DE112008002424B4

DE112008002424B4 - Fahrzeugfahrsteuervorrichtung

Info

Publication number: DE112008002424B4
Application number: DE112008002424T
Authority: DE
Inventors: Gen Inoue; Yasuhito Ishida
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2007-09-06
Filing date: 2008-09-04
Publication date: 2013-03-28
Anticipated expiration: 2028-09-05
Also published as: JP2009061946A; CN101795917A; JP4997031B2; CN101795917B; WO2009031014A3; WO2009031014A2; US20100121550A1; DE112008002424T5; US8370040B2

Abstract

Fahrzeugfahrsteuervorrichtung, die aufweist: einen ersten Steuerabschnitt (9), der einen Motor (100) auf der Basis einer Antriebssteuergröße (Fo) steuert; einen zweiten Steuerabschnitt (10), der eine Bremsvorrichtung (200) auf der Basis einer Bremssteuergröße (Bo) steuert; und einen dritten Steuerabschnitt (8), der die Antriebssteuergröße (Fo) und Bremssteuergröße (Bo) zum Durchführen einer Fahrzeugfahrsteuerung so berechnet, dass eine Fahrzeuggeschwindigkeit (V) eines Fahrzeugs eine eingestellte Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrt (Vo) annimmt, und die Antriebssteuergröße (Fo) an den ersten Steuerabschnitt (9) und die Bremssteuergröße (Bo) an den zweiten Steuerabschnitt (10) ausgibt, einen Neigungserfassungsabschnitt (4) zum Erfassen einer Straßenneigung (θ), auf welcher das Fahrzeug fährt, wobei der dritte Steuerabschnitt (8) bei Erfassung einer Beschleunigungsbetätigung, welche durch den Fahrer während der Fahrzeugfahrsteuerung durchgeführt wird, und wenn die Neigung (θ) der Straße eine Steigung anzeigt, eine Fahrzeugsollgeschwindigkeit (Vba) für eine Fahrzeugfahrsteuerung durch die Bremsvorrichtung (200) so berechnet, dass diese höher als eine momentane Fahrzeuggeschwindigkeit (V)...

