DE10306782A1

DE10306782A1 - Adaptives Fahrtsteuersystem für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE10306782A1
Application number: DE10306782A
Authority: DE
Inventors: Kenta Kubota; Masanori Kubota; Kenichi Watanabe
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2002-02-18
Filing date: 2003-02-18
Publication date: 2003-09-18
Also published as: JP3846366B2; US20030158648A1; JP2003306055A; US7054733B2

Abstract

Ein adaptives Fahrtsteuersystem für ein Fahrzeug ist angeordnet, um eine Zielfahrzeuggeschwindigkeit zu berechnen, um eine Zielantriebskraft auf der Basis der Zielfahrzeuggeschwindigkeit zu berechnen, um die Erhöhungsrate der Zielantriebskraft zu begrenzen, wenn die Richtung eines auf die Antriebsräder ausgeübten Antriebsraddrehmoments von einer Abbremsrichtung zu einer Beschleunigungsrichtung gewechselt wird und um eine Drosselöffnung eines Motors auf der Basis der begrenzten Zielsantriebskraft zu steuern.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein adaptives Fahrtsteuersystem für ein Fahrzeug, das eine Fahrtsteuerung zum Aufrechterhalten einer festgelegten Fahrzeuggeschwindigkeit und eine Folgesteuerung zum Folgen auf ein vorausfahrendes Fahrzeug vor dem eigenen Fahrzeug bei Aufrechterhaltung eines festgelegten Abstandes zwischen den Fahrzeugen ausführt.
Die japanische Patentveröffentlichung Nr. 2001-171389 gibt ein adaptives Fahrtsteuersystem an, das angeordnet ist, um eine Zielfahrzeuggeschwindigkeit auf der Basis eines Abstandes zwischen dem eigenen Fahrzeug und einem vorausfahrenden Fahrzeug vor dem eigenen Fahrzeug zu berechnen und eine Fahrtsteuerung auf der Basis der Zielfahrzeuggeschwindigkeit auszuführen, sodass das eigene Fahrzeug dem vorausfahrenden Fahrzeug folgt.
Es besteht jedoch die Möglichkeit, dass das eigene Fahrzeug, das diese Technologie aus dem Stand der Technik verwendet, einen Beschleunigungsschock aufgrund eines Spiels der Fahrspur erzeugt, wenn der Fahrzustand des eigenen Fahrzeugs von einem Abbremszustand zu einem Beschleunigungszustand wechselt. Entsprechend besteht die Möglichkeit, dass das eigene Fahrzeug, dass diese Technologie aus dem Stand der Technik verwendet, einen Abbremsschock aufgrund eines Spiels der Fahrspur erzeugt, wenn der Fahrzustand des eigenen Fahrzeugs vom Beschleunigungszustand zum Abbremszustand wechselt. Diese Schocks sorgen für ein eigenartiges Fahrgefühl für einen Fahrzeuginsassen.
Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein adaptives Fahrtsteuersystem anzugeben, das die Erzeugung eines Beschleunigungsschocks oder eines Abbremsschocks des eigenen Fahrzeugs unterdrückt, um zu verhindern, dass der Fahrzeuginsasse ein eigenartiges Fahrgefühl während der Ausführung einer adaptiven Fahrtsteuerung erfährt.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst das adaptive Fahrtsteuersystem für ein Fahrzeug eine Steuereinrichtung, die derart konfiguriert ist, dass sie eine Zielfahrzeuggeschwindigkeit setzt, eine Zielantriebskraft auf der Basis der Zielfahrzeuggeschwindigkeit setzt, die Antriebskraft auf der Basis der Zielantriebskraft steuert und die Größe der Änderungsrate der Zielantriebskraft innerhalb eines bestimmten Wertes begrenzt.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein adaptives Fahrtsteuersystem für ein Fahrzeug einen Fahrzeuggeschwindigkeitsdetektor zum Feststellen der Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs, einen Zwischenfahrzeugabstandsdetektor zum Feststellen des Abstandes zwischen dem eigenen Fahrzeug und einem vorausfahrenden Fahrzeug vor dem eigenen Fahrzeug und eine Steuereinrichtung, die mit dem Zwischenfahrzeugabstandsdetektor und dem Fahrzeuggeschwindigkeitsdetektor verbunden ist. Die Steuereinrichtung ist konfiguriert, um eine Zielfahrzeuggeschwindigkeit auf der Basis der Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs und des Zwischenfahrzeugabstandes zu berechnen, eine Zielantriebskraft auf der Basis der Zielfahrzeuggeschwindigkeit zu berechnen, eine Antriebskraft auf der Basis der Zielantriebskraft zu steuern und die Größe der Änderungsrate der Zielantriebskraft innerhalb eines ersten vorbestimmten Wertes zu begrenzen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Ausführen eines adaptiven Fahrtsteuersystems für ein Fahrzeug angegeben. Das Verfahren umfasst eine Operation zum Setzen einer Zielfahrzeuggeschwindigkeit, eine Operation zum Setzen einer Zielantriebskraft auf der Basis der Zielfahrzeuggeschwindigkeit, eine Operation zum Steuern einer Antriebskraft auf der Basis der Zielantriebskraft und eine Operation zum Begrenzen der Größe der Änderungsrate der Zielantriebskraft innerhalb eines bestimmten Wertes.
Weitere Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden durch die folgende Beschreibung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen verdeutlicht.
Fig. 1 ist eine schematische Konstruktionsansicht, die eine erste Ausführungsform eines adaptiven Fahrtsteuersystems gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 2 ist ein Blockdiagramm, das einen konkreten Aufbau einer adaptiven Fahrtsteuerung zeigt, die durch eine Folgesteuereinrichtung des adaptiven Fahrtsteuersystems von Fig. 1 ausgeführt wird.
Fig. 3 ist ein Kurvendiagramm, das eine durch die erste Ausführungsform erzielte Operation zeigt.
Fig. 4 ist ein Flussdiagramm, das eine Begrenzungszustand- Setzverarbeitung in einer Fahrzeuggeschwindigkeits- Steuerverarbeitung zeigt, die durch die Folgesteuereinrichtung einer zweiten Ausführungsform ausgeführt wird.
Fig. 5 ist ein Kurvendiagramm, das eine Datenkarte zu der Beziehung zwischen der Motorgeschwindigkeit und der Motorbremsdrehkraft zeigt.
Fig. 6 ist ein Kurvendiagramm, das eine Beziehung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Rollwiderstand des Fahrzeugs zeigt.
Fig. 7 ist ein Kurvendiagramm, das eine in der zweiten Ausführungsform ausgeführte Operation zeigt.
Fig. 8 ist ein Flussdiagramm, das die Begrenzungszustand- Setzverarbeitung in der Fahrzeuggeschwindigkeits- Steuerverarbeitung zeigt, die durch die Folgesteuereinrichtung einer dritten Ausführungsform ausgeführt wird,
Fig. 9 ist eine schematische Konstruktionsansicht, die die dritte Ausführungsform des adaptiven Fahrtsteuersystems gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt,
Fig. 10 ist ein Kurvendiagramm, das eine durch die dritte Ausführungsform erzielte Operation zeigt.
Fig. 11 ist eine schematische Konstruktionsansicht, die eine vierte Ausführungsform des adaptiven Fahrtsteuersystems gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 12 ist ein Flussdiagramm, das die Begrenzungszustand- Setzverarbeitung in der Fahrzeuggeschwindigkeits- Steuerverarbeitung zeigt, die durch die Folgesteuereinrichtung der vierten Ausführungsform ausgeführt wird.
Fig. 13 ist ein Flussdiagramm, das eine Begrenzungsaufhebungsflag-Setzverarbeitung der vierten Ausführungsform zeigt.
Fig. 14 ist ein Kurvendiagramm, das eine durch die vierte Ausführungsform erzielte Operation zeigt.
Fig. 15 ist ein Kurvendiagramm, das eine gemäß einer affirmativen Bestimmung in Schritt S402 in dem Flussdiagramm von Fig. 13 erzielte Operation zeigt.
Fig. 16 ist ein Kurvendiagramm, das eine gemäß einer affirmativen Bestimmung in Schritt S403 in dem Flussdiagramm von Fig. 13 erzielte Operation zeigt.
Fig. 17 ist ein Kurvendiagramm, das eine gemäß einer affirmativen Bestimmung in Schritt S404 in dem Flussdiagramm von Fig. 13 erzielte Operation zeigt.
Fig. 18 ist ein Kurvendiagramm, das eine gemäß einer affirmativen Bestimmung in Schritt S406 in dem Flussdiagramm von Fig. 13 erzielte Operation zeigt.
Fig. 19 ist ein Kurvendiagramm, das eine gemäß einer affirmativen Bestimmung in Schritt S405 in dem Flussdiagramm von Fig. 13 erzielte Operation zeigt.
