ist, nimmt das Drehmoment mit dem Anstieg des Gaspedal-Öffnungsverhältnisses zu. Der Anstieg des Drehmoments verursacht eine Beschleunigung des Fahrzeugs 1 und vermindert den Fahrzeugabstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug.
Folglich wird der Fahrzeugabstand zu dem vorausfahrenden Fahrzeug geringer, und in Abhängigkeit von der Fahrgeschicklichkeit des Fahrers kommt das betreffende Fahrzeug dem vorausfahrenden Fahrzeug so nahe, dass das betreffende Fahrzeug fast gegen das vorausfahrende Fahrzeug stößt. In diesem Fall wird das betreffende Fahrzeug durch eine Bremsbetätigung durch den Fahrer oder die vorstehend beschriebene automatische Bremssteuerungsfunktion verzögert bzw. abgebremst, um ein Zusammenstoßen mit dem vorausfahrenden Fahrzeug zu vermeiden (Zeitpunkt t₁).
Eine zu starke Verzögerung vergrößert den Fahrzeugabstand zu sehr, so dass der Fahrer das betreffende Fahrzeug wieder beschleunigt, um sich dem vorausfahrenden Fahrzeug anzunähern (Zeitpunkt t₂). Wenn das betreffende Fahrzeug dem vorausfahrenden Fahrzeug wie zu dem Zeitpunkt t₁ zu nahe kommt, wird das betreffende Fahrzeug wiederum abgebremst (Zeitpunkt t₃).
Beispielsweise fahren Fahrer mit geringer Fahrgeschicklichkeit und Schwierigkeiten beim Halten eines angemessenen Fahrzeugabstands ein Fahrzeug unter wiederholter Ausführung von Beschleunigung und Verzögerung, wie dies vorstehend erläutert ist, wobei dies die Energieverbrauchseffizienz des Fahrzeugs im Vergleich zu einem Fahrzeug vermindern kann, das von Fahrern gefahren wird, die einen angemessenen Fahrzeugabstand aufrechterhalten.
Antriebssteuerung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
3 veranschaulicht ein Beispiel einer Arbeitsweise des in 1 veranschaulichten Fahrzeugs 1, wobei der Steuerschalter 30 des Fahrzeugs 1 eingeschaltet ist. Wenn der Steuerschalter 30 EIN ist, gibt die Hybrid-Steuereinheit 130 den Wirkungsgrad vor, der den sich in der Antriebssteuerung widerspiegelnden Anteil des Gaspedal-Betätigungsausmaßes durch einen Fahrer angibt, und sie führt die Antriebssteuerung bei dem Fahrzeug 1 auf der Basis des Wirkungsgrads aus.
Die Hybrid-Steuereinheit 130 gibt auf der Basis der Geschwindigkeit des betreffenden Fahrzeugs sowie der Relativgeschwindigkeit einen Standard-Fahrzeugabstand vor, bei dem eine Unterdrückungssteuerung hinsichtlich der Antriebskraft begonnen wird, und berechnet die Fahrzeugabstands-Differenz durch Subtrahieren des Standard-Fahrzeugabstands von dem Fahrzeugabstand zwischen den Fahrzeugen bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel.
Wenn die Fahrzeugabstands-Differenz größer als oder gleich 0 ist (wenn der Fahrzeugabstand zwischen den Fahrzeugen größer als oder gleich dem Standard-Fahrzeugabstand ist), gibt die Hybrid-Steuereinheit 130 den Wirkungsgrad mit 100 % vor. Wenn der Fahrzeugabstand zwischen den Fahrzeugen einen negativen Wert hat (wenn der Fahrzeugabstand zwischen den Fahrzeugen geringer ist als der Standard-Fahrzeugabstand), gibt die Hybrid-Steuereinheit 130 den Wirkungsgrad mit weniger als 100 % vor.
Die Hybrid-Steuereinheit 130 steuert hierdurch die Antriebskraft, wenn der Fahrzeugabstand zwischen den Fahrzeugen unter den Standard-Fahrzeugabstand sinkt. Der Standard-Fahrzeugabstand wird bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des betreffenden Fahrzeugs und der Relativgeschwindigkeit vorgegeben, wobei dies in manchen Fällen zu einer Schwankung bei dem Standard-Fahrzeugabstand führt. Jedoch veranschaulicht 3 ein Beispiel, bei dem der Standard-Fahrzeugabstand aus Gründen der Verkürzung konstant ist.
Die Hybrid-Steuereinheit 130 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel reflektiert den Wirkungsgrad in dem Gaspedal-Öffnungsverhältnis zur Berechnung eines Steuerungs-Gaspedal-Öffnungsverhältnisses und berechnet den gewünschten Wert des Drehmoments in Abhängigkeit von dem Steuerungs-Gaspedal-Öffnungsverhältnis.
Beispielsweise wird mit steigendem Gaspedal-Öffnungsverhältnis ab einem Zeitpunkt t₁₀ aufgrund einer Gaspedalbetätigung durch einen Fahrer, wie in 3 veranschaulicht, das Drehmoment mit steigendem Gaspedal-Öffnungsverhältnis größer, da der Wirkungsgrad 100 % bleibt, während der Fahrzeugabstand zwischen den Fahrzeugen größer als oder gleich dem Standard-Fahrzeugabstand ist. Der Anstieg bei dem Drehmoment führt zu einer Beschleunigung des Fahrzeugs 1 und reduziert den Fahrzeugabstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug.
Wenn der Fahrzeugabstand zwischen dem Fahrzeug 1 und dem vorausfahrenden Fahrzeug zu einem Zeitpunkt t₁₁ auf den Standard-Fahrzeugabstand verringert wird und noch weiter verringert wird, setzt die Hybrid-Steuereinheit 130 den Wirkungsgrad auf weniger als 100 % fest. Die Hybrid-Steuereinheit 130 kann einen geringeren Wirkungsgrad vorgeben, wenn der Fahrzeugabstand zwischen den Fahrzeugen im Vergleich zu dem Standard-Fahrzeugabstand geringer wird, wie dies z.B. in 7 veranschaulicht ist.
