DE112013000718B4

DE112013000718B4 - Fahrzeugsteuervorrichtung

Info

Publication number: DE112013000718B4
Application number: DE112013000718.5T
Authority: DE
Inventors: c/o TOYOTA JIDOSHA K.K. Yokota Takahiro; c/o TOYOTA JIDOSHA K.K. Kozuka Tomoyuki
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2012-01-27
Filing date: 2013-01-09
Publication date: 2016-09-22
Anticipated expiration: 2033-01-10
Also published as: JP5533903B2; JP2013154684A; DE112013000718T5; US9031746B2; CN104080680B; US20150006034A1; CN104080680A; WO2013111617A1

Abstract

Fahrzeugsteuervorrichtung (2) mit: einer Gewichtsabschätzungseinheit (56), die dazu aufgebaut ist, ein Gewicht eines Fahrzeugs (1) abzuschätzen; einer Einheit (55) zur Abschätzung des Fahrzustands, die dazu aufgebaut ist, eine Kurvenfahrtcharakteristik des Fahrzeugs (1) abzuschätzen; einer Speichereinheit (70), die dazu aufgebaut ist, als ein Kennfeld von oberen und unteren Überwachungsgrenzwerten eine Beziehung zwischen einem vorab gespeicherten Gewicht des Fahrzeugs (1) und der Kurvenfahrtcharakteristik zu speichern; einer Einheit (58) zur Einstellung oberer und unterer Grenzwerte, die dazu aufgebaut ist, einen oberen Grenzwert und/oder einen unteren Grenzwert der Kurvenfahrtcharakteristik durch Vergleich des abgeschätzten Gewichts des Fahrzeugs (1) mit dem Kennfeld der in der Speichereinheit (70) gespeicherten oberen und unteren Überwachungsgrenzwerte einzustellen; einer Einheit (59) zur Verarbeitung oberer und unterer Grenzwerte, die dazu aufgebaut ist, einen Vorgang des Setzens der Kurvenfahrtcharakteristik, die von der Einheit (55) zur Abschätzung des Fahrzustands abgeschätzt wird, in einen Bereich der oberen und unteren Grenzwerte durchzuführen, die von der Einheit (58) zur Einstellung oberer und unterer Grenzwerte eingestellt werden; und eine Verhaltenssteuereinheit (54), die dazu aufgebaut ist, eine Verhaltenssteuerung des Fahrzeugs (1) auf der Grundlage der Kurvenfahrtcharakteristik nach dem von der Einheit (59) zur Verarbeitung oberer und unterer Grenzwerte durchgeführten Vorgang des Setzens der Kurvenfahrtcharakteristik in den Bereich der oberen und unteren Grenzwerte durchzuführen.

Description

Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Fahrzeugsteuervorrichtung.
Hintergrund
Wenn ein Fahrzeug fährt, wird die Verhaltenssteuerung des Fahrzeugs in einem Fahrzeug, das das Verhalten des Fahrzeug passend zu einem Fahrzustand regelt, durchgeführt, indem jede Vorrichtung gesteuert wird, die den Fahrzustand des Fahrzeugs steuern kann, während die Zustandsgröße des Fahrzeugs erfasst oder abgeschätzt wird. Beispielsweise berechnet eine Fahrzeugsteuervorrichtung, die in der JP 2010-253978 A offenbart ist, das Fahrzeuggewicht und die Fahrzeugschwerpunktsposition und bestimmt einen Stabilitätsfaktor auf der Grundlage des Ergebnisses der Berechnung, wodurch das Fahrzeugverhalten gesteuert wird.
Die US 2011 0 264 328 A1 offenbart eine Fahrzeugsteuervorrichtung mit einer Gewichtsabschätzungseinheit, die dazu aufgebaut ist, ein Gewicht eines Fahrzeugs abzuschätzen, einer Einheit zur Abschätzung des Fahrzustands, die dazu aufgebaut ist, eine Kurvenfahrtcharakteristik des Fahrzeugs abzuschätzen, einer Einheit zur Einstellung oberer und unterer Grenzwerte, die dazu aufgebaut ist, mindestens entweder einen oberen Grenzwert oder einen unteren Grenzwert der Kurvenfahrtcharakteristik auf der Grundlage des von der Gewichtsabschätzungseinheit abgeschätzten Gewichts des Fahrzeugs zu ändern und einzustellen, einer Einheit zur Verarbeitung oberer und unterer Grenzwerte, die dazu aufgebaut ist, einen Vorgang des Setzens der Kurvenfahrtcharakteristik, die von der Einheit zur Abschätzung des Fahrzustands abgeschätzt wird, in einen Bereich der oberen und unteren Grenzwerte durchzuführen, die von der Einheit zur Einstellung oberer und unterer Grenzwerte eingestellt werden, und eine Verhaltenssteuereinheit, die dazu aufgebaut ist, eine Verhaltenssteuerung des Fahrzeugs auf der Grundlage der Kurvenfahrtcharakteristik nach dem von der Einheit zur Verarbeitung oberer und unterer Grenzwerte durchgeführten Vorgang des Setzens der Kurvenfahrtcharakteristik in den Bereich der oberen und unteren Grenzwerte durchzuführen.
Kurze Erläuterung
Technisches Problem
Während sich die Schwerpunktsposition eines Fahrzeugs passend zum Zustand des Beladens mit einem Insassen, einer Last oder dergleichen in dem Fahrzeug ändert, wird nach der Patentliteratur 1 die Schwerpunktsposition in Längsrichtung auf der Grundlage des Fahrzeuggewichts unter Verwendung eines Kennfelds berechnet. Demgemäß sind der Grad der Genauigkeit der Schwerpunktsposition, die wie vorstehend erläutert berechnet wird, und der abgeschätzte Wert des Stabilitätsfaktors gering, und die Steuergröße der Verhaltenssteuerung des Fahrzeugs wird unter Verwendung solcher abgeschätzten Werte berechnet. Demgemäß kann die Tatsache, dass die abgeschätzten Werte einen niedrigen Genauigkeitsgrad aufweisen, ein Faktor der Verhaltenssteuerung sein, der einen Fahrer veranlasst, ein Gefühl des Unbehagens zu empfinden.
Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht der vorstehend erläuterten Beschreibung gemacht, und es ist eine Aufgabe derselben, eine Fahrzeugsteuervorrichtung zu schaffen, die dazu fähig ist, die Abschätzungsgenauigkeit abgeschätzter Werte zu verbessern, die zum Berechnen der Steuergröße der Verhaltenssteuerung des Fahrzeugs verwendet werden.
Lösung des Problems
Um das vorstehend erläuterte Problem zu lösen und das Ziel zu erreichen, umfasst eine Fahrzeugsteuervorrichtung nach der vorliegenden Erfindung eine Gewichtsabschätzungseinheit, die dazu aufgebaut ist, ein Gewicht eines Fahrzeugs abzuschätzen; eine Einheit zur Abschätzung des Fahrzustands, die dazu aufgebaut ist, eine Kurvenfahrtcharakteristik des Fahrzeugs abzuschätzen; eine Einheit zur Einstellung oberer und unterer Grenzwerte, die dazu aufgebaut ist, mindestens einen aus einem oberen Grenzwert und einem unteren Grenzwert der Kurvenfahrtcharakteristik auf der Grundlage des Gewichts des Fahrzeugs, das von der Gewichtsabschätzungseinheit abgeschätzt wird, zu ändern und einzustellen; eine Einheit zur Verarbeitung oberer und unterer Grenzwerte, die dazu aufgebaut ist, einen Vorgang des Setzens der von der Einheit zur Abschätzung des Fahrzustands abgeschätzten Kurvenfahrtcharakteristik in einen Bereich der oberen und unteren Grenzwerte durchzuführen, die von der Einheit zur Einstellung oberer und unterer Grenzwerte eingestellt werden; und eine Verhaltenssteuereinheit, die dazu aufgebaut ist, eine Verhaltenssteuerung des Fahrzeugs auf der Grundlage der Kurvenfahrtcharakteristik nach dem von der Einheit zur Verarbeitung oberer und unterer Grenzwerte durchgeführten Vorgang des Setzens der Kurvenfahrtcharakteristik in den Bereich der oberen und unteren Grenzwerte durchzuführen.
Zudem ist es in der Fahrzeugsteuervorrichtung zu bevorzugen, dass die Einheit zur Einstellung oberer und unterer Grenzwerte die oberen und unteren Grenzwerte als Werte einstellt, die in einem Fall vorab bestimmt werden, in dem die Abschätzung des Gewichts des Fahrzeugs durch die Gewichtsabschätzungseinheit zu der Zeit des Einstellens der oberen und unteren Grenzwerte nicht abgeschlossen ist.
Um das vorstehend erläuterte Problem zu lösen und das Ziel zu erreichen, umfasst eine Fahrzeugsteuervorrichtung nach der vorliegenden Erfindung eine Gewichtsabschätzungseinheit, die dazu aufgebaut ist, ein Gewicht eines Fahrzeugs abzuschätzen; eine Einheit zur Abschätzung des Fahrzustands, die dazu aufgebaut ist, eine Kurvenfahrtcharakteristik des Fahrzeugs abzuschätzen; eine Einheit zur Einstellung oberer und unterer Grenzwerte, die dazu aufgebaut ist, mindestens einen aus einem oberen Grenzwert und einem unteren Grenzwert des Gewichts des Fahrzeugs auf der Grundlage der von der Einheit zum Abschätzen des Fahrzustands abgeschätzten Kurvenfahrtcharakteristik des Fahrzeugs zu ändern und einzustellen; eine Einheit zur Verarbeitung oberer und unterer Grenzwerte, die dazu aufgebaut ist, einen Vorgang des Setzens des von der Gewichtsabschätzungseinheit abgeschätzten Gewichts des Fahrzeugs in einen Bereich der von der Einheit zur Einstellung oberer und unterer Grenzwerte eingestellten oberen und unteren Grenzwerte durchzuführen; und eine Verhaltenssteuereinheit, die dazu aufgebaut ist, eine Verhaltenssteuerung des Fahrzeugs auf der Grundlage eines Gewichts des Fahrzeugs nach dem von der Einheit zur Verarbeitung oberer und unterer Grenzwerte durchgeführten Vorgang des Setzens des Gewichts des Fahrzeugs in den Bereich der oberen und unteren Grenzwerte durchzuführen.
Zudem ist es in der Fahrzeugsteuervorrichtung zu bevorzugen, dass ein vorab bestimmter Wert auf mindestens entweder das Gewicht des Fahrzeugs oder die Kurvenfahrtcharakteristik des Fahrzeugs in einem Fall eingestellt wird, in dem das Gewicht des Fahrzeugs, das von der Gewichtsabschätzungseinheit abgeschätzt wird, oder die Kurvenfahrtcharakteristik des Fahrzeugs, die von der Einheit zur Abschätzung des Fahrzustands abgeschätzt wird, oberhalb eines oberen Grenzwerts eines Korrelationsbestimmungsbereichs liegt, der zur Bestimmung verwendet wird, ob das Gewicht des Fahrzeugs oder die Kurvenfahrtcharakteristik des Fahrzeugs verlässlich ist, oder unterhalb eines unteren Grenzwerts des Korrelationsbestimmungsbereichs liegt.
Zudem ist es in der Fahrzeugsteuervorrichtung zu bevorzugen, dass die Einheit zur Abschätzung des Fahrzustands die Kurvenfahrtcharakteristik auf der Grundlage der Beziehung zwischen der Querbeschleunigung des Fahrzeugs, von der Komponenten einer ersten vorab festgelegten Frequenz und einer geringeren Frequenz entfernt werden, und einem Gierratenabweichungsindexwert abschätzt, von dem eine zweite vorab festgelegte Frequenz oder eine tiefere Frequenz entfernt wird, wobei ein Indexwert einer Abweichung zwischen einer vorübergehenden Gierrate des Fahrzeugs mit einer Beziehung einer Verzögerung erster Ordnung zu einer normativen Gierrate des Fahrzeugs und einer tatsächlichen Gierrate des Fahrzeugs als der Gierratenabweichungsindexwert eingestellt wird.
Vorteilhafte Effekte der Erfindung
Die Fahrzeugsteuervorrichtung nach der vorliegenden Erfindung weist einen Vorteil der Verbesserung der Abschätzungsgenauigkeit von abgeschätzten Werten auf, die zur Berechnung der Steuergröße der Verhaltenssteuerung des Fahrzeugs verwendet werden.
Kurze Erläuterung von Figuren
1 ist ein schematisches Schaubild eines Fahrzeugs, das eine Fahrzeugsteuervorrichtung nach einer ersten Ausführungsform umfasst.
2 ist ein Konfigurationsschaubild eines hauptsächlichen Teils der in 1 veranschaulichten Fahrzeugsteuervorrichtung.
3 ist ein erläuterndes Schaubild von Werten, die zum Abschätzen der Zustandsgröße des Fahrzeugs verwendet werden.
4 ist ein erläuterndes Schaubild, das die Beziehung zwischen der Querbeschleunigung Gy und einer Abweichung Δδt des Lenkwinkels des Vorderrads des Fahrzeugs veranschaulicht.
5 ist ein erläuterndes Schaubild, das die Beziehung zwischen der Querbeschleunigung Gyft des Fahrzeugs und einer Abweichung Δδtft des Lenkwinkels des Vorderrads veranschaulicht.
6 gibt Schaubilder wieder, die eine Zeitserienwellenform X, eine Zeitserienwellenform Y und eine Lissajous-Wellenform von X und Y veranschaulichen.
7 gibt Schaubilder wieder, die eine Zeitserienwellenform X, eine Zeitserienwellenform Y und eine Lissajous-Wellenform von X und Y veranschaulichen.
8 gibt Schaubilder wieder, die eine Zeitserienwellenform X, eine Zeitserienwellenform Y und eine Lissajous-Wellenform von X und Y veranschaulichen.
9 ist ein erläuterndes Schaubild, das sich auf eine obere und untere Überwachungsgrenze eines Stabilitätsfaktors bezieht.
10 ist ein Ablaufplan, der einen Ablauf zu der Zeit der Abschätzung des Stabilitätsfaktors unter Verwendung der Fahrzeugsteuervorrichtung nach der ersten Ausführungsform veranschaulicht.
11 ist ein Ablaufplan, der einen Ablauf zur Zeit der Abschätzung des Gewichts des Fahrzeugs unter Verwendung einer Fahrzeugsteuervorrichtung nach einer zweiten Ausführungsform veranschaulicht.
12 ist ein erläuterndes Schaubild zur Zeit des Einstellens eines Überwachungswerts eines abgeschätzten Gewichts unter Verwendung des Stabilitätsfaktors.
13 ist ein erläuterndes Schaubild zu der Zeit des Einstellens eines Überwachungswerts eines abgeschätzten Gewichts unter Verwendung eines konstanten Koeffizienten der Lenkantwortzeit.
14 ist ein Konfigurationsschaubild eines hauptsächlichen Abschnitts einer Fahrzeugsteuervorrichtung nach einer dritten Ausführungsform.
15 ist ein Ablaufplan, der einen Ablauf zu der Zeit der Berechnung abgeschätzter Werte veranschaulicht, der für die Verhaltenssteuerung durch die Fahrzeugsteuervorrichtung nach der dritten Ausführungsform verwendet wird.
16 ist ein erläuterndes Schaubild, das einen Bereich zu der Zeit des Durchführens einer Bestimmung einer Korrelation abgeschätzter Werte veranschaulicht.
17 ist ein Konfigurationsschaubild eines hauptsächlichen Teils einer Fahrzeugsteuervorrichtung nach einer vierten Ausführungsform.
18 ist ein Ablaufplan, der einen Ablauf zu der Zeit der Berechnung abgeschätzter Werte veranschaulicht, der für die Verhaltenssteuerung unter Verwendung der Fahrzeugsteuervorrichtung nach der vierten Ausführungsform verwendet wird.
19 ist eine Tabelle, die die Beziehung zwischen dem Fahrzustand eines Fahrzeugs und einem abgeschätzten Wert wiedergibt.
Beschreibung von Ausführungsformen
Nachfolgend werden Fahrzeugsteuervorrichtungen nach der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Figuren genau beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. In jedem konstituierenden Element, das in den nachstehenden Ausführungsformen beschrieben wird, ist ein Teil, mit dem Fachleute das konstituierenden Element ersetzen können, oder ein Teil umfasst bzw. mitgemeint, das im Wesentlichen dasselbe wie das konstituierende Element ist.
[Erste Ausführungsform]
1 ist ein schematisches Schaubild eines Fahrzeugs, das eine Fahrzeugsteuervorrichtung nach einer ersten Ausführungsform umfasst. In einem Fahrzeug 1, das eine Fahrzeugsteuervorrichtung 2 nach der ersten Ausführungsform umfasst, wird eine Leistung, die durch eine Leistungsquelle wie eine (nicht in der Figur veranschaulichte) Maschine bzw. Brennkraftmaschine erzeugt wird, über eine Leistungsübertragungsvorrichtung wie ein (nicht in der Figur veranschaulichtes) automatisches Getriebe an Antriebsräder übertragen, und die Leistung wird von den Antriebsrädern als eine Antriebskraft verwendet, wodurch das Fahrzeug 1 fahren kann. Hier kann die Leistungsquelle beispielsweise ein anderer Motor bzw. Elektromotor statt der Maschine sein, oder ein sogenanntes Hybridfahrzeug, das sowohl eine Maschine als auch einen Motor verwendet, kann eingesetzt werden. Zudem kann die Antriebsform ein Vorderradantrieb sein, bei dem Vorderräder 6 als die Antriebsräder verwendet werden, ein Hinterradantrieb, bei dem Hinterräder 7 als Antriebsräder verwendet werden, oder ein Allradantrieb, bei dem sowohl die Vorderräder 6 als auch die Hinterräder 7 als die Antriebsräder verwendet werden.
Die Vorderräder 6 werden außerdem als lenkbare Räder verwendet. Demgemäß sind die Vorderräder 6 dazu aufgebaut, dass sie dazu fähig sind, durch eine Lenkvorrichtung 10 gelenkt zu werden. Diese Lenkvorrichtung 10 umfasst ein Lenkrad 12, das als eine Lenkbetätigung durch einen Fahrer verwendet wird, und eine Lenkwinkelübermittlungsvorrichtung 15, die passend zu einem Lenkvorgang des Lenkrads 12 arbeitet. Die Lenkwinkelübermittlungsvorrichtung 15 ist beispielsweise als ein sogenannter Zahnstangen-/Zahnradmechanismus aufgebaut, der eine Zahnstange und ein Zahnrad umfasst.
Zudem ist in dem Fahrzeug 1 eine Bremsvorrichtung 20 angeordnet, die das Fahrzeug 1 während der Fahrt verzögert oder anhält. Diese Bremsvorrichtung 20 umfasst Folgendes: ein Bremspedal 21, das von dem Fahrer betätigt wird; eine Bremsverstärkervorrichtung 22, die die Niederdrückkraft verstärkt, wenn der Fahrer eine Bremsbetätigung des Bremspedals 21 durchführt; und einen Hauptzylinder 23, der eine von der Bremsverstärkervorrichtung 22 verstärkte Kraft passend zur Größe der Betätigung des Bremspedals 21 in Bremsfluiddruck umwandelt. Zusätzlich umfasst die Bremsvorrichtung 20 Folgendes: einen Radzylinder 31, der in der Nähe jedes Rads 5 angeordnet ist und passend zum Bremsfluiddruck betätigt wird; eine Bremsscheibe 32, die angeordnet ist, um ein efunktionsgruppe bzw. einen Satz mit dem Radzylinder 31 zu bilden und integriert mit dem Fahrzeugrad 5 dreht, wenn das Fahrzeugrad 5 dreht; und eine Bremsfluiddrucksteuervorrichtung 30, die mit dem Radzylinder 31 über eine Hydraulikleitung 33 verbunden ist und den Bremsfluiddruck steuert, der auf den Radzylinder 31 wirkt, wenn eine Bremsbetätigung vom Fahrer durchgeführt wird.
Unter diesen ist die Bremsfluiddrucksteuervorrichtung 30 so angeordnet, dass sie den Öldruck jedes Radzylinders 31, der in der Nähe jedes Fahrzeugrads 5 angeordnet ist, unabhängig steuert. Demgemäß kann die Bremsfluiddrucksteuervorrichtung 30 unabhängig die Bremskräfte einer Vielzahl der Fahrzeugräder 5 steuern.
Zudem sind in dem Fahrzeug 1 ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 41, der eine Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungseinrichtung ist, die eine Fahrzeuggeschwindigkeit erfasst, wenn das Fahrzeug 1 fährt, indem sie die Drehzahl der Leistungsabgabe bzw. Abtriebswelle des Automatikgetriebes oder dergleichen an die Antriebsradseite erfasst, ein Lenkwinkelsensor 42, der in der Lenkvorrichtung 10 angeordnet ist und eine Lenkwinkelerfassungseinrichtung ist, die einen Lenkwinkel erfasst, der der Einschlagwinkel des Lenkrads 12 ist, ein Gierratensensor 43, der eine Gierratenerfassungseinrichtung ist, die eine Gierrate erfasst, wenn das Fahrzeug 1 fährt, und ein Querbeschleunigungssensor 44 angeordnet, der eine Einrichtung zur Erfassung einer Querbeschleunigung ist, die die Beschleunigung des Fahrzeugs 1 in der Fahrzeugbreitenrichtung erfasst.
Zudem ist in der Nähe jedes Fahrzeugrads 5 ein Fahrzeugraddrehzahlsensor 45 angeordnet, der eine Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungseinrichtung ist, die eine Fahrzeugradgeschwindigkeit erfasst, die die Drehzahl des Fahrzeugrads 5 ist. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 41, der Lenkwinkelsensor 42, der Gierratensensor 43, der Querbeschleunigungssensor 44 und der Fahrzeugraddrehzahlsensor 45 sind mit einer ECU (Electronic Control Unit, elektronische Steuereinheit) 50 verbunden, die jede Einheit des Fahrzeugs 1 steuert, und ein Erfassungsergebnis, das von jedem Sensor aufgenommen wird, ist dazu vorgesehen, von der ECU 50 aufgenommen zu werden.
2 ist ein Konfigurations- bzw. Aufbauschaubild eines hauptsächlichen Abschnitts der in 1 veranschaulichten Fahrzeugsteuervorrichtung. In der ECU 50 sind eine Verarbeitungseinheit 51, die eine CPU (Central Processing Unit, Hauptprozessoreinheit) und dergleichen umfasst, eine Speichereinheit 70 wie ein RAM (Random Access Memory, Speicher mit wahlfreiem Zugriff) und eine Ein-/Ausgabeeinheit 71 angeordnet, und diese Komponenten sind so miteinander verbunden, dass sie dazu fähig sind, Signale zwischen ihnen zu senden und zu empfangen bzw. auszutauschen. Zudem sind Sensoren wie der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 41, der Lenkwinkelsensor 42, der Gierratensensor 43, der Querbeschleunigungssensor 44 und der Fahrzeugraddrehzahlsensor 45, die mit der ECU 50 verbunden sind, mit der Ein-/Ausgabeeinheit 71 verbunden, und die Ein-/Ausgabeeinheit 71 gibt Signale zwischen den Sensoren ein und aus. Zudem sind Vorrichtungen wie die Maschine, das Automatikgetriebe und die Bremsfluiddrucksteuervorrichtung 30 mit der ECU 50 verbunden, und jede mit der ECU 50 verbundene Vorrichtung ist mit der Ein-/Ausgabeeinheit 71 verbunden und gibt Signale an die/von der Ein-/Ausgabeeinheit 71 ein bzw. aus. In der Speichereinheit 70 ist ein Computerprogramm gespeichert, welches das Fahrzeug 1 steuert.
Die Verarbeitungseinheit 51 der ECU 50, die wie vorstehend erläutert angeordnet ist, umfasst Folgendes: eine Einheit 52 zur Aufnahme des Fahrzustands, die den Fahrzustand des Fahrzeugs 1 und den Fahrbetätigungszustand durch den Fahrer aufnimmt; eine Fahrsteuereinheit 53, die eine Fahrsteuerung des Fahrzeugs 1 durchführt; eine Verhaltenssteuereinheit 54, die eine Verhaltenssteuerung durchführt, wenn das Fahrzeug 1 fährt; eine Einheit 55 zur Berechnung des Fahrzustands, die eine Einheit zur Abschätzung des Fahrzustands ist, die den Fahrzustand des Fahrzeugs 1 abschätzt, der die Kurvenfahrtcharakteristik des Fahrzeugs 1 umfasst; eine Gewichtsberechnungseinheit 56, die eine Gewichtsabschätzungseinheit ist, die das Gewicht des Fahrzeugs 1 abschätzt; eine Einheit 57 zur Bestimmung des Berechnungszustands, die die Berechnungsverarbeitungszustände verschiedener Berechnungen bestimmt, die durchgeführt werden, wenn das Fahrzeug 1 fährt; eine Überwachungswerteinstelleinheit 58, die eine Einheit zur Einstellung oberer/unterer Grenzwerte ist, die mindestens einen aus einem oberen Grenzwert und einem unteren Grenzwert der Kurvenfahrtcharakteristik auf der Grundlage des Gewichts des Fahrzeugs 1 einstellt; und eine Einheit 59 zur Verarbeitung oberer und unterer Grenzwerte, die einen Vorgang des Setzens der Kurvenfahrtcharakteristik durchführt, die von der Einheit 55 zur Berechnung des Fahrzustands in dem Bereich der von der Überwachungswerteinstelleinheit 58 eingestellten oberen und unteren Grenzwerte der Kurvenfahrtcharakteristik abgeschätzt wird.
In einem Fall, in dem das Fahrzeug 1 von der ECU 50 beispielsweise auf der Grundlage des von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 41 und dergleichen aufgenommenen Erfassungsergebnisses gesteuert wird, liest die Verarbeitungseinheit 51 das vorstehend beschriebene Computerprogramm in einen Speicher, der in der Verarbeitungseinheit eingebaut ist, und führt eine Berechnung durch, und die Maschine und dergleichen werden passend zum Ergebnis der Berechnung gesteuert, wodurch die Betriebssteuerung des Fahrzeugs 1 durchgeführt wird. Zu dieser Zeit speichert die Verarbeitungseinheit Werte, die mitten in der Berechnung nötig sind, in der Speichereinheit 70, nimmt die gespeicherten Werte heraus und führt eine Berechnung unter Verwendung der Werte durch.
Die Fahrzeugsteuervorrichtung 2 nach dieser ersten Ausführungsform ist wie vorstehend beschrieben aufgebaut, und nachstehend werden die Operationen derselben beschrieben. Wenn das die Fahrzeugsteuervorrichtung 2 enthaltende Fahrzeug 1 fährt, wird eine Antriebskraft in den Antriebsrädern durch Steuern einer Leistungsquelle wie einer Maschine unter Verwendung der ECU 50 passend zu einem Eingabevorgang durch den Fahrer an einem Gaspedal erzeugt, das parallel zu dem Bremspedal 21 angeordnet ist, wodurch eine Fahrsteuerung so durchgeführt wird, dass man sich in einem gewünschten Fahrzustand befindet. Zu dieser Zeit führt die ECU 50 eine Fahrsteuerung einschließlich der Steuerung der von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 41 erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit und der von dem Fahrzeugraddrehzahlsensor 45 erfassten Fahrzeugraddrehzahl durch. In anderen Worten werden die Fahrzeuggeschwindigkeit und die Fahrzeugraddrehzahl, die von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 41 und dem Fahrzeugraddrehzahlsensor 45 erfasst wurden, von der in der Verarbeitungseinheit 51 der ECU 50 enthaltenen Einheit 52 zur Aufnahme des Fahrzustands aufgenommen, und die Steuerung der Maschine und dergleichen, die den von der Einheit 52 zur Aufnahme des Fahrzustands aufgenommenen Fahrzustand des Fahrzeugs 1 umfasst, wird unter Verwendung der in der Verarbeitungseinheit 51 der ECU 50 enthaltenen Fahrsteuereinheit 53 durchgeführt.
Zudem wird die Fahrzeuggeschwindigkeit nicht nur durch Erzeugen einer Antriebskraft, sondern auch durch Erzeugen einer Bremskraft angepasst, wenn das Fahrzeug 1 fährt. Daher betätigt der Fahrer das Bremspedal 21 in einem Fall, in dem die Bremskraft in dem Fahrzeug 1 erzeugt wird. Die Betätigungskraft zu der Zeit der Betätigung des Bremspedals 21 wird auf den Radzylinder 31 als ein Bremsfluiddruck über die Bremsverstärkervorrichtung 22, den Hauptzylinder 23, die Bremsfluiddrucksteuervorrichtung 30 und die Hydraulikleitung 33 ausgeübt. Der Radzylinder 31 wird passend zu diesem Bremsfluiddruck betätigt und verringert die Drehzahl der Bremsscheibe 32, die integriert mit den Fahrzeugrändern 5 dreht, unter Verwendung einer Reibkraft. Weil die Drehzahl der Fahrzeugräder 5 demgemäß ebenfalls verringert wird, erzeugen die Fahrzeugräder 5 eine Bremskraft gegenüber der Straßenoberfläche, wodurch sich die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1 verringert.
Die Bremsfluiddrucksteuervorrichtung 30 ist so aufgebaut, dass sie dazu fähig ist, auf der Grundlage der Betätigung des Bremspedals 21 oder unabhängig vom Betätigungszustand des Bremspedals 21 so zu arbeiten, dass sie Öldruck erzeugt. Zudem kann die Bremsfluiddrucksteuervorrichtung 30 von der ECU 50 gesteuert werden, und durch Steuern der Bremsfluiddrucksteuervorrichtung 30 kann die ECU 50 eine Bremskraft unabhängig vom Betätigungszustand des Bremspedals 21 erzeugen.
In einem Fall, in dem die Richtung der Fahrt des Fahrzeugs 1 wie in dem Fall der Kurvenfahrt des Fahrzeugs 1 oder dergleichen geändert wird, wird das Lenkrad 12 durch Drehen betätigt. Wie vorstehend erläutert wird das Antriebsmoment an die Vorderräder 6 als eine Kraft in einer Richtung zur Änderung der Richtung durch die Lenkwinkelübermittlungsvorrichtung 15, die in der Lenkvorrichtung 10 enthalten ist, in einem Fall abgegeben, in dem das Lenkrad 12 gedreht wird. Demgemäß ändert sich die Richtung der Drehachsen der Vorderräder 6 in eine Richtung unterschiedlich zu der Richtung der Fahrt des Fahrzeugs 1, wodurch sich die Richtung der Fahrt des Fahrzeugs 1 so ändert, dass ein Kurvenfahrtvorgang oder dergleichen durchgeführt wird.
Auf diese Weise wird der durch Betätigen des Lenkrads 12 geänderte Lenkwinkel vom Lenkwinkelsensor 42 erfasst, der in der Lenkvorrichtung 10 angeordnet ist, während das Fahrzeug 1 durch Betätigen des Lenkrads 12 eine Kurve fährt. Der vom Lenkwinkelsensor 42 erfasste Lenkwinkel wird an die Einheit 52 zur Aufnahme des Fahrzustands abgegeben, die in der Verarbeitungseinheit 51 der ECU 50 enthalten ist, und wird von der Einheit 52 zur Aufnahme des Fahrzustands aufgenommen.
Zudem wird in einem Fall, in dem das Fahrzeug 1 eine Kurve fährt, ein Giermoment in dem Fahrzeug 1 erzeugt, das eine Drehkraft um die senkrechte Achse des Fahrzeugs 1 ist. In einem Fall, in dem das Giermoment in dem Fahrzeug 1 erzeugt wird, erfasst der Gierratensensor 43 eine Gierrate, die eine Gierwinkelgeschwindigkeit ist, wenn das Giermoment erzeugt wird und das Fahrzeug 1 um die senkrechte Achse dreht. Zudem wird in einem Fall, in dem das Fahrzeug 1 eine Kurve fährt, eine Beschleunigung in der Querrichtung des Fahrzeugs 1, in anderen Worten eine Querbeschleunigung, die eine Beschleunigung in der Querrichtung ist, passend zu einer Zentrifugalkraft erzeugt, weil die Zentrifugalkraft in dem Fahrzeug 1 erzeugt wird. Wie vorstehend erläutert wird die während der Kurvenfahrt des Fahrzeugs 1 erzeugte Querbeschleunigung von dem Querbeschleunigungssensor 44 erfasst. Die vom Gierratensensor 43 erfasste Gierrate und die vom Querbeschleunigungssensor 44 erfasste Querbeschleunigung werden an die Einheit 52 zur Aufnahme des Fahrzustands abgegeben und werden von der Einheit 52 zur Aufnahme des Fahrzustands aufgenommen.
Zudem führt die Fahrzeugsteuervorrichtung 2 nach dieser ersten Ausführungsform eine Verhaltenssteuerung durch, in der das Verhalten des Fahrzeugs 1 durch Steuern der Abgabe der Maschine, der Bremskraft jedes Fahrzeugrads 5 und dergleichen stabilisiert wird, wenn das Fahrzeug 1 eine Kurve fährt. In dieser Verhaltenssteuerung wird die Steuergröße zum Stabilisieren des Verhaltens auf der Grundlage des Fahrzustands des Fahrzeugs 1, der von der Einheit 52 zur Aufnahme des Fahrzustands aufgenommen wird, von der Verhaltenssteuereinheit 