Fig. 20 ist ein Kurvendiagramm, das eine gemäß einer affirmativen Bestimmung in Schritt S407 in dem Flussdiagramm von Fig. 13 erzielte Operation zeigt.
Fig. 21 ist ein Kurvendiagramm, das eine Beziehung zwischen der Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs und einem Zwischenfahrzeugabstandsschwellwert zeigt, der anstelle des ersten Wertes in Schritt S402 in dem Flußdiagramm von Fig. 13 verwendet wird.
Fig. 22 ist ein Kurvendiagramm, das eine Operation gemäß dem Stand der Technik des adaptiven Fahrtsteuersystems zeigt.
Fig. 23 ist ein Kurvendiagramm, das eine Operation gemäß dem Stand der Technik des adaptiven Fahrtsteuersystems zeigt.
Fig. 1 bis 3 zeigen eine erste Ausführungsform eines adaptiven Fahrtsteuersystems gemäß der vorliegenden Erfindung.
Wie in Fig. 1 gezeigt, umfasst ein mit der adaptiven Fahrtsteuerung ausgestattetes Fahrzeug Vorderräder 1FL und 1FR, die als Antriebsräder dienen, und Hinterräder 1RL und 1RR, die ebenfalls als Antriebsräder dienen. Die Hinterräder 1RL und 1RR erhalten eine Antriebskraft von einem Verbrennungsmotor 2 des Fahrzeugs über ein automatisches Getriebe 3, eine Antriebswelle 4, ein Enddifferentialgetriebe und eine Achse 6 und werden durch die übertragene Antriebskraft angetrieben.
Die Vorder- und Hinterräder 1FL, 1FR, 1RL und 1RR sind jeweils mit einer Scheibenbremse 7 zum Erzeugen einer Bremskraft ausgestattet. Ein Bremssteuersystem 8 steuert den Bremshydraulikdruck jeder Scheibenbremse 7. Insbesondere erzeugt das Bremssteuersystem 8 den Bremshydraulikdruck in Übereinstimmung mit einer Betätigung eines Bremspedals (nicht gezeigt), wobei der Bremshydraulikdruck in Übereinstimmung mit einer Größe des Bremsdruckbefehls P_BD aus einer Folgesteuereinrichtung 20 erzeugt wird. Das Bremssteuersystem 8 führt den Bremshydraulikdruck zu jeder der Scheibenbremsen 7.
Ein Motorausgabe-Steuersystem 9 ist im Motor 2 installiert und steuert die Ausgabe des Motors 2. Das Motorausgabe- Steuersystem 9 steuert den Motor 2, indem es die Öffnung eines Drosselventils (nicht gezeigt) des Motors 2 steuert, um die Antriebskraft des Motors 2 zu steuern. Das Motorausgabe- Steuersystem 9 kann weiterhin angeordnet sein, um die Leerlaufgeschwindigkeit des Motors 2 durch das Steuern einer Öffnung eines Leerlaufsteuerventils zu steuern.
Ein Zwischenfahrzeugabstandssensor 12 ist an einem vorderen und unteren Teil des Fahrzeugkörpers angebracht. Der Zwischenfahrzeugabstandssensor 12 wird durch eine Radarvorrichtung gebildet, die als Zwischenfahrzeugabstands- Feststellungseinrichtung dient, um den Zwischenfahrzeugabstand L zwischen dem eigenen Fahrzeug und einem vorausfahrenden Fahrzeug vor dem eigenen Fahrzeug festzustellen. Die Radarvorrichtung misst den Zwischenfahrzeugabstand L zwischen dem eigenen Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug, indem es einen Laserstrahl nach vorne ausgibt und einen Reflexionsstrahl empfängt, der von dem vorausfahrenden Fahrzeug vor dem eigenen Fahrzeug reflektiert wird. Als Zwischenfahrzeugabstandssensor 12 kann auch ein Abstandssensor zum Messen des Zwischenfahrzeugabstandes L unter Verwendung von Funkwellen oder Ultraschallwellen verwendet werden.
Ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 13 zum Feststellen der eigenen Fahrzeuggeschwindigkeit Vs ist im Fahrzeug installiert. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 13 stellt die eigene Fahrzeuggeschwindigkeit Vs fest, indem er die Drehgeschwindigkeit einer Ausgabewelle des automatischen Getriebes 3 feststellt.
Die Folgesteuereinrichtung 20 empfängt die aus dem Zwischenfahrzeugabstandssensor 12 und dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 13 ausgegebenen Signale. Die Folgesteuereinrichtung 20 führt eine Folgesteuerung zum Folgen auf ein vorausfahrendes Fahrzeug vor dem eigenen Fahrzeug aus, wobei sie einen bestimmten Zwischenfahrzeugabstand aufrechterhält, indem sie das Bremssteuersystem 8, das Motorausgabe-Steuersystem 9 und das automatische Getriebe 3 in Übereinstimmung mit dem Zwischenfahrzeugabstand L und der Fahrzeuggeschwindigkeit Vs des eigenen Fahrzeugs steuert.
Die Folgesteuereinrichtung 20 umfasst einen Mikrocomputer, und periphere Einrichtungen sowie den Steuerblock von Fig. 2 in der Form von Software.
Wie in Fig. 2 gezeigt umfasst der Steuerblock einen Abstandsmesssignal-Verarbeitungsabschnitt 21, einen Fahrzeuggeschwindigkeitssignal-Verarbeitungsabschnitt 30, einen Zwischenfahrzeugabstands-Steuerabschnitt 40 und einen Fahrzeuggeschwindigkeits-Steuerabschnitt 50. Der Abstandsmesssignal-Verarbeitungsabschnitt 21 misst eine Zeitperiode zwischen einem Ausgabezeitpunkt für die Ausgabe des Laserstrahls und einem Empfangszeitpunkt für den Empfang des vom vorausfahrenden Fahrzeug reflektierten Reflexionsstrahls und berechnet den Zwischenfahrzeugabstand L relativ zu dem vorausgehenden Fahrzeug vor dem eigenen Fahrzeug. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssignal- Verarbeitungsabschnitt 30 misst eine Zyklusperiode der Fahrzeuggeschwindigkeitsimpulse, die vom Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 13 gesendet werden. Der Zwischenfahrzeugabstands-Steuerabschnitt 40 berechnet eine Zielfahrzeuggeschwindigkeit V* zum Aufrechterhalten des Zwischenfahrzeugabstandes L bei einem Zielzwischenfahrzeugabstand L* auf der Basis des Zwischenfahrzeugabstandes L und der Fahrzeuggeschwindigkeit Vs des eigenen Fahrzeugs. Der Fahrzeuggeschwindigkeits- Steuerabschnitt 50 bringt die Fahrzeuggeschwindigkeit Vs näher an die Zielfahrzeuggeschwindigkeit V*, indem sie das Bremssteuersystem 8 und das Motorausgabe-Steuersystem 9 auf der Basis der Zielfahrzeuggeschwindigkeit V* und einer relativen Geschwindigkeit ΔV steuert, die einer Differenz zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit des eigenen Fahrzeug und der Fahrzeuggeschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs entspricht.
Der Zwischenfahrzeugabstands-Steuerabschnitt 40 umfasst einen Relativgeschwindigkeits-Berechnungsabschnitt 41, einen Zielzwischenfahrzeugabstands-Setzabschnitt 42, einen Befehlszwischenfahrzeugabstands-Berechnungsabschnitt 43 und einen Zielfahrzeuggeschwindigkeits-Berechnungsabschnitt 44. Der Relativgeschwindigkeits-Berechnungsabschnitt 41 berechnet die relative Geschwindigkeit ΔV relativ zu dem vorausfahrenden Fahrzeug auf der Basis des Zwischenfahrzeugabstandes L. Der Zielzwischenfahrzeugabstands-Setzabschnitt 42 berechnet den Zielzwischenfahrzeugabstand L* auf der Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit Vs des eigenen Fahrzeugs und der relativen Geschwindigkeit ΔV. Der Befehlszwischenfahrzeugabstands-Berechnungsabschnitt 43 berechnet einen Befehlszwischenfahrzeugabstand L_T, um den Zwischenfahrzeugabstand L näher zu dem Zielzwischenfahrzeugabstand L* zu bringen, aus einem Bezugsmodell unter Verwendung eines Dämpfungskoeffizienten ζ und einer natürlichen Frequenz ωn auf der Basis der relativen Geschwindigkeit ΔV und des Zielzwischenfahrzeugabstandes L*. Der Zielfahrzeuggeschwindigkeits-Berechnungsabschnitt 44 berechnet die Zielfahrzeuggeschwindigkeit V*, um den Zwischenfahrzeugabstand L näher zu dem befohlenen Zwischenfahrzeugabstands-Befehlswert L_T zu bringen, auf der Basis des Zwischenfahrzeugabstands-Befehlswert L_T.
Der Relativgeschwindigkeits-Berechnungsabschnitt 41 wird durch einen Bandpassfilter gebildet, der einen Bandpassfilterprozess in Bezug auf den Zwischenfahrzeugabstand L ausführt, der von dem Abstandsmesssignal- Verarbeitungsabschnitt 21 eingegeben wird. Dieser Bandpassfilter kann durch die Übertragungsfunktion von Gleichung (1) wiedergegeben werden. Weil der Zähler der Gleichung (1) einen Differentialterm des Laplace-Operators s umfasst, wird die relative Geschwindigkeit ΔV annähernd berechnet, indem im wesentlichen der Zwischenfahrzeugabstand L differenziert wird.