Das Drehmoment ändert sich in Abhängigkeit von dem Steuerungs-Gaspedal-Öffnungsverhältnis, das bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel durch Multiplizieren des Gaspedal-Öffnungsverhältnisses mit dem Wirkungsgrad berechnet wird, so dass die Antriebskraft unterdrückt wird und das Drehmoment sich in Abhängigkeit von einer Änderung bei dem Wirkungsgrad ändert, und zwar trotz des konstanten Gaspedal-Öffnungsverhältnisses, wie es von dem Zeitpunkt t₁₁ zu dem Zeitpunkt t₁₂ veranschaulicht ist.
Die Hybrid-Steuereinheit 130 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann z.B. die Unterdrückung der Antriebskraft stoppen, wenn ein Fahrer die klare Absicht zu einer Beschleunigung des Fahrzeugs hat. Wenn z.B. ein Fahrer das Fahrzeug beschleunigt, um ein vorausfahrendes Fahrzeug zu überholen (Überholbeschleunigung), wie dies in 3 dargestellt ist (Zeitdauer t₁₂ bis t₁₃), kann die Hybrid-Steuereinheit 130 das Gaspedal-Betätigungsausmaß durch den Fahrer direkt in der Antriebssteuerung widerspiegeln und den gewünschten Wert des Drehmoments unter Vorgabe des Wirkungsgrads bei 100 % berechnen.
4 veranschaulicht in schematischer Weise, dass das Steuerungs-Gaspedal-Öffnungsverhältnis vorgegeben ist und die Unterdrückung der Antriebskraft gestoppt ist, wenn ein Fahrer die klare Absicht zur Beschleunigung des Fahrzeugs hat. In 4 veranschaulicht die durchgezogene Linie ein Beispiel für eine Relation zwischen dem Gaspedal-Öffnungsverhältnis und dem Steuerungs-Gaspedal-Öffnungsverhältnis, bei der die Fahrzeugabstands-Differenz einen negativen Wert hat, während die durch jeweils zwei Punkte unterbrochene Linie eine Relation zwischen dem Gaspedal-Öffnungsverhältnis und dem Steuerungs-Gaspedal-Öffnungsverhältnis darstellt, bei der der Wirkungsgrad bei 100 % bleibt
Es ist darauf hinzuweisen, dass das Steuerungs-Gaspedal-Öffnungsverhältnis auf der Basis des Wirkungsgrads entschieden wird, der z.B. in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des betreffenden Fahrzeugs, der Relativgeschwindigkeit und dem Fahrzeugabstand zusätzlich zu dem Gaspedal-Öffnungsverhältnis vorgegeben wird, so dass die Relation zwischen dem Gaspedal-Öffnungsverhältnis und dem Steuerungs-Gaspedal-Öffnungsverhältnis nicht notwendigerweise konstant ist.
Somit veranschaulicht die durchgezogene Linie in 4 ein Beispiel für die Relation zwischen dem Gaspedal-Öffnungsverhältnis und dem Steuerungs-Gaspedal-Öffnungsverhältnis, wobei auch andere Relationen zwischen dem Gaspedal-Öffnungsverhältnis und dem Steuerungs-Gaspedal-Öffnungsverhältnis vorstellbar sind.
Wenn z.B. das Gaspedal-Öffnungsverhältnis größer als oder gleich einem vorab in Abhängigkeit von der Fahrzeugabstands-Differenz vorgegebenen Schwellenwert α ist, kann die Feststellung getroffen werden, dass ein Fahrer eine klare Absicht zur Beschleunigung des Fahrzeugs hat.
Das bedeutet, wenn das Gaspedal-Öffnungsverhältnis größer als oder gleich dem vorab in Abhängigkeit von einem Fahrzeugabstand vorgegebenen Schwellenwert α ist, wie dies in 4 veranschaulicht ist, kann die Hybrid-Steuereinheit 130 den Wirkungsgrad bei 100 % vorgeben und das Gaspedal-Öffnungsverhältnis mit dem Steuerungs-Gaspedal-Öffnungsverhältnis identifizieren. Das Vorgeben des Wirkungsgrads in dieser Weise ermöglicht dem Fahrzeug ein Überholen eines vorausfahrenden Fahrzeugs, wie dies von dem Zeitpunkt t₁₂ zu dem Zeitpunkt t₁₃ in 3 veranschaulicht ist.
Wie vorstehend beschrieben, stellt die Antriebssteuerung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel das Drehmoment ein und verhindert eine wiederholte Beschleunigung und Verzögerung in einer derartigen Weise, dass das betreffende Fahrzeug einem vorausfahrenden Fahrzeug nicht zu nahe kommt, wobei dies zu einem Anstieg der Energieverbrauchseffizienz des Fahrzeugs führt. Wenn ein Fahrer eine klare Absicht zur Beschleunigung des Fahrzeugs hat, wie z.B. bei einer Überholbeschleunigung, stoppt die Hybrid-Steuereinheit 130 die Unterdrückung der Antriebskraft. Auf diese Weise werden die Fahreigenschaften verbessert.
Die grundlegende Konfiguration sowie die Übersicht über den Betrieb gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind bisher beschrieben worden. Im Folgenden werden die Konfigurationen der Bildaufnahme-Verarbeitungseinheit (SC-CU 110) sowie der Hybrid-Steuereinheit (HEV-CU 130), die die vorstehend erläuterte Arbeitsweise ausführen und die vorteilhaften Wirkungen des vorliegenden Ausführungsbeispiels erzielen, der Reihe nach ausführlich beschrieben.
2. Konfiguration
2-1. Bildaufnahme-Verarbeitungseinheit
Wie in 5 dargestellt, erhält die Bildaufnahme-Verarbeitungseinheit 110 Information über aufgenommene Bilder von der Stereokameraanordnung 20. Die Bildaufnahme-Verarbeitungseinheit 110 berechnet z.B. das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein eines vorausfahrenden Fahrzeugs, den Fahrzeugabstand zu dem vorausfahrenden Fahrzeug sowie die Relativgeschwindigkeit zu dem vorausfahrenden Fahrzeug auf der Basis der von der Stereokameraanordnung 20 aufgenommenen Bilder.