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung betrifft eine Fahrzeugfahrsteuervorrichtung, insbesondere eine Fahrzeugfahrsteuervorrichtung, welche einem Fahrer ermöglicht, ein Fahrzeug wie gewünscht zu beschleunigen oder zu verzögern, wenn der Fahrer eine Beschleunigungs- oder eine Verzögerungsbetätigung während einer automatischen Fahrsteuerung ausführt.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Um vom Fahrer durchgeführte Fahrbetätigungen eines Fahrzeugs zu erleichtern, ist ein Fahrzeug mit einer Fahrzeugfahrsteuervorrichtung versehen, um eine automatische Fahrsteuerung durchzuführen, wie z. B. eine Geschwindigkeitsregelung, um eine Fahrzeuggeschwindigkeit auf eine Sollfahrzeuggeschwindigkeit zu bringen, und eine Verfolgungssteuerung, um das Fahrzeug so zu fahren, dass es einem vorausfahrenden Fahrzeug folgt, nämlich eine adaptive Geschwindigkeitsregelung (ACC). Bei dieser Fahrzeugfahrsteuervorrichtung berechnet eine elektronische Steuereinheit (ECU) für die automatische Fahrsteuerung eine Sollantriebskraft als eine Steuergröße, um die Fahrzeuggeschwindigkeit auf eine Sollfahrzeuggeschwindigkeit zu bringen. Ferner wird bei dieser Fahrzeugfahrsteuervorrichtung die berechnete Sollantriebskraft an eine Motor-ECU ausgegeben und anschließend steuert die Motor-ECU einen Motor, welcher als eine Fahrzeuggeschwindigkeitssteuerungsvorrichtung zum Steuern der Fahrzeuggeschwindigkeit dient, auf der Basis dieser ausgegebenen Sollantriebskraft. Bei einer solchen Fahrzeugfahrsteuervorrichtung wird die automatische Fahrsteuerung gestoppt, wenn der Fahrer eine Bremsbetätigung durchführt.
In den letzten Jahren wurde gefordert, dass eine automatische Fahrsteuerung bei niedriger Fahrzeuggeschwindigkeit, z. B. bei 10 km/h, durchgeführt wird. Bei einer solchen Fahrzeugfahrsteuervorrichtung endet die automatische Fahrsteuerung, wenn ein Fahrer eine Bremsbetätigung durchführt, während das Fahrzeug des Fahrers automatisch an einer Neigung bei geringer Fahrzeuggeschwindigkeit unter der automatischen Fahrsteuerung fährt. Wenn in diesem Fall der Fahrer das Fahrzeug an der Neigung nicht durch eine aufgrund einer Bremsbetätigung des Fahrers erzeugte Bremskraft stoppen kann, kann die Position des Fahrzeugs nicht beibehalten werden und somit könnte das Fahrzeug insbesondere an einer Steigung abrutschen und sich anders verhalten.
Deshalb wurde bei der oben beschriebenen Fahrzeugfahrsteuervorrichtung eine Technologie vorgeschlagen, um zu verhindern, dass die automatische Fahrsteuerung während der durch den Fahrer durchgeführten Bremsbetätigung endet. Die veröffentlichte japanische Patentanmeldung JP 2004-90679 A schlägt z. B. eine Technologie vor, bei welcher die automatische Fahrsteuerung während einer durch einen Fahrer durchgeführten Bremsbetätigung nicht gestoppt wird, eine automatische Fahrsteuerungs-ECU eine Sollfahrzeuggeschwindigkeit reduziert und eine Sollantriebskraft berechnet, um die reduzierte Sollfahrzeuggeschwindigkeit zu realisieren, und eine Motor-ECU einen Motor auf der Basis der durch die automatische Fahrsteuerungs-ECU berechneten Sollantriebskraft steuert, um dadurch die Fahrzeuggeschwindigkeit zu reduzieren. Je größer bei der JP 2004-90679 A die Beschleunigeröffnung ist, desto höher wird die Sollfahrzeuggeschwindigkeit korrigiert, und je größer die Bremsbetätigung ist, desto geringer wird die Sollfahrzeuggeschwindigkeit korrigiert.
Im Übrigen unterscheidet sich die Beschleunigungs-/Verzögerungsfahrzeuggeschwindigkeit, welche durch die Sollfahrzeuggeschwindigkeit wie oben beschrieben korrigiert wird, von der Beschleunigungs-/Verzögerungsfahrzeuggeschwindigkeit, welche erzeugt wird, wenn eine Beschleunigungs- oder Bremsbetätigung durchgeführt wird, während die automatische Fahrsteuerung gestoppt ist, was dem Fahrer Unannehmlichkeiten bereitet. Anders gesagt kann eine nicht richtig korrigierte Sollfahrzeuggeschwindigkeit dem Fahrer nicht das vom Fahrer gewünschte Beschleunigungs- oder Verzögerungsgefühl liefern. Wenn z. B. die Sollfahrzeuggeschwindigkeit mehr als notwendig zur Hochgeschwindigkeitsseite hin korrigiert wird, empfindet der Fahrer ein Beschleunigungsniveau, welches höher ist als das, was der Fahrer wünscht. Ebenso wenn die Sollfahrzeuggeschwindigkeit mehr als notwendig zur Niedergeschwindigkeitsseite hin korrigiert wird, empfindet der Fahrer ein Verzögerungsniveau, welches niedriger ist als das, was der Fahrer wünscht. Wenn der Fahrer die Beschleunigungs- oder Bremsbetätigung abrupt durchführt, wird die Sollfahrzeuggeschwindigkeit sofort korrigiert, was dem Fahrer mehr Unbehagen zuführt. Ein plötzliches Loslassen des Bremspedals führt z. B. zu einer umgehenden Korrektur der Sollfahrzeuggeschwindigkeit auf die Hochgeschwindigkeitsseite hin, wodurch das Fahrzeug plötzlich beschleunigt wird. Andererseits führt ein plötzliches Loslassen des Gaspedals umgehend zur Korrektur der Sollfahrzeuggeschwindigkeit zur Niedergeschwindigkeitsseite hin, wodurch das Fahrzeug plötzlich verzögert werden kann.
DE 199 61 720 A1 offenbart eine integrierte Geschwindigkeitsregelung, in der eine erste Sollgeschwindigkeit für einen Antriebszustand und eine zweite Sollgeschwindigkeit für einen Bremszustand festgelegt wird. Diese beiden Sollgeschwindigkeiten differieren um einen vorbestimmten Wert, z. B. 4 km/h. In einem automatischen Antriebszustand (Steigung) wird die erste Sollgeschwindigkeit auf die momentane Fahrzeuggeschwindigkeit gesetzt und die zweite Sollgeschwindigkeit wird auf einen Wert gesetzt, der höher als die momentane Fahrzeuggeschwindigkeit ist. In einem automatischen Bremszustand (Gefälle) wird die zweite Sollgeschwindigkeit auf die momentane Fahrzeuggeschwindigkeit gesetzt und die erste Sollgeschwindigkeit wird auf einen Wert gesetzt, der niedriger als die momentane Fahrzeuggeschwindigkeit ist. Wenn der Fahrer das Gaspedal betätigt, wird die erste Sollgeschwindigkeit auf die momentane Fahrzeuggeschwindigkeit gesetzt. Wenn der Fahrer das Bremspedal betätigt, wird die zweite Sollgeschwindigkeit auf die momentane Fahrzeuggeschwindigkeit gesetzt.
DE 198 59 744 A1 offenbart eine Fahrzeugfahrsteuerung, die erlaubt, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit eine eingestellte Sollgeschwindigkeit überschreibt und einen eingestellten Sollabstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug unterschreitet, am Ende eines Gefälles und vor einer Steigung, um so die kinetische Energie des Fahrzeugs auszunutzen.
DE 101 42 274 A1 beschreibt, dass die Sollgeschwindigkeit für eine Fahrsteuerung durch einen Motor und die Sollgeschwindigkeit für eine Fahrsteuerung durch eine Bremse und die Abweichung zwischen diesen beiden Sollgeschwindigkeiten dynamisch in Abhängigkeit von Straßendaten und topographischen Daten geändert wird, wobei die Sollgeschwindigkeit für eine Fahrsteuerung durch die Bremse am Ende eines Gefälles deaktiviert und die Sollgeschwindigkeit für eine Fahrsteuerung durch den Motor vor einem Anstieg erhöht wird.
DE 199 25 369 A1 beschreibt eine Fahrzeugfahrsteuervorrichtung, bei die die Vorgabe der Sollgeschwindigkeit durch Betätigen eines Gaspedals erfolgt. Bei Loslassen des Gaspedals wird die Sollgeschwindigkeit auf einen vorgegebenen, minimalen Geschwindigkeitswert gesetzt.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Fahrzeugfahrsteuervorrichtung bereitzustellen, welche einem Fahrer ermöglicht, ein Fahrzeug wie gewünscht zu beschleunigen oder zu verzögern, ohne dem Fahrer Unannehmlichkeiten zu bereiten, wenn der Fahrer eine Beschleunigungs- oder Verzögerungsbetätigung während einer automatischen Fahrsteuerung durchführt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1, 2, 13 und 14 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Bei der Fahrzeugfahrsteuervorrichtung gemäß der Erfindung korrigiert die dritte ECU die Sollfahrzeuggeschwindigkeit für die Fahrzeugfahrsteuerung durch die Bremskraft der Bremsvorrichtung auf eine Geschwindigkeit, die höher als eine momentane Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs ist, wenn während der Fahrzeugfahrsteuerung eine durch den Fahrer durchgeführte Beschleunigungsbetätigung erfasst wird. Genauer gesagt wird bei dieser Fahrzeugfahrsteuervorrichtung die Bremskraft gemäß der während der Fahrzeugfahrsteuerung durch den Fahrer durchgeführten Beschleunigungsbetätigung und Verzögerungsbetätigung, um die Sollfahrzeuggeschwindigkeit zu erreichen, gesteuert. Diese Sollfahrzeuggeschwindigkeit wird zum Steuern der Bremskraft durch die Bremsvorrichtung eingestellt. Wenn deshalb der Fahrer während einer automatischen Fahrsteuerung eine Beschleunigungsbetätigung durchführt, kann die Fahrzeugfahrsteuervorrichtung das Fahrzeug wie durch den Fahrer gewünscht beschleunigen, ohne dabei eine übermäßige Bremskraft an dem Fahrzeug anzubringen oder dem Fahrer Unannehmlichkeiten zu bereiten.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorangegangenen und weiteren Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen offensichtlich, wobei gleiche Bezugszeichen für gleiche Elemente verwendet werden. Es zeigen:
1 ein Diagramm, das ein Beispiel einer Konfiguration einer Fahrzeugfahrsteuervorrichtung gemäß der Erfindung zeigt;
2 ein Zeitdiagramm zur Erläuterung einer Fahrzeugsollgeschwindigkeit bei automatischem Fahrantrieb;
3 ein Zeitdiagramm zur Erläuterung einer Fahrzeugsollgeschwindigkeit bei automatischer Fahrbremsung;
4 ein Zeitdiagramm zur Erläuterung eines durch die Fahrzeugfahrsteuervorrichtung der ersten Ausführungsform durchgeführten Betriebs während einer Fahrt an einer Steigung;
5 ein Zeitdiagramm zur Erläuterung eines durch die Fahrzeugfahrsteuervorrichtung der ersten Ausführungsform durchgeführten Betriebs während einer Fahrt an einem Gefälle;
6 ein Ablaufdiagramm, welches ein Beispiel eines arithmetischen Prozessablaufs zeigt, der durch eine automatische Fahrsteuerungs-ECU der ersten Ausführungsform durchgeführt wird;
7 ein Ablaufdiagramm, welches einen Einstellungsbetrieb einer Sollantriebskraft und einer Sollbremskraft während einer automatischen Fahrsteuerung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
8 ein Ablaufdiagramm, welches ein Beispiel eines arithmetischen Prozessablaufs zeigt, welcher durch eine Motor-ECU der ersten Ausführungsform durchgeführt wird;
9 ein Ablaufdiagramm, welches ein Beispiel eines arithmetischen Prozessablaufs zeigt, welcher durch eine Brems-ECU der ersten Ausführungsform durchgeführt wird;
10 ein Zeitdiagramm zur Erläuterung eines durch eine Fahrzeugfahrsteuervorrichtung der zweiten Ausführungsform durchgeführten Betriebs während einer Fahrt an einer Steigung; und
11 ein Zeitdiagramm zur Erläuterung eines durch die Fahrzeugfahrsteuervorrichtung der zweiten Ausführungsform durchgeführten Betriebs während einer Fahrt an einem Gefälle.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNSFORMEN
Im Folgenden werden Ausführungsformen der Fahrzeugfahrsteuervorrichtung gemäß der Erfindung detailliert unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es ist zu beachten, dass die Erfindung nicht auf diese Ausführungen begrenzt ist.
Die erste Ausführungsform der Fahrzeugfahrsteuervorrichtung gemäß der Erfindung wird mit Bezug auf die 1 bis 9 beschrieben.
Zunächst wird anhand der 1 die Konfiguration der Fahrzeugfahrsteuervorrichtung der ersten Ausführungsform beschrieben. Das in der 1 dargestellte Bezugszeichen 1-1 stellt die Fahrzeugfahrsteuervorrichtung der ersten Ausführungsform dar. Die Fahrzeugfahrsteuervorrichtung 1-1 ist in einem (nicht gezeigten) Fahrzeug installiert und dient dazu, eine automatische Fahrsteuerung durchzuführen, so dass die Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs eine Sollfahrzeuggeschwindigkeit annimmt. Die Fahrzeugfahrsteuervorrichtung 1-1 der ersten Ausführungsform hat einen Schalter 2 zur automatischen Fahrsteuerung, einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 3, einen G-Sensor 4, einen Bremsschalter 5, einen Bremssensor 6, einen Beschleunigersensor 7, eine automatische Fahrsteuerungs-ECU 8, eine Motor-ECU 9 und eine Brems-ECU 10.
Das Fahrzeug der ersten Ausführungsform ist mit einer Fahrzeuggeschwindigkeitssteuervorrichtung zum Steuern der Fahrzeuggeschwindigkeit versehen. Als Fahrzeuggeschwindigkeitssteuervorrichtung ist dieses Fahrzeug mit einem in der 1 gezeigten Motor 100 versehen, um die Fahrzeuggeschwindigkeit durch Erhöhen und Verringern einer an dem Fahrzeug angebrachten Antriebskraft zu steuern, und einer in der 1 gezeigten Bremsvorrichtung 200, um die Fahrzeuggeschwindigkeit durch Erhöhen und Verringern einer an dem Fahrzeug angebrachten Bremskraft zu steuern. Der Motor 100 wird auf der Basis einer Sollantriebskraft aktiviert, welche eine durch die Motor-ECU 9 eingestellte Steuergröße ist. Der Motor 100 erzeugt die Antriebskraft auf der Basis einer durch einen Fahrer durchgeführten Beschleunigungsbetätigung, nämlich einer Pedalbetätigung eines durch den Fahrer betätigten (nicht gezeigten) Gaspedals. Die Bremsvorrichtung 200 wird andererseits auf der Basis einer Sollbremskraft aktiviert, welche ein durch die Brems-ECU 10 eingestellter Sollbremsbetrag ist. Die Bremsvorrichtung 200 erzeugt ferner eine Bremskraft auf der Basis einer durch den Fahrer durchgeführten Verzögerungsbetätigung, nämlich einer Pedalbetätigung eines durch den Fahrer betätigten (nicht gezeigten) Bremspedals.
Im Folgenden werden der automatische Fahrsteuerungsschalter 2, der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 3, der G-Sensor 4, der Bremsschalter 5, der Bremssensor 6, der Beschleunigersensor 7, die automatische Fahrsteuerungs-ECU 8, die Motor-ECU 9 und die Brems-ECU 10 im Detail beschrieben.
Zunächst ist der automatische Fahrsteuerungsschalter 2 ein Steuerungsauslöser. Genauer gesagt ist der automatische Fahrsteuerungsschalter 2 in dem (nicht gezeigten) Fahrzeug vorgesehen und wird durch eine durch den Fahrer durchgeführte Betätigung eingeschaltet. Der automatische Fahrsteuerungsschalter 2 ist mit der automatischen Fahrsteuerungs-ECU 8 verbunden und, sobald der automatische Fahrsteuerungsschalter 2 durch eine durch den Fahrer durchgeführte Betätigung eingeschaltet wird, gibt dieser ein AN-Signal an die automatische Fahrsteuerungs-ECU 8 aus. Deshalb ist der automatische Fahrsteuerungsschalter 2 ein Steuerungsauslöser für die automatische Fahrsteuerungs-ECU 8, um die Durchführung der automatischen Fahrsteuerung zu starten.
Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 3 erfasst eine Fahrzeuggeschwindigkeit V des (nicht gezeigten) Fahrzeugs. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 3 ist mit der automatischen Fahrsteuerungs-ECU 8 verbunden und gibt somit die erfasste Fahrzeuggeschwindigkeit V des Fahrzeugs an die automatische Fahrsteuerungs-ECU 8 aus. Dabei ist der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 3 z. B. ein an jedem der Räder des (nicht gezeigten) Fahrzeugs vorgesehener Radgeschwindigkeitssensor. In diesem Fall berechnet die automatische Fahrsteuerungs-ECU 8 die Fahrzeuggeschwindigkeit V des Fahrzeugs auf der Basis der Geschwindigkeit jedes Rades, welche durch den entsprechenden als Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 3 fungierenden Radgeschwindigkeitssensor erfasst wird.
Der G-Sensor 4 fungiert als eine Neigungserfassungsvorrichtung zum Erfassen der Neigung einer Fahrbahnnoberfläche. Der G-Sensor 4 erfasst die Neigung des (nicht gezeigten) Fahrzeugs. Genauer gesagt erfasst der G-Sensor 4 die Neigung θ einer Straßenoberfläche, auf welcher das Fahrzeug momentan fährt. Dabei ist der G-Sensor 4 mit der automatischen Fahrsteuerungs-ECU 8 verbunden und gibt somit die erfasste Neigung θ an die automatische Fahrsteuerungs-ECU 8 aus.
Der Bremsschalter 5 fungiert als eine Bremsbetätigungserfassungseinrichtung. Der Bremsschalter 5 erfasst eine Bremsbetätigung (Verzögerungsbetätigung), welche durch den Fahrer durchgeführt wird. Der Bremsschalter 5 wird durch eine Pedalbetätigung eines innerhalb des (nicht gezeigten) Fahrzeugs vorgesehenen Bremspedals eingeschaltet. Dabei ist der Bremsschalter 5 mit der automatischen Fahrsteuerungs-ECU 8 verbunden und, sobald der der Bremsschalter 5 durch die Pedalbetätigung des durch den Fahrer betätigten Bremspedals eingeschaltet wird, gibt dieser ein AN-Signal an die automatische Fahrsteuerungs-ECU 8 aus. Daher kann die automatische Fahrsteuerungs-ECU 8 bestimmen, ob durch den Fahrer eine Bremsbetätigung durchgeführt wird oder nicht.
Der Bremssensor 6 fungiert als eine Verzögerungsbetätigungsbetragserfassungseinrichtung. Der Bremssensor 6 erfasst den Betätigungsbetrag Ssd der durch den Fahrer durchgeführten Verzögerung. Der Bremssensor 6 erfasst den erreichten Pedalbetrag, wenn der Fahrer das in dem (nicht gezeigten) Fahrzeug vorgesehene Bremspedalbetätigt, als den Verzögerungsbetätigungsbetrag Ssd. Dabei ist der Bremssensor 6 mit der automatischen Fahrsteuerungs-ECU 8 verbunden und gibt den vom Fahrer erzielten Verzögerungsbetätigungsbetrag Ssd an die automatische Fahrsteuerungs-ECU 8 aus.
Der Beschleunigersensor 7 fungiert als eine Beschleunigungsbetätigungsbetragserfassungseinrichtung. Der Beschleunigersensor 7 erfasst den Betätigungsbetrag Ssu der durch den Fahrer durchgeführten Beschleunigung. Der Beschleunigersensor 7 erfasst den ermittelten Pedalbetrag, wenn der Fahrer das innerhalb des (nicht gezeigten) Fahrzeugs vorgesehene Gaspedal betätigt, als den Beschleunigungsbetätigungsbetrag Ssu. Dabei ist der Beschleunigersensor 7 mit der automatischen Fahrsteuerungs-ECU 8 verbunden und gibt den vom Fahrer erzielten Beschleunigungsbetätigungsbetrag Ssu an die automatische Fahrsteuerungs-ECU 8 aus.
Die automatische Fahrsteuerungs-ECU 8 fungiert als die dritte ECU. Die automatische Fahrsteuerungs-ECU 8 berechnet im Wesentlichen eine Sollantriebskraft Fo als eine Antriebssteuergröße und eine Sollantriebskraft Bo als eine Bremssteuergröße während der automatischen Fahrsteuerung, so dass die Fahrzeuggeschwindigkeit V eine zuvor oder durch den Fahrer eingestellte Sollfahrzeuggeschwindigkeit der automatischen Fahrt Vo annimmt, und gibt die Sollantriebskraft Fo und die Sollbremskraft Bo an die Motor-ECU 9 bzw. die Brems-ECU 10 aus.
Dabei ändert sich der Wert der Fahrzeugsollgeschwindigkeit bei automatischer Fahrt Vo in Abhängigkeit der automatischen Fahrsteuerung, welche die Fahrzeugfahrsteuervorrichtung 1-1 durchführt. Wenn die Fahrzeugfahrsteuervorrichtung 1-1 eine konstante Geschwindigkeitssteuerung durchführt, wird die Fahrzeugsollgeschwindigkeit bei automatischer Fahrt Vo zum Beispiel so niedrig wie z. B. 10 km/h oder, wenn bei hohen Geschwindigkeiten gefahren wird, so hoch wie 100 km/h eingestellt. Wenn die Fahrzeugfahrsteuervorrichtung 1-1 eine Verfolgungsfahrsteuerung durchführt, wird die Fahrzeuggeschwindigkeit eines vorausfahrenden Fahrzeugs als die Fahrzeugsollgeschwindigkeit der automatischen Fahrt Vo eingestellt.
Die Sollantriebskraft Fo bedeutet eine Antriebskraft, welche durch die Motor-ECU 9 an den Motor 100 ausgegeben wird. Die Sollbremskraft Bo bedeutet eine Bremskraft, welche durch die Brems-ECU 10 an die Bremsvorrichtung 200 ausgegeben wird. Genauer gesagt steuert die automatische Fahrsteuerungs-ECU 8, welche den Motor 100 und die Bremsvorrichtung 200 in einer koordinierten Weise steuert, über die Motor-ECU 9 den Motor 100, um die Sollantriebskraft Fo zu erreichen, und über die Brems-ECU 10 die Bremsvorrichtung 200, um die Sollbremskraft Bo zu steuern. Die automatische Fahrsteuerungs-ECU 8 der ersten Ausführungsform hat einen automatischen Fahrsteuerungsbestimmungsabschnitt 81, einen Fahrzeugsollgeschwindigkeitseinstellabschnitt der automatischen Fahrt 82, einen Antriebsfahrzeugsollgeschwindigkeitsberechnungsabschnitt 83, einen Antriebskraftberechnungsabschnitt 84, einen Bremsfahrzeugsollgeschwindigkeitsberechnungsabschnitt 85 und einen Bremskraftberechnungsabschnitt 86. Es ist zu beachten, dass die Hardware-Konfiguration der automatischen Fahrsteuerungs-ECU 8 so wie herkömmlich ist.
Obwohl sich die automatische Fahrsteuerungs-ECU 8 in dieser Ausführungsform in ihrer Konfiguration von der Motor-ECU 9 und der Brems-ECU 10 unterscheidet, können diese drei ECUs als unterschiedliche Hardware konfiguriert sein oder in einer einzelnen Steuervorrichtung mit den entsprechenden Funktionen integriert sein.
Der automatische Fahrsteuerungsbestimmungsabschnitt 81 bestimmt, ob der Fahrer beabsichtigt, die automatische Fahrsteuerung zu starten. Der automatische Fahrsteuerungsbestimmungsabschnitt 81 überprüft, ob das AN-Signal von dem automatischen Fahrsteuerungsschalter 2 erfasst wird, um dadurch zu bestimmen, ob die automatische Fahrsteuerung gestartet werden muss. Wenn z. B. der Fahrer den automatischen Fahrsteuerungsschalter 2 betätigt und somit ein AN-Signal von dem automatischen Fahrsteuerungsschalter 2 ausgegeben wird, bestimmt der automatische Fahrsteuerungsbestimmungsabschnitt 81, dass der Start der automatischen Fahrsteuerung angefordert wird.
Der Fahrzeugsollgeschwindigkeitseinstellabschnitt der automatischen Fahrt 82 berechnet und stellt die Fahrzeugsollgeschwindigkeit bei automatischer Fahrt Vo ein. Wenn z. B. der automatische Fahrsteuerungsschalter 2 lediglich zwischen EIN und AUS geschaltet wird, stellt der Fahrzeugsollgeschwindigkeitseinstellabschnitt bei automatischer Fahrt 82 die zuvor bestimmte Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrt Vo nach Erhalt des AN-Signals ein, welches von dem automatischen Fahrsteuerungsschalter 2 ausgegeben wird. Die Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrt Vo kann in diesem Fall eine Größe sein, welche sich entsprechend z. B. dem Gradienten θ der Straßenoberfläche ändert. Wenn ferner der automatische Fahrsteuerungsschalter 2 zwischen einer Vielzahl von automatischen Fahrsteuerungsbedingungen oder anders gesagt zwischen einer Vielzahl von unterschiedlichen Sollgeschwindigkeitslevels schaltet, wird der Fahrzeugsollgeschwindigkeitseinstellabschnitt für automatische Fahrt 82 dazu gebracht, die Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrt Vo einzustellen, welche durch die Geschwindigkeitslevelschaltbetätigung des vom Fahrer betätigten automatischen Fahrsteuerungsschalter 2 ausgewählt wird. Wenn z. B. der Fahrer das erste Level mit Hilfe dieser Art eines automatischen Fahrsteuerungsschalters 2 auswählt, erfasst der automatische Fahrsteuerungsbestimmungsabschnitt 81 das AN-Signal von dem automatischen Fahrsteuerungsschalter 2 und bestimmt, dass der Start der automatischen Fahrsteuerung angefordert wird. Anschließend stellt der Fahrzeugsollgeschwindigkeitseinstellabschnitt für automatische Fahrt 82 die Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrt Vo auf eine dem ersten Level entsprechende Fahrzeugsollgeschwindigkeit V_select1 ein. Wenn das zweite Level des automatischen Fahrsteuerungsschalters 2 ausgewählt wird, erfasst der automatische Fahrsteuerungsbestimmungsabschnitt 81 das AN-Signal vom automatischen Fahrsteuerungsschalter 2 und bestimmt, dass der Start der automatischen Fahrsteuerung angefordert wird. Anschließend stellt der Fahrzeugsollgeschwindigkeitseinstellabschnitt für automatische Fahrt 82 die Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrt Vo auf eine dem zweiten Level entsprechende zweite Fahrzeugsollgeschwindigkeit V_select2 (≠ V_select1) ein.
Der Antrieb-Fahrzeugsollgeschwindigkeitsberechnungsabschnitt 83 berechnet eine Sollfahrzeuggeschwindigkeit Vfa für eine automatische Fahrsteuerung durch den Motor 100 (im Folgenden als ”Fahrzeugsollgeschwindigkeit bei automatischem Fahrantrieb” bezeichnet). Diese Sollgeschwindigkeit Vfa wird zum Steuern der Antriebskraft durch den Motor 100 eingestellt. Die Fahrzeugsollgeschwindigkeit bei automatischem Fahrantrieb Vfa wird im Wesentlichen der Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrt Vo angepasst, welche während der automatischen Fahrsteuerung (automatischen Fahrt z. B. an einer Steigung) hauptsächlich unter Verwendung der Antriebskraft ausgeführt wird. Andererseits wird die Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatischen Fahrantrieb Vfa im Wesentlichen niedriger als die Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrt Vo gesetzt, während die automatische Fahrsteuerung (automatische Fahrt z. B. an einem Gefälle) hauptsächlich unter Verwendung der Bremskraft ausgeführt wird.
Der Antriebskraftberechnungsabschnitt 84 berechnet die Sollantriebskraft Fo, welche zu dem Motor 100 ausgegeben wird. Der Antriebskraftberechnungsabschnitt 84 gibt die Information über die Sollantriebskraft Fo an die Motor-ECU 9 aus. Die Sollantriebskraft Fo wird einer Antriebskraft Fao angepasst, welche zum Erzielen der Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrt Vo berechnet wird (im Folgenden als ”Sollantriebskraft für automatische Fahrt” bezeichnet), wenn die automatische Fahrsteuerung unter Verwendung hauptsächlich der Antriebskraft, wie oben beschrieben, durchgeführt wird. Andererseits wird die Sollantriebskraft Fo im Wesentlichen auf 0 gesetzt, wenn die automatische Fahrsteuerung wie oben beschrieben unter Verwendung von hauptsächlich der Bremskraft durchgeführt wird.
Der Brems-Fahrzeugsollgeschwindigkeitsberechnungsabschnitt 85 berechnet eine Sollgeschwindigkeit für eine automatische Fahrsteuerung Vba (im Folgenden als ”Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrbremsung” bezeichnet) durch die Bremsvorrichtung 200. Diese Sollgeschwindigkeit Vba wird zum Steuern der Bremskraft durch die Bremsvorrichtung 200 eingestellt. Die Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrbremsung Vba wird im Wesentlichen höher als die Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrt Vo eingestellt, wenn die automatische Fahrsteuerung hauptsächlich unter Verwendung der Antriebskraft durchgeführt wird. Andererseits wird die Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrbremsung Vba im Wesentlichen der Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrt Vo angepasst, wenn die automatische Fahrsteuerung hauptsächlich unter Verwendung der Bremskraft durchgeführt wird.
Der Bremskraftberechnungsabschnitt 86 berechnet die Sollbremskraft Bo, welche durch die Bremsvorrichtung 200 ausgegeben wird. Der Bremskraftberechnungsabschnitt 86 gibt die Information über die Sollbremskraft Bo an die Brems-ECU 10 aus. Die Sollbremskraft Bo wird im Wesentlichen auf 0 gesetzt, wenn die automatische Fahrsteuerung hauptsächlich unter Verwendung der Antriebskraft ausgeführt wird. Andererseits wird die Sollbremskraft Bo im Wesentlichen einer Bremskraft Bao angepasst, welche zur Erzielung der Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrt Vo berechnet wird (nachfolgend als ”Sollbremskraft für automatische Fahrt” bezeichnet), wenn die automatische Fahrsteuerung hauptsächlich unter Verwendung der Bremskraft ausgeführt wird.
Wie oben beschrieben geben die Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatischen Fahrantrieb Vfa, die Sollantriebskraft Fo, die Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrbremsung Vba und die Sollbremskraft Bo in Abhängigkeit davon, ob das Fahrzeug automatisch an einer Steigung oder an einem Gefälle fährt, unterschiedliche Werte wieder. Wenn der Fahrer eine Beschleunigungsanforderung oder Verzögerungsanforderung während der automatischen Fahrsteuerung macht, geben die Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatischen Fahrantrieb Vfa, die Sollantriebskraft Fo, die Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrbremsung Vba und die Sollbremskraft Bo darüber hinaus unterschiedliche Werte wieder. In der folgenden Beschreibung werden die Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatischen Fahrantrieb Vfa, die Sollantriebskraft Fo, die Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrbremsung Vba und die Sollbremskraft Bo im Detail für den Fall, wenn das Fahrzeug automatisch an einer Steigung bei niedriger Geschwindigkeit fährt, und den Fall, in dem das Fahrzeug an einem Gefälle bei niedriger Geschwindigkeit automatisch fährt, beschrieben.
{Automatische Fahrt an einer Steigung bei niedriger Geschwindigkeit} Zunächst wird der Fall beschrieben, bei welchem das Fahrzeug automatisch an einer Steigung bei geringer Geschwindigkeit fährt.
[Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatischen Fahrantrieb Vfa] Zunächst wird die in diesem Fall ermittelte Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatischen Fahrantrieb Vfa beschrieben.
Die Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatischen Fahrantrieb Vfa ändert sich in diesem Fall erheblich in Abhängigkeit davon, ob eine während der automatischen Fahrsteuerung durch den Fahrer generierte Verzögerungsanforderung vorhanden ist oder fehlt, d. h. in Abhängigkeit davon, ob während der automatischen Fahrsteuerung ein AN-Signal von dem Bremsschalter 5 oder ein Verzögerungsbetätigungsbetrag Ssd von dem Bremssensor 6 erhalten wird. Die Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatischen Fahrantrieb Vfa wird durch folgende Gleichung 1 ermittelt (n = 1, 2, 3, ...), wenn keine Verzögerungsanforderung durch den Fahrer vorgenommen wird, und durch folgende Gleichung 2 (n = 1, 2, 3, ...), wenn eine Verzögerungsanforderung durch den Fahrer vorgenommen wird. Genauer gesagt werden, wenn der Fahrer bei automatischen Fahrt an einer Steigung bei niedriger Geschwindigkeit keine Verzögerungsanforderung vornimmt, Minimalwerte von ”Vfa(n – a) + A” und ”Vo” ermittelt. Wenn andererseits der Fahrer bei automatischer Fahrt an einer Steigung eine Verzögerungsanforderung vornimmt, werden Minimalwerte von ”V – B” und ”Vfa(n – 1) + A” und ”Vo” ermittelt.
Gleichung 1

Vfa(n) ← MIN(Vfa(n – 1) + A, Vo) (1)

Gleichung 2

Vfa(n) ← MIN(V – B, Vfa(n – 1) + A, Vo) (2)

Wenn der Fahrer bei automatischer Fahrt an einer Steigung bei geringer Geschwindigkeit keine Verzögerungsanforderung vornimmt, wird selbst dann, wenn der Fahrer eine Beschleunigungsanforderung durchführt (anders gesagt auch wenn der Fahrer von dem Beschleunigersensor 7 einen Beschleunigungsbetätigungsbetrag Ssu erhält), die Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrt Vo im Wesentlichen als Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatischen Fahrantrieb Vfa ausgewählt, wie durch eine in den 2 und 4 gezeigten Zeitbereich t1 dargestellt. Selbst wenn der Fahrer in der Mitte der Verzögerungsbetätigung (während dem AN-Zustand des Bremspedals) die Verzögerungsbetätigung beendet (seinen Fuß von dem Bremspedal nimmt) (d. h. unmittelbar nachdem der Fahrer die Verzögerungsbetätigung stoppt), wird ”Vfa(n – 1) + A” als die Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatischen Fahrantrieb Vfa ausgewählt, um das Fahrzeug auf die Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrt Vo zu beschleunigen, wie durch einen in der 2 und der 4 dargestellten Zeitbereich t3 dargestellt.
Dabei ist ”Vfa(n – 1)” die zuvor berechnete Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatischen Fahrantrieb Vfa und ”A” die Obergrenze einer Fahrzeugbeschleunigungsgeschwindigkeit. Genauer gesagt ist ”Vfa(n – 1) + A”, welches als die Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatischen Fahrantrieb Vfa ausgewählt wird, der Wert zum allmählichen und langsamen Beschleunigen des Fahrzeugs, ohne das Fahrzeug drastisch zu beschleunigen. Es ist zu beachten, dass ”A” ein fester Wert, der zuvor in einem Experiment oder einer Simulation eingestellt wird, oder ein variabler Wert, welcher auf der Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit V während der Beschleunigung, der Neigung θ der Straßenoberfläche, der Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrt Vo und dergleichen bei deren sorgfältigen Überwachung ermittelt wird, sein kann.
Wenn andererseits der Fahrer bei automatischer Fahrt an einer Steigung bei niedriger Geschwindigkeit eine Verzögerungsanforderung vornimmt, wird ein Wert kleiner als die Fahrzeuggeschwindigkeit V, d. h. ”V – B” als die Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatischen Fahrantrieb Vfa ausgewählt, wie durch einen in der 2 und 4 gezeigten Zeitbereich t2 dargestellt. Dieses ”B” ist eine Einstellgeschwindigkeit zum Reduzieren der Antriebskraft, welche von dem Motor 100 ausgegeben wird, wenn der Fahrer die Verzögerungsanforderung vornimmt (das Bremspedal einschaltet). Genauer gesagt ist ”Vo – B”, welches als Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatischen Fahrantrieb Vfa ausgewählt wird, um zu verhindern, dass eine überhohe Antriebskraft von dem Motor 100 ausgegeben wird. Dieses ”Vo – B” kann zuvor ermittelt werden, selbst wenn die Verzögerungsanforderung nicht vorgenommen wird, um das Ansprechverhalten des arithmetischen Prozesses zu verbessern. Es ist zu beachten, dass ”B” ein fester Wert, welcher zuvor anhand eines Experiments oder einer Simulation festgelegt wird, oder ein variabler Wert, der auf der Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit V, der Neigung θ der Straßenoberfläche, der Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrt Vo und dergleichen bei deren sorgfältigen Überwachung ermittelt wird, sein kann.
[Sollantriebskraft Fo] Die Sollantriebskraft Fo, welche erzeugt wird, wenn das Fahrzeug automatisch an einer Steigung bei niedriger Geschwindigkeit fährt, wird im Folgenden beschrieben.
Die Sollantriebskraft Fo wird in diesem Fall durch die folgende Gleichung 3 ermittelt. Genauer gesagt werden für diese Sollantriebskraft Fo Maximalwerte einer Antriebskraft Fa zum Erzielen der Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatischen Fahrantrieb (im Folgenden als ”automatische Fahrsteuerungssollantriebskraft” bezeichnet) und einer Antriebskraft Fsu, welche infolge der durch den Fahrer durchgeführten Beschleunigungsbetätigung erzielt wird, ermittelt. Die Antriebskraft Fsu, welche infolge der durch den Fahrer durchgeführten Beschleunigungsbetätigung erzielt wird, wird entsprechend der Beschleunigeröffnung bestimmt, d. h. dem Beschleunigungsbetätigungsbetrag Ssu, welcher durch den Beschleunigersensor 7 erfasst wird.
Gleichung 3

Fo ← MAX(Fa, Fsu) (3)

Wenn, wie in 4 gezeigt, der Fahrer weder eine Beschleunigungsanforderung noch eine Verzögerungsanforderung vornimmt, wird im Wesentlichen die Sollantriebskraft für automatische Fahrt Fao, welche zur Ermittlung der Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrt Vo berechnet wird, als Sollantriebskraft Fo angenommen, wenn das Fahrzeug automatisch an einer Steigung bei niedriger Geschwindigkeit fährt.
Wenn der Fahrer bei automatischer Fahrt an einer Steigung bei niedriger Geschwindigkeit eine Beschleunigungsanforderung vornimmt (das Gaspedal einschaltet), wird die Sollantriebskraft für automatische Fahrt Fao solange als Sollantriebskraft für automatische Fahrsteuerung Fa ausgewählt, bis die infolge der durch den Fahrer durchgeführten Beschleunigungsbetätigung erzielte Antriebskraft Fsu größer als die Sollantriebskraft für automatische Fahrsteuerung Fa wird, und anschließend wird die Antriebskraft Fsu allmählich auf 0 reduziert, wie in der 4 gezeigt. Bis dieses Phänomen auftritt, wird deshalb die Sollantriebskraft für automatische Fahrt Fao als die Sollantriebskraft Fo ausgewählt. Wenn anschließend die Antriebskraft Fsu, welche infolge der durch den Fahrer durchgeführten Beschleunigungsbetätigung erzielt wird, größer als die Sollantriebskraft für automatische Fahrsteuerung Fa wird, wird die Antriebskraft Fsu als die Sollantriebskraft Fo ausgewählt, wie in 4 gezeigt. Genauer gesagt wird, wenn der Fahrer die Beschleunigungsanforderung bei automatischer Fahrt an einer Steigung bei niedriger Geschwindigkeit vornimmt, die Sollantriebskraft für automatische Fahrt Fao solange als die Sollantriebskraft Fo ausgewählt, bis die Antriebskraft Fsu nicht die Sollantriebskraft für automatische Fahrsteuerung Fa (Sollantriebskraft für automatische Fahrt Fao) übersteigt. Wenn andererseits die Antriebskraft Fsu die Sollantriebskraft für automatische Fahrsteuerung Fa übersteigt, wird die Antriebskraft Fsu als die Sollantriebskraft Fo ausgewählt.
Es ist zu beachten, dass unmittelbar, nachdem der Fahrer die Beschleunigungsbetätigung stoppt (seinen Fuß vom Gaspedal nimmt), die mit dem Schließen der Beschleunigeröffnung oder Verringern des Beschleunigungsbetätigungsbetrags Ssu konforme Antriebskraft Fsu als die Sollantriebskraft Fo ausgewählt wird, wie in 4 gezeigt. Wenn anschließend der Beschleunigungsbetätigungsbetrag Ssu nicht länger erfasst wird, wird die Sollantriebskraft Fo allmählich auf die zuvor genannte Sollantriebskraft für automatische Fahrt Fao erhöht, wie in 4 gezeigt.
Wenn andererseits der Fahrer eine Verzögerungsanforderung bei automatischer Fahrt an einer Steigung bei niedriger Geschwindigkeit vornimmt (das Bremspedal einschaltet), wird die Sollantriebskraft für automatische Fahrsteuerung Fa allmählich auf 0 reduziert, wie in 4 gezeigt ist. Sobald die Sollantriebskraft für automatische Fahrsteuerung Fao wird, wird die Sollantriebskraft auf 0 reduziert, bis der Fahrer die Verzögerungsbetätigung beendet. Wenn der Fahrer die Verzögerungsbetätigung beendet, wird die Sollantriebskraft Fo, welche allmählich auf die Sollantriebskraft für automatische Fahrt Fao erhöht wird, gemäß der oben genannten Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatischen Fahrantrieb Vfa{= Vfa(n – 1) + A} ausgewählt.
[Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrbremsung Vba] Die Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrbremsung Vba, welche erzeugt wird, wenn das Fahrzeug automatisch an einer Steigung bei niedriger Geschwindigkeit fährt, wird im Folgenden beschrieben.
Die Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrbremsung Vba wird durch die folgende Gleichung 4 (n = 1, 2, 3, ...) ermittelt, wenn der Fahrer weder eine Beschleunigungsanforderung noch eine Verzögerungsanforderung während automatischer Fahrsteuerung vornimmt. Wenn der Fahrer weder eine Beschleunigungsanforderung noch eine Verzögerungsanforderung bei automatischer Fahrt an einer Steigung bei niedriger Geschwindigkeit vornimmt, werden Mittelwerte von ”Vb(n – 1) + A”, ”MIN(Vba(n – 1) – C, V)” und ”Vo + D” ermittelt.
Gleichung 4

Vba(n) ← MID(Vba(n – 1) + A, MIN(Vba(n – 1) – C, V), Vo + D) (4)

Wenn der Fahrer weder eine Beschleunigungsanforderung noch eine Verzögerungsanforderung bei automatischer Fahrt an einer Steigung bei niedriger Geschwindigkeit vornimmt, wird die Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrbremsung Vba im Wesentlichen auf den Wert ”Vo + D” gesetzt, welcher höher als die Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrt Vo ist, wie durch die in der 3 und 4 dargestellten Zeitbereiche t1, t3 dargestellt. Dabei wird auch unmittelbar dann, nachdem der Fahrer in der Mitte der Beschleunigungsbetätigung (während des AN-Zustands des Gaspedals) die Beschleunigungsbetätigung beendet (seinen Fuß von dem Gaspedal nimmt), ”Vba(n – 1) – C” als die Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrbremsung Vba ausgewählt, um das Fahrzeug auf den Wert ”Vo + D” zu verzögern, welcher höher als die Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische” Fahrt Vo ist, wie durch den in 3 und 4 gezeigten Zeitbereich t5 dargestellt. Dabei wird auch unmittelbar dann, nachdem der Fahrer in der Mitte der Verzögerungsbetätigung (während des AN-Zustands des Bremspedals) die Verzögerungsbetätigung beendet (seinen Fuß vom Bremspedal nimmt), wird ”Vba(n – 1) + A” als die Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrbremsung Vba ausgewählt, um das Fahrzeug auf ”Vo + D” zu beschleunigen, welche sich auf der Hochgeschwindigkeitsseite der Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrt Vo befindet, wie durch einen in 3 und 4 gezeigten Zeitbereich t3 dargestellt.
Dabei ist ”Vba(n – 1)” die zuvor berechnete Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrbremsung Vba. ”A” gibt die Obergrenze der Fahrzeugbeschleunigungsgeschwindigkeit wie in dem oben beschriebenen Fall und ”C” gibt die Obergrenze einer Fahrzeugverzögerungsgeschwindigkeit an. Anders gesagt ist ”Vba(n – 1) + A”, welche als Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrbremsung Vba ausgewählt wird, der Wert zum allmählichen und langsamen Beschleunigen des Fahrzeugs, ohne dabei das Fahrzeug drastisch zu beschleunigen, so dass die Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrbremsung Vba sich nicht sehr von der Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatischen Fahrantrieb Vfa unterscheidet. ”Vba(n – 1) – C”, welches als Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrbremsung Vba ausgewählt wird, ist der Wert zum allmählichen und langsamen Verzögern des Fahrzeugs, ohne dabei das Fahrzeug drastisch zu verzögern. Es ist zu beachten, dass ”C” ein fester Wert sein kann, der zuvor anhand eines Experiments oder einer Simulation festgelegt wird, oder ein variabler Wert, welcher auf der Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit während der Verzögerung, der Neigung θ der Straßenoberfläche, der Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrt Vo und dergleichen bei deren sorgfältigen Überwachung ermittelt wird. Darüber hinaus ist ”D” eine Stellgeschwindigkeit, um zu verhindern, dass die Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrbremsung Vba und die Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatischen Fahrantrieb Vfa zusammenfallen.
Wenn andererseits der Fahrer eine Verzögerungsanforderung bei automatischer Fahrt an einer Steigung bei niedriger Geschwindigkeit vornimmt, wird die Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrbremsung Vba durch die folgende Gleichung 5 (n = 1, 2, 3, ...) ermittelt. Genauer gesagt werden in diesem Fall Minimalwerte von ”V”, ”Vba(n – 1) – C” und Vo + D” ermittelt.
Gleichung 5

Vba(n) ← MIN(V, Vba(n – 1) – C, Vo + D) (5)

In diesem Fall wird die Fahrzeuggeschwindigkeit V des Fahrzeugs als Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrbremsung Vba ausgewählt, wie durch einen in 3 und 4 gezeigten Zeitbereich t2 dargestellt, so dass verhindert wird, dass eine Bremskraft Ba zum Erreichen der Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrbremsung Vba (nachfolgend als ”Sollbremskraft für automatische Fahrsteuerung” bezeichnet) am Fahrzeug wirkt, wenn der Fahrer die Verzögerungsanforderung vornimmt.
Wenn der Fahrer bei automatischer Fahrt an der Steigung bei niedriger Geschwindigkeit die Beschleunigungsanforderung vornimmt, wird die Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrbremsung Vba durch die folgende Gleichung 6 (n = 1, 2, 3, ...) ermittelt. Genauer gesagt werden die Maximalwerte von ”V + D” und ”Vo + D” ermittelt.
Gleichung 6

Vba(n) ← MAX(V + D, Vo + D) (6)

In diesem Fall wird der Wert ”V + D”, der höher als die momentane Fahrzeuggeschwindigkeit V ist, als die Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrbremsung Vba ausgewählt, wie durch einen in der 3 und 4 gezeigten Zeitbereich t4 dargestellt, um zu verhindern, dass die Sollbremskraft für automatische Fahrsteuerung Ba an dem Fahrzeug wirkt, wenn der Fahrer die Bereitschaft zum Beschleunigen zeigt.
[Sollbremskraft Bo] Die Sollbremskraft Bo, welche erzeugt wird, wenn das Fahrzeug an einer Steigung bei niedriger Geschwindigkeit automatisch fährt, wird im Folgenden beschrieben.
Die Sollbremskraft Bo wird in diesem Fall durch die folgende Gleichung 7 ermittelt. Genauer gesagt werden für die Sollbremskraft Bo die Maximalwerte der Sollbremskraft für automatische Fahrsteuerung Ba und einer Bremskraft Bsd, welche durch die durch den Fahrer durchgeführte Verzögerungsbetätigung erzeugt wird, ermittelt. Die durch die vom Fahrer durchgeführte Verzögerungsbetätigung erzeugte Bremskraft Bsd wird gemäß dem durch den Bremssensor 6 erfassten Verzögerungsbetätigungsbetrag Ssd bestimmt.
Gleichung 7

Bo ← MAX(Ba, Bsd) (7)

Wenn der Fahrer keine Verzögerungsanforderung vornimmt, wird selbst dann, wenn der Fahrer eine Beschleunigungsanforderung vornimmt, im Wesentlichen 0 als Sollbremskraft Bo ausgewählt, welche erzeugt wird, wenn das Fahrzeug an einer Steigung bei niedriger Geschwindigkeit automatisch fährt, wie in 4 gezeigt ist.
Wenn andererseits der Fahrer bei automatischer Fahrt an einer Steigung bei niedriger Geschwindigkeit eine Verzögerungsanforderung vornimmt (das Bremspedal einschaltet), wird die durch die Verzögerungsanforderung des Fahrers erzeugte Bremskraft Bsd als die Sollbremskraft Bo ausgewählt, wie in 4 gezeigt wird. Die Sollbremskraft Bo ist in diesem Fall die Bremskraft Bsd, welche mit einer Änderung des Verzögerungsbetätigungsbetrags Ssd erhöht wird.
Wenn der Fahrer die Verzögerungsbetätigung stoppt, ist zu beachten, dass die mit dem sich verringernden Verzögerungsbetätigungsbetrag Ssd konforme Bremskraft Bsd als die Sollbremskraft Bo ausgewählt wird, wie in 4 gezeigt ist.
{Automatische Fahrt an einem Gefälle bei niedriger Geschwindigkeit} Als nächstes wird der Fall beschrieben, bei dem das Fahrzeug an einem Gefälle bei niedriger Geschwindigkeit automatisch fährt.
[Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatischen Fahrantrieb Vfa] Zunächst wird die in diesem Fall ermittelte Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatischen Fahrantrieb Vfa beschrieben.
Wenn bei automatischer Fahrt an einem Gefälle bei niedriger Geschwindigkeit der Fahrer keine Verzögerungsanforderung vornimmt, wird selbst dann, wenn der Fahrer eine Beschleunigungsanforderung vornimmt, der Wert ”Vo – D”, welcher niedriger als die Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrt Vo ist, im Wesentlichen als die Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatischen Fahrantrieb Vfa ausgewählt, wie in der 5 gezeigt ist. Jedoch wird auch in diesem Fall unmittelbar, nachdem der Fahrer in der Mitte der Verzögerungsbetätigung (während dem AN-Zustand des Bremspedals) die Verzögerungsbetätigung stoppt (seinen Fuß von dem Bremspedal nimmt), ”Vfa(n – 1) + A” als die Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatischen Fahrantrieb Vfa, wie in dem Fall der Steigung, ausgewählt, um das Fahrzeug allmählich auf den Wert ”Vo – D” zu beschleunigen, welcher niedriger als die oben erwähnte Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrt Vo ist, wie in der 5 gezeigt ist. D. h., dass in diesem Fall die Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatischen Fahrantrieb Vfa durch die folgende Gleichung 8 (n = 1, 2, 3, ...) ermittelt wird. Wie in dem Fall einer Steigung wird hier ”D” ebenfalls verwendet, aber die Stellgeschwindigkeit auf einen Wert gesetzt werden, welcher zwischen der Steigung und dem Gefälle variiert, so dass die Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrantrieb Vfa und die Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrbremsung Vba nicht zusammenfallen.
Gleichung 8

Vfa(n) ← MIN(Vfa(n – 1) + A, Vo – D) (8)

Wenn andererseits der Fahrer bei automatischer Fahrt an einem Gefälle bei niedriger Geschwindigkeit eine Verzögerungsanforderung vornimmt, wird der Wert ”V – B”, der niedriger als die Fahrzeuggeschwindigkeit V ist, als die Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatischen Fahrantrieb Vfa ausgewählt, wenn eine Verzögerungsanforderung vorgenommen wird, wie in der 5 gezeigt ist. In diesem Fall wird die Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatischen Fahrantrieb Vfa durch die folgenden Gleichung 9 (n = 1, 2, 3, ...) ermittelt.
Gleichung 9

Vfa(n) ← MIN(V – B, Vfa(n – 1) + A, Vo – D) (9)

[Sollantriebskraft Fo] Die Sollantriebskraft Fo, welche erzeugt wird, wenn das Fahrzeug an dem Gefälle bei niedriger Geschwindigkeit automatisch fährt, wird im Folgenden beschrieben.
Die Sollantriebskraft Fo wird in diesem Fall wie im Fall einer Steigung durch die obige Gleichung 3 ermittelt. Genauer gesagt wird im Wesentlichen 0 als Sollantriebskraft Fo in diesem Fall ausgewählt, wie in der 5 gezeigt ist, wenn der Fahrer keine Beschleunigungsanforderung vornimmt, selbst dann, wenn der Fahrer eine Verzögerungsanforderung vornimmt. Jedoch wird selbst in diesem Fall, wenn der Fahrer die Beschleunigungsbetätigung stoppt (seinen Fuß vom Gaspedal nimmt), die mit der schließenden Beschleunigeröffnung oder mit dem sich verringernden Beschleunigungsbetätigungsbetrag Ssu konforme Antriebskraft Fsu als die Sollantriebskraft Fo ausgewählt, wie in der 5 gezeigt ist.
Wenn andererseits der Fahrer eine Beschleunigungsanforderung bei automatischer Fahrt an dem Gefälle bei niedriger Geschwindigkeit vornimmt (das Gaspedal einschaltet), wird die durch die vom Fahrer durchgeführte Beschleunigungsbetätigung erzeugte Antriebskraft Fsu in diesem Fall als Sollantriebskraft Fo ausgewählt, wie in 5 gezeigt ist. Genauer gesagt ist die Sollantriebskraft Fo in diesem Fall die der Beschleunigeröffnung entsprechenden Antriebskraft Fsu.
[Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrbremsung Vba] Die Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrbremsung Vba, welche erzeugt wird, wenn das Fahrzeug an einem Gefälle bei niedriger Geschwindigkeit automatisch fährt, wird im Folgenden beschrieben.
Die Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrbremsung Vba wird in diesem Fall durch die folgende Gleichung 10 (n = 1, 2, 3, ...) ermittelt, wenn der Fahrer weder eine Beschleunigungsanforderung noch eine Verzögerungsanforderung während der automatischen Fahrsteuerung vornimmt.
Gleichung 10

Vba(n) E ← MID(Vba(n – 1) + A, MIN(Vba(n – 1) – C, V), Vo) (10)

Wenn der Fahrer bei automatischer Fahrt an einem Gefälle bei niedriger Geschwindigkeit weder eine Beschleunigungsanforderung noch eine Verzögerungsanforderung vornimmt, wird die Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrbremsung Vba im Wesentlichen auf die Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrt Vo gesetzt, wie in der 5 gezeigt ist. Jedoch wird auch in diesem Fall unmittelbar, nachdem der Fahrer während der Beschleunigungsbetätigung (während des AN-Zustands des Gaspedals) die Beschleunigungsbetätigung stoppt (seinen Fuß von dem Gaspedal nimmt), ”Vba(n – 1) – C” als die Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrbremsung Vba ausgewählt, wie in dem Fall der Steigung, um das Fahrzeug allmählich und langsam auf die Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrt Vo zu verzögern, wie in 5 gezeigt ist. Ferner wird auch in diesem Fall unmittelbar, nachdem der Fahrer während der Verzögerungsbetätigung (während des AN-Zustands des Bremspedals) die Verzögerungsbetätigung stoppt (seinen Fuß vom Bremspedal nimmt), ”Vba(n – 1) + A” als die Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrbremsung Vba, wie in dem Fall der Steigung ausgewählt, um das Fahrzeug allmählich und langsam auf die Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrt Vo zu beschleunigen, wie in der 5 gezeigt ist.
Wenn andererseits der Fahrer bei automatischer Fahrt an dem Gefälle bei niedriger Geschwindigkeit eine Verzögerungsanforderung vornimmt, wird die Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrbremsung Vba durch die folgende Gleichung 11 (n = 1, 2, 3, ...) ermittelt.
Gleichung 11

Vba(n) ← MIN(V, Vba(n – 1) – C, Vo) (11)

In diesem wie auch dem Fall der Steigung wird die Fahrzeuggeschwindigkeit V des Fahrzeugs als Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrbremsung Vba ausgewählt, wie in der 6 gezeigt ist, um zu verhindern, dass die Sollbremskraft für automatische Fahrsteuerung Ba an dem Fahrzeug wirkt, wenn der Fahrer die Verzögerungsanforderung vornimmt.
Wenn ferner der Fahrer bei automatischer Fahrt an dem Gefälle bei niedriger Geschwindigkeit eine Beschleunigungsanforderung vornimmt, wird die Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrbremsung Vba durch die folgende Gleichung 12 (n = 1, 2, 3, ...) ermittelt.
Gleichung 12

Vba(n) ← MAX(V + D, Vo) (12)

In diesem wie auch dem Fall der Steigung wird der Wert ”V + D”, der höher als die momentane Fahrzeuggeschwindigkeit V ist, als die Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrbremsung Vba ausgewählt, wie in der 5 gezeigt ist, um zu verhindern, dass die Sollbremskraft für automatische Fahrsteuerung Ba an dem Fahrzeug wirkt, wenn der Fahrer eine Bereitschaft zum Beschleunigen zeigt.
[Sollbremskraft Ba] Die Sollbremskraft Bo, welche erzeugt wird, wenn das Fahrzeug an einem Gefälle bei niedriger Geschwindigkeit automatisch fährt, wird im Folgenden beschrieben.
Die Sollbremskraft Bo wird in diesem Fall wie in dem Fall der Steigung durch die obige Gleichung 7 ermittelt. Wenn der Fahrer weder eine Beschleunigungsanforderung noch eine Verzögerungsanforderung vornimmt, wird die Sollbremskraft für automatische Fahrt Bao, welche zum Erzielen der Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrt Vo berechnet wird, im Wesentlichen als die Sollbremskraft Bo in diesem Fall ausgewählt, wie in der 5 gezeigt ist.
Wenn andererseits der Fahrer bei automatischer Fahrt an dem Gefälle bei niedriger Geschwindigkeit eine Beschleunigungsanforderung vornimmt (das Gaspedal einschaltet), wird die Sollbremskraft für automatische Fahrsteuerung Ba als die Sollbremskraft Bo ausgewählt, wie in der 5 gezeigt ist, da die Sollbremskraft für automatische Fahrsteuerung Ba allmählich auf 0 abnimmt. Genauer gesagt nimmt in diesem Fall die Sollbremskraft Bo auf 0 ab. Wenn der Fahrer die Beschleunigungsbetätigung stoppt, wird z. B. die Sollantriebskraft Fo 0 und anschließend erhöht sich die Sollbremskraft für automatische Fahrsteuerung Ba allmählich auf die Sollbremskraft für automatische Fahrt Bao. Deshalb wird die Sollbremskraft für automatische Fahrsteuerung Ba als die Sollbremskraft Bo ausgewählt. Anders gesagt erhöht sich die Sollbremskraft Bo, welche erreicht wird, wenn der Fahrer die Beschleunigungsbetätigung stoppt, allmählich auf die Sollbremskraft für automatische Fahrt Bao, sobald die Sollbremskraft Fo 0 wird.
Wenn der Fahrer die Verzögerungsanforderung vornimmt (das Bremspedal einschaltet), wird eine Auswahl der Sollbremskraft Bo auf der Basis der Beziehung zwischen der Sollbremskraft für automatische Fahrsteuerung Ba und der durch die Verzögerungsanforderung des Fahrers erzeugte Bremskraft Bsd durchgeführt, wie in der 5 gezeigt ist. Genauer gesagt wird die Sollbremskraft für automatische Fahrt Bao stets als Sollbremskraft für automatische Fahrsteuerung Ba in diesem Fall ausgewählt, wie in der 5 gezeigt ist. Andererseits erhöht sich die durch die Verzögerungsanforderung des Fahrers erzeugte Bremskraft Bsd gemäß dem Verzögerungsbetätigungsbetrag Ssd. Darüber hinaus wird die Sollbremskraft für automatische Fahrt in diesem Fall als Sollbremskraft Bo ausgewählt, wenn diese Bremskraft Bsd nicht die Sollbremskraft für automatische Fahrsteuerung Ba (d. h. die Sollbremskraft für automatische Fahrt Bao) übersteigt, und die Bremskraft Bsd wird ausgewählt, wenn die Bremskraft Bsd die Sollbremskraft für automatische Fahrsteuerung Ba übersteigt.
Wenn der Fahrer bei automatischer Fahrt an einem Gefälle bei niedriger Geschwindigkeit die Verzögerungsbetätigung stoppt, wird die Bremskraft Bsd mit einer Abnahme des Verzögerungsbetätigungsbetrags Ssd reduziert, wie in 5 gezeigt ist. Deshalb wird unter diesen Umständen die als Sollbremskraft Bo ausgewählte Sollbremskraft für automatische Fahrsteuerung Ba allmählich erhöht, wie in der 5 gezeigt ist, um das Fahrzeug allmählich auf die Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrt Vo bei ”Vba(n – 1) + A” wie oben beschrieben zu beschleunigen. Es ist zu beachten, dass die als Sollbremskraft Bo ausgewählte Sollbremskraft für automatische Fahrsteuerung Ba an einem bestimmten Punkt allmählich auf die Sollbremskraft für automatische Fahrt Bao reduziert wird.
Die Motor-ECU 9 ist eine erste ECU. Die Motor-ECU 9 steuert den Motor auf der Basis der Sollantriebskraft Fo. Dabei ist die Motor-ECU 9 mit der automatischen Fahrsteuerungs-ECU 8 verbunden und steuert den Motor 100 auf der Basis der Sollantriebskraft Fo, welche durch die automatische Fahrsteuerungs-ECU 8 berechnet und ausgegeben wird.
Die Brems-ECU 10 ist eine zweite ECU. Die Brems-ECU 10 steuert die Bremsvorrichtung auf der Basis der Sollbremskraft Bo. Dabei ist die Brems-ECU 10 mit der automatischen Fahrsteuerungs-ECU 8 verbunden und steuert die Bremsvorrichtung 200 auf der Basis der Sollbremskraft Bo, welche durch die automatische Fahrsteuerungs-ECU 8 berechnet und ausgegeben wird.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf die 6 bis 9 ein Fahrzeugfahrsteuerungsverfahren beschrieben, bei welchem die Fahrzeugfahrsteuervorrichtung 1-1 der ersten Ausführungsform verwendet wird. Es ist zu beachten, dass die automatische Fahrsteuerung durch die Fahrzeugfahrsteuervorrichtung 1-1 in jedem Steuerzyklus ausgeführt wird.
Zunächst wird anhand des Ablaufdiagramms der 6 ein arithmetischer Prozessablauf beschrieben, welcher durch die automatische Fahrsteuerungs-ECU 8 durchgeführt wird.
Zunächst führt die automatische Fahrsteuerungs-ECU 8 Eingabeprozesse an den Signalen durch, welche von verschiedenen Schaltern und verschiedenen Sensoren übertragen worden sind (Schritt ST101). Die der automatischen Fahrsteuerungs-ECU 8 eingegebenen Signale sind dabei ein mit dem AN-/AUS-Zustand des automatischen Fahrsteuerungsschalters 2 verbundenes Signal, ein mit der durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 3 erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit V verbundenes Signal und ein mit der durch den G-Sensor 4 erfassten Neigung θ verbundenes Signal.
Daraufhin bestimmt der automatische Fahrsteuerungsbestimmungsabschnitt 81 der automatischen Fahrsteuerungs-ECU 8, ob der automatische Fahrsteuerungsschalter 2 AN ist (Schritt ST102). Genauer gesagt bestimmt die automatische Fahrsteuerungs-ECU 8, ob eine Bereitschaft des Fahrers zum Starten der automatischen Fahrsteuerung vorliegt. Eine solche Bestimmung wird auf der Basis des mit dem AN-/AUS-Zustand des automatischen Fahrsteuerungsschalters 2 verbundenen Signals, welches in Schritt ST101 ermittelt wird, oder genauer gesagt auf der Basis durchgeführt, ob das AN-Signal vom automatischen Fahrsteuerungsschalter 2 eingegeben wird.
Wenn bestimmt wird, dass der automatische Fahrsteuerungsschalter 2 AN ist, berechnet und setzt die automatische Fahrsteuerungs-ECU 8 die Sollantriebskraft Fo und die Sollbremskraft Bo zum Durchführen der automatischen Fahrsteuerung (Schritt ST103).
Wenn andererseits in Schritt ST102 bestimmt wird, dass der automatische Fahrsteuerungsschalter 2 AUS ist, berechnet und setzt die automatische Fahrsteuerungs-ECU 8 die Sollantriebskraft Fo und die Sollbremskraft Bo zum Verhindern der automatischen Fahrsteuerung fest (Schritt ST104). Wenn der Fahrer keine Bereitschaft zum Starten der automatischen Fahrsteuerung zeigt, d. h., wenn die automatische Fahrsteuerung nicht ausgeführt wird, setzt die automatische Fahrsteuerungs-ECU 8 die Sollantriebskraft Fo so fest, dass der Motor 100 keine Antriebskraft ausgibt, welche auf der von der automatischen Fahrsteuerungs-ECU 8 erzeugten Sollantriebskraft Fo basiert, und setzt die Sollbremskraft Bo so fest, dass die Bremsvorrichtung 200 keine Bremskraft ausgibt, welche auf der von der automatischen Fahrsteuerungs-ECU 8 erzeugten Sollbremskraft Bo basiert. Zum Beispiel ermittelt der Antriebskraftberechnungsabschnitt 84 der ersten Ausführungsform einen Wert, bei welchem der Motor 100 tatsächlich 0 N (z. B. 0 N oder –15000 N, was tatsächlich durch den Motor 100 nicht ausgegeben werden kann) ausgibt. Der Bremskraftberechnungsabschnitt 86 der ersten Ausführungsform ermittelt ebenfalls einen Wert, bei welchem die Bremsvorrichtung 200 tatsächlich 0 N ausgibt.
Nachdem die Sollantriebskraft Fo und die Sollbremskraft Bo wie oben beschrieben festgelegt sind, gibt die automatische Fahrsteuerungs-ECU 8 der ersten Ausführungsform die festgelegte Sollantriebskraft Fo und Sollbremskraft Bo an die Motor-ECU 9 bzw. Brems-ECU 10 aus (Schritt ST105). Sobald die automatische Fahrsteuerungs-ECU 8 die Sollantriebskraft Fo an die Motor-ECU 9 ausgibt, ist zu beachten, dass die automatische Fahrsteuerungs-ECU 8 den momentanen Steuerzyklus beendet, um zum nächsten Steuerzyklus überzugehen.
Unter Bezugnahme auf das Ablaufdiagramm der 7 wird der arithmetische Prozess, der in dem oben genannten Schritt ST103 durchgeführt wird, d. h. der arithmetische Prozess, der an der Sollantriebskraft Fo und der Sollbremskraft Bo für die automatische Fahrsteuerung durchgeführt wird, beschrieben.
Zunächst legt der Fahrzeugsollgeschwindigkeitseinstellabschnitt für automatische Fahrt 82 der automatischen Fahrsteuerungs-ECU 8 die automatische Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrt Vo fest (Schritt ST103A). Der Fahrzeugsollgeschwindigkeitseinstellabschnitt für automatische Fahrt 82 stellt die zuvor bestimmte Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrt Vo ein, wenn der automatische Fahrsteuerschalter 2 lediglich zwischen EIN und AUS, wie oben beschrieben, geschaltet wird. Wenn der automatische Fahrsteuerschalter 2 zwischen einer Vielzahl von verschiedenen Sollgeschwindigkeitsniveaus schaltet, legt der Fahrzeugsollgeschwindigkeitseinstellabschnitt für automatische Fahrt 82 die Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrt Vo entsprechend dem durch die Bedienperson ausgewählten Niveau ein.
Die automatische Fahrsteuerungs-ECU 8 der ersten Ausführungsform bestimmt, ob der Fahrer während der automatischen Fahrsteuerung eine Verzögerungsanforderung vornimmt, d. h., ob während der automatischen Fahrsteuerung ein AN-Signal von dem Bremsschalter 5 oder ein Verzögerungsbetätigungsbetrag Ssd von dem Bremssensor 6 erhalten wird (Schritt ST103B).
Wenn in Schritt ST103B bestimmt wird, dass die Verzögerungsanforderung nicht gesetzt ist, berechnet der Antrieb-Fahrzeugsollgeschwindigkeitsberechnungsabschnitt 83 der automatischen Fahrsteuerungs-ECU 8 die Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatischen Fahrantrieb Vfa(n) (Schritt ST103C).
Wenn in Schritt ST103C aufgrund der Neigung θ, welche durch den G-Sensor 4 in Schritt ST101 erfasst wurde, bestimmt wird, das die Fahrbahn ansteigt, wird die in Schritt ST103A eingestellte Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrt Vo im Wesentlichen als die Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatischen Fahrantrieb Vfa ermittelt, wie in der 4 gezeigt ist. Wenn andererseits bestimmt wird, dass die Fahrbahn ein Gefälle hat, wird im Wesentlichen der Wert ”Vo – D”, welcher niedriger als die zuvor genannte Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrt Vo ist, als die Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatischen Fahrantrieb Vfa in Schritt ST103C ermittelt, wie in der 5 gezeigt ist.
Andererseits wird in Schritt ST103C, unmittelbar nachdem der Fahrer während der Verzögerungsbetätigung (wenn das Bremspedal in einem AN-Zustand ist) die Verzögerungsbetätigung beendet (seinen Fuß vom Bremspedal nimmt), der oben genannte Wert ”Vfa(n – 1) + A” als Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatischen Fahrantrieb Vfa abgeleitet, ungeachtet, ob die Fahrbahn eine Steigung oder ein Gefälle hat. Genauer gesagt wird in diesem Moment die Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatischen Fahrantrieb Vfa, welche das Fahrzeug allmählich und langsam auf die Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrt Vo beschleunigt, eingestellt.
Anschließend bestimmt die automatische Fahrsteuerungs-ECU 8 der ersten Ausführungsform, ob der Fahrer während der automatischen Fahrsteuerung eine Beschleunigungsanforderung vornimmt, d. h., ob während der automatischen Fahrsteuerung ein Beschleunigungsbetätigungsbetrag Ssu von dem Beschleunigersensor 7 erhalten wird (Schritt ST103D).
Wenn in Schritt ST103D bestimmt wird, dass keine Beschleunigungsanforderung vorgenommen wird, berechnet der Brems-Fahrzeugsollgeschwindigkeitsberechnungsabschnitt 85 der automatischen Fahrsteuerungs-ECU 8 die Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrbremsung Vba(n) (Schritt ST103E).
Wenn in Schritt ST103E bestimmt wird, dass die Fahrbahn eine Steigung hat, wird im Wesentlichen der Wert ”Vo + D”, welcher auf der Hochgeschwindigkeitsseite der oben genannten Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrt Vo liegt, als die Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrbremsung Vba ermittelt, wie in der 4 gezeigt ist. Wenn andererseits bestimmt wird, dass die Fahrbahn ein Gefälle hat, wird die Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrbremsung Vba als die oben genannte Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrt Vo in Schritt ST103E eingestellt, wie in der 5 gezeigt ist.
Andererseits wird in Schritt ST103E, unmittelbar nachdem der Fahrer während der Beschleunigungsbetätigung (wenn das Gaspedal im AN-Zustand ist) die Beschleunigungsbetätigung beendet (seinen Fuß von dem Gaspedal nimmt), der oben genannte Wert ”Vba(n – 1) – C” als Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrbremsung Vba hergeleitet, ungeachtet, ob die Fahrbahn einen Anstieg oder ein Gefälle aufweist. Zu diesem Zeitpunkt verzögert die Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrbremsung Vba das Fahrzeug auf den Wert ”Vo + D”, welcher auf der Hochgeschwindigkeitsseite der Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrt Vo liegt, wenn die Fahrbahn eine Steigung aufweist, und verzögert das Fahrzeug auf die Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrt Vo, wenn die Fahrbahn ein Gefälle aufweist. In Schritt ST103E wird, unmittelbar nachdem der Fahrer während der Verzögerungsbetätigung (wenn das Bremspedal in dem AN-Zustand ist) die Verzögerungsbetätigung beendet (seinen Fuß vom Bremspedal nimmt), der oben genannte Wert ”Vba(n – 1) + A” als Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrbremsung Vba abgeleitet, ungeachtet, ob die Fahrbahn eine Steigung oder ein Gefälle aufweist. Zu diesem Zeitpunkt beschleunigt die Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrbremsung Vba allmählich und langsam die Fahrzeuggeschwindigkeit auf den Wert ”Vo + D”, welcher auf der Hochgeschwindigkeitsseite der Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrt Vo ist, wenn die Fahrbahn eine Steigung aufweist, und beschleunigt allmählich und langsam das Fahrzeug auf die Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrt Vo, wenn die Fahrbahn ein Gefälle aufweist.
Wenn in Schritt ST103D bestimmt wird, dass eine Beschleunigungsanforderung vorgenommen wird, berechnet der Brems-Fahrzeugsollgeschwindigkeitsberechnungsabschnitt 85 der ersten Ausführungsform die Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrbremsung Vba(n) (Schritt ST103F).
In Schritt ST103F wird der Wert ”V + D”, welcher auf der Hochgeschwindigkeitsseite der momentanen Fahrzeuggeschwindigkeit V liegt, als die Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrbremsung Vba, wie in den 4 oder 5 gezeigt ist, ungeachtet, ob die Fahrbahn eine Steigung oder ein Gefälle aufweist. Genauer gesagt wird die Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrbremsung Vba eingestellt, um zu verhindern, dass die Sollbremskraft für automatische Fahrsteuerung Ba am Fahrzeug wirkt, wenn der Fahrer eine Bereitschaft zum Beschleunigen zeigt.
Wenn in Schritt ST103B bestimmt wird, dass eine Verzögerungsanforderung vorgenommen wird, berechnet der Antrieb-Fahrzeugsollgeschwindigkeitsberechnungsabschnitt 83 der ersten Ausführungsform die Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatischen Fahrantrieb Vfa(n) (Schritt ST103G).
Wenn in Schritt ST103G bestimmt wird, dass die Fahrbahn eine Steigung hat, wird der Wert ”Vo – B”, welcher auf der Niedergeschwindigkeitsseite der Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrt Vo liegt, als die Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatischen Fahrantrieb Vfa ermittelt, wie in der 4 gezeigt ist. Wenn in Schritt ST103G bestimmt wird, dass die Fahrbahn ein Gefälle hat, wird die Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatischen Fahrantrieb Vfa allmählich auf 0 reduziert, wie in der 5 gezeigt ist, was solange kontinuierlich durchgeführt wird, bis der Fahrer die Verzögerungsbetätigung beendet.
Wenn der Fahrer anschließend eine Verzögerungsanforderung vornimmt, berechnet der Bremsfahrzeugsollgeschwindigkeitsberechnungsabschnitt 85 der ersten Ausführungsform die Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrbremsung Vba(n) (Schritt ST103H).
In Schritt ST103H wird die Fahrzeuggeschwindigkeit V des Fahrzeugs als die Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrbremsung Vba ermittelt, wie in der 4 oder 5 gezeigt ist, ungeachtet, ob die Fahrbahn eine Steigung oder ein Gefälle ist. Genauer gesagt wird die Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrbremsung Vba eingestellt, um zu verhindern, dass die Sollbremskraft für automatische Fahrsteuerung Ba an dem Fahrzeug wirkt, wenn der Fahrer eine Verzögerungsanforderung vornimmt.
Nachdem die Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatischen Fahrantrieb Vfa und die Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrbremsung Vba auf die oben beschriebene Weise ermittelt worden sind, ermittelt der Antriebskraftberechnungsabschnitt 84 der ersten Ausführungsform die Sollantriebskraft für automatische Fahrsteuerung Fa und die durch die vom Fahrer durchgeführte Beschleunigungsbetätigung erzeugte Antriebskraft Fsu, während der Bremskraftberechnungsabschnitt 86 die Sollbremskraft für automatische Fahrsteuerung Ba und die durch die vom Fahrer durchgeführte Verzögerungsbetätigung erzeugte Bremskraft Bsd ermittelt (Schritt ST103I).
In Schritt ST103I berechnet der Antriebskraftberechnungsabschnitt 84 die Sollantriebskraft für automatische Fahrsteuerung Fa auf der Basis der wie oben beschrieben ermittelten Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatischen Fahrantrieb Vfa. Der Antriebskraftberechnungsabschnitt 84 berechnet ferner in Schritt ST103I die durch die vom Fahrer durchgeführte Beschleunigungsbetätigung erzeugte Antriebskraft Fsu, wenn der Beschleunigersensor 7 den Beschleunigungsbetätigungsbetrag Ssu erfasst oder anders gesagt, wenn das Gaspedal gedrückt wird. Darüber hinaus berechnet in Schritt ST103I der Bremskraftberechnungsabschnitt 86 die Sollbremskraft für automatische Fahrsteuerung Ba auf der Basis der wie oben beschrieben ermittelten Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrbremsung Vba. Der Bremskraftberechnungsabschnitt 86 berechnet in Schritt ST103I die vom Fahrer durchgeführte Verzögerungsbetätigung erzeugte Bremskraft Bsd, wenn der Bremspedalsensor 6 den Verzögerungsbetätigungsbetrag Ssd erfasst oder anders gesagt, das Bremspedal gedrückt wird.
Anschließend berechnet der Antriebskraftberechnungsabschnitt 84 die Sollantriebskraft Fo, während der Bremskraftberechnungsabschnitt 86 die Sollbremskraft Bo berechnet (Schritt ST103J).
Wenn die Fahrbahn eine Steigung ist und der Fahrer weder eine Beschleunigungsanforderung noch eine Verzögerungsanforderung vornimmt, wird in Schritt ST103J im Wesentlichen die Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrt Vo als die Sollantriebskraft Fo ermittelt und 0 als die Sollbremskraft Bo ermittelt, wie der 4 gezeigt ist. Wenn andererseits die Fahrbahn ein Gefälle hat und der Fahrer weder eine Beschleunigungsanforderung noch eine Verzögerungsanforderung vornimmt, wird im Wesentlichen 0 als die Sollantriebskraft Fo ermittelt und die Sollbremskraft für automatische Fahrt Bao als die Sollbremskraft Bo ermittelt, wie in der 5 gezeigt ist.
Wenn die Fahrbahn eine Steigung hat und der Fahrer eine Beschleunigungsanforderung vornimmt, wird in Schritt ST103J die durch die vom Fahrer durchgeführte Beschleunigungsbetätigung erzeugte Antriebskraft Fsu als die Sollantriebskraft Fo ermittelt, wenn die Antriebskraft Fsu die Sollantriebskraft für automatische Fahrsteuerung Fa (Sollantriebskraft für automatische Fahrt Fao) übersteigt, wie in der 4 gezeigt ist. In diesem Fall wird 0 als die Sollbremskraft Bo ermittelt. Wenn die Fahrbahn ein Gefälle hat und der Fahrer eine Beschleunigungsanforderung vornimmt, wird die durch die vom Fahrer durchgeführte Beschleunigungsbetätigung erzeugte Antriebskraft Fsu als die Sollantriebskraft Fo ermittelt und die Sollbremskraft Bo, welche ermittelt wird, indem die Sollbremskraft für automatische Fahrt Bao allmählich auf 0 reduziert wird, ermittelt, wie in der 5 gezeigt ist. In diesem Moment wird diese Sollbremskraft Bo der Sollbremskraft für automatische Fahrsteuerung Ba angepasst. Wenn deshalb der Fahrer eine Beschleunigungsanforderung vornimmt, wird die Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrbremsung Vba auf einen Wert auf der Hochgeschwindigkeitsseite der Fahrzeuggeschwindigkeit V des Fahrzeugs gesetzt, ungeachtet, ob die Fahrbahn eine Steigung oder ein Gefälle hat. Deshalb kann verhindert werden, dass die Sollbremskraft für automatische Fahrsteuerung Ba in diesem Fall am Fahrzeug wirkt, und das Fahrzeug kann wie vom Fahrer beabsichtigt beschleunigt werden.
Wenn der Fahrer die Beschleunigungsbetätigung stoppt, wird die Antriebskraft Fsu, welche dem sich verringernden Beschleunigungsbetätigungsbetrag Ssu entspricht, als die Sollantriebskraft Fo ermittelt, wie in der 4 gezeigt ist. Auch wenn der Fahrer die Beschleunigungsbetätigung stoppt, bleibt die Sollbremskraft Bo bei 0 oder es wird eine kleine Antriebskraft durch die Sollbremskraft für automatische Fahrsteuerung Ba erzeugt. Weil in diesem Fall die Fahrzeuggeschwindigkeit V des Fahrzeugs allmählich und langsam auf die Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrt Vo reduziert wird, wird das Fahrzeug moderat verzögert, selbst wenn der Fahrer die Beschleunigungsbetätigung plötzlich stoppt. Deshalb verursacht die Betätigung des Gaspedals durch den Fahrer weniger Unbehagen, selbst wenn das Verhalten des Fahrzeugs (plötzliche Verzögerung) nicht das ist, was vom Fahrer beabsichtigt wird. Darüber hinaus kann selbst dann, wenn die automatische Fahrsteuerung während der Betätigung des Gaspedals plötzlich beendet wird, die Antriebskraft Fsu, welche durch die Betätigung des Gaspedals erzeugt wird, beibehalten werden und somit kann eine weitere Reduzierung des unangenehmen Gefühls realisiert werden.
Es ist zu beachten, dass in dem Fall, in dem die Fahrbahn eine Steigung hat und der Fahrer eine Beschleunigungsanforderung vornimmt, die Sollantriebskraft für automatische Fahrt Fao als die Sollantriebskraft Fo ermittelt wird, wenn die durch die Beschleunigungsbetätigung erzeugte Antriebskraft Fsu nicht die Sollantriebskraft für automatische Fahrsteuerung Fa (Sollantriebskraft für automatische Fahrt Fao) übersteigt. Wenn der Fahrer die Beschleunigungsbetätigung in diesem Moment beendet, wird anschließend diese Sollantriebskraft für automatische Fahrt Fao als die Sollantriebskraft Fo ermittelt. In diesem Fall bleibt die Sollbremskraft Bo gleich 0.
Wenn in Schritt ST103J bestimmt wird, dass die Fahrbahn eine Steigung hat und der Fahrer eine Verzögerungsanforderung vornimmt, wird die Sollantriebskraft Fo, welche ermittelt wird, indem die Sollantriebskraft für automatische Fahr Fao allmählich auf 0 reduziert wird, ermittelt und die Bremskraft Bsd, welche durch die Verzögerungsanforderung erzeugt wird, als die Sollbremskraft Bo ermittelt, wie in der 4 gezeigt ist. Wenn bestimmt wird, dass die Fahrbahn ein Gefälle hat und der Fahrer eine Verzögerungsanforderung macht, wird 0 als die Sollantriebskraft Fo ermittelt, wie in der 5 gezeigt ist. Wenn die Bremskraft Bsd, welche durch die Verzögerungsanforderung durch den Fahrer erzeugt wird, die Sollbremskraft für automatische Fahrsteuerung Ba (Sollbremskraft für automatische Fahrt Bao) übersteigt, wie in der 5 gezeigt ist, wird diese Bremskraft Bsd als die Sollbremskraft Bo ermittelt. Wenn der Fahrer eine Verzögerungsanforderung vornimmt, wird die Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrbremsung Vba der Fahrzeuggeschwindigkeit V des Fahrzeugs angepasst, ungeachtet, ob die Fahrbahn eine Steigung oder ein Gefälle hat. Deshalb kann verhindert werden, dass die Sollbremskraft für automatische Fahrsteuerung Ba an dem Fahrzeug wirkt, und das Fahrzeug kann wie vom Fahrer beabsichtigt verzögert werden.
Wenn die Fahrbahn eine Steigung aufweist und der Fahrer die Verzögerungsbetätigung stoppt, wird die Sollantriebskraft Fo, welche allmählich auf die Sollantriebskraft für automatische Fahrt Fao erhöht wird, ermittelt und die Bremskraft Bsd, welche dem sich verringernden Verzögerungsbetätigungsbetrag Ssd entspricht, als die Sollbremskraft Bo ermittelt, wie in der 4 gezeigt ist.
Deshalb kann das Fahrzeug allmählich und langsam auf die Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrt Vo beschleunigt werden. Wenn die Fahrbahn ein Gefälle hat und der Fahrer die Beschleunigungsbetätigung beendet, wird 0 als die Sollantriebskraft Fo ermittelt, wie in der 5 gezeigt ist. Da die Bremskraft Bsd, welche durch die Verzögerungsanforderung des Fahrers erzeugt wird, mit einer Abnahme des Verzögerungsbetätigungsbetrags Ssd reduziert wird, wird in diesem Moment die Sollbremskraft Bo entsprechend allmählich erhöht. Genauer gesagt kann in diesem Fall das Fahrzeug allmählich und langsam auf die Sollfahrzeuggeschwindigkeit für automatische Fahrt Vo beschleunigt werden. Wenn der Fahrer die Verzögerungsbetätigung stoppt, wird deshalb die Fahrzeuggeschwindigkeit V des Fahrzeugs allmählich und langsam auf die Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrt Vo beschleunigt, ungeachtet, ob die Fahrbahn eine Steigung oder ein Gefälle aufweist, so dass das Fahrzeug moderat beschleunigt wird, selbst wenn der Fahrer die Verzögerungsbetätigung plötzlich stoppt. Deshalb verursacht die Betätigung des Bremspedals durch den Fahrer weniger Unbehagen, selbst wenn das Verhalten des Fahrzeugs (plötzliche Beschleunigung) nicht das ist, was vom Fahrer beabsichtigt ist. Ferner kann die Bremskraft Bsd, welche durch die Betätigung des Bremspedals erzeugt wird, auch dann, wenn die automatische Fahrsteuerung während der Betätigung des Bremspedals plötzlich beendet wird, aufrechterhalten werden und somit kann eine weitere Verringerung des unangenehmen Gefühls realisiert werden.
Als nächstes wird anhand des Ablaufdiagramms der 8 ein arithmetischer Prozessablauf beschrieben, welcher durch die Motor-ECU 9 durchgeführt wird.
Zunächst führt die Motor-ECU 9 Eingabeprozesse an Signalen durch, welche von den verschiedenen Schaltern, den verschiedenen Sensoren und der automatischen Fahrsteuerungs-ECU 8 übermittelt werden (Schritt ST111). Die der Motor-ECU 9 eingegebenen Signale sind ein mit dem durch den Beschleunigersensor 7 erfassten Beschleunigungsbetrag Ssu verbundenes Signal und ein mit der durch die automatische Fahrsteuerungs-ECU 8 ausgegebene Sollantriebskraft Fo verbundenes Signal.
Diese Motor-ECU 9 bestimmt, ob die automatische Fahrsteuerung angefordert wird (Schritt ST112). Eine solche Bestimmung wird auf der Basis gemacht, ob die von der automatischen Fahrsteuerungs-ECU 8 erhaltene Sollantriebskraft Fo ein Wert anders als 0 N oder größer als ein vorbestimmter Wert (hier –15000 N) ist. Wenn die Sollantriebskraft Fo ein Wert anders als 0 N oder größer als der vorbestimmte Wert ist, bestimmt die Motor-ECU 9, dass eine automatische Fahrsteuerung angefordert wird. Der automatische Fahrsteuerungsschalter 2 kann ferner mit der Motor-ECU 9 verbunden sein, um die Motor-ECU 9 bestimmen zu lassen, ob eine automatische Fahrsteuerung angefordert wird, wenn von dem automatischen Fahrsteuerschalter 2 ein AN-Signal eingegeben wird.
Wenn dabei bestimmt wird, dass eine automatische Fahrsteuerung angefordert wird, steuert die Motor-ECU 9 den Motor 100 auf der Basis der von der automatischen Fahrsteuerungs-ECU 8 erhaltenen Sollantriebskraft Fo (Schritt ST113).
Wenn andererseits in Schritt ST112 bestimmt wird, dass die automatische Fahrsteuerung nicht angefordert worden ist, steuert die Motor-ECU 9 den Motor 100 auf der Basis des Beschleunigungsbetätigungsbetrags Ssu (normale Motorsteuerung) (Schritt ST114).
Als nächstes wird anhand des Ablaufdiagramms der 9 ein arithmetischer Prozessablauf beschrieben, welcher durch die Brems-ECU 10 durchgeführt wird.
Zunächst führt die Brems-ECU 10 Eingabeprozesse an den Signalen durch, welche von den verschiedenen Schaltern, den verschiedenen Sensoren und der automatischen Fahrsteuerungs-ECU 8 übertragen werden (Schritt ST121). Die der Brems-ECU 10 eingegebenen Signale sind dabei ein mit dem durch den Bremssensor 6 erfassten Verzögerungsbetätigungsbetrag Ssd verbundenes Signal und ein mit der durch die automatische Fahrsteuerungs-ECU 8 ausgegebene Sollbremskraft Bo verbundenes Signal.
Die Brems-ECU 10 bestimmt, ob eine automatische Fahrsteuerung angefordert wird (Schritt ST122). Bei dieser Bestimmung ist z. B. der automatische Fahrsteuerungsschalter 2 ebenfalls mit der Brems-ECU 10 verbunden, um zu bestimmen, dass eine automatische Fahrsteuerung angefordert wird, wenn ein AN-Signal von dem automatischen Fahrsteuerungsschalter 2 eingegeben wird.
Wenn bestimmt wird, dass die automatische Fahrsteuerung angefordert wird, steuert die Brems-ECU 10 die Bremsvorrichtung 200 auf der Basis der von der automatischen Fahrsteuerungs-ECU 8 erhaltenen Sollbremskraft Bo (Schritt ST123).
Wenn andererseits in Schritt ST122 bestimmt wird, dass keine automatische Fahrsteuerung angefordert wird, steuert die Brems-ECU 10 die Bremsvorrichtung 200 auf der Basis des Verzögerungsbetätigungsbetrags Ssd (normale Bremssteuerung) (Schritt ST124).
Wie oben beschrieben ermöglicht die Fahrzeugfahrsteuervorrichtung 1-1 der ersten Ausführungsform dem Fahrer, das Fahrzeug wie beabsichtigt zu beschleunigen, wenn der Fahrer das Gaspedal während der automatischen Fahrsteuerung betätigt, so dass der durch den Fahrer durchgeführten Beschleunigungsbetätigung entsprechende Priorität eingeräumt wird. Wenn also der Fahrer die Beschleunigungsbetätigung mit dem Gaspedal beendet, verzögert die Fahrzeugfahrsteuervorrichtung 1-1 das Fahrzeug allmählich und langsam auf die Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrt Vo, weshalb ein bei plötzlicher Verzögerung erzeugtes unangenehmes Gefühl für den Fahrer reduziert werden kann. Die Fahrzeugfahrsteuervorrichtung 1-1 kann selbst dann, wenn die automatische Fahrsteuerung plötzlich während der Beschleunigungsbetätigung aus irgendwelchen Gründen beendet wird, die durch die Beschleunigungsbetätigung erzeugte Antriebskraft Fsu an dem Fahrzeug anbringen. Entsprechend kann eine weitere Reduzierung des Unbehagens realisiert werden. Wenn der Fahrer das Bremspedal betätigt, um während der automatischen Fahrsteuerung einer Verzögerungsbetätigung Priorität einzuräumen, kann der Fahrer das Fahrzeug wie beabsichtigt verzögern. Da der Fahrer das Fahrzeug allmählich und langsam auf die Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrt Vo beschleunigt, wenn die Verzögerungsbetätigung unter Verwendung des Bremspedals gestoppt wird, kann die Fahrzeugfahrsteuervorrichtung 1-1 das sich auf den Fahrer bei einer plötzlichen Beschleunigung auswirkende unangenehme Gefühl reduzieren. Auch wenn die automatische Fahrsteuerung während der Verzögerungsbetätigung aus irgendwelchen Gründen plötzlich beendet wird, kann die Fahrzeugfahrsteuervorrichtung 1-1 die Bremskraft Bsd, welche durch die Verzögerungsbetätigung erzeugt wird, an dem Fahrzeug anlegen, so dass eine weitere Reduzierung des unangenehmen Gefühls realisiert werden kann.
Als nächstes wird eine zweite Ausführungsform der Fahrzeugfahrsteuervorrichtung gemäß dieser Erfindung unter Bezugnahme auf die 10 und 11 beschrieben.
Die Fahrzeugfahrsteuervorrichtung 1-1 der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich von der der ersten Ausführungsform in den folgenden Punkten.
Zunächst gibt die Bremsvorrichtung 200 der zweiten Ausführungsform den Verbindungszustand zwischen dem nicht gezeigten Hauptzylinder und den Radzylindern der jeweiligen Räder frei (die so genannte Hauptsperrung), wenn die mit der automatischen Fahrsteuerung verbundene Bremskraft durch die Sollbremskraft für automatische Fahrsteuerung Ba erzeugt wird. Ferner ist diese Bremsvorrichtung 200 mit weder einem linearen Magnetventil zum Einstellen des Hydraulikdrucks jedes Radzylinders, d. h. der Bremskraft jedes Rades, noch mit einem Hydraulikdrucksensor zum Erfassen des Hydraulikdrucks jedes Radzylinders versehen. Selbst wenn der Fahrer eine Verzögerungsanforderung durch Drücken des Bremspedals während automatischer Fahrsteuerung vornimmt, kann die Bremsvorrichtung 200 die Bremskraft nicht auf geeignete Weise in Erwiderung auf den Betätigungsbetrag des Bremspedals steuern.
Bei der zweiten Ausführungsform wird deshalb, wenn der Fahrer eine Verzögerungsanforderung während der automatischen Fahrsteuerung vornimmt (das Bremspedal einschaltet), wie in den 10 und 11 gezeigt ist, die Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatischen Fahrantrieb Vfa auf 0 gesetzt und die Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrbremsung Vba um einen bestimmten Gradienten allmählich reduziert. Genauer gesagt wird der Antrieb-Fahrzeugsollgeschwindigkeitsberechnungsabschnitt 83 der zweiten Ausführungsform dazu gebracht, 0 als die Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatischen Fahrantrieb Vfa in Schritt ST103G zu ermitteln, wie in der 7 gezeigt ist. Es ist zu beachten, dass dieser Gradient gemäß dem Verzögerungsbetätigungsbetrag Ssd des Fahrers geändert werden kann.
Unmittelbar nachdem der Fahrer die Verzögerungsbetätigung beendet (seinen Fuß vom Bremspedal nimmt), werden bei der zweiten Ausführungsform die Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatischen Fahrantrieb Vfa und die Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrbremsung Vba um einen bestimmten Gradienten allmählich erhöht, wie in den 10 und 11 gezeigt ist. In diesem Fall wird z. B. der Wert ”Vfa(n – 1) + A”, d. h. derselbe Wert wie in der ersten Ausführungsform, als die Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatischen Fahrantrieb Vfa ermittelt und der Wert ”Vba(n – 1) + A”, d. h. derselbe Wert wie in der ersten Ausführungsform, als die Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrbremsung Vba ermittelt. Es ist zu beachten, dass dieser Gradient gemäß dem Verzögerungsbetätigungsbetrag Ssd des Fahrers geändert werden kann.
10 zeigt eine Situation, bei welcher das Fahrzeug automatisch an einer Steigung bei niedriger Geschwindigkeit fährt. Wenn der Fahrer bei automatischer Fahrt an der Steigung bei niedriger Geschwindigkeit eine Verzögerungsanforderung vornimmt, muss bei der zweiten Ausführungsform die mit der automatischen Fahrsteuerung verbundene Bremskraft nicht durch die Sollbremskraft für automatische Fahrsteuerung Ba erzeugt werden. Deshalb kann die Bremsvorrichtung 200 den Verbindungszustand zwischen dem Hauptzylinder und den Radzylindern der jeweiligen Räder beibehalten. In diesem Fall kann deshalb die dem Verzögerungsbetätigungsbetrag Ssd des Fahrers entsprechende Bremskraft Bsd an dem Fahrzeug angebracht werden, so dass der Fahrer das Fahrzeug wie beabsichtigt verzögern kann.
11 zeigt dagegen die Situation, bei der das Fahrzeug an einem Gefälle bei niedriger Geschwindigkeit automatisch fährt. Wenn der Fahrer bei automatischer Fahrt an dem Gefälle bei niedriger Geschwindigkeit eine Verzögerungsanforderung durchführt, kann bei der zweiten Ausführungsform die Bremskraft einschließlich des Verzögerungsbetätigungsbetrags des Fahrers durch die Sollbremskraft für automatische Fahrsteuerung Ba an dem Fahrzeug angebracht werden. Obwohl die Bremsvorrichtung 200 den Verbindungszustand zwischen dem Hauptzylinder und den Radzylindern der jeweiligen Räder freigibt, da die mit der automatischen Fahrsteuerung verbundene Bremskraft durch die Sollbremskraft für automatische Fahrsteuerung Ba erzeugt wird, kann in diesem Fall der Fahrer das Fahrzeug wie beabsichtigt verzögern.
Wie oben beschrieben kann die Fahrzeugfahrsteuervorrichtung 1-1 der zweiten Ausführungsform dem Fahrer erlauben, das Fahrzeug wie beabsichtigt zu verzögern, selbst durch Verwendung der oben beschriebenen Bremsvorrichtung 200.
Wie oben beschrieben ist die Fahrzeugfahrsteuervorrichtung der Erfindung in Technologien verwendbar, welche einem Fahrer ermöglichen, sein Fahrzeug wie beabsichtigt zu beschleunigen oder zu verzögern, wenn der Fahrer während der automatischen Fahrsteuerung eine Beschleunigungsbetätigung oder Verzögerungsbetätigung durchführt.

Claims

Fahrzeugfahrsteuervorrichtung, die aufweist: einen ersten Steuerabschnitt (9), der einen Motor (100) auf der Basis einer Antriebssteuergröße (Fo) steuert; einen zweiten Steuerabschnitt (10), der eine Bremsvorrichtung (200) auf der Basis einer Bremssteuergröße (Bo) steuert; und einen dritten Steuerabschnitt (8), der die Antriebssteuergröße (Fo) und Bremssteuergröße (Bo) zum Durchführen einer Fahrzeugfahrsteuerung so berechnet, dass eine Fahrzeuggeschwindigkeit (V) eines Fahrzeugs eine eingestellte Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrt (Vo) annimmt, und die Antriebssteuergröße (Fo) an den ersten Steuerabschnitt (9) und die Bremssteuergröße (Bo) an den zweiten Steuerabschnitt (10) ausgibt, einen Neigungserfassungsabschnitt (4) zum Erfassen einer Straßenneigung (θ), auf welcher das Fahrzeug fährt, wobei der dritte Steuerabschnitt (8) bei Erfassung einer Beschleunigungsbetätigung, welche durch den Fahrer während der Fahrzeugfahrsteuerung durchgeführt wird, und wenn die Neigung (θ) der Straße eine Steigung anzeigt, eine Fahrzeugsollgeschwindigkeit (Vba) für eine Fahrzeugfahrsteuerung durch die Bremsvorrichtung (200) so berechnet, dass diese höher als eine momentane Fahrzeuggeschwindigkeit (V) des Fahrzeugs wird, und eine Fahrzeugsollgeschwindigkeit (Vfa) für eine Fahrzeugfahrsteuerung durch den Motor (100) so berechnet, dass diese gleich der eingestellten Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrt (Vo) ist.
Fahrzeugfahrsteuervorrichtung, die aufweist: einen ersten Steuerabschnitt (9), der einen Motor (100) auf der Basis einer Antriebssteuergröße (Fo) steuert; einen zweiten Steuerabschnitt (10), der eine Bremsvorrichtung (200) auf der Basis einer Bremssteuergröße (Bo) steuert; und einen dritten Steuerabschnitt (8), der die Antriebssteuergröße (Fo) und Bremssteuergröße (Bo) zum Durchführen einer Fahrzeugfahrsteuerung so berechnet, dass eine Fahrzeuggeschwindigkeit (V) eines Fahrzeugs eine eingestellte Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrt (Vo) annimmt, und die Antriebssteuergröße (Fo) an den ersten Steuerabschnitt (9) und die Bremssteuergröße (Bo) an den zweiten Steuerabschnitt (10) ausgibt, einen Neigungserfassungsabschnitt (8) zum Erfassen einer Straßenneigung (θ), auf welcher das Fahrzeug fährt, wobei der dritte Steuerabschnitt (8) bei Erfassung einer Beschleunigungsbetätigung, welche durch den Fahrer während der Fahrzeugfahrsteuerung durchgeführt wird, und wenn die Neigung (θ) der Straße ein Gefälle anzeigt, eine Fahrzeugsollgeschwindigkeit (Vba) für eine Fahrzeugfahrsteuerung durch die Bremsvorrichtung (200) so berechnet, dass diese höher als eine momentane Fahrzeuggeschwindigkeit (V) des Fahrzeugs wird, und eine Fahrzeugsollgeschwindigkeit (Vfa) für eine Fahrzeugfahrsteuerung durch den Motor (100) so berechnet, dass diese niedriger als die eingestellte Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrt (Vo) ist.
Fahrzeugfahrsteuervorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der erste Steuerabschnitt (9), der zweite Steuerabschnitt (10) und der dritte Steuerabschnitt (8) in einer einzelnen Steuervorrichtung integriert sind.
Fahrzeugfahrsteuervorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei, wenn der dritte Steuerabschnitt (8), unmittelbar nachdem der Fahrer eine Verzögerungsbetätigung beendet hat, keine durch den Fahrer während der Fahrzeugfahrsteuerung durchgeführte Verzögerungsbetätigung erfasst, der dritte Steuerabschnitt (8) die Fahrzeugsollgeschwindigkeit (Vfa) für eine Fahrzeugfahrsteuerung durch den Motor (100) so berechnet, dass sich diese allmählich erhöht und das Fahrzeug allmählich beschleunigt wird.
Fahrzeugfahrsteuervorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der dritte Steuerabschnitt (8) dann, wenn der dritte Steuerabschnitt (8) keine durch den Fahrer während der Fahrzeugfahrsteuerung durchgeführte Verzögerungsbetätigung erfasst und die Neigung (θ) der Straße eine Steigung anzeigt, die Fahrzeugsollgeschwindigkeit (Vfa) für eine Fahrzeugfahrsteuerung durch den Motor (100) so berechnet, dass diese der eingestellten Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrt (Vo) angepasst wird, welche durch einen Fahrzeugsollgeschwindigkeitseinstellabschnitt eingestellt wird (82).
Fahrzeugfahrsteuervorrichtung gemäß Anspruch 5, wobei der dritte Steuerabschnitt (8) dann, wenn der dritte Steuerabschnitt (8) keine durch den Fahrer während der Fahrzeugfahrsteuerung durchgeführte Verzögerungsbetätigung erfasst und wenn die Neigung (θ) der Straße ein Gefälle anzeigt, die Fahrzeugsollgeschwindigkeit (Vfa) für eine Fahrzeugfahrsteuerung durch den Motor (100) so berechnet, dass diese niedriger als die eingestellte Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrt (Vo) wird, welche durch den Fahrzeugsollgeschwindigkeitseinstellabschnitt (82) eingestellt wird.
Fahrzeugfahrsteuervorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der dritte Steuerabschnitt (8) dann, wenn der dritte Steuerabschnitt (8) eine durch den Fahrer während der Fahrzeugfahrsteuerung durchgeführte Verzögerungsbetätigung erfasst und die Neigung (θ) der Straße eine Steigung anzeigt, die Fahrzeugsollgeschwindigkeit (Vfa) für eine Fahrzeugfahrsteuerung durch den Motor (100) so berechnet, dass diese niedriger als die eingestellte Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrt (Vo) wird, welche durch einen Fahrzeugsollgeschwindigkeitseinstellabschnitt (82) eingestellt wird.
Fahrzeugfahrsteuervorrichtung gemäß Anspruch 7, wobei der dritte Steuerabschnitt (8) dann, wenn der dritte Steuerabschnitt (8) eine durch den Fahrer während der Fahrzeugfahrsteuerung durchgeführte Verzögerungsbetätigung erfasst und die Neigung (θ) der Straße ein Gefälle anzeigt, die Fahrzeugsollgeschwindigkeit (Vfa) für eine Fahrzeugfahrsteuerung durch den Motor (100) so berechnet, dass diese allmählich auf 0 reduziert wird.
Fahrzeugfahrsteuervorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei, wenn der dritte Steuerabschnitt (8), unmittelbar nachdem der Fahrer eine Beschleunigungsbetätigung beendet hat, weder eine Verzögerungsbetätigung noch eine Beschleunigungsbetätigung, welche während der Fahrzeugfahrsteuerung durch den Fahrer durchgeführt wird, erfasst, der dritte Steuerabschnitt (8) die Fahrzeugsollgeschwindigkeit (Vba) für eine Fahrzeugfahrsteuerung durch die Bremsvorrichtung (200) so berechnet, dass sich diese allmählich verringert und das Fahrzeug allmählich verzögert wird.
Fahrzeugfahrsteuervorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei, wenn der dritte Steuerabschnitt (8), unmittelbar nachdem der Fahrer eine Verzögerungsbetätigung beendet hat, weder eine Verzögerungsbetätigung noch eine Beschleunigungsbetätigung, welche durch den Fahrer während der Fahrzeugfahrsteuerung durchgeführt wird, erfasst, der dritte Steuerabschnitt (8) die Fahrzeugsollgeschwindigkeit (Vba) für eine Fahrzeugfahrsteuerung durch die Bremsvorrichtung (200) so berechnet, dass sich diese allmählich erhöht und das Fahrzeug allmählich beschleunigt wird.
Fahrzeugfahrsteuervorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der dritte Steuerabschnitt (8) dann, wenn der dritte Steuerabschnitt (8) weder eine Verzögerungsbetätigung noch eine Beschleunigungsbetätigung, welche durch den Fahrer während der Fahrzeugfahrsteuerung durchgeführt wird, erfasst und die Neigung (θ) der Straße eine Steigung anzeigt, die Fahrzeugsollgeschwindigkeit (Vba) für eine Fahrzeugfahrsteuerung durch die Bremsvorrichtung (200) so berechnet, dass diese höher als die eingestellte Fahrzeugsollgeschwindigkeit (Vo) wird, welche durch einen Fahrzeugsollgeschwindigkeitseinstellabschnitt (82) eingestellt wird.
Fahrzeugfahrsteuervorrichtung gemäß Anspruch 11, wobei der dritte Steuerabschnitt (8) dann, wenn der dritte Steuerabschnitt (8) weder eine Verzögerungsbetätigung noch eine Beschleunigungsbetätigung, welche durch den Fahrer während der Fahrzeugfahrsteuerung durchgeführt wird, erfasst und die Neigung (θ) der Straße ein Gefälle anzeigt, die Fahrzeugsollgeschwindigkeit (Vba) für eine Fahrzeugfahrsteuerung durch die Bremsvorrichtung (200) so berechnet, dass diese der eingestellten Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrt (Vo) angepasst wird, welche durch den Fahrzeugsollgeschwindigkeitseinstellabschnitt (82) eingestellt wird.
Fahrzeugfahrsteuerverfahren, mit den folgenden Schritten: Bestimmen, ob eine Fahrzeugfahrsteuerung durchgeführt wird, um eine Fahrzeuggeschwindigkeit (V) eines Fahrzeugs auf eine eingestellte Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrt (Vo) zu steuern; Erfassen einer Straßenneigung (θ), auf welcher das Fahrzeug fährt; wenn die Fahrzeugfahrsteuerung durchgeführt wird, die Neigung (θ) der Straße eine Steigung anzeigt und eine durch einen Fahrer durchgeführte Beschleunigungsbetätigung erfasst wird, Berechnen einer Fahrzeugsollgeschwindigkeit (Vba) für eine Fahrzeugfahrsteuerung durch eine Bremskraft, so dass diese höher als die momentane Fahrzeuggeschwindigkeit (V) des Fahrzeugs wird, und Berechnen einer Fahrzeugsollgeschwindigkeit (Vfa) für eine Fahrzeugfahrsteuerung durch eine Antriebskraft, so dass diese gleich der eingestellten Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrt (Vo) ist; und Berechnen einer Bremssteuergröße (Bo) auf der Basis der berechneten Fahrzeugsollgeschwindigkeit (Vba) für die Fahrzeugfahrsteuerung durch die Bremskraft.
Fahrzeugfahrsteuerverfahren, mit den Schritten: Bestimmen, ob eine Fahrzeugfahrsteuerung durchgeführt wird, um eine Fahrzeuggeschwindigkeit (V) eines Fahrzeugs auf eine eingestellte Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrt (Vo) zu steuern; Erfassen einer Straßenneigung (θ), auf welcher das Fahrzeug fährt; wenn die Fahrzeugfahrsteuerung durchgeführt wird, die Neigung (θ) der Straße ein Gefälle anzeigt und eine durch einen Fahrer durchgeführte Beschleunigungsbetätigung erfasst wird, Berechnen einer Fahrzeugsollgeschwindigkeit (Vba) für eine Fahrzeugfahrsteuerung durch eine Bremskraft, so dass diese höher als eine momentane Fahrzeuggeschwindigkeit (V) des Fahrzeugs wird, und Berechnen einer Fahrzeugsollgeschwindigkeit (Vfa) für eine Fahrzeugfahrsteuerung durch eine Antriebskraft, so dass diese niedriger als die eingestellte Fahrzeugsollgeschwindigkeit für automatische Fahrt (Vo) ist; und Berechnen einer Bremssteuergröße (Bo) auf der Basis der berechneten Fahrzeugsollgeschwindigkeit (Vba) für die Fahrzeugfahrsteuerung durch die Bremskraft.