F(s) = ω_c ²/(s² + 2 ζ_cω_cs + ω_c ²) (1)

wobei ω_c = 2πf_c, s der Laplace-Operator ist und ζ_c ein Dämpfungskoeffizient ist. Eine Abschneidefrequenz f_c wird aus der Größe des Rauschens der Zwischenfahrzeugdistanz L und einer Schwankungstoleranz einer nach vorne und nach hinten gerichteten Beschleunigung des eigenen Fahrzeugs während einer kurzen Periode bestimmt. Die relative Geschwindigkeit ΔV kann berechnet werden, indem ein Differentialprozess des Zwischenfahrzeugabstands L unter Verwendung eines Hochpassfilters zum Ausführen eines Hochpassfilterprozesses des Zwischenfahrzeugabstandes L ausgeführt wird, anstatt den Bandpassfilter zu verwenden.
Der Zielzwischenfahrzeugabstands-Setzabschnitt 42 berechnet den Zielzwischenfahrzeugabstand L* aus der Fahrzeuggeschwindigkeit V_t des vorausfahrenden Fahrzeugs, die durch das Addieren der Fahrzeuggeschwindigkeit Vs des eigenen Fahrzeugs zu der relativen Geschwindigkeit ΔV (V_t = V_s + ΔV) erhalten wird, und aus einer Aufholzeit T₀, die das eigene Fahrzeug benötigt, um eine Position L₀[m] hinter der aktuellen Position des vorausfahrenden Fahrzeugs zu erreichen, unter Verwendung der folgenden Gleichung (2).

L* = V_t × T₀ +L_s (2)

wobei L_s der Zwischenfahrzeugabstand zu dem Zeitpunkt ist, zu dem das eigene Fahrzeug anhält. Indem das Konzept eines Zeitzwischenraums verwendet wird, wird der Zwischenfahrzeugabstand auf einen Wert gesetzt, der mit einer höheren Fahrzeuggeschwindigkeit größer wird.
Der Befehlszwischenfahrzeugabstand-Berechnungsabschnitt 43 berechnet den Befehlszwischenfahrzeugabstand L_T für die Ausführung der Folgefahrt hinter dem vorausfahrenden Fahrzeug, wobei der Zwischenfahrzeugabstand L näher zu dem Zielzwischenfahrzeugabstand L* gebracht wird. Insbesondere wird der Befehlszwischenfahrzeugabstand L_T berechnet, indem ein Verzögerungsfilterprozess der zweiten Ordnung in Bezug auf den Zielzwischenfahrzeugabstand L* ausgeführt wird. Dieser Verzögerungsfilterprozess der zweiten Ordnung wird ausgeführt, indem ein durch die folgende Gleichung (3) ausgedrücktes Referenzmodell G_T(S) verwendet wird, wobei ein Dämpfungskoeffizient ζ und eine natürliche Frequenz ω_n verwendet werden, die für das Setzen einer Reaktionskennlinie in dem Zwischenfahrzeugabstands-Steuersystem auf eine Zielreaktionskennlinie bestimmt werden.
Der Zielzwischenfahrzeugabstands-Berechnungsabschnitt 44 berechnet den Zielzwischenfahrzeugabstand L* auf der Basis des Befehlszwischenfahrzeugabstandes L_T unter Verwendung eines Rückkopplungskompensators. Insbesondere wird der Zwischenfahrzeugabstand L* berechnet, indem eine lineare Kombination aus einem Produkt einer Differenz (L_T-L) und einer Abstandssteuerverstärkung fd und aus einem Produkt einer relativen Geschwindigkeit ΔV und einer Geschwindigkeitssteuerverstärkung fv wie durch die folgende Gleichung (4) ausgedrückt subtrahiert wird.

V* = Vt - {fd(L_T-L) + fv . ΔV} (4)
Der Fahrzeuggeschwindigkeits-Steuerabschnitt 50 steuert die Drosselöffnung θ durch das Motorausgabe-Steuersystem 9, um ein Antriebsdrehmoment des Motors 2 zu steuern, und steuert die Verschiebungsposition durch die Übertragungssteuereinheit des automatischen Getriebes 3 und den Bremsdruck-Befehlswert P_BD durch das Bremssteuersystem 8 auf der Basis der Ziel- Antriebs-/Abbremskraft F_OR, in dem es die Ziel-Antriebs- /Abbremskraft F_OR derart setzt, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit V_s des eigenen Fahrzeugs näher zu der Zielfahrzeuggeschwindigkeit V* gebracht wird. Das heißt, der Fahrzeuggeschwindigkeits-Steuerabschnitt 50 umfasst wie in Fig. 2 gezeigt einen Fahrzeuggeschwindigkeits-Servoabschnitt 51 und einen Begrenzer 52. Der Fahrzeuggeschwindigkeits- Servoabschnitt 51 berechnet eine Ziel- Beschleunigung/Abbremsung α1 und eine Störschätzung α2, die verwendet werden, um die Fahrzeuggeschwindigkeit V_s des eigenen Fahrzeugs näher an die Zielfahrzeuggeschwindigkeit V* zu bringen, und berechnet die Ziel-Antriebs-/Abbremskraft F_OR durch das Multiplizieren der Fahrzeugmasse M mit einer Abweichung zwischen der Ziel-Antriebs-/Abbremsung α1 und der Störschätzung α2. Der Begrenzer 52 begrenzt die Erhöhungsrate der Ziel-Antriebs-/Abbremskraft F_OR, sodass diese kleiner als ein vorbestimmter Wert wie etwa ein Wert innerhalb eines Bereiches zwischen 100 und 230 Nm/s wird.
Im Folgenden wird der Betrieb des adaptiven Fahrtsteuersystems der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert.
Wenn der Fahrzustand des eigenen Fahrzeugs von einem Folgezustand mit konstanter Geschwindigkeit zu einem langsamen Abbremszustand gewechselt wird, weil beispielsweise ein Fahrzeug in die Spur vor dem eigenen Fahrzeug einschert, während das eigene Fahrzeug einem anderen vorausfahrenden Fahrzeug mit konstanter Geschwindigkeit folgt, wird der Zwischenfahrzeugabstand L langsam auf einen kleinen Wert im Vergleich zu dem Zielzwischenfahrzeugabstand L* vermindert. Dementsprechend wird die im Zielfahrzeuggeschwindigkeits- Berechnungsabschnitt 44 des Zwischenfahrzeugabstands- Steuerabschnitts 40 berechnete Zielfahrzeuggeschwindigkeit V langsam herabgesetzt, wobei die im Fahrzeuggeschwindigkeits- Servoabschnitt 51 berechnete Ziel-Antriebs-/Abbremskraft F_OR einen negativen Wert annimmt. Das heißt, die Erhöhungsrate der Ziel-Antriebs-/Abbremskraft F_OR ist kleiner als der vorbestimmte Wert, sodass der Begrenzer 52 nicht betrieben wird. Folglich wird die Drosselöffnung θ in einem vollständig geschlossenen Zustand gesteuert und wird der im Fahrzeuggeschwindigkeits-Steuerabschnitt 50 berechnete Bremsdruck-Befehlswert P_BD derart gesteuert, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit V_s näher an die Zielfahrzeuggeschwindigkeit V* gebracht wird.
Wenn danach der Zwischenfahrzeugabstand L im Vergleich zu dem Zielzwischenfahrzeugabstand L* groß wird, weil beispielsweise das vorausfahrende Fahrzeug von der Fahrspur des eigenen Fahrzeugs zu einer anderen Fahrspur wechselt, wird die Zielfahrzeuggeschwindigkeit V* abrupt erhöht.
Dementsprechend nimmt die Ziel-Antriebs-/Abbremskraft F_OR einen großen positiven Wert an. Weil jedoch der Begrenzer 52 betrieben wird, um die Erhöhungsrate der Ziel-Antriebs- /Abbremskraft F_OR innerhalb des vorbestimmten Wertes zu halten, wird die Ziel-Antriebs-/Abbremskraft F_OR in dieser Situation durch den Begrenzer 52 begrenzt. Deshalb wird die Drosselöffnung θ in Übereinstimmung mit der begrenzten Ziel- Antriebs-/Abbremskraft F_OR gesteuert. Weiterhin wird der Bremsdruck-Befehlswert P_BD auf beinahe null gesetzt, sodass das Bremssteuersystem 8 jede Scheibenbremse 7 in einen inaktiven Zustand versetzt.
Mit der derart angeordneten ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung begrenzt das adaptive Fahrtsteuersystem die Erhöhungsrate der Ziel-Antriebs- /Abbremskraft F_OR, sodass diese kleiner oder gleich dem vorbestimmten Wert ist, und steuert die Drosselöffnung θ in Übereinstimmung mit der begrenzten Ziel-Antriebs-/Abbremskraft F_OR, wenn das auf die Hinterräder 1RL und 1RR, die als Antriebsräder dienen, wirkende Antriebsraddrehmoment von einem negativen Wert zu einem positiven Wert wechselt, d. h. wenn die Richtung der Antriebskraft von einer Abbremsrichtung zum Abbremsen der Drehgeschwindigkeit der Antriebsräder zu einer Beschleunigungsrichtung zum Erhöhen der Drehgeschwindigkeit der Antriebsräder wechselt.
Diese Anordnung der ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung unterdrückt einen Beschleunigungsschock aufgrund eines Spiels der Fahrspur des eigenen Fahrzeugs und verhindert, dass ein Fahrzeuginsasse ein eigenartiges Gefühl in Bezug auf das Verhalten des Fahrzeugs erfährt.
Wenn im Gegensatz dazu die Folgesteuereinrichtung 20 keinen Begrenzer 52 umfasst, erzeugt das Fahrzeug einen Beschleunigungsschock aufgrund eines Spiels in der Fahrspur des Fahrzeugs wie in Fig. 22 gezeigt, sodass ein Fahrzeuginsasse ein eigenartiges Gefühl aufgrund des Beschleunigungsschocks erfährt.
Fig. 4 bis 7 zeigen eine zweite Ausführungsform des adaptiven Fahrtsteuersystems gemäß der vorliegenden Erfindung. Der Aufbau des adaptiven Fahrtsteuersystems der zweiten Ausführungsform entspricht im Grunde demjenigen der ersten Ausführungsform, wobei jedoch das adaptive Fahrtsteuersystem der zweiten Ausführungsform weiterhin ein Programm umfasst, das im Begrenzer 52 ausgeführt wird. Dieses Programm ist wie in Fig. 4 gezeigt eine Begrenzungszustand-Setzverarbeitung einer Fahrzeuggeschwindigkeits-Steuerverarbeitung sowie eine Timerunterbrechungsroutine, die mit vorbestimmten Abtastperioden wie etwa 10 ms relativ zu dem Hauptprogramm des adaptiven Fahrtsteuersystems ausgeführt wird.
In Schritt S101 des in Fig. 4 gezeigten Programms bestimmt die Steuereinrichtung 20, ob die Erhöhungsrate der Ziel- Antriebs-/Abbremskraft F_OR größer oder gleich dem vorbestimmten Wert ist. Wenn die Bestimmung in Schritt S101 affirmativ ist, schreitet das Programm zu Schritt S103 fort. Wenn die Bestimmung in Schritt S101 negativ ist, schreitet das Programm zu Schritt S102 fort.
In Schritt S102 steuert die Steuereinrichtung 20 die Drosselöffnung θ auf der Basis der Ziel-Antriebs/Abbremskraft F_OR, die im Fahrzeuggeschwindigkeits-Servoabschnitt 51 unter der Bedingung berechnet wird, dass der Begrenzer 52 deaktiviert ist. Die Steuerung der Drosselöffnung θ entspricht der Steuerung einer tatsächlichen Antriebskraft des Motors 2 des eigenen Fahrzeugs. Danach kehrt das Programm zu dem vorbestimmten Hauptprogramm zurück.
In Schritt S103 bestimmt die Steuereinrichtung 20, ob ein Antriebsraddrehmoment T_FOR aufgrund der im Fahrzeuggeschwindigkeits-Servoabschnitt 51 berechneten Ziel- Antriebs-/Abbremskraft F_OR größer oder gleich dem absoluten Wert der Summe aus dem durch die Motorbremse erzeugten Antriebsraddrehmoment T_EB und aus dem Antriebsraddrehmoment T_RR aufgrund des Rollwiderstandes ist. Das heißt, die Motorbremse und der Rollwiderstand erzeugen ein negatives Drehmoment zum Abbremsen des Fahrzeugs. Indem das Antriebsdrehmoment aufgrund der Ziel-Antriebs/Abbremskraft F_OR mit einem absoluten Wert der Summe aus dem Antriebsraddrehmoment aufgrund der Motorbremse und aus dem Antriebsraddrehmoment aufgrund des Rollwiderstandes verglichen wird, wird bestimmt, ob sich das eigene Fahrzeug im Beschleunigungszustand (affirmative Bestimmung) oder im Abbremszustand (negative Bestimmung) befindet. Wenn die Bestimmung in Schritt S103 affirmativ ist, d. h. wenn die Ziel-Antriebs-/Abbremskraft F_OR größer oder gleich der Summe ist, schreitet das Programm zu Schritt S102 fort. Wenn die Bestimmung in Schritt S103 negativ ist, schreitet das Programm zu Schritt S104 fort.
Das Antriebsraddrehmoment T_EB aufgrund der Motorbremse wird auf der Basis der Motorgeschwindigkeit mit Bezug auf eine zuvor gespeicherte Datenkarte wie in Fig. 5 gezeigt berechnet, und das Antriebsraddrehmoment T_RR aufgrund des Rollwiderstandes wird auf der Basis der Fahrgeschwindigkeit Vs des eigenen Fahrzeuges mit Bezug auf eine zuvor gespeicherte Datenkarte wie in Fig. 6 gezeigt berechnet.
In Schritt S104 aktiviert die Steuereinrichtung 20 den Begrenzer 52. Das heißt, die Steuereinrichtung 20 begrenzt die Erhöhungsrate der im Fahrzeuggeschwindigkeits-Servoabschnitt 50 berechneten Ziel-Antriebs-/Abbremskraft F_OR, sodass diese kleiner oder gleich dem vorbestimmten Wert ist. Weiterhin steuert die Steuereinrichtung 20 die Drosselöffnung θ auf der Basis der begrenzten Ziel-Antriebs/Abbremskraft F_OR. Danach kehrt die Verarbeitung der Steuereinrichtung 20 zu dem vorbestimmten Hauptprogramm zurück.
Wenn gemäß der zweiten Ausführungsform des adaptiven Fahrtsteuersystems der vorliegenden Erfindung der Zwischenfahrzeugabstand L unter einer Fahrzeugabbremsbedingung groß wird, wenn etwa ein vorausfahrendes Fahrzeug vor dem eigenen Fahrzeug abbremst und zu einer anderen Fahrspur wechselt, macht die Begrenzungszustand-Setzverarbeitung von Fig. 4 in Schritt S101 eine affirmative Bestimmung und macht in Schritt S103 eine negative Bestimmung. Deshalb begrenzt die Steuereinrichtung 20 in Schritt S103 die Erhöhungsrate der Ziel-Antriebs-/Abbremskraft F_OR, sodass diese kleiner oder gleich dem vorbestimmten Wert ist. Deshalb wird die Drosselöffnung θ auf der Basis der begrenzten Ziel-Antriebs- /Abbremskraft F_OR gesteuert.
Wenn danach der Fahrzeugfahrzustand vom Abbremszustand zum Beschleunigungszustand wechselt, weil die Ziel-Antriebs- /Abbremskraft F_OR erhöht wird, wird das Antriebsraddrehmoment T_FOR aufgrund der Ziel-Antriebs-/Abbremskraft F_OR größer als die Summe aus dem Antriebsraddrehmoment T_EB aufgrund der Motorbremse und dem Antriebsraddrehmoment T_RR aufgrund des Rollwiderstandes. Deshalb wird in Schritt S103 der Fahrzeuggeschwindigkeits-Steuerverarbeitung eine affirmative Bestimmung gemacht, wobei die Steuereinrichtung 20 den Begrenzer 52 in Schritt S102 deaktiviert, um eine Begrenzung der Erhöhungsrate der Ziel-Antriebs-/Abbremskraft F_OR aufzuheben. Folglich wird die Drosselöffnung θ auf der Basis der nicht begrenzten Ziel-Antriebs-/Abbremskraft F_OR unter dem Beschleunigungszustand wie in Fig. 7 gezeigt gesteuert.
Wenn mit der derart angeordneten zweiten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung das Antriebsraddrehmoment aufgrund der Ziel-Antriebs-/Abbremskraft F_OR größer oder gleich der Summe aus dem Antriebsraddrehmoment aufgrund der Motorbremse und aus dem Antriebsraddrehmoment aufgrund des Rollwiderstandes ist, wird die Begrenzung der Ziel-Antriebs- /Abbremskraft F_OR aufgehoben. Wenn also der Fahrzeugfahrzustand vom Abbremszustand zum Beschleunigungszustand wechselt, wird ein Beschleunigungsschock aufgrund eines Spiels in der Fahrspur unterdrückt und wird eine Verlangsamung der Beschleunigung im Beschleunigungszustand vermieden. Dadurch wird verhindert, dass der Fahrzeuginsasse ein eigenartiges Fahrgefühl erfährt.
Mit Bezug auf Fig. 8 bis 10 wird im Folgenden eine dritte Ausführungsform des adaptiven Fahrtsteuersystems gemäß der vorliegenden Erfindung erläutert.
Die dritte Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung ist insbesondere angeordnet, um die Beschleunigungsleistung des Fahrzeugs zu erhöhen, wenn die Beschleunigung des Fahrzeugs größer als ein bestimmter Wert unter der Beschleunigungsbedingung wird.
Insbesondere umfasst das adaptive Fahrtsteuersystem der dritten Ausführungsform einen Beschleunigungssensor 60 zum Feststellen einer Beschleunigung Acc des eigenen Fahrzeugs wie in Fig. 9 gezeigt und verendet die Begrenzungszustand- Setzverarbeitung von Fig. 8, die im Begrenzer 52 der Steuereinrichtung 20 ausgeführt wird. Die Begrenzungszustand- Setzverarbeitung in dem Flussdiagramm von Fig. 8 verwendet einen Schritt S200 anstelle des Schrittes S103, der in dem Flussdiagramm der zweiten Ausführungsform verwendet wird.
In der Verarbeitung des Flussdiagramms von Fig. 9 bestimmt die Steuereinrichtung 20 in Schritt S200 auf die affirmative Bestimmung von Schritt S101 folgend, ob die durch den Beschleunigungssensor 60 festgestellte Beschleunigung Acc größer oder gleich einem Wert ACCLMTEND ist, der etwa im Bereich zwischen 0 und 0,02 G liegt. Wenn die Bestimmung in Schritt S200 affirmativ ist, schreitet das Programm zu Schritt S102 fort. Wenn die Bestimmung in Schritt S200 negativ ist, schreitet das Programm zu Schritt S104 fort. Die anderen Schritte S101, S103 und S104 in Fig. 8 der dritten Ausführungsform sind im Grunde mit denjenigen der zweiten Ausführungsform identisch. Deshalb wird hier auf eine wiederholte Erläuterung derselben verzichtet.
Wenn bei der derart angeordneten dritten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung die Beschleunigung Acc des Fahrzeugs größer als der vorbestimmte Wert ACCLMTEND ist, deaktiviert die Steuereinrichtung 20 den Begrenzer 53, sodass die Begrenzung der Erhöhungsrate der Ziel-Antriebs- /Abbremskraft F_OR wie in Fig. 10 gezeigt aufgehoben wird. Dadurch wird ein Beschleunigungsschock aufgrund eines Spiels in der Fahrspur unterdrückt, wenn der Fahrzeugfahrzustand vom Abbremszustand zum Beschleunigungszustand wechselt, wobei eine Verlangsamung der Fahrzeugbeschleunigung im Beschleunigungszustand vermieden wird. Dadurch wird verhindert, dass der Fahrzeuginsasse ein eigenartiges Fahrgefühl im Fahrzeug erfährt.
Mit Bezug auf Fig. 11 bis 23 wird im Folgenden eine vierte Ausführungsform des adaptiven Fahrtsteuersystems gemäß der vorliegenden Erfindung erläutert.
Die vierte Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung ist insbesondere angeordnet, um die Größe der Abbremsrate der Ziel-Antriebs-/Abbremskraft F_OR derart zu begrenzen, dass diese kleiner oder gleich einer vorbestimmten Größe ist, um den Abbremsschock aufgrund eines Spiels der Fahrspur zu unterdrücken, wenn der Fahrzeugfahrzustand vom Beschleunigungszustand zum Abbremszustand wechselt.
Insbesondere umfasst das adaptive Fahrtsteuersystem der vierten Ausführungsform einen Bremspedal-Betätigungssensor 14 zum Feststellen der Bestätigungsgröße BSTQ des Bremspedals sowie einen Bremshydraulikdrucksensor 15 zum Feststellen eines Bremshydraulikdrucks P_HYD, der durch das Bremssteuersystem 8 in Übereinstimmung mit einer Bremsbetätigung durch einen Fahrzeuginsassen erzeugt wird. Weiterhin verwendet das adaptive Fahrtsteuersystem der vierten Ausführungsform die Begrenzungszustand-Setzverarbeitung von Fig. 12, die durch den Begrenzer 52 der Steuereinrichtung 20 ausgeführt wird, anstelle des Flussdiagramms von Fig. 4 in der zweiten Ausführungsform. Der Begrenzer 52 ist im Grunde angeordnet, um die Größe der Verminderungsrate der Ziel-Antriebs- /Abbremskraft F_OR zu begrenzen, wenn ein Begrenzungsaufhebungsflag FG_CF zurückgesetzt wird (FG_CF = 0).
In Schritt S301 in der Begrenzungszustand-Setzverarbeitung von Fig. 12 bestimmt die Steuereinrichtung 20, ob ein Begrenzungsaufhebungsflag FG_LC in einer weiter unten erläuterten Begrenzungsaufhebungsflag-Setzverarbeitung gesetzt wurde. Wenn die Bestimmung in Schritt S301 affirmativ ist (FG = 1) schreitet das Programm zu Schritt S302 fort. Wenn die Bestimmung in Schritt S301 negativ ist (FG_LC = 0), schreitet das Programm zu Schritt S303 fort.
In Schritt S302, der auf die affirmative Bestimmung in Schritt S301 folgt, deaktiviert die Steuereinrichtung 20 den Begrenzer 52 und steuert die Drosselöffnung θ auf der Basis der Ziel-Antriebs-/Abbremskraft F_OR unter einer nicht begrenzten Bedingung, sodass die Verminderungsrate der Ziel- Antriebs-/Abbremskraft F_OR nicht durch den Begrenzer 52 begrenzt wird. Danach kehrt das Programm zu einem vorbestimmten Hauptprogramm zurück.
In Schritt S303 aktiviert die Steuereinrichtung 20 den Begrenzer 52 und begrenzt damit die Verminderungsrate der Ziel-Antriebs-/Abbremskraft F_OR, sodass die Größe der Verminderungsrate der Ziel-Antriebs-/Abbremskraft F_OR kleiner oder gleich der vorbestimmten Größe ist. Weiterhin steuert die Steuereinrichtung 20 die Drosselöffnung θ auf der Basis der begrenzten Ziel-Antriebs-/Abbremskraft F_OR unter einer begrenzten Bedingung, sodass der Begrenzer 52 die Verminderungsrate der Ziel-Antriebs-/Abbremskraft F_OR begrenzt. Danach kehrt die Verarbeitung der Steuereinrichtung 20 zu dem vorbestimmten Hauptprogramm zurück.
Im Folgenden wird die Begrenzungsaufhebungsflag- Setzverarbeitung zum Setzen des Begrenzungsaufhebungsflags FG_LC mit Bezug auf das Flussdiagramm von Fig. 13 erläutert. Aus dem Flussdiagramm von Fig. 12 wurde deutlich, dass wenn das Begrenzungsaufhebungsflag FG_LC auf 1 gesetzt wird (FG_LC = 1), der Begrenzer 52 in Schritt S302 in einen inaktiven Zustand versetzt wird. Wenn dagegen FG_LC = 0, wird der Begrenzer 52 in Schritt S303 in einen aktiven Zustand versetzt. Diese Verarbeitung ist eine Timerunterbrechungsverarbeitung, die mit einem bestimmten Intervall ΔT von etwa 10 ms ausgeführt wird.
In Schritt S401 in dem Flussdiagramm von Fig. 13 setzt die Steuereinrichtung 20 das Begrenzungsaufhebungsflag FG_LC zurück (FGLc = 0).
In Schritt S402 bestimmt die Steuereinrichtung 20, ob der durch den Zwischenfahrzeugabstandssensor 12 festgestellte Zwischenfahrzeugabstand L kleiner oder gleich einem ersten Wert von etwa 20 m ist. Wenn die Bestimmung in Schritt S402 affirmativ ist, schreitet das Programm zu Schritt S408 fort. Wenn die Bestimmung in Schritt S402 negativ ist, schreitet das Programm zu Schritt S403 fort.
In Schritt S403 berechnet die Steuereinrichtung 20 eine Kollisionvoraussagezeit TTC, die der Zeitperiode entspricht, innerhalb welcher das eigene Fahrzeug das vorausfahrende Fahrzeug vor dem eigenen Fahrzeug kontaktieren würde. Insbesondere berechnet die Steuereinrichtung 20 eine Näherungsgeschwindigkeit, indem sie die relative Geschwindigkeit ΔV mit -1 multipliziert, und berechnet die Kollisionsvoraussagezeit TTC, indem sie den Zwischenfahrzeugabstand L durch die berechnete Näherungsgeschwindigkeit -ΔV dividiert. Weiterhin berechnet die Steuereinrichtung 20, ob die Kollisionsvoraussagezeit TTC kleiner oder gleich einem zweiten Wert ist. Wenn die Bestimmung in Schritt S403 affirmativ ist, schreitet das Programm zu Schritt S408 fort. Wenn die Bestimmung in Schritt S403 negativ ist, schreitet das Programm zu Schritt S404 fort.
In Schritt S204 bestimmt die Steuereinrichtung 20, ob der durch den Bremshydraulikdrucksensor 15 festgestellte Bremshydraulikdruck P_HYD größer oder gleich einem dritten Wert ist. Wenn die Bestimmung in Schritt S404 affirmativ ist, schreitet das Programm zu Schritt S408 fort. Wenn die Bestimmung in Schritt S404 negativ ist, schreitet das Programm zu Schritt S405 fort.
In Schritt S405 bestimmt die Steuereinrichtung 20, ob die Erhöhungsrate des Bremshydraulikdrucks P_HYD größer oder gleich einem vierten Wert ist. Wenn die Bestimmung in Schritt S405 affirmativ ist, schreitet das Programm zu Schritt S408 fort. Wenn die Bestimmung in Schritt S405 negativ ist, schreitet das Programm zu Schritt S406 fort.
In Schritt S406 bestimmt die Steuereinrichtung 20, ob die durch den die Bremspedalbetätigungssensor 14 festgestellte Betätigungsgröße BSTQ größer oder gleich einem fünften Wert ist. Wenn die Bestimmung in Schritt S406 affirmativ ist, schreitet das Programm zu Schritt S408 fort. Wenn die Bestimmung in Schritt S406 negativ ist, schreitet das Programm zu Schritt S407 fort.
In Schritt S407 bestimmt die Steuereinrichtung 20, ob die Erhöhungsrate der Bestätigungsgröße BSTQ größer oder gleich einem sechsten Wert ist. Wenn die Bestimmung in Schritt S407 affirmativ ist, schreitet das Programm zu Schritt S408 fort. Wenn die Bestimmung in Schritt S407 negativ ist, kehrt das Programm zu Schritt S402 zurück.
In Schritt S408 setzt die Steuereinrichtung 20 das Begrenzungsaufhebungsflag FG_LC auf 1 (FG_LC= 1).
In Schritt S409 bestimmt die Steuereinrichtung auf die Ausführung von Schritt S408 folgend, ob die Ziel-Antriebs- /Abbremskraft F_OR größer oder gleich null ist. Wenn die Bestimmung in Schritt S409 affirmativ ist (F_OR ≥ 0), schreitet das Programm zu einem Endblock fort, um die aktuelle Verarbeitung zu beenden. Wenn die Bestimmung in Schritt S409 negativ ist, wird der Schritt S409 wiederholt durchgeführt, bis in Schritt S409 eine affirmative Bestimmung gemacht wird.
Wenn gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung der Zwischenfahrzeugabstand L innerhalb eines Bereichs vermindert wird, der größer als der erste Wert ist, während das Fahrzeug beschleunigt, weil etwa ein Fahrzeug von einer anderen Fahrspur in die Fahrspur vor dem eigenen Fahrzeug einschert, während der Zwischenfahrzeugabstand L größer als der erste Wert bei einer Beschleunigung des eigenen Fahrzeugs ist, wird in Schritt S401 in der Begrenzungsaufhebungsflag-Setzverarbeitung von Fig. 13 das Begrenzungsaufhebungsflag FG_LC zurückgesetzt (FG_LC = 0) und wird in jedem der Schritte S402 bis S407 eine negative Bestimmung gemacht, sofern die adaptive Fahrtsteuerung fortgesetzt wird und keine spezielle Operation in Entsprechung zu der affirmativen Bestimmung in einem der Schritte S402 bis S407 durchgeführt wird. Deshalb werden die Schritte S402 bis S408 wiederholt ausgeführt.
Weil das Begrenzungsaufhebungsflag FG_LC in den Rücksetzzustand versetzt wird (FG_LC = 0), wird in Schritt S301 in der Begrenzungszustand-Setzverarbeitung von Fig. 12 eine negative Bestimmung gemacht. Deshalb wird in Schritt S303 die Größe der Verminderungsrate der Ziel-Antriebs-/Abbremskraft F_OR begrenzt, sodass sie kleiner als die vorbestimmte Größe ist, und wird die Drosselöffnung θ auf der Basis der begrenzten Ziel-Antriebs-/Abbremskraft F_OR gesteuert.
Wenn also gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung das Antriebsraddrehmoment für die als Antriebsräder dienenden Hinterräder 1RL und 1RR von einem positiven Wert zu einem negativen Wert geändert wird, d. h. wenn die Richtung des Antriebsraddrehmoments von einer Fahrzeugbeschleunigungsrichtung zu einer Fahrzeugabbremsrichtung gewechselt wird, ist die Größe der Verminderungsrate der Ziel-Antriebs-/Abbremskraft F_OR begrenzt, sodass sie kleiner als die vorbestimmte Größe ist, und wird die Drosselöffnung θ auf der Basis der begrenzten Ziel- Antriebs-/Abbremskraft F_OR gesteuert. Wenn wie in Fig. 14 gezeigt, die Steuereinrichtung 20 das Begrenzungsaufhebungsflag FG_LC zum Zeitpunkt t1 zurücksetzt, wird diese begrenzte Betätigung während einer Zeitspanne zwischen dem Zeitpunkt t1 und dem Zeitpunkt t2 durchgeführt. Dementsprechend unterdrückt die Anordnung der vierten Ausführungsform einen Abbremsschock aufgrund eines Spiels in der Fahrspur und verhindert, dass ein Fahrzeuginsasse ein eigenartiges Fahrgefühl während dieser Operation erfährt.
Wenn die Folgesteuereinrichtung 20 des adaptiven Steuersystems dagegen keinen Begrenzer 52 wie in der vierten Ausführungsform umfasst oder wenn die Folgesteuereinrichtung 20 nicht die in Fig. 12 und 13 gezeigten Programme ausführt, wird ein Abbremsschock aufgrund eines Spiels in der Fahrspur wie in Fig. 23 gezeigt erzeugt, wenn der Fahrzeugfahrzustand vom Beschleunigungszustand zum Abbremszustand gewechselt wird. Das eigene Fahrzeug erzeugt einen Abbremsschock und verursacht ein eigenartiges Fahrgefühl für den Fahrzeuginsassen.
Wenn danach in der Anordnung gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung der Zwischenfahrzeugabstand L kleiner als ein erster Wert von etwa 20 m wird, wird in Schritt S402 eine affirmative Bestimmung gemacht. Dementsprechend schreitet das Programm von Schritt S402 zu Schritt S408 fort, wobei das Begrenzungsaufhebungsflag FG_LC wie in Fig. 15 gezeigt gesetzt wird (FG_LC = 1). Gleichzeitig wird in Schritt S301 in dem Programm von Fig. 12 eine affirmative Bestimmung gemacht und wird der Begrenzer 52 in Schritt S302 in den inaktiven Zustand versetzt, sodass die Begrenzung in Bezug auf die Größe der Verminderungsrate der Ziel-Antriebs-/Abbremskraft F_OR aufgehoben wird. Deshalb wird die Drosselöffnung θ auf der Basis der nicht begrenzten Ziel- Antriebs-/Abbremskraft F_OR gesteuert. Diese nicht begrenzte Operation entspricht der Operation nach dem Zeitpunkt t2 in Fig. 14.
Wenn mit der derart angeordneten vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung der Zwischenfahrzeugabstand L kleiner oder gleich dem ersten Wert von etwa 20 m wird und wenn das eigene Fahrzeug sich einem vorausfahrenden Fahrzeug vor dem eigenen Fahrzeug nähert, wird die Begrenzung in Bezug auf die Ziel-Antriebs-/Abbremskraft F_OR aufgehoben. Deshalb wird das eigene Fahrzeug sanft ohne Begrenzung abgebremst und wird eine sichere Fahrt sichergestellt.
Wenn weiterhin der Zwischenfahrzeugabstand größer als der erste Wert von etwa 20 m ist und wenn die Kollisionsvoraussagezeit TTC kleiner oder gleich dem zweiten Wert ist, weil beispielsweise die Näherungsgeschwindigkeit zu dem vorausfahrenden Fahrzeug aufgrund eines Abbremsens des vorausfahrenden Fahrzeugs höher wird, wird in Schritt S402 in der Begrenzungsaufhebungsflag-Setzverarbeitung von Fig. 3 eine negative Bestimmung gemacht und wird in Schritt S403 eine affirmative Bestimmung gemacht. Deshalb schreitet das Programm in Fig. 13 von Schritt S403 zu Schritt S408 fort, in dem das Begrenzungsaufhebungsflag FG_LC wie in Fig. 16 gezeigt auf 1 gesetzt wird (FG_LC = 1). Wenn bei dieser Anordnung der vierten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung die Kollisionsvoraussagezeit TTC kleiner oder gleich dem zweiten Wert ist und wenn das eigene Fahrzeug sich einem vorausfahrenden Fahrzeug vor dem eigenen Fahrzeug mit einem hohen Näherungstendenzgrad nähert, wird die Begrenzung in Bezug auf die Größe der Verminderungsrate der Ziel-Antriebs- /Abbremskraft F_OR aufgehoben. Dadurch wird das eigene Fahrzeug sanft ohne Begrenzung abgebremst und wird eine sichere Fahrleistung sichergestellt.
Wenn dagegen ein durch das Bremssteuersystem 8 in Übereinstimmung mit einer Bremsbetätigung durch den Fahrzeuginsassen erzeugter Bremshydraulikdruck P_HYD größer als der dritte Wert ist, wird in Schritt S404 in der Begrenzungsaufhebungsflag-Setzverarbeitung von Fig. 3 eine affirmative Bestimmung gemacht. Deshalb schreitet das Programm von Fig. 13 von Schritt S404 zu Schritt S408 fort, in dem das Begrenzungsaufhebungsflag FG_LC wie in Fig. 17 gezeigt auf 1 gesetzt wird (FG_LC = 1). Wenn entsprechend die Betätigungsgröße BSTQ des Bremspedals größer als der fünfte Wert ist, wird in Schritt S406 in der Begrenzungsaufhebungsflag-Setzverarbeitung von Fig. 3 eine affirmative Bestimmung gemacht. Deshalb schreitet das Programm von Fig. 13 von Schritt S406 zu Schritt S408 fort, in dem das Begrenzungsaufhebungsflag FG_LC wie in Fig. 18 gezeigt auf 1 gesetzt wird (FG_LC = 1). Wenn bei diesen Anordnungen der vierten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung der Bremshydraulikdruck P_HYD oder die Betätigungsgröße BSTQ des Bremspedals in Übereinstimmung mit der Bremsbetätigung durch den Fahrzeuginsassen groß ist, d. h. wenn bestimmt wird, dass der Fahrzeuginsasse das Fahrzeug aktiv abbremsen möchte, deaktiviert die Steuereinrichtung 20 des adaptiven Fahrtsteuersystems den Begrenzer 52. Dadurch wird das Fahrzeug sanft ohne Begrenzung der Ziel-Antriebs- /Abbremskraft F_OR abgebremst und wird eine sichere Fahrleistung sicherstellt.
Wenn die Verminderungsrate des Bremshydraulikdrucks P_HYD aufgrund einer schnellen Bremsbetätigung größer als der vierte Wert ist, wird in Schritt S405 in der Begrenzungsaufhebungsflag-Setzverarbeitung von Fig. 13 eine affirmative Bestimmung gemacht. Deshalb schreitet das Programm in Fig. 13 von Schritt S405 zu Schritt S408 fort, in dem das Begrenzungsaufhebungsflag FG_LC wie in Fig. 19 gezeigt auf 1 gesetzt wird (FG_LC = 1). Wenn entsprechend die Erhöhungsrate der Betätigungsgröße BSTQ des Bremspedals aufgrund einer schnellen Bremsbetätigung größer als der sechste Wert ist, wird in Schritt S407 in der Begrenzungsaufhebungsflag-Setzverarbeitung von Fig. 13 eine affirmative Bestimmung gemacht. Deshalb schreitet das Programm von Fig. 13 von Schritt S407 zu Schritt S408 fort, in dem das Begrenzungsaufhebungsflag FG_LC wie in Fig. 20 gezeigt auf 1 gesetzt wird (FG_LC = 1).
Wenn bei diesen Anordnungen der vierten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung die Erhöhungsrate des Bremshydraulikdrucks P_HYD größer oder gleich dem vierten Wert ist oder wenn die Erhöhungsrate der Betätigungsgröße BSTQ größer oder gleich dem sechsten Wert ist, wird bestimmt, dass der Fahrzeuginsasse das eigene Fahrzeug aktiv abbremsen möchte. Weiterhin deaktiviert die Steuereinrichtung 20 des adaptiven Fahrtsteuersystems den Begrenzer 52, wenn der Fahrzeuginsasse das eigene Fahrzeug aktiv abbremsen möchte. Dadurch wird das Fahrzeug sanft ohne Begrenzung der Ziel- Antriebs-/Abbremskraft F_OR abgebremst und wird eine sichere Fahrleistung sichergestellt.
In der ersten bis vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entspricht der Zielfahrzeuggeschwindigkeits- Berechnungsabschnitt 44 einer Zielfahrzeuggeschwindigkeits- Setzeinrichtung. Der Fahrzeuggeschwindigkeits-Steuerabschnitt 50 entspricht einer Zielantriebskraft-Setzeinrichtung und einer Näherungstendenz-Feststellungseinrichtung. Das Bremssteuersystem 8 und das Motorausgabesystem 9 entsprechen einer Antriebskraft-Steuereinrichtung. Das Motorausgabe- Steuersystem 9 entspricht einer Antriebskraft- Erzeugungseinrichtung. Der Zwischenfahrzeugabstandssensor 12 und der Relativgeschwindigkeits-Berechnungsabschnitt 41 entsprechen einer Näherungszustands-Feststellungseinrichtung. Der Bremspedalbetätigungssensor 14 und der Bremshydraulikdrucksensor 15 entsprechend einer Bremsanforderungs-Feststellungseinrichtung. Die Datenkarte von Fig. 5 entspricht einer Motorbremsdrehmoment- Schätzeinrichtung. Die Datenkarte von Fig. 6 entspricht einer Rollwiderstand-Schätzeinrichtung. Der Beschleunigungssensor 60 entspricht einer Beschleunigungs-Feststellungseinrichtung.
Bei der Beschreibung der ersten bis vierten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Fahrzeuggeschwindigkeits-Berechnungsverarbeitung in der Form von einer Software vorgesehen, die durch die Folgesteuereinrichtung 20 ausgeführt wird. Dabei ist jedoch zu beachten, dass die Erfindung nicht darauf beschränkt ist, sondern dass die Fahrzeuggeschwindigkeits- Berechnungsverarbeitung auch durch eine Hardware durchgeführt werden kann, die einen elektronischen Schaltungsaufbau mit Erzeugungs-, Vergleichs-, Berechnungseinrichtungen und ähnlichem aufweist.
Die Beschreibung der ersten bis vierten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung nimmt weiterhin auf ein Fahrzeug mit Hinterradantrieb Bezug, das einen Verbrennungsmotor 2 als Drehantriebserzeuger verwendet. Dabei ist jedoch zu beachten, dass die Erfindung nicht darauf beschränkt ist, sondern dass auch ein elektrischer Motor als Drehantriebserzeuger verwendet werden kann, wobei die vorliegende Erfindung auch auf ein hybrides Fahrzeug angewendet werden kann, das einen Verbrennungsmotor und einen elektrischen Motor verwendet.
Bei der Beschreibung der zweiten Ausführungsform wird der Rollwiderstand auf der Basis des Fahrzeuggeschwindigkeit Vs des eigenen Fahrzeugs berechnet, wobei die Erfindung jedoch nicht darauf beschränkt ist, sondern der Rollwiderstand auch unter Berücksichtigung von anderen Faktoren wie etwa dem Gefälle der Fahrstraße bestimmt werden kann.
Bei der Beschreibung der vierten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung wird das Begrenzungsaufhebungsflag FG_LC gesetzt, wenn der Zwischenfahrzeugabstand L zwischen dem eigenen Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug kleiner oder gleich dem ersten Wert von etwa 20 m ist, wobei die Erfindung jedoch nicht hierauf beschränkt ist. Zum Beispiel kann anstelle des ersten Wertes ein Zwischenfahrzeugabstandsschwellwert verwendet werden, der erhöht wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit Vs des eigenen Fahrzeugs wie in Fig. 21 gezeigt zunimmt. Außerdem kann das Begrenzungsaufhebungsflag FG_LC auf 1 gesetzt werden (FG_LC = 1), wenn der Zwischenfahrzeugabstand L zwischen dem eigenen Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug kleiner oder gleich dem Zwischenfahrzeugabstandsschwellwert ist.
Die vorliegende Patentanmeldung basiert auf den japanischen Patentanmeldungen Nr. 2002-40638 vom 18. Februar 2002 und Nr. 2002-155908 vom 29. Mai 2002. Der gesamte Inhalt dieser japanischen Patentanmeldungen ist hier unter Bezugnahme eingeschlossen.
Die Erfindung wurde mit Bezug auf bestimmte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben, wobei die Erfindung jedoch nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist. Modifikationen und Variationen können durch den Fachmann vorgenommen werden. Der Erfindungsumfang wird durch die beigefügten Ansprüche definiert.

Claims

1. Adaptives Fahrtsteuersystem für ein Fahrzeug, mit:
einer Steuereinrichtung (20), die konfiguriert ist:
um eine Zielfahrzeuggeschwindigkeit zu setzen,
um eine Zielantriebskraft auf der Basis der Zielfahrzeuggeschwindigkeit zu setzen,
um eine Antriebskraft auf der Basis der Zielantriebskraft zu setzen, und
um die Größe der Ratenänderung der Zielantriebskraft innerhalb eines ersten vorbestimmten Wertes zu begrenzen.

2. Adaptives Fahrtsteuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung weiterhin konfiguriert ist, um die Größe der Änderungsrate der Zielantriebskraft innerhalb eines zweiten vorbestimmten Wertes zu begrenzen, wenn die Richtung eines auf die Antriebsräder des Fahrzeugs ausgeübten Radantriebsdrehmoments von einem Beschleunigungszustand zum Beschleunigen der Drehung der Antriebsräder zu einem Abbremszustand zum Abbremsen der Drehung der Antriebsräder gewechselt wird.

3. Adaptives Fahrtsteuersystem nach Anspruch 2, weiterhin gekennzeichnet durch einen Vorausfahrendes-Fahrzeug-Detektor (12) zum Feststellen eines Näherungszustandes zwischen dem eigenen Fahrzeug und einem vorausfahrenden Fahrzeug vor dem eigenen Fahrzeug, wobei die Steuereinrichtung weiterhin konfiguriert ist, um die Begrenzung der Größe der Änderungsrate der Zielantriebskraft zu deaktivieren, wenn der Näherungszustand zwischen dem eigenen Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug innerhalb eines vorbestimmten Zustandes liegt.

4. Adaptives Fahrtsteuersystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorausfahrendes-Fahrzeug-Detektor einen Zwischenfahrzeugabstandssensor (12) zum Feststellen eines Zwischenfahrzeugabstandes zwischen dem eigenen Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug umfasst, wobei die Steuereinrichtung weiterhin konfiguriert ist, um die Begrenzung der Größe der Änderungsrate der Zielantriebskraft zu aufzuheben, wenn der Zwischenfahrzeugabstand kleiner oder gleich einem dritten vorbestimmten Wert ist.

5. Adaptives Fahrtsteuersystem nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorausfahrendes- Fahrzeug-Detektor einen Relativgeschwindigkeits-Detektor (12, 20) zum Feststellen einer relativen Geschwindigkeit zwischen dem eigenen Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug sowie einen Näherungstendenz-Detektor (12, 20) zum Feststellen der Größe einer Näherungstendenz zwischen dem eigenen Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug umfasst, wobei die Steuereinrichtung weiterhin konfiguriert ist, um die Begrenzung der Größe der Verminderungsrate der Zielantriebskraft aufzuheben, wenn die Näherungstendenz größer oder gleich einem vierten vorbestimmten Wert ist.

6. Adaptives Fahrtsteuersystem nach einem der Ansprüche 2 bis 5, weiterhin gekennzeichnet durch einen Bremsdetektor (14) zum Feststellen der Größe einer Bremsanforderung durch einen Fahrzeuginsassen, wobei die Steuereinrichtung weiterhin konfiguriert ist, um die Begrenzung der Größe der Verminderungsrate der Zielantriebskraft aufzuheben, wenn die Größe der Bremsanforderung größer als ein fünfter vorbestimmter Wert ist.

7. Adaptives Fahrtsteuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung weiterhin konfiguriert ist, um die Größe der Erhöhungsrate der Zielantriebskraft innerhalb eines sechsten vorbestimmten Wertes zu begrenzen, wenn die Richtung des auf die Antriebsräder des Fahrzeugs ausgeübten Antriebsraddrehmoments von einer Abbremsrichtung zum Abbremsen der Drehung der Antriebsräder zu einer Beschleunigungsrichtung zum Beschleunigen der Drehung gewechselt wird.

8. Adaptives Fahrtsteuersystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung weiterhin konfiguriert ist, um ein Motorbrems-Antriebsraddrehmoment mit einer Richtung zum Abbremsen der Drehung der Antriebsräder zu schätzen und ein Rollwiderstand-Antriebsraddrehmoment mit einer Richtung zum Abbremsen der Drehung der Antriebsräder zu schätzen, wobei die Steuereinrichtung weiterhin konfiguriert ist, um die Begrenzung der Größe der Änderungsrate der Zielantriebskraft aufzuheben, wenn das Antriebsraddrehmoment größer als die Summe aus dem Motorbrems-Antriebsraddrehmoment und aus dem Rollwiderstand-Antriebsraddrehmoment ist.

9. Adaptives Fahrtsteuersystem nach Anspruch 7, weiterhin gekennzeichnet durch einen Beschleunigungsdetektor (60) zum Feststellen einer Beschleunigung des Fahrzeugs, wobei die Steuereinrichtung weiterhin konfiguriert ist, um die Begrenzung der Größe der Änderungsrate der Zielantriebskraft zu aufzuheben, wenn die Beschleunigung größer als ein siebter vorbestimmter Wert ist.

10. Adaptives Fahrtsteuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung weiterhin konfiguriert ist, um die Erhöhungsrate der Zielantriebskraft innerhalb eines siebten vorbestimmten Wertes zu begrenzen, wenn die Steuereinrichtung bestimmt, dass die Erhöhungsrate der Zielantriebskraft größer als der siebte vorbestimmte Wert ist, während die Größe der Zielantriebskraft kleiner als die Summe der auf das Fahrzeug ausgeübten Bremskräfte ist.

11. Adaptives Fahrtsteuersystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung weiterhin konfiguriert ist, um die Begrenzung der Erhöhungsrate der Zielantriebskraft aufzuheben, wenn die Größe der Zielantriebskraft größer oder gleich der Summe der auf das Fahrzeug ausgeübten Bremskräfte ist.

12. Adaptives Fahrtsteuersystem nach Anspruch 1, weiterhin gekennzeichnet durch einen Beschleunigungsdetektor (60) zum Feststellen einer Beschleunigung des Fahrzeugs, wobei die Steuereinrichtung weiterhin konfiguriert ist, um die Erhöhungsrate der Zielantriebskraft innerhalb eines siebten vorbestimmten Wertes zu begrenzen, wenn die Steuereinrichtung bestimmt, dass die Erhöhungsrate der Zielantriebskraft größer als der siebte vorbestimmte Wert ist, während die Beschleunigung kleiner als ein achter vorbestimmter Wert ist.

13. Adaptives Fahrtsteuersystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung weiterhin konfiguriert ist, um die Begrenzung der Erhöhungsrate der Zielantriebskraft aufzuheben, wenn die Beschleunigung größer oder gleich dem achten vorbestimmten Wert ist.

14. Adaptives Fahrtsteuersystem für ein Fahrzeug, mit:
einem Fahrzeuggeschwindigkeitsdetektor (13) zum Feststellen der Fahrzeuggeschwindigkeit,
einem Zwischenfahrzeugabstandsdetektor (12) zum Feststellen einer Zwischenfahrzeugdistanz zwischen dem eigenen Fahrzeug und einem vorausfahrenden Fahrzeug vor dem eigenen Fahrzeug, und
einer Steuereinrichtung (20), die mit dem Zwischenfahrzeugabstandsdetektor und dem Fahrzeuggeschwindigkeitsdetektor verbunden ist, wobei die Steuereinrichtung konfiguriert ist,
um eine Zielfahrzeuggeschwindigkeit auf der Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs und des Zwischenfahrzeugabstandes zu berechnen,
um eine Zielantriebskraft auf der Basis der Zielfahrzeuggeschwindigkeit zu berechnen,
um eine Antriebskraft auf der Basis der Zielantriebskraft zu steuern, und
um die Größe der Änderungsrate der Zielantriebskraft innerhalb eines ersten vorbestimmten Wertes zu begrenzen.

15. Verfahren zum Ausführen eines adaptiven Fahrtsteuersystems für ein Fahrzeug, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:
Setzen einer Zielfahrzeuggeschwindigkeit,
Setzen einer Zielantriebskraft auf der Basis der Zielfahrzeuggeschwindigkeit,
Steuern einer Antriebskraft auf der Basis der Zielantriebskraft, und
Begrenzen der Größe der Änderungsrate der Zielantriebskraft innerhalb eines ersten vorbestimmten Wertes.