Die mit der Bildaufnahme-Verarbeitungseinheit 110 verbundene Stereokameraanordnung 20 besitzt ein Paar von einer linken und einer rechten CCD-Kamera, die einen Festkörper-Bildsensor, wie z.B. eine ladungsgekoppelte Vorrichtung (CCD) verwenden. Die linke und die rechte CCD-Kamera sind voneinander beabstandet an der vorderen Decke des Fahrzeuginnenraums angebracht und nehmen Stereobilder von einem Objekt außerhalb des Fahrzeugs von verschiedenen Blickpunkten auf. Die Stereokameraanordnung 20 und die Bildaufnahme-Verarbeitungseinheit 110 können in Form einer integrierten Einheit in dem Fahrzeuginnenraum angebracht sein.
Die Bildaufnahme-Verarbeitungseinheit 110 nutzt das Prinzip der Triangulation zum Erzeugen von Distanzinformation auf der Basis der Ungleichheit zwischen den Positionen, die einem Paar von Stereobildern entsprechen, die von der Stereokameraanordnung 20 aufgenommen werden und die Bereiche in Vorwärtsrichtung des betreffenden Fahrzeugs zeigen. Die Bildaufnahme-Verarbeitungseinheit 110 detektiert ferner ein vorausfahrendes Fahrzeug auf der Basis der Distanzinformation.
Wenn ein vorausfahrendes Fahrzeug detektiert wird, berechnet die Bildaufnahme-Verarbeitungseinheit 110 z.B. einen Fahrzeugabstand D zwischen dem betreffenden Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug sowie die Relativgeschwindigkeit Vd zwischen dem betreffenden Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug. Ein Detektionsresultat, welches anzeigt, ob ein vorausfahrendes Fahrzeug detektiert worden ist oder nicht, der berechnete Fahrzeugabstand D sowie die berechnete Relativgeschwindigkeit Vd werden an die Hybrid-Steuereinheit 130 abgegeben.
Insbesondere beinhaltet die Bildaufnahme-Verarbeitungseinheit 110 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wie in 5 dargestellt, ein Detektionsmodul 112 für ein vorausfahrendes Fahrzeug, ein Fahrzeugabstands-Messmodul 114 sowie ein Relativgeschwindigkeits-Berechnungsmodul 116. Insbesondere sind diese Module durch von dem Mikrocomputer ausgeführte Programme implementiert.
Detektionsmodul 112 für ein vorausfahrendes Fahrzeug
Das Detektionsmodul 112 für ein vorausfahrendes Fahrzeug detektiert das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein eines vorausfahrenden Fahrzeugs, das als dreidimensionales Objekt dient. Beispielsweise führt das Detektionsmodul 112 für ein vorausfahrendes Fahrzeug die allgemein bekannte Gruppierungsverarbeitung bei der aus Stereobildern erzeugten Distanzinformation aus und vergleicht die der Gruppierungsverarbeitung unterzogene Distanzinformation mit vorab vorgegebenen dreidimensionalen Objektdaten zum Detektieren eines vorausfahrenden Fahrzeugs.
Fahrzeugabstands-Messmodul 114
Wenn das Detektionsmodul 112 für ein vorausfahrendes Fahrzeug ein vorausfahrendes Fahrzeug detektiert, misst das Fahrzeugabstands-Messmodul 114 den Fahrzeugabstand D zwischen dem betreffenden Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug auf der Basis der von der Stereokameraanordnung 20 aufgenommenen Stereobilder (Information über die aufgenommenen Bilder). Beispielsweise setzt das Fahrzeugabstands-Messmodul 114 das detektierte vorausfahrende Fahrzeug mit der aus den Stereobildern erzeugten Distanzinformation in Relation, um den Fahrzeugabstand auf der Basis der zugehörigen Distanzinformation zu messen.
Relativgeschwindigkeits-Berechnungsmodul 116
Das Relativgeschwindigkeits-Berechnungsmodul 116 berechnet die Relativgeschwindigkeit Vd zwischen dem betreffenden Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug. Beispielsweise kann das Relativgeschwindigkeits-Berechnungsmodul 116 die Relativgeschwindigkeit Vd als den Anteil einer Veränderung in dem Fahrzeugabstand D im Verlauf der Zeit berechnen. Es sei erwähnt, dass bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Relativgeschwindigkeit Vd gleich dem Wert ist, den man durch Subtrahieren der Geschwindigkeit des betreffenden Fahrzeugs von der Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs erhält.
Wenn die Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs höher ist als die Geschwindigkeit des betreffenden Fahrzeugs, hat die Relativgeschwindigkeit Vd einen positiven Wert. Wenn dagegen die Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs niedriger ist als die Geschwindigkeit des betreffenden Fahrzeugs, hat die Relativgeschwindigkeit Vd einen negativen Wert.
2-2. Hybrid-Steuereinheit
Die Hybrid-Steuereinheit 130 steuert das Ausgangsdrehmoment des Verbrennungsmotors 55, das Getriebeverhältnis des Automatikgetriebes 65 sowie das Ausgangsdrehmoment des Motors/Generators 74 über die Verbrennungsmotor-Steuereinheit 50, die Getriebesteuereinheit 60 und die Elektromotor-Steuereinheit 70, die in 1 dargestellt sind, um eine Antriebssteuerung bei dem Fahrzeug 1 auszuführen.
Insbesondere gibt die Hybrid-Steuereinheit 130 den Wirkungsgrad vor, der den sich bei eingeschaltetem Steuerschalter 30 in der Antriebssteuerung widerspiegelnden Anteil des Gaspedal-Betätigungsausmaßes durch einen Fahrer angibt, und führt die Antriebssteuerung an dem Fahrzeug 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel auf der Basis des Wirkungsgrads aus. Die Hybrid-Steuereinheit 130 generiert ein Anzeigesignal, um die in 1 dargestellte Anzeige 150 zum Anzeigen von Information zu veranlassen, und gibt das generierte Anzeigesignal an die Anzeige 150 ab.
Zusätzlich ist der Steuerschalter 30 z.B. an dem Lenkrad des Fahrzeugs 1 vorgesehen, wobei dieser durch einen Fahrer eingeschaltet und ausgeschaltet wird.
Insbesondere und wie in 5 dargestellt, empfängt die Hybrid-Steuereinheit 130 ein Detektionsresultat, welches anzeigt, ob ein vorausfahrendes Fahrzeug detektiert worden ist oder nicht, den berechneten Fahrzeugabstand D sowie die berechnete Relativgeschwindigkeit Vd von der Bildaufnahme-Verarbeitungseinheit 110 und empfängt ferner z.B. ein Gaspedal-Öffnungsverhältnis Acc sowie die Geschwindigkeit V des betreffenden Fahrzeugs über den Kommunikationsbus.
Wie in 5 dargestellt, weist die Hybrid-Steuereinheit 130 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel Folgendes auf: ein Standard-Fahrzeugabstands-Vorgabemodul 132, ein Wirkungsgrad-Vorgabemodul 134, ein Anzeigesteuerungsmodul 136 und ein Antriebssteuerungsmodul 138. Insbesondere sind diese Module durch von dem Mikrocomputer ausgeführte Programme implementiert.
Standard-Fahrzeugabstands-Vorgabemodul 132
Das Standard-Fahrzeugabstands-Vorgabemodul 132 gibt einen Standard-Fahrzeugabstand Dstd in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit V des betreffenden Fahrzeugs sowie der Relativgeschwindigkeit Vd vor. 6 veranschaulicht ein Beispiel, bei dem das Standard-Fahrzeugabstands-Vorgabemodul 132 den Standard-Fahrzeugabstand Dstd in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit V des betreffenden Fahrzeugs sowie der Relativgeschwindigkeit Vd vorgibt.
Wie nachfolgend noch erläutert, wird bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel dann, wenn ein Fahrzeugabstand geringer ist als der Standard-Fahrzeugabstand Dstd, eine Unterdrückungssteuerung an der Antriebskraft ausgeführt. Wenn das Standard-Fahrzeugabstands-Vorgabemodul 132 den Standard-Fahrzeugabstand Dstd auf einem ausreichend hohen Wert vorgibt, ist es somit möglich, die Unterdrückung der Antriebskraft trotz der z.B. hohen Geschwindigkeit V des betreffenden Fahrzeugs oder der hohen Relativgeschwindigkeit Vd zu beginnen, bevor eine plötzliche Verzögerung erforderlich ist.
Wie z.B. in 6 veranschaulicht ist, kann das Standard-Fahrzeugabstands-Vorgabemodul 132 den Standard-Fahrzeugabstand Dstd in einer derartigen Weise vorgeben, dass der Standard-Fahrzeugabstand Dstd größer wird, wenn die Relativgeschwindigkeit Vd unverändert ist, jedoch die Geschwindigkeit V des betreffenden Fahrzeugs zunimmt. Es sei erwähnt, dass auch andere Relationen zwischen der Geschwindigkeit V des betreffenden Fahrzeugs und dem Standard-Fahrzeugabstand Dstd vorstellbar sind.
Wenn z.B. die Relativgeschwindigkeit Vd unverändert ist, jedoch die Geschwindigkeit V des betreffenden Fahrzeugs zunimmt, kann das Standard- Fahrzeugabstands-Vorgabemodul 132 den Standard-Fahrzeugabstand Dstd in einer derartigen Weise vorgeben, dass der Standard-Fahrzeugabstand Dstd zumindest nicht geringer wird. Das bedeutet, das Standard-Fahrzeugabstands-Vorgabemodul 132 kann den Standard-Fahrzeugabstand Dstd unter Verwendung der Geschwindigkeit V des betreffenden Fahrzeugs als Parameter in einer derartigen Weise vorgeben, dass der Standard-Fahrzeugabstand Dstd leicht zunimmt.
Das Standard-Fahrzeugabstands-Vorgabemodul 132 kann den Standard-Fahrzeugabstand Dstd in einer derartigen Weise vorgeben, dass der Standard-Fahrzeugabstand Dstd größer wird, wenn die Relativgeschwindigkeit Vd bei der bestimmten Geschwindigkeit V des betreffenden Fahrzeugs zunimmt (d.h. die Geschwindigkeit des betreffenden Fahrzeugs übersteigt die Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs), wie dies in 6 veranschaulicht ist.
Wirkungsgrad-Vorgabemodul 134
Das Wirkungsgrad-Vorgabemodul 134 gibt den Wirkungsgrad, der den sich in der Antriebssteuerung widerspiegelnden Anteil des Gaspedal-Betätigungsausmaßes durch einen Fahrer angibt, auf der Basis des Gaspedal-Öffnungsverhältnisses Acc und einer Fahrzeugabstands-Differenz Ddiff vor, die man durch Subtrahieren des Standard-Fahrzeugabstands Dstd von dem Fahrzeugabstand D erhält. 7 veranschaulicht ein Beispiel, bei dem das Wirkungsgrad-Vorgabemodul 134 den Wirkungsgrad auf der Basis des Gaspedal-Öffnungsverhältnisses Acc und der Fahrzeugabstands-Differenz Ddiff vorgibt.
Beispielsweise kann das Wirkungsgrad-Vorgabemodul 134 den Wirkungsgrad bei weniger als 100 % vorgeben, wenn die Fahrzeugabstands-Differenz Ddiff einen negativen Wert hat. Dagegen kann das Wirkungsgrad-Vorgabemodul 134 den Wirkungsgrad bei 100 % unabhängig von dem Gaspedal-Öffnungsverhältnis vorgeben, wenn die Fahrzeugabstands-Differenz Ddiff größer als oder gleich 0 ist.
Eine derartige Konfiguration unterdrückt die Antriebskraft, wenn der Fahrzeugabstand D zwischen den Fahrzeugen geringer ist als der Standard-Fahrzeugabstand Dstd. Wenn dagegen der Fahrzeugabstand D zwischen den Fahrzeugen größer als oder gleich dem Standard-Fahrzeugabstand Dstd ist oder wenn das betreffende Fahrzeug einen ausreichenden Fahrzeugabstand beibehält, wird die Antriebskraft nicht unterdrückt, sondern die Fahreigenschaften können in bevorzugter Weise beibehalten werden.
Das Wirkungsgrad-Vorgabemodul 134 kann den Wirkungsgrad in einer derartigen Weise vorgeben, dass der Wirkungsgrad steigt oder zumindest nicht geringer wird, wenn die Fahrzeugabstands-Differenz Ddiff bei dem bestimmten Gaspedal-Öffnungsverhältnis Acc größer wird, wie dies in 7 veranschaulicht ist.
Das bedeutet, das Wirkungsgrad-Vorgabemodul 134 kann den Wirkungsgrad unter Nutzung der Fahrzeugabstands-Differenz als Parameter in einer derartigen Weise vorgeben, dass der Wirkungsgrad leicht ansteigt. Eine derartige Konfiguration erleichtert das Vorgeben eines niedrigeren Wirkungsgrads sowie das Unterdrücken der Antriebskraft, wenn die Fahrzeugabstands-Differenz Ddiff kleiner ist oder wenn der Fahrzeugabstand D zwischen den Fahrzeugen geringer ist als der Standard-Fahrzeugabstand Dstd. Somit ist es vorteilhafterweise einfacher, einen ausreichenden Fahrzeugabstand zwischen den Fahrzeugen aufrechtzuerhalten.
Das Wirkungsgrad-Vorgabemodul 134 kann den Wirkungsgrad in einer derartigen Weise vorgeben, dass der Wirkungsgrad größer wird oder zumindest nicht abnimmt, wenn das Gaspedal-Öffnungsverhältnis Acc bei konstanter Fahrzeugabstands-Differenz Ddiff zunimmt, wie dies in 7 veranschaulicht ist.
Das bedeutet, das Wirkungsgrad-Vorgabemodul 134 kann den Wirkungsgrad unter Verwendung der Fahrzeugabstands-Differenz als Parameter in einer derartigen Weise vorgeben, dass der Wirkungsgrad leicht ansteigt. Insbesondere wenn das Gaspedal-Öffnungsverhältnis größer als oder gleich dem vorab vorgegebenen Schwellenwert α (αA bis αE) gemäß der in 7 veranschaulichten Fahrzeugabstands-Differenz ist, kann das Wirkungsgrad-Vorgabemodul 134 den Wirkungsgrad bei 100 % vorgeben.
Ferner kann ein höherer Wert als Schwellenwert α bei Abnahme der Fahrzeugabstands-Differenz vorgegeben werden. Eine derartige Konfiguration ermöglicht es, ein Unterdrücken der Antriebskraft zu stoppen, wenn ein Fahrer eine klare Absicht zur Beschleunigung des Fahrzeugs hat. Auf diese Weise werden die Fahreigenschaften verbessert.
Wenn die Fahrzeugabstands-Differenz Ddiff oder das Gaspedal-Öffnungsverhältnis Acc gering ist, gibt das Wirkungsgrad-Vorgabemodul 134 einen niedrigeren Wirkungsgrad vor, wie dies in 7 veranschaulicht ist, wobei es den Wirkungsgrad bei mehr als 0 % als Minimum vorgeben kann. Eine solche Konfiguration erzeugt bei einem Fahrer ein weniger befremdliches Gefühl als ein Wirkungsgrad von 0 %, so dass die Fahreigenschaften verbessert sind.
Anzeigesteuerungsmodul 136
Das Anzeigesteuerungsmodul 136 veranlasst die in dem Fahrzeug 1 enthaltene Anzeige 150 zum Anzeigen von Information zumindest von einem beliebigen Wert des Standard-Fahrzeugabstands zwischen Fahrzeugen, der Fahrzeugabstands-Differenz sowie des Wirkungsgrads. Das Anzeigesteuerungsmodul 136 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel generiert ein Anzeigesignal und gibt das generierte Anzeigesignal an die Anzeige 150 ab, um die Anzeige 150 zum Anzeigen eines Informationspräsentations-Bildschirms zu veranlassen, wie dies in 8 veranschaulicht ist.
8 veranschaulicht ein Beispiel eines Informationspräsentations-Bildschirms, den das Anzeigesteuerungsmodul 136 die Anzeige 150 zum Anzeigen veranlasst, wenn eine Unterdrückungssteuerung an der Antriebskraft gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ausgeführt wird. Der in 8 veranschaulichte Informationspräsentations-Bildschirm beinhaltet einen Anzeigebereich U1 für das Gaspedal-Öffnungsverhältnis sowie einen Anzeigebereich U2 für den Fahrzeugabstand.
Das vorliegende Beispiel geht von der Annahme aus, dass sich das betreffende Fahrzeug mit einer Geschwindigkeit von 60 km/h bewegt und ein Gaspedal-Öffnungsverhältnis von 45 % bei einem Fahrzeugabstand von 10 m zu einem vorausfahrenden Fahrzeug vorliegt. 6 veranschaulicht einen Standard-Fahrzeugabstand von 30 m sowie eine Fahrzeugabstands-Differenz Ddiff von –20 Meter (= Fahrzeugabstand von 10 m – Standard-Fahrzeugabstand von 30 m). Auf diese Weise erhält man einen Wirkungsgrad von 50 %, wie dies in 7 veranschaulicht ist.
Die gestrichelte Linie veranschaulicht ein Gaspedal-Öffnungsverhältnis (45 %) in dem Anzeigebereich U1 für das Gaspedal-Öffnungsverhältnis, während die durchgezogene Linie ein Steuerungs-Gaspedal-Öffnungsverhältnis (22,5 %) veranschaulicht. Ferner wird auch ein Wirkungsgrad in dem Anzeigebereich U1 für das Gaspedal-Öffnungsverhältnis angezeigt.
Das Anzeigen des Wirkungsgrads erleichtert es einem Fahrer in vorteilhafter Weise zu verstehen, dass das Steuerungs-Gaspedal-Öffnungsverhältnis zum Berechnen der Antriebskraft im Vergleich zu dem Gaspedal-Öffnungsverhältnis herabgedrückt ist, insbesondere wenn der Wirkungsgrad geringer ist als 100 %.
Das betreffende Fahrzeug und ein vorausfahrendes Fahrzeug sind in dem Anzeigebereich U2 für den Fahrzeugabstand angezeigt, sowie auch Information über den aktuellen Fahrzeugabstand (10 m in 8), den Standard-Fahrzeugabstand (30 m in 8) sowie die Fahrzeugabstands-Differenz (20 m in 8, wobei hier zum leichteren Verständnis für den Fahrer ein positiver Wert verwendet wird).
Das Anzeigen der Information über den Fahrzeugabstand, den Standard-Fahrzeugabstand oder die Fahrzeugabstands-Differenz erleichtert dem Fahrer in vorteilhafter Weise das Verständnis, warum die Antriebskraft unterdrückt wird, insbesondere wenn der Wirkungsgrad geringer als 100 % ist.
Antriebssteuerungsmodul 138
Das Antriebssteuerungsmodul 138 führt eine Antriebssteuerung an dem betreffenden Fahrzeug auf der Basis des Wirkungsgrads aus. Beispielsweise berechnet das Antriebssteuerungsmodul 138 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel das Steuerungs-Gaspedal-Öffnungsverhältnis durch Multiplizieren des Gaspedal-Öffnungsverhältnisses mit dem Wirkungsgrad und berechnet den gewünschten Wert (gewünschte Antriebskraft) der von dem Verbrennungsmotor 55 und dem Motor/Generator 74 abgegebenen Antriebskraft nach Maßgabe des Steuerungs-Gaspedal-Öffnungsverhältnisses.
Die Antriebssteuerung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, die auf den Wirkungsgrad basiert, ist jedoch nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann das Antriebssteuerungsmodul 138 auch eine Antriebssteuerung ausführen, indem sich der Wirkungsgrad in der gewünschten Antriebskraft, der gewünschten Verbrennungsmotordrehzahl oder der gewünschten Beschleunigung widerspiegelt.
3. Arbeitsweise
Vorstehend sind die Konfigurationen der Bildaufnahme-Verarbeitungseinheit 110 sowie der Hybrid-Steuereinheit 130 beschrieben worden, die in dem Fahrzeug 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel enthalten sind. Als nächstes wird die Antriebssteuerungsverarbeitung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beschrieben. Es sei erwähnt, dass die nachfolgend beschriebene Antriebssteuerungsverarbeitung regelmäßig ausgeführt werden kann oder nach dem Abschluss der vorhergehenden Antriebssteuerungsverarbeitung wiederholt werden kann.
3.-1. Grundlegende Routine
9 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung eines Beispiels der Antriebssteuerungsverarbeitung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel. Als erstes wird festgestellt, ob der Steuerschalter 30 EIN ist oder nicht (Schritt S100). Wenn der Steuerschalter 30 AUS ist (Schritt S100: NEIN), berechnet das Antriebssteuerungsmodul 138 der Hybrid-Steuereinheit 130 die gewünschte Antriebskraft in Abhängigkeit von dem aktuellen Gaspedal-Öffnungsverhältnis (Schritt S170) und beendet die Antriebssteuerungsverarbeitung.
Wenn der Steuerschalter 30 EIN ist (Schritt S100: JA), berechnet das Fahrzeugabstands-Messmodul 114 der Bildaufnahme-Verarbeitungseinheit 110 den Fahrzeugabstand D zu einem vorausfahrenden Fahrzeug auf der Basis der Information hinsichtlich Bildern, die von der Stereokameraanordnung 20 aufgenommen worden sind (Schritt S110).
Wenn das Detektionsmodul 112 für ein vorausfahrendes Fahrzeug kein vorausfahrendes Fahrzeug detektiert hat, wird der Fahrzeugabstand D als unendlicher Wert oder als vorbestimmter extrem hoher Wert vorgegeben. Als nächstes berechnet das Relativgeschwindigkeits-Berechnungsmodul 116 der Bildaufnahme-Verarbeitungseinheit 110 die Relativgeschwindigkeit auf der Basis einer Änderung in dem Fahrzeugabstand D im Verlauf der Zeit (Schritt S120).
Das Standard-Fahrzeugabstands-Vorgabemodul 132 der Hybrid-Steuereinheit 130 berechnet dann den Standard-Fahrzeugabstand Dstd auf der Basis der Geschwindigkeit V des betreffenden Fahrzeugs und des Fahrzeugabstands D (Schritt S130). Das Wirkungsgrad-Vorgabemodul 134 der Hybrid-Steuereinheit 130 gibt den Wirkungsgrad auf der Basis des Standard-Fahrzeugabstands Dstd, des Fahrzeugabstands D sowie des Gaspedal-Öffnungsverhältnisses Acc vor (Schritt S140).
Der in dem Schritt S140 vorgegebene Wirkungsgrad wird nachfolgend ausführlich beschrieben. Das Anzeigesteuerungsmodul 136 der Hybrid-Steuereinheit 130 generiert ferner ein Anzeigesignal und veranlasst die Anzeige 150 beispielsweise zum Anzeigen von Information über den Standard-Fahrzeugabstand, die Fahrzeugabstands-Differenz sowie den Wirkungsgrad (Schritt S150).
Als nächstes berechnet das Antriebssteuerungsmodul 138 der Hybrid-Steuereinheit 130 das Steuerungs-Gaspedal-Öffnungsverhältnis durch Multiplizieren des Gaspedal-Öffnungsverhältnisses mit dem Wirkungsgrad (Schritt S160). Schließlich berechnet das Antriebssteuerungsmodul 138 der Hybrid-Steuereinheit 130 die gewünschte Antriebskraft in Abhängigkeit von dem Steuerungs-Gaspedal-Öffnungsverhältnis (Schritt S170) und beendet die Antriebssteuerungsverarbeitung.
3.-2. Wirkungsgrad-Vorgaberoutine
Bisher ist die Antriebssteuerungsverarbeitung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beschrieben worden. Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf 10 die Wirkungsgrad-Vorgabeverarbeitung (Schritt S140 in 9) ausführlich beschrieben, die von dem Wirkungsgrad-Vorgabemodul 134 der Hybrid-Steuereinheit 130 im Verlauf der Antriebssteuerungsverarbeitung ausgeführt wird. 10 veranschaulicht die Wirkungsgrad-Vorgabeverarbeitung.
Als erstes stellt das Wirkungsgrad-Vorgabemodul 134 der Hybrid-Steuereinheit 130 fest, ob eine durch Subtrahieren des Standard-Fahrzeugabstands Dstd von dem Fahrzeugabstand D ermittelte Fahrzeugabstands-Differenz Ddiff einen negativen Wert hat oder nicht (Schritt S142).
Wenn die Fahrzeugabstands-Differenz Ddiff einen negativen Wert hat (Schritt S142: JA), wird der vorab nach Maßgabe der Fahrzeugabstands-Differenz vorgegebene Schwellenwert α mit dem Gaspedal-Öffnungsverhältnis Acc verglichen (Schritt S144).
Wenn der Schwellenwert α größer ist als das Gaspedal-Öffnungsverhältnis Acc (Schritt S144: JA), gibt das Wirkungsgrad-Vorgabemodul 134 der Hybrid-Steuereinheit 130 einen Wirkungsgrad von weniger als 100 % in Abhängigkeit von dem Gaspedal-Öffnungsverhältnis Acc und der Fahrzeugabstands-Differenz Ddiff vor.
Wenn dagegen die Fahrzeugabstands-Differenz größer als oder gleich 0 (Null) ist (Schritt S142: NEIN), oder wenn das Gaspedal-Öffnungsverhältnis Acc größer als oder gleich dem Schwellenwert α ist (Schritt S144: NEIN), gibt das Wirkungsgrad-Vorgabemodul 134 der Hybrid-Steuereinheit 130 den Wirkungsgrad bei 100 % vor (Schritt S148).
4. Schlussbemerkungen
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wie es vorstehend beschrieben ist, wird die Antriebskraft auf der Basis der Geschwindigkeit des betreffenden Fahrzeugs sowie dem Fahrzeugabstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug derart gesteuert, dass es möglich ist, eine Verringerung der Energieverbrauchseffizienz des Fahrzeugs aufgrund wiederholter Beschleunigung und plötzlicher Verzögerung zu verhindern.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird dann, wenn ein Fahrer eine klare Absicht zur Beschleunigung des Fahrzeugs hat, von der Hybrid-Steuereinheit 130 das Unterdrücken der Antriebskraft gestoppt. Somit lassen sich die Fahreigenschaften verbessern.
Obwohl das bevorzugte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben worden ist, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Für die Fachleute versteht es sich, dass verschiedene Modifikationen oder Änderungen möglich sind, sofern diese im technischen Umfang der beigefügten Ansprüche oder deren Äquivalenten liegen. Es versteht sich, dass derartige Modifikationen oder Änderungen ebenfalls im technischen Umfang der vorliegenden Erfindung liegen.
In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist ein Hybridfahrzeug mit dem Verbrennungsmotor 55 und dem Motor/Generator 74 als Antriebsquellen als Beispiel beschrieben worden, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf ein derartiges Beispiel beschränkt. Beispielsweise kann selbst ein Fahrzeug, das nur einen Motor/Generator als Antriebsquelle aufweist, oder ein Fahrzeug, das nur einen Verbrennungsmotor als Antriebsquelle aufweist, die vorliegende Erfindung umsetzen, indem sich der Wirkungsgrad im Verlauf der Antriebssteuerung widerspiegelt.
Ein Beispiel, bei dem ein Fahrer den Steuerschalter 30 einschaltet/ausschaltet, um zu bestimmen, ob der Wirkungsgrad berechnet und seinen Niederschlag finden soll, ist in dem vorstehenden Ausführungsbeispiel beschrieben worden, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf ein derartiges Beispiel beschränkt.
Beispielsweise muss ein Fahrzeug 1, das zum Ausführen einer adaptiven Geschwindigkeitsregelung (ACC) in der Lage ist, nicht während der Ausführung der adaptiven Geschwindigkeitsregelung den Wirkungsgrad berechnen und zum Ausdruck bringen, sondern der Wirkungsgrad kann auch berechnet und zum Ausdruck gebracht werden, während die adaptive Geschwindigkeitsregelung nicht ausgeführt wird.
In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist ein Beispiel beschrieben worden, bei dem das Detektionsmodul 112 für ein vorausfahrendes Fahrzeug, das Fahrzeugabstands-Messmodul 114 und das Relativgeschwindigkeits-Berechnungsmodul als jeweilige Module der Bildaufnahme-Verarbeitungseinheit 110 ausgebildet sind, die von der Stereokameraanordnung 20 aufgenommene Bilder verarbeitet, wobei jedoch die vorliegende Erfindung nicht auf ein derartiges Beispiel beschränkt ist.
Beispielsweise kann ein vorausfahrendes Fahrzeug detektiert werden, und der Fahrzeugabstand zwischen den Fahrzeugen sowie die Relativgeschwindigkeit können auf der Basis von Information ermittelt werden, die durch ein fahrzeugeigenes Millimeterwellen-Radar, Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation sowie ein intelligentes Transportsystem (ITS) ermittelt wird.
In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist ein Beispiel beschrieben worden, bei dem die Bildaufnahme-Verarbeitungseinheit 110 das Relativgeschwindigkeits-Berechnungsmodul 116 beinhaltet und die Hybrid-Steuereinheit 130 das Standard-Fahrzeugabstands-Vorgabemodul 132, das Wirkungsgrad-Vorgabemodul 134, das Anzeigesteuerungsmodul 136 und das Antriebssteuerungsmodul 38 beinhaltet, wobei jedoch die vorliegende Erfindung nicht auf ein solches Beispiel beschränkt ist. Die Funktionen der jeweiligen Module können auch durch die anderen Steuereinheiten implementiert werden, indem z.B. die Verbrennungsmotor-Steuereinheit 50, die Getriebesteuereinheit 60, und die Elektromotor-Steuereinheit 70 Programme ausführen.
Die jeweiligen, vorstehend beschriebenen Schritte müssen nicht notwendigerweise chronologisch in der Reihenfolge abgearbeitet werden, die in den Ablaufdiagrammen beschrieben ist. Beispielsweise können die jeweiligen Schritte in der Antriebssteuerungsverarbeitung auch in einer anderen Reihenfolge als der der Ablaufdiagramme ausgeführt werden oder parallel ausgeführt werden.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeug
20: Stereokameraanordnung
30: Steuerschalter
40: Antriebsräder
45: Antriebswelle
50: Verbrennungsmotor-Steuereinheit (ECU)
55: Verbrennungsmotor
60: Getriebesteuereinheit (TCU)
65: Automatikgetriebe
70: Elektromotor-Steuereinheit (MCU)
74: Motor/Generator
78: Inverter
80: Batterie
90: Gaspedalsensor
110: Bildaufnahme-Verarbeitungseinheit (SC-CU)
112: Detektionsmodul für vorausfahrendes Fahrzeug
114: Fahrzeugabstands-Messmodul
116: Relativgeschwindigkeits-Berechnungsmodul
130: Hybrid-Steuereinheit (HEV-CU)
132: Standard-Fahrzeugabstands-Vorgabemodul
134: Wirkungsgrad-Vorgabemodul
136: Anzeigesteuerungsmodul
138: Antriebssteuerungsmodul
150: Anzeige

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 63078300 A [0003]

Claims

Fahrzeugsteuerungsvorrichtung, die Folgendes aufweist: – ein Standard-Fahrzeugabstands-Vorgabemodul (132), das einen Standard-Fahrzeugabstand (Dstd) in Abhängigkeit von einer Geschwindigkeit (V) eines betreffenden Fahrzeugs (1) vorgibt, das mit der Fahrzeugsteuerungsvorrichtung ausgestattet ist; – ein Fahrzeugabstands-Messmodul (114), das einen Fahrzeugabstand (D) zwischen dem betreffenden Fahrzeug (1) und einem vorausfahrenden Fahrzeug misst; – ein Wirkungsgrad-Vorgabemodul (134), das einen Wirkungsgrad auf der Basis einer Fahrzeugabstands-Differenz (Ddiff) vorgibt, die man durch Subtrahieren des Standard-Fahrzeugabstands (Dstd) von dem Fahrzeugabstand (D) erhält, wobei der Wirkungsgrad einen Anteil eines Gaspedal-Betätigungsausmaßes durch einen Fahrer angibt, der sich in einer Antriebssteuerung widerspiegelt; und – ein Antriebssteuerungsmodul (138), das die Antriebssteuerung an dem betreffenden Fahrzeug (1) auf der Basis des Wirkungsgrads ausführt.
Fahrzeugsteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Wirkungsgrad-Vorgabemodul (134) den Wirkungsgrad bei weniger als 100 % vorgibt, wenn die Fahrzeugabstands-Differenz (Ddiff) einen negativen Wert hat.
Fahrzeugsteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Wirkungsgrad-Vorgabemodul (134) den Wirkungsgrad bei 100 % vorgibt, wenn ein Gaspedal-Öffnungsverhältnis größer als oder gleich einem Wert ist, der vorab in Abhängigkeit von der Fahrzeugabstands-Differenz (Ddiff) vorgegeben ist.
Fahrzeugsteuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, die ferner Folgendes aufweist: ein Relativgeschwindigkeits-Berechnungsmodul (116), das eine Relativgeschwindigkeit (Vd) zwischen dem betreffenden Fahrzeug (1) und dem vorausfahrenden Fahrzeug berechnet, wobei das Standard-Fahrzeugabstands-Vorgabemodul (132) den Standard-Fahrzeugabstand (Dstd) in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit (V) des betreffenden Fahrzeugs (1) und der Relativgeschwindigkeit (Vd) vorgibt.
Fahrzeugsteuerungsvorrichtung nach Anspruch 4, wobei das Standard-Fahrzeugabstands-Vorgabemodul (132) den Standard-Fahrzeugabstand (Dstd) in einer derartigen Weise vorgibt, dass der Standard-Fahrzeugabstand (Dstd) größer wird, wenn die Geschwindigkeit (V) des betreffenden Fahrzeugs (1) eine Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs übersteigt.
Fahrzeugsteuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Antriebssteuerungsmodul (138) den Wirkungsgrad zumindest in einem beliebigen Wert von dem Gaspedal-Öffnungsverhältnis, einer gewünschten Antriebskraft, einer gewünschten Verbrennungsmotordrehzahl sowie einer gewünschten Beschleunigung zum Ausführen der Antriebssteuerung widerspiegelt.
Fahrzeugsteuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, die weiterhin Folgendes aufweist: ein Anzeigesteuerungsmodul (136), das dann, wenn das betreffende Fahrzeug (1) eine Anzeige (150) zum Anzeigen von Information aufweist, die Anzeige (150) zum Anzeigen von Information zumindest von einem beliebigen des Standard-Fahrzeugabstands (Dstd), der Fahrzeugabstands-Differenz (Ddiff) und des Wirkungsgrads veranlasst.
Fahrzeugsteuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Wirkungsgrad-Vorgabemodul (134) den Wirkungsgrad unter Verwendung der Fahrzeugabstands-Differenz (Ddiff) als Parameter in einer derartigen Weise vorgibt, dass der Wirkungsgrad leicht ansteigt.
Fahrzeugsteuerungsvorrichtung einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Wirkungsgrad-Vorgabemodul (134) den Wirkungsgrad unter Verwendung des Gaspedal-Öffnungsverhältnisses als Parameter in einer derartigen Weise vorgibt, dass der Wirkungsgrad leicht ansteigt.
Fahrzeugsteuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Standard-Fahrzeugabstands-Vorgabemodul (132) den Standard-Fahrzeugabstand (Dstd) unter Verwendung der Geschwindigkeit (V) des betreffenden Fahrzeugs (1) als Parameter in einer derartigen Weise vorgibt, dass der Standard-Fahrzeugabstand (Dstd) leicht zunimmt.
Fahrzeugsteuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das Fahrzeugabstands-Messmodul (114) den Fahrzeugabstand (D) auf der Basis von Information auf mittels einer Kamera aufgenommenen Bildern misst.
Fahrzeugsteuerungsverfahren, das folgende Schritte aufweist: – Vorgeben eines Standard-Fahrzeugabstands (132) in Abhängigkeit von einer Geschwindigkeit (V) eines betreffenden Fahrzeugs (1), bei dem das Fahrzeugsteuerungsverfahren angewendet wird; – Messen eines Fahrzeugabstands (114) zwischen dem betreffenden Fahrzeug (1) und einem vorausfahrenden Fahrzeug; – Vorgeben eines Wirkungsgrads (134) in Abhängigkeit von einer Fahrzeugabstand-Differenz (Ddiff) und einem Gaspedal-Öffnungsverhältnis, wobei der Wirkungsgrad einen Anteil eines Ausgangssignals an einem Nutzer-Eingangssignal angibt, wobei die Fahrzeugabstands-Differenz (Ddiff) durch Subtrahieren des Fahrzeugabstands (D) von dem Standard-Fahrzeugabstand (Dstd) ermittelt wird; und – Ausführen einer Antriebssteuerung (138) an dem betreffenden Fahrzeug (1) auf der Basis des Wirkungsgrads.