DE112011104894T5

DE112011104894T5 - Fahrzeugsteuerungssystem und Herstellungsverfahren für dasselbe

Info

Publication number: DE112011104894T5
Application number: DE112011104894T
Authority: DE
Inventors: Hirofumi Sato
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2011-02-16
Filing date: 2011-02-16
Publication date: 2013-12-12
Also published as: CN103370517A; US20130317718A1; WO2012111110A1; JP5556909B2; JPWO2012111110A1

Abstract

Ein Fahrzeugsteuerungssystem, ist konfiguriert, einen Steuerungsbetrag bezüglich eines Operationsbetrags eines Fahrers derart zu steuern, um eine Lücke zwischen einem beabsichtigten Gefühl des Fahrers und einem tatsächlichen Gefühl des Fahrers, das aus der Operation resultiert ungeachtet Änderungen von Umgebungsbedingungen des Fahrzeugs zu reduzieren. Das Fahrzeugsteuerungssystem ist konfiguriert, einen Steuerungsbetrag gemäß einem Operationsbetrag des Fahrzeugs zu berechnen, um ein Fahrzeug basierend auf dem berechneten Steuerungsbetrag zu steuern. Das Fahrzeugsteuerungssystem ist mit Berechnungsmitteln ausgestattet, die den Steuerungsbetrag durch Potenzieren des Operationsbetrags derart berechnen, dass sich ein Steiggradient des Steuerungsbetrags gemäß einem Anstieg des Operationsbetrags in einem ersten Bereich, in dem der Operationsbetrag klein ist, erhöht, und sich der Steiggradient des Steuerungsbetrags gemäß einem Anstieg des Operationsbetrags in einem zweiten Bereich, in dem der Operationsbetrag groß ist, verringert. Gemäß der vorliegenden Erfindung sind die Berechnungsmittel konfiguriert, den Steuerungsbetrag unter Verwendung eines Leistungsindex der derart bestimmt wird, dass eine Differenz zwischen dem berechneten Steuerungsbetrag und einem Steuerungsbetrag beibehalten wird, der für ein Referenzfahrzeug bestimmt wird, dessen maximaler Steuerungsbetrag innerhalb eines vorbestimmten Bereichs anders ist, zwischen einem minimalen Operationsbetrag und einen maximalen Operationsbetrag zu potenzieren.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die Erfindung betrifft ein System zum Steuern eines Fahrzeugs basierend auf einer Operation eines Fahrers und ein Herstellungsverfahren für dasselbe.
STAND DER TECHNIK
Ein Fahrzeug wird durch Lenk- und Beschleunigungs-/Verzögerungsoperationen eines Fahrers manuell angetrieben, gedreht und gestoppt und ein Fahrverhalten des Fahrzeugs, das aus derartigen Operationen resultiert, wird abhängig von Eigenschaften eines Operationssystems geändert. Insbesondere wird sportliches Fahrverhalten bereitgestellt, indem die Eigenschaften des Operationssystems derart eingestellt werden, dass das Verhalten bezüglich eines Operationsbetrags relativ stark geändert wird. Im Gegensatz dazu wird sanftes Fahrverhalten des Fahrzeugs bereitgestellt, indem die Eigenschaften des Operationssystems derart eingestellt werden, dass das Verhalten des Fahrzeugs bezüglich eines Operationsbetrags relativ gering oder langsam geändert wird. In diesem Fall wird Kraftstoffwirtschaftlichkeit verbessert.
Beispielsweise kann ein Stimulus, der aus einer Beschleunigung hervorgeht oder eine Antriebskraft, die aus einer Operation eines Gaspedals resultiert, und ein Stimulus, der aus einer Gierrate hervorgeht, die aus einer Operation eines Lenkrads resultiert, auf quantitive Weise mit dem Weber-Fechner-Gesetz bestimmt werden. Daher offenbart die japanische Patentoffenlegung mit der Nummer 2009-41544 ein System zum Ändern einer Sollantriebskraft exponentiell bezüglich einer Änderung eines Operationsbetrags des Fahrers. Gemäß den Lehren der japanischen Patentoffenlegung mit der Nummer 2009-41544 kann ein Fahrzeugverhalten in Antwort auf beispielsweise eine Beschleunigungsoperation und eine Verzögerungsoperation des Fahrers geändert werden, ohne dem Fahrer ein unkomfortables Gefühl zu vermitteln. Darüber hinaus offenbart die japanische Patentoffenlegung mit der Nummer 2009-41544 eine Steuervorrichtung zum Ändern eines Koeffizienten einer exponentiellen Funktion, die eine Relation zwischen einem Operationsbetrag wie beispielsweise einem Öffnungsgrad eines Gaspedals und einem Stimulus wie beispielsweise einem Beschleunigungsbedarf, abhängig von einer Fahrbedingung oder Umgebung des Fahrzeugs bestimmt.
Eigenschaften der Antriebskraft unterscheiden sich gemäß Fahrzeugtyp und Fahrzeugklasse und eine Tendenz eines Fahrbedarfs unterscheidet sich gemäß dem Fahrer. Demnach offenbart die japanische Patentoffenlegung mit der Nummer 2009-149161 eine Ausgabeeinrichtung, die es einem Fahrer ermöglicht, einen Fahrmodus aus mehreren Fahrmodi durch eine Operation eines Schalters auszuwählen.
Gemäß den Lehren der japanischen Patentoffenlegung mit der Nummer 2009-41544 wird beispielsweise die Antriebskraft exponentiell gemäß einer Erhöhung eines Öffnungsgrads des Gaspedals erhöht. Jedoch muss die maximale Antriebskraft des Fahrzeugs durch eine Struktur eines Antriebsstrangs, der durch einen Verbrennungsmotor, eine Übersetzung und so weiter ausgebildet ist, beschränkt sein. Demnach, wenn das Gaspedal tief durchgedrückt wird, wird die Antriebskraft oder die Beschleunigung einmal auf den maximalen Wert erhöht und fällt dann jedoch abrupt ab, wodurch ein unkomfortables Gefühl erzeugt wird.
Indessen, gemäß den Lehren der japanischen Patentoffenlegung mit der Nummer 2009-83542 wird der Koeffizient einer exponentilen Funktion, die eine Sollantriebskraft oder eine Sollbeschleunigung bestimmt, abhängig von einer Fahrbedingung oder Umgebung des Fahrzeugs geändert. Demnach kann beispielsweise das unkomfortable Gefühl, das als ein Ergebnis des tiefen Durchtretens des Gaspedals erzeugt wird, reduziert werden. Jedoch unterscheiden sich die maximale Antriebskraft und die maximale Tiefe (das heißt, der maximale Hub) des Gaspedals abhängig von Fahrzeugtyp und Fahrzeugklasse. Das heißt, der vorstehend erläuterte Koeffizient muss für jeden Fahrzeugtyp und jede Fahrzeugklasse bestimmt werden. Im Stand der Technik wird ein bevorzugter Wert eines derartigen Koeffizienten auf der Basis von Daten bestimmt, die aus einem Fahrtest erlangt werden. Demnach sind mehrere Leute und eine beträchtliche Zeit erforderlich, um Fahrzeuge dieser Art zu entwerfen und herzustellen. Darüber hinaus, um ein Fahrzeug mit mehreren Fahrmodi, wie durch die japanische Patentoffenlegung mit der Veröffentlichungsnummer 2009-149161 , zu entwerfen und herzustellen, müssen derartige Koeffizienten oder Formeln, die einen Operationsbetrag und einen Steuerungsbetrag bestimmen, für jeden Fahrmodus durch Ausführen eines Fahrtests unter jedem Fahrmodus bestimmt werden. Demnach sind zum Entwerfen und Herstellen von Fahrzeugen mehr Leute und ein größerer Zeitaufwand nötig.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Um die vorstehenden technischen Probleme zu lösen, ist es eine Aufgabe dieser Erfindung, ein Fahrzeugsteuerungssystem und ein Herstellungsverfahren für dasselbe bereitzustellen, das ermöglicht, einen Steuerungsbetrag bezüglich eines Operationsbetrags oder Steuerungseigenschaften, die eine Variation des Steuerungsbetrags darstellen, einfach zu bestimmen und einfach vereinheitlichte oder standardisierte Steuerungseigenschaften für jegliche Fahrzeugtypen und -klassen zu bestimmen.
Das Fahrzeugsteuerungssystem ist konfiguriert, einen Steuerungsbetrag bezüglich eines Operationsbetrags eines Fahrers zu steuern und ein Fahrzeug basierend auf dem berechneten Steuerungsbetrag zu steuern. Um die vorstehende Aufgabe zu lösen ist das Fahrzeugsteuerungssystem mit Berechnungsmitteln ausgestattet, die den Steuerungsbetrag durch Potenzieren des Operationsbetrags derart berechnen, dass sich ein Steiggradient des Steuerungsbetrags gemäß einem Anstieg des Operationsbetrags in einem ersten Bereich, in dem der Operationsbetrag klein ist, erhöht, und sich der Steiggradient des Steuerungsbetrags gemäß einem Anstieg des Operationsbetrags in einem zweiten Bereich, in dem der Operationsbetrag groß ist, verringert. Gemäß der vorliegenden Erfindung sind die Berechnungsmittel konfiguriert, den Steuerungsbetrag unter Verwendung eines Leistungsindex der derart bestimmt wird, dass eine Differenz zwischen dem berechneten Steuerungsbetrag und einem Steuerungsbetrag beibehalten wird, der für ein Referenzfahrzeug bestimmt wird, dessen maximaler Steuerungsbetrag innerhalb eines vorbestimmten Bereichs anders ist, zwischen einem minimalen Operationsbetrag und einen maximalen Operationsbetrag zu potenzieren.
Insbesondere wird der Leistungsindex basierend auf einem maximalen Operationsbetrag bezüglich einer Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung sind die Berechnungsmittel konfiguriert, den Steuerungsbetrag durch Multiplizieren des potenzierten Operationsbetrags mit einem Koeffizienten zu berechnen, der basierend auf einem maximalen Operationsbetrag und einem maximalen Steuerungsbetrag bestimmt wird.
Das Fahrzeug ist mit Modusauswahlmitteln ausgestattet, die konfiguriert sind, einen Fahrmodus aus mehreren Fahrmodi auszuwählen, und der Leistungsindex wird für jeden Fahrmodus bestimmt.
Das Fahrzeug ist ferner mit Operationsbetragsabgleichmitteln ausgestattet, die einen maximalen strukturellen Operationsbetrag gemäß dem Leistungsindex für den Fahrmodus ändern, der durch die Modusauswahlmittel ausgewählt wird.
Das Fahrzeug ist ferner mit einer Antriebsmaschine ausgestattet, deren Ausgabe durch Operieren eines Gaspedals geändert wird. Gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet der Operationsbetrag einen Gaspedalhub und der Steuerungsbetrag eine Sollbeschleunigung oder eine Sollantriebskraft.
Insbesondere sind die Berechnungsmittel konfiguriert, die Sollbeschleunigung oder die Sollantriebskraft unter Verwendung der folgenden Formeln zu berechnen: Gx = c·Ps^k + Gx0; und c = (Gxmax – Gx0)/Psmax^k; wobei Gx die Sollbeschleunigung oder die Sollantriebskraft ist, c der Koeffizient ist, Ps ein Öffnungsgrad des Gaspedals ist, Psmax der maximale Öffnungsbetrag des Gaspedals ist, Gx0 eine minimale Beschleunigung oder eine minimale Antriebskraft des Fahrzeugs ist, Gxmax eine maximale Beschleunigung oder maximale Antriebskraft des Fahrzeugs ist und k der Leistungsindex ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Herstellungsverfahren für ein Fahrzeugsteuerungssystem zum Berechnen einer Sollbeschleunigung oder einer Sollantriebskraft und um ein Fahrzeug derart zu steuern, um die berechnete Sollbeschleunigung oder Sollantriebskraft zu erreichen, bereitgestellt. Das Herstellungsverfahren der vorliegenden Erfindung umfaßt: Bestimmen eines Koeffizienten c und eines Leistungsindex k in den folgenden Formeln für ein gegebenes Referenzfahrzeug; Bestimmen des Koeffizienten c und des Leistungsindexes k für ein weiteres Fahrzeug, dessen maximale Beschleunigung oder maximale Antriebskraft sich von dem Referenzfahrzeug unterscheidet, derart, um eine Beziehung zwischen der Sollbeschleunigung oder der Sollantriebskraft des weiteren Fahrzeugs und dem Öffnungsgrad des Gaspedals innerhalb eines vorbestimmten Bereichs an eine Beziehung zwischen der Sollbeschleunigung oder der Sollantriebskraft des Referenzfahrzeugs und des Öffnungsgrads des Gaspedals anzunähern; und danach Berechnen der Sollbeschleunigung oder der Sollantriebskraft für das weitere Fahrzeug durch Einsetzen des bestimmten Koeffizienten c und des Leistungsindex k in die folgenden Formeln: Gx = c·Ps^k + Gx0; und c = (Gxmax – Gx0)/Psmax^k; wobei Gx die Sollbeschleunigung oder die Sollantriebskraft ist, c der Koeffizient ist, Ps ein Öffnungsgrad des Gaspedals ist, Psmax der maximale Öffnungsgrad des Gaspedals ist, Gx0 eine minimale Beschleunigung oder eine minimale Antriebskraft des Fahrzeugs ist, Gxmax eine maximale Beschleunigung oder eine maximale Antriebskraft des Fahrzeugs ist und k der Leistungsindex ist.
Somit wird gemäß der vorliegenden Erfindung der Steuerungsbetrag wie beispielsweise die Sollbeschleunigung, die Sollantriebskraft oder eine Sollgierrate durch Potenzieren des Operationsbetrags wie beispielsweise des Öffnungsgrad des Gaspedals oder eines Lenkwinkel berechnet. Insbesondere wird ein derartiger Steuerungsbetrag auf eine Weise zum Erhöhen eines Steiggradienten des Steuerungsbetrags in einem ersten Bereich, in dem der Operationsbetrag relativ klein ist, und zum Verringern des Steiggradienten des Steuerungsbetrags in einem zweiten Bereich, in dem der Operationsbetrag relativ groß ist, bestimmt. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird demnach der Steiggradient des Steuerungsbetrags graduell als ein Ansteigen des Steuerungsbetrags in der Umgebung des Maximalwerts reduziert. Aus diesem Grund wird sich der Fahrer durch eine abrupte Reduzierung des Steuerungsbetrags, wenn der Operationsbetrag groß ist, nicht unwohl fühlen. Darüber hinaus wird gemäß der vorliegenden Erfindung der Leistungsindex, der in den Formeln zum Berechnen des Steuerungsbetrags verwendet wird, derart bestimmt, dass sich der berechnete Steuerungsbetrag an den Steuerungsbetrag des Referenzfahrzeugs annähert. Demnach können Steuerungseigenschaften, die ähnlich denen des Referenzfahrzeugs sind, bestimmt werden, indem der Leistungsindex lediglich, basierend auf dem maximalen Operationsbetrag oder dem maximalen Steuerungsbetrag korrigiert oder modifiziert wird. In anderen Worten können bevorzugte Steuerungseigenschaften eines Fahrzeugs durch eine numerische Verarbeitung bestimmt werden, ohne dass Zeit für einen Fahrtest zum Sammeln von Daten aufgewendet werden muss.
Wie vorstehend erläutert, ist das Fahrzeug mit Modusauswahlmitteln ausgestattet, die konfiguriert sind, einen Fahrmodus aus mehreren Fahrmodi auszuwählen, und der Leistungsindex wird aus jedem Fahrmodus bestimmt. Gemäß der vorliegenden Erfindung können demnach die Steuerungseigenschaften gemäß dem ausgewählten Modus eingestellt werden.
Darüber hinaus können gemäß der vorliegenden Erfindung eine Antriebskraftkurve als eine Beziehung zwischen der Sollbeschleunigung oder der Sollantriebskraft und dem Öffnungsgrad des Gaspedals basierend auf der maximalen Beschleunigung oder der maximalen Antriebskraft derart bestimmt werden, dass sie sich der des Referenzfahrzeugs annähert. Demnach können die Steuerungseigenschaften oder die Antriebskraftkurve einfach bestimmt werden. Darüber hinaus kann gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung das Fahrzeugsteuerungssystem zum Bestimmen der Steuerungseigenschaften oder der Antriebskraftkurve einfach hergestellt werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Graph, der charakteristische Kurven eines Berechnungswerts eines Beschleunigungsbedarfs gemäß dem Steuerungssystem der vorliegenden Erfindung darstellt.
2 ist ein Graph, der charakteristische Kurven eines Berechnungswerts eines Beschleunigungsbedarfs für jeden Fahrmodus angibt.
3 ist ein Blockschaltbild, das eine Steuerstrecke zum Ändern eines Gaspedalhubs gemäß dem ausgewählten Fahrmodus darstellt.
4 ist eine Ansicht, die schematisch eine Struktur des Fahrzeugs darstellt, auf das die vorliegende Erfindung angewandt wird.
5 ist ein Blockschaltdiagramm, das eine Steuerstrecke zum Steuern des Antriebsdrehmoments des Fahrzeugs darstellt, das in 4 dargestellt ist.
BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSFORM DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Steuerungssystem für ein Fahrzeug, das durch eine Operation eines Fahrers angetrieben, gedreht und gestoppt wird, und dessen Komponenten ebenso durch eine Operation des Fahrers manipuliert werden. Das Steuerungssystem dieser Artist konfiguriert, einen tatsächlichen Operationsbetrag gegen Steuerungsdaten auszutauschen und Steuerungsbefehlsdaten durch Berechnen basierend auf den Steuerungsdaten zu erzeugen. Demnach führt das Steuerungssystem dieser Art eine tatsächliche Steuerung aus, während die erzeugten Steuerungsbefehlsdaten durch einem tatsächlichen Steuerungsbetrag ersetzt werden. Der so erlangte Steuerungsbetrag kann abhängig vom Berechnungsweg oder von der Ersetzungsverarbeitung und einem Wert eines Koeffizienten oder einer Verstärkung variieren. Somit beeinflussen die Austauschverarbeitung, der Koeffizient und die Verstärkung die Steuerungseigenschaften.
Der so erlangte Steuerungsbetrag regelt eine Beschleunigung, eine Verzögerung, eine Einstellleistung (”tuning performance”) und so weiter des Fahrzeugs und das tatsächliche Fahrzeugverhalten wird durch den Fahrer gefühlt. Demnach ist es bevorzugt, die Steuerungseigenschaften derart einzustellen, dass ein Fahrzeugverhalten, das durch Passagiere (insbesondere den Fahrer) beabsichtigt ist, aktualisiert wird. Beispielsweise, wenn das Gaspedal durchgedrückt wird, bestimmt das Steuerungssystem, dass der Fahrer Beschleunigung anfordert und erhöht ein Antriebsdrehmoment, um die Beschleunigungsanforderung des Fahrers zu erfüllen. Eine Beschleunigungseigenschaft eines Fahrzeugs wird durch eine Beziehung zwischen einem Durchdrücken des Gaspedals und einer Sollbeschleunigung oder einer tatsächlichen Beschleunigung geregelt. Beispielsweise wird ein sogenanntes sportliches Fahrgefühl bereitgestellt, indem die Beschleunigungseigenschaften derart eingestellt werden, dass ein hohes Drehmoment bei einem kleinen Öffnungsgrad erzeugt wird. Im Gegensatz dazu wird ein Fahrkomfort verbessert, indem die Beschleunigungseigenschaften derart eingestellt werden, dass das Drehmoment bezüglich eines Durchdrückens des Gaspedals behutsam erhöht wird. Derartige Fahrzeugeigenschaften werden für jeden Fahrzeugtyp und jede Fahrzeugklasse in einer Entwurfsphase bestimmt. Das heißt, eine Durchdrücktiefe des Gaspedals und eine maximale Ausgabe (das heißt, maximale Antriebskraft) des Fahrzeugs unterscheiden sich gemäß Fahrzeugtyp und Fahrzeugklasse. Demnach wird eine Relation beziehungsweise eine Beziehung zwischen einer Antriebskraft (oder einem Antriebsdrehmoment), die auszugeben ist, und einem Öffnungsgrad des Gaspedals für jeden Fahrzeugtyp und jede Fahrzeugklasse bestimmt.
Wie vorstehend beschrieben ist, ist das Steuerungssystem der vorliegenden Erfindung darauf ausgelegt, die Steuerungseigenschaften des Fahrzeugs einheitlich ungeachtet des Fahrzeugtyps und der Fahrzeugklasse zu bestimmen, indem einfach eine Berechnung ausgeführt wird. Das Steuerungssystem der vorliegenden Erfindung kann auf herkömmliche Fahrzeuge angewandt werden, die durch Operieren eines Gaspedals beschleunigt und verzögert werden können. Beispielsweise ist in dem Fahrzeug, das in 4 dargestellt ist, auf das das Steuerungssystem der vorliegenden Erfindung angewandt wird, eine Übersetzung (T/M) 2 mit einer Antriebsmaschine 1 verbunden und Drehmoment, das von der Übersetzung 2 ausgegeben wird, wird auf beide Räder 4 durch eine Untersetzungsgetriebeeinheit 3 übertragen. Jegliche Verbrennungsmotoren wie beispielsweise ein Benzin- und ein Dieselmotor, ein Elektromotor und eine Hybridfahreinheit (HV), die durch Kombinieren des Verbrennungsmotors und des Elektromotors ausgebildet ist, können als die Antriebsmaschine 1 eingesetzt werden.
Ein Gaspedal 5 ist ausgelegt, das Fahrzeug zu beschleunigen und zu verzögern. Ein Durchdrücken des Gaspedals 5, das heißt, dass ein Öffnungsgrad des Gaspedals 5 wird durch einen nicht dargestellten Sensor erfasst und der erfasste Wert des Öffnungsgrads wird an die elektronische Steuereinheit (Electronic Control Unit, ECU) 6 gesendet. Die elektronische Steuereinheit 6 ist hauptsächlich durch einen Mikrocomputer ausgebildet und konfiguriert, ein Befehlssignal auszugeben, während sie eine Berechnung basierend auf eingegebenen Daten und vorab gespeicherten Daten und einem vorab gespeicherten Programm ausführt. Beispielsweise berechnet die elektronische Steuereinheit 6 eine Beschleunigungsanforderung (das heißt, eine Sollbeschleunigung) basierend auf einer Fahranforderung, die durch einen Öffnungsgrad und eine Fahrzeuggeschwindigkeit repräsentiert wird und berechnet ein Antriebsdrehmoment (das heißt, eine Sollantriebskraft), das erforderlich ist, den berechneten Beschleunigungsbedarf zu erfüllen. 5 ist ein Blockschaltbild, das das Steuerungssystem illustriert. In 5 sind Pedaldurchdrückungserfassungsmittel B1 konfiguriert, ein Durchdrücken des Gaspedals 5 oder einen Fahrbedarf zu erfassen und ein Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungsmittel B2 sind konfiguriert, eine Fahrzeuggeschwindigkeit zu erfassen. Erfassungssignale der Erfassungsmittel B1 und B2 werden an Beschleunigungsbedarfsberechnungsmittel B3 gesendet.
Der Beschleunigungsbedarf kann durch ein herkömmliches Verfahren berechnet werden. Beispielsweise erlangen die Beschleunigungsbedarfsberechnungsmittel B3 einen Fahrbedarf mit Bezug auf eine Aufzeichnung, die den Fahrbedarf basierend auf einer Fahrzeuggeschwindigkeit und einem Öffnungsgrad des Gaspedals bestimmt, und berechnet den Beschleunigungsbedarf basierend auf dem somit erlangten Fahrbedarf und einem Fahrzeuggewicht. Dann steuern Antriebsdrehmomentsteuerungsmittel B4 ein Antriebsdrehmoment gemäß dem so berechneten Beschleunigungsbedarf. Insbesondere berechnen die Antriebsdrehmomentsteuerungsmittel B4 das Antriebsdrehmoment durch die herkömmliche Berechnung basierend auf einem Ausgangsdrehmoment der Antriebsmaschine 1, einem Geschwindigkeitsverhältnis der Übersetzung 2, einem Übersetzungsverhältnis der Untersetzungsgetriebeendeinheit 3, einem Raddurchmesser und so weiter und senden ein Steuerungssignal an die Antriebsmaschine 1 und die Übersetzung 2, um das so berechnete Antriebsdrehmoment zu erlangen.
Das Fahrzeugsteuerungssystem der vorliegenden Erfindung ist mit Berechnungsmitteln versehen, die konfiguriert sind, die vorstehend erläuterte Berechnung zum Berechnen des Beschleunigungsbedarfs unter Verwendung von Formeln auszuführen, die zum Optimieren des Beschleunigungsgefühls vorbereitet sind. In einem Fahrzeug kann das Beschleunigungsgefühl des Fahrers durch Harmonisieren der tatsächlichen Beschleunigung, die aus dem Operieren des Gaspedals resultiert, mit der beabsichtigten oder vorgestellten Beschleunigung des Fahrers optimiert werden. Ein Stimulus, der aus einer Beschleunigungsoperation herrührt, kann auf quantitive Weise unter Verwendung des Weber-Fechner-Gesetzes bestimmt werden. Beispielsweise kann unter der Annahme, dass ein Öffnungsgrad des Gaspedals die Operation und eine Beschleunigung der Stimulus ist, komfortable Beschleunigung durch Potenzieren des Öffnungsgrads des Gaspedals verallgemeinert werden. Insbesondere, wie durch die japanische Patentoffenlegung mit der Nummer 2009-86542 offenbart ist, kann die Beschleunigung „α” folgendermaßen ausgedrückt werden: α = c·A^k wobei „c” ein Koeffizient gemäß einer Fahrzeuggeschwindigkeit ist, „A” der Öffnungsgrad des Gaspedals ist und „k” ein Leistungsindex ist. Das heißt, im vorstehenden Ausdruck ist der Leistungsindex „k” eine Funktion des Öffnungsgrads „A” des Gaspedals. Insbesondere, wenn der Öffnungsgrad „A” des Gaspedals klein ist, wird der Leistungsindex „k” größer als „1”. Jedoch wird der Leistungsindex „k” graduell gemäß einem Ansteigen des Öffnungsgrads „A” des Gaspedals verringert und wird kleiner als „1”, wenn der Öffnungsgrad „A” des Gaspedals fast ein maximaler Grad wird. Somit wird der Leistungsindex „k” gemäß der Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt.
Der Öffnungsgrad „A” des Gaspedals kann durch einen Gaspedalhub „Ps” ersetzt werden und die Beschleunigung „α” kann durch einen Beschleunigungsbedarf „Gx” ersetzt werden. Demnach kann die vorstehende Gleichung wie folgt umgeformt werden: Gx = c·Ps^k + Gx0
Der Koeffizient „c” in der vorstehenden Gleichung kann unter Verwendung der folgenden Formel bestimmt werden: c = (Gxmax – Gx0)/Psmax^k
In den vorstehenden Formeln ist „Gx0” eine minimale Beschleunigung, die erzeugt wird, wenn das Fahrzeug im Leerlauf ist, das heißt, die Beschleunigung, die durch ein Kriechmoment erzeugt wird, und „Gxmax” ist eine maximale Beschleunigung, die bei einem maximalen Gaspedalhub „Psmax” erzeugt wird.
In diesem Fall wird der Leistungsindex „k” gemäß einem Anstieg des Gaspedalhubs „Ps” in Richtung des maximalen Gaspedalhubs „Psmax” verringert, das heißt, der Leistungsindex „k” wird gemäß einem Anstieg des berechneten Beschleunigungsbedarfs „Gx” in Richtung der maximalen Beschleunigung „Gxmax” verringert. Das heißt, der Beschleunigungsbedarf „Gx” oder der Antriebsbedarf (wird der Einfachheit halber nachfolgend als „der Beschleunigungsbedarf Gx” bezeichnet), die derart bezüglich des Gaspedalshubs „Ps” berechnet werden, können abhängig von der Festlegung des Leistungsindex „k” erhöht und verringert werden. Danach kann ein berechneter Wert des Beschleunigungsbedarfs bezüglich des Gaspedalhubs eingestellt werden, um eine Präferenz des Fahrers zu erfüllen, indem der Leistungsindex „k” optimiert wird. Jedoch variiert eine Präferenz für die tatsächliche Beschleunigung bezüglich des Gaspedalhubs von Person zu Person. Demnach wird, um den vorstehenden Leistungsindex „k” zu bestimmen, eine fahrzeuggebundene Untersuchung mit unterschiedlichen Fahrern ausgeführt, um die Beschleunigung herauszufinden, die die Fahrer bezüglich des Gaspedalhubs angenehm finden. Dann wird der Leistungsindex „k” gemäß der Fahrzeuggeschwindigkeit und auf eine Weise zum Erlangen der Beschleunigung bestimmt, die häufig durch die Fahrer gefordert wird.
Gemäß 1 sind Daten über die tatsächliche Beschleunigung mit Bezug auf den Gaspedalhub Ps, die in einem Fahrtest unter Verwendung eines ausgewählten Referenzfahrzeugs gesammelt werden, in 1 aufgetragen. Wie aus 1 ersichtlich ist, ist eine Tendenz einer Änderung der gesammelten tatsächlichen Beschleunigung im Allgemeinen konform zu einer Tendenz einer Änderung des Beschleunigungsbedarfs „Gx”, der unter Verwendung der vorstehenden Formel berechnet wird. Demnach wird gemäß der vorliegenden Erfindung der vorstehend erläuterte Leistungsindex „k” derart bestimmt, dass er sich dem berechneten Wert des Beschleunigungsbedarfs „Gx” innerhalb eines vorbestimmten Bereichs um den Durchschnittswert der gesammelten Beschleunigung annähert. Zu diesem Zweck wird der Koeffizient „c” im vorstehenden Ausdruck basierend auf entworfenen Werten der maximalen Beschleunigung „Gxmax” und der minimalen Beschleunigung „Gx0” des Referenzfahrzeugs und dem bestimmten Leistungsindex „k” bestimmt. In 1 ist die dicke gekrümmte Linie eine charakteristische Kurve, die den so berechneten Beschleunigungsbedarf „Gx” des Referenzfahrzeugs angibt. Um den Beschleunigungsbedarf bezüglich des Gaspedalhubs zu bestimmen, wird/werden die für das Referenzfahrzeug bestimmte charakteristische Kurve des Berechnungswerts des Beschleunigungsbedarfs oder die für das Referenzfahrzeug bestimmten Formeln zum Berechnen des Beschleunigungsbedarfs in dem Steuerungssystem für Fahrzeuge gespeichert, in denen ein Antriebsstrang, der die Antriebsmaschine und die Operationseinrichtungen wie beispielsweise das Gaspedal beinhaltet, strukturell ähnlich denen des Referenzfahrzeugs ist.
Die für das Referenzfahrzeug bestimmte charakteristische Kurve eines Berechnungswerts des Beschleunigungsbedarfs kann für andere Fahrzeugtypen oder Fahrzeugklassen modifiziert werden. Dazu werden insbesondere der maximale Gaspedalhub „Psmax” des anderen Fahrzeugtyps und die maximale Beschleunigung „Gxmax” des anderen Fahrzeugtyps, die beim maximalen Beschleunigungshub „Psmax” erlangt wird, in die vorstehenden Formeln zum Berechnen des Beschleunigungsbedarfs „Gx” eingesetzt. Das heißt, die charakteristische Kurve des Berechnungswerts des Beschleunigungsbedarfs wird für jeden Fahrzeugtyp und jede Fahrzeugklasse basierend auf dem maximalen Gaspedalhub „Psmax” und der maximalen Beschleunigung „Gxmax” bestimmt. In 1 sind die charakteristischen Kurven eines Berechnungswerts des Beschleunigungsbedarfs für die anderen Fahrzeugtypen, die somit basierend auf der charakteristischen Kurve des Referenzfahrzeugs bestimmt werden, durch die dünnen gekrümmten Linien angegeben.
Zusätzlich können eine Größe einer Fahrgastzelle, eine Struktur (das heißt, eine Weichheit) eines Sitzes, Lautstärke eines Motorgeräuschs in der Fahrgastzelle und so weiter sich abhängig vom Fahrzeugtyp oder der Fahrzeugklasse unterscheiden. Aus diesem Grund kann sich das Beschleunigungsgefühl des Fahrers sogar bei derselben Beschleunigung unterscheiden. Jedoch können die charakteristischen Kurven eines Berechnungswerts des Beschleunigungsbedarfs für die anderen Fahrzeugtypen, die basierend auf der für das Referenzfahrzeug, die in 1 dargestellt ist, bestimmt werden, durch eine numerische Verarbeitung zum Eliminieren einer Lücke in dem Beschleunigungsgefühl, die aus dem vorstehend erläuterten strukturellen Unterschied resultiert, abgeglichen werden. Zu diesem Zweck wird insbesondere die Formel zum Berechnen des Beschleunigungsbedarfs „Gx” für das Referenzfahrzeug modifiziert, indem der strukturelle Unterschied zwischen dem Referenzfahrzeug und dem einzustellenden Fahrzeug berücksichtigt wird. Dann wird eine fahrzeuggebundene Untersuchung unter Verwendung der charakteristischen Kurve eines Berechnungswerts des Beschleunigungsbedarfs durchgeführt, die durch die so für das einzustellende Fahrzeug modifizierte Formel zum Berechnen des Beschleunigungsbedarfs „Gx” erlangt wird und der Leistungsindex „k” und der Koeffizient „c” werden basierend auf dem Untersuchungsergebnis abgeglichen. Demzufolge wird die charakteristische Kurve eines Berechnungswerts des Beschleunigungsbedarfs für das einzustellende Fahrzeug innerhalb eines vorbestimmten Bereichs um den des Referenzfahrzeugs angenähert. Das heißt, eine Differenz zwischen den charakteristischen Kurven eines Berechnungswerts des Beschleunigungsbedarfs für das einzustellende Fahrzeug und für das Referenzfahrzeug fällt innerhalb des vorbestimmten Bereichs. Eine Arbeitsstunde, die zum Einstellen der charakteristischen Kurven eines Berechnungswerts des Beschleunigungsbedarfs für die vorstehende Prozedur benötigt wird, ist viel einfacher und kürzer als die, die zum Bestimmen der charakteristischen Kurven eines Berechnungswerts des Beschleunigungsbedarfs von Beginn an erforderlich ist.
Die charakteristischen Kurven eines Berechnungswerts des Beschleunigungsbedarfs, die in 1 dargestellt sind, werden detaillierter erläutert. In dem ersten Bereich des Gaspedalhubs „Ps” von „0” zu einem geringfügig größeren Wert ist der Leistungsindex „k” relativ groß, das heißt, größer als „1”. Indessen wird der Leistungsindex „k” in dem zweiten Bereich, in dem der Gaspedalhub „Ps” größer als der im ersten Bereich ist, graduell reduziert und der Leistungsindex „k” wird in dem Bereich zwischen dem ersten Bereich und dem zweiten Bereich annähernd auf „1” gehalten. Demnach überlappen sich, in dem ersten Bereich, in dem der Gaspedalhub „Ps” relativ klein ist, alle charakteristischen Kurven eines Berechnungswerts des Beschleunigungsbedarfs „Gx” für Fahrzeuge, die eine unterschiedliche maximale Beschleunigung „Gxmax” aufweisen. Wie vorstehend beschrieben, ist der Leistungsindex „k” in dem Bereich zwischen dem ersten Bereich und dem zweiten Bereich annähernd „1”. Dann wird ein Gradient jeder charakteristischen Kurve eines Berechnungswerts des Beschleunigungsbedarfs „Gx” graduell mit einem Anstieg des Gaspedalhubs „Ps” reduziert und der Steiggradient jeder charakteristischen Kurve wird bei der maximalen Beschleunigung „Gxmax” extrem klein, das heißt, ein Anstieg des Berechungswerts des Beschleunigungsbedarfs „Gx” stoppt unmittelbar vor der maximalen Beschleunigung „Gxmax”.
Der Steiggradient der charakteristischen Kurve eines Berechnungswerts des Beschleunigungsbedarfs „Gx” für das Fahrzeug, dessen maximale Beschleunigung „Gxmax” größer ist, beginnt bei einem größeren Wert des Gaspedalhubs „Ps” abzunehmen. Da heißt, der Berechnungswert des Beschleunigungsbedarfs „Gx” bezüglich des Gaspedalhubs „Ps” unterscheidet sich abhängig von der maximalen Beschleunigung „Gxmax” des Fahrzeugs oder des Steuerungssystems in dem Bereich, in dem der Gaspedalhub „Ps” groß ist. Dies bedeutet, dass der Bereich des Gaspedalhubs „Ps”, in dem die charakteristischen Kurven sich überlappen, als der gemeinsame Verwendungsbereich des Gaspedalhubs „Ps” verwendet werden kann. Demzufolge können beziehungsweise kann der Berechnungswert des Beschleunigungsbedarfs „Gx” bezüglich des Gaspedalhubs „Ps” in diesem Bereich für jegliche Fahrzeugtypen oder Fahrzeugklassen standardisiert werden. In anderen Worten kann gemäß dem Fahrzeugsteuerungssystem und dem Herstellungsverfahren der vorliegenden Erfindung die charakteristische Kurve der Beschleunigung näherungsweise für unterschiedliche Fahrzeugtypen oder Fahrzeugklassen bestimmt werden. Demnach ist es möglich, dass der Fahrer im Wesentlichen ein konsistentes und beabsichtigtes Beschleunigungsgefühl als einen physikalischen Stimulus bezüglich eines vorbestimmten Durchdrückens des Gaspedals 5 fühlt, sogar wenn der Fahrer das Fahrzeug wechselt, in dem die charakteristische Kurve eines Berechnungswerts des Beschleunigungsbedarfs derart bestimmt wird. Darüber hinaus kann die charakteristische Kurve eines Berechnungswerts des Beschleunigungsbedarfs für das Referenzfahrzeug durch eine numerische Verarbeitung einfach eingestellt werden, um die Präferenz des Fahrers zu erfüllen.
Der Beschleunigungsbedarf kann, nur zur Verdeutlichung, ebenso basierend auf einem Verhältnis eines tatsächliche Gaspedalhubs zum maximalen Gaspedalhub „Psmax” berechnet werden. In diesem Fall kann der Beschleunigungsbedarf einfach anteilig berechnet werden. Jedoch, wenn der Beschleunigungsbedarf durch diese Prozedur berechnet wird, kann eine tatsächliche Beschleunigung bezüglich des Durchdrückens des Gaspedals von der Fahrerintention oder dem Fahrerempfinden abweichen, das heißt, der Fahrer kann eine Lücke zwischen dem beabsichtigten Beschleunigungsgefühl und einem tatsächlichen Beschleunigungsgefühl empfinden. Weiterhin kann die Beschleunigung bezüglich eines vorbestimmten Durchdrückens des Gaspedals abhängig von Fahrzeugtypen oder Fahrzeugklassen variieren. Alternativ kann der Beschleunigungsbedarf ebenso unter Verwendung eines Leistungsindex berechnet werden, der durch Teilen des maximalen Hubs oder Öffnungsgrads des Gaspedals durch einen gegenwärtigen Hub oder Öffnungsgrad des Gaspedals erlangt wird. In diesem Fall wird der berechnete Beschleunigungsbedarf proportional hin zur maximalen Beschleunigung mit Bezug auf ein Ansteigen des Gaspedalhubs erhöht. Das heißt, der Berechnungswert des Beschleunigungsbedarfs wird monoton erhöht und plötzlich beim oberen Grenzwert der Beschleunigung beschränkt. Demnach kann sich der Fahrer unwohl fühlen.
Somit wird gemäß der vorliegenden Erfindung die charakteristische Kurve eines Berechnungswerts des Beschleunigungsbedarfs durch Abgleichen oder Modifizieren der charakteristischen Kurve oder der Formeln zum Berechnen des Beschleunigungsbedarfs, die bereits für das Referenzfahrzeug bestimmt sind, basierend auf dem maximalen Gaspedalhub „Psmax” und der maximalen Beschleunigung „Gxmax” des einzustellenden Fahrzeugs bestimmt. Demnach können gemäß der vorliegenden Erfindung erforderliche Arbeitsstunden zum Herstellen des Fahrzeugsteuerungssystems reduziert werden. Wie beschrieben ist, wird insbesondere die charakteristische Kurve eines Berechnungswerts des Beschleunigungsbedarfs durch Potenzieren des Gaspedalhubs mit dem Leistungsindex als eine Funktion des Gaspedalhubs bestimmt. Demnach kann eine beabsichtigte Beschleunigung bezüglich eines Durchdrückens des Gaspedals erreicht werden, so dass der Fahrer Fahrvergnügen erleben kann. Darüber hinaus kann die charakteristische Kurve eines Berechnungswerts des Beschleunigungsbedarfs einfach für unterschiedliche Fahrzeugtypen oder Fahrzeugklassen standardisiert werden, in denen der maximale Gaspedalhub „Psmax” und die maximale Beschleunigung „Gxmax” anders sind. Wie ebenso beschrieben ist, wird/werden gemäß dem Herstellungsverfahren der vorliegenden Erfindung die charakteristische Kurve eines Berechnungswerts des Beschleunigungsbedarfs oder die Formeln zum Berechnen des Beschleunigungsbedarfs, die für das Referenzfahrzeug bestimmt werden, abgeglichen oder modifiziert, um die charakteristische Kurve eines Berechnungswerts des Beschleunigungsbedarfs für ein weiteres einzustellendes Fahrzeug basierend auf dem maximalen Gaspedalhub „Psmax” und der maximalen Beschleunigung „Gxmax” des einzustellenden Fahrzeugs zu bestimmen. Demnach kann die charakteristische Kurve eines Berechnungswerts des Beschleunigungsbedarfs, die in dem Steuerungssystem für ein weiteres Fahrzeug zu speichern ist, einfach bestimmt werden.
Wie aus 1 ersichtlich ist, ist in dem Bereich, in dem der Gaspedalhub groß ist (das heißt, in dem vorstehend erläuterten zweiten Bereich) der Berechnungswert des Beschleunigungsbedarfs des Fahrzeugs, dessen maximale Beschleunigung groß ist, bezüglich eines vorbestimmten Gaspedalhubs größer als der des Fahrzeugs, dessen maximale Beschleunigung klein ist. Derartige Schwankungseigenschaften werden durch die Eigenschaften der vorstehend erläuterten Formel geregelt. Demnach ist es möglich, auf einfache Weise Funktionen und Fahrleistung des Fahrzeugs, das diese Formeln verwendet, zu diversifizieren. Beispielsweise können mehrere Fahrmodi festgelegt werden, um einen Berechnungswert eines Beschleunigungsbedarfs (oder einer tatsächlich zu erreichenden Beschleunigung) in dem Bereich, in dem der Gaspedalhub groß ist, zu differenzieren.
2 gibt charakteristische Kurven eines Berechnungswerts des Beschleunigungsbedarfs für Leistungsmodus, normalen Modus und Sparmodus (auch als Economy-Modus bezeichnet) an. Wie aus 2 ersichtlich ist, werden der maximale Gaspedalhub „Psmax” und die maximale Beschleunigung „Gxmax” in diesen Modi differenziert. Diese Fahrmodi werden in einem einzelnen Fahrzeug ausgewählt und im Leistungsmodus darf das Gaspedal (oder auch die Beschleunigungseinrichtung) bis zu einer maximalen strukturellen Tiefe durchgedrückt werden, um die maximale Beschleunigung (oder Antriebskraft) zu erreichen. Indessen ist im normalen Modus der Gaspedalhub auf fast eine halbe Tiefe beschränkt, um die maximale Beschleunigung (oder Antriebskraft) auf die Hälfte zu beschränken, und im Sparmodus ist der Gaspedalhub weiter beschränkt, um die maximale Beschleunigung (oder Antriebskraft) weiter zu beschränken.
Beispielsweise können diese Fahrmodi durch Bedienen eines Schalters ausgewählt werden. Zu diesem Zweck ist, wie in 3 dargestellt ist, ein Modusauswahlschalter 10 an einer Position angebracht, bei der eine Bedienung durch den Fahrer möglich ist. Der Modusauswahlschalter 10 ist ausgelegt, um ein Signal an ein Pedalhubabgleichmittel 11 zu senden, um einen Hub des Gaspedals 5 zu steuern. In dem Fall, in dem der Leistungsmodus durch Operieren des Modusauswahlschalters 10 ausgewählt ist, wird der Hub des Gaspedals 5 nicht beschränkt. In diesem Fall wird demnach ein maximaler Gaspedalhub „Psmax” in der vorstehend erläuterten Formel zum Berechnen des Beschleunigungsbedarfs Gx einem Wert der maximalen strukturellen Tiefe des Gaspedals 5 zugewiesen und der maximalen Beschleunigung „Gxmax” wird ein Wert der maximalen Beschleunigung zugewiesen, die bei der maximalen Tiefe des Gaspedals 5 erreicht wird. Wie beschrieben, in dem Fall, in dem der normale Modus durch Operieren beziehungsweise Bedienen des Modusauswahlschalters 10 ausgewählt wird, wird der Gaspedalhub auf fast halbe Tiefe beschränkt. In diesem Fall wird dem maximalen Gaspedalhub „Psmax” in der vorstehend erläuterten Formel zum Berechnen des Beschleunigungsbedarfs Gx ein Wert um die Hälfte der maximalen strukturellen Tiefe des Gaspedals 5 zugewiesen und der maximalen Beschleunigung „Gxmax” wird ein Wert der Beschleunigung zugewiesen, die um eine mittlere Tiefe des Gaspedals 5 erreicht wird. In dem Fall, in dem der Sparmodus durch Bedienen des Modusauswahlschalters 10 ausgewählt wird, wird der Hub des Gaspedals 5 weiter beschränkt um die Kraftstoffwirtschaftlichkeit zu verbessern. In diesem Fall wird demnach dem maximalen Gaspedalhub „Psmax” in der vorstehend erläuterten Formel zum Berechnen des Beschleunigungsbedarfs Gx ein Wert zugewiesen, der kleiner als beim normalen Modus ist, und der maximalen Beschleunigung „Gxmax” wird ein Wert der Beschleunigung zugewiesen, die beim maximalen Gaspedalhub im Sparmodus erreicht wird. Demnach erstreckt sich jede charakteristische Kurve eines Berechnungswerts des Beschleunigungsbedarfs vom gemeinsamen Basispunkt, bei dem eine minimale Beschleunigung, die durch ”Gx0” ausgedrückt wird, durch ein Kriechmoment während des Leerlaufs erzeugt wird, wobei diese Kurven eine ähnliche Form aufweisen. Folglich werden der maximale Gaspedalhub ”Psmax” und die maximale Beschleunigung sequentiell gemäß der Reihenfolge Leistungsmodus, normaler Modus und Sparmodus reduziert.
Somit können gemäß dem Steuerungssystem der vorliegenden Erfindung der maximale Gaspedalhub „Psmax” und die maximale Beschleunigung durch Umschalten des Fahrmodus geändert werden. Somit kann die charakteristische Kurve eines Berechnungswerts des Beschleunigungsbedarfs geändert werden, um dem Geschmack des Fahrers bezüglich des Beschleunigungsgefühls abhängig vom ausgewählten Fahrmodus zu genügen. Insbesondere gemäß dem Beispiel des Steuerungssystems, das mit Bezug auf 2 und 3 erläutert wurde, sind die charakteristischen Kurven eines Berechnungswerts des Beschleunigungsbedarfs für diese Fahrmodi in dem Bereich, in dem der Gaspedalhub kleiner als der maximale Hub ist, im Wesentlichen identisch oder ähnlich zueinander. Demnach wird der Fahrer kein unkomfortables Gefühl erfahren, das aus einem Unterschied eines Operationsgefühls des Gaspedals 5 oder dergleichen resultiert.
Im Ergebnis ist das Steuerungssystem der vorliegenden Erfindung konfiguriert, eine Sollbeschleunigung (oder eine Sollantriebskraft) durch die vorhergehenden Prozeduren zu berechnen und die elektronische Steuerungseinheit 6 sendet Befehlssignale an die Antriebsmaschine 1, die Übersetzung 2 und so weiter, um das Ausgangsmoment und das Geschwindigkeitsverhältnis derart zu steuern, dass die Sollbeschleunigung oder die Sollantriebskraft erreicht werden.
Im vorstehenden Beispiel wird der Gaspedalhub als der Operationsbetrag zum Berechnen des Beschleunigungsbedarfs als einem Steuerungsbedarf eingesetzt. Es ist naheliegend, dass jedoch das Steuerungssystem der vorliegenden Erfindung modifiziert werden kann, beliebige andere Arten von Operationsbeträgen als einen Parameter einzusetzen, wie beispielsweise einen Lenkwinkel zum Steuern einer Gierrate und so weiter.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2009-41544 [0003, 0003, 0003, 0005]
JP 2009-149161 [0004, 0006]
JP 2009-83542 [0006]
JP 2009-86542 [0029]

Claims

Fahrzeugsteuerungssystem, das konfiguriert ist, einen Steuerungsbetrag bezüglich eines Operationsbetrags eines Fahrers zu steuern und ein Fahrzeug basierend auf dem berechneten Steuerungsbetrag zu steuern, gekennzeichnet durch Berechnungsmittel, die den Steuerungsbetrag durch Potenzieren des Operationsbetrags derart berechnen, dass sich ein Steiggradient des Steuerungsbetrags gemäß einem Anstieg des Operationsbetrags in einem ersten Bereich, in dem der Operationsbetrag klein ist, erhöht, und sich der Steiggradient des Steuerungsbetrags gemäß einem Anstieg des Operationsbetrags in einem zweiten Bereich, in dem der Operationsbetrag groß ist, verringert; und wobei die Berechnungsmittel konfiguriert sind, den Steuerungsbetrag unter Verwendung eines Leistungsindex, der derart bestimmt wird, dass eine Differenz zwischen dem berechneten Steuerungsbetrag und einem Steuerungsbetrag beibehalten wird, der für ein Referenzfahrzeug bestimmt wird, dessen maximaler Steuerungsbetrag innerhalb eines vorbestimmten Bereichs anders ist, zwischen einem minimalen Operationsbetrag und einem maximalen Operationsbetrag zu potenzieren.
Fahrzeugsteuerungssystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Leistungsindex basierend auf einem maximalen Operationsbetrag bezüglich einer Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt wird.
Fahrzeugsteuerungssystem gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Berechnungsmittel konfiguriert sind, den Steuerungsbetrag durch Multiplizieren des potenzierten Operationsbetrags mit einem Koeffizienten zu berechnen; und der Koeffizient basierend auf einem maximalen Operationsbetrag und einem maximalen Steuerungsbetrag bestimmt wird.
Fahrzeugsteuerungssystem gemäß Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug Modusauswahlmittel aufweist, die einen Fahrmodus aus mehreren Fahrmodi auswählen; und der Leistungsindex für jeden Fahrmodus bestimmt wird.
Fahrzeugsteuerungssystem gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug ferner Operationsbetragsabgleichmittel aufweist, die einen maximalen strukturellen Operationsbetrag gemäß dem Leistungsindex für den Fahrmodus ändern, der durch die Modusauswahlmittel ausgewählt wird.
Fahrzeugsteuerungssystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug eine Antriebsmaschine aufweist, deren Ausgabe durch Operieren eines Gaspedals geändert wird; der Operationsbetrag einen Gaspedalhub beinhaltet; und der Steuerungsbetrag eine Sollbeschleunigung oder eine Sollantriebskraft beinhaltet.
Fahrzeugsteuerungssystem gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Berechnungsmittel konfiguriert sind, die Sollbeschleunigung oder die Sollantriebskraft unter Verwendung der folgenden Formeln zu berechnen: Gx = c·Ps^k + Gx0; und c = (Gxmax – Gx0)/Psmax^k; wobei Gx die Sollbeschleunigung oder die Sollantriebskraft ist, c der Koeffizient ist, Ps ein Öffnungsgrad des Gaspedals ist, Psmax der maximale Öffnungsbetrag des Gaspedals ist, Gx0 eine minimale Beschleunigung oder eine minimale Antriebskraft des Fahrzeugs ist, Gxmax eine maximale Beschleunigung oder maximale Antriebskraft des Fahrzeugs ist und k der Leistungsindex ist.
Herstellungsverfahren für ein Fahrzeugsteuerungssystem, das eine Sollbeschleunigung oder eine Sollantriebskraft berechnet und ein Fahrzeug derart steuert, um die berechnete Sollbeschleunigung oder Sollantriebskraft zu erreichen, gekennzeichnet durch: Bestimmen eines Koeffizienten c und eines Leistungsindex k in den folgenden Formeln für ein gegebenes Referenzfahrzeug; Bestimmen des Koeffizienten c und des Leistungsindexes k für ein weiteres Fahrzeug, dessen maximale Beschleunigung oder maximale Antriebskraft sich von dem Referenzfahrzeug unterscheidet, derart, um eine Beziehung zwischen der Sollbeschleunigung oder der Sollantriebskraft des weiteren Fahrzeugs und dem Öffnungsgrad des Gaspedals innerhalb eines vorbestimmten Bereichs an eine Beziehung zwischen der Sollbeschleunigung oder der Sollantriebskraft des Referenzfahrzeugs und des Öffnungsgrads des Gaspedals anzunähern; und danach Berechnen der Sollbeschleunigung oder der Sollantriebskraft für das weitere Fahrzeug durch Einsetzen des bestimmten Koeffizienten c und des Leistungsindex k in die folgenden Formeln: Gx = c·Ps^k + Gx0; und c = (Gxmax – Gx0)/Psmax^k; wobei Gx die Sollbeschleunigung oder die Sollantriebskraft ist, c der Koeffizient ist, Ps ein Öffnungsgrad des Gaspedals ist, Psmax der maximale Öffnungsgrad des Gaspedals ist, Gx0 eine minimale Beschleunigung oder eine minimale Antriebskraft des Fahrzeugs ist, Gxmax eine maximale Beschleunigung oder eine maximale Antriebskraft des Fahrzeugs ist und k der Leistungsindex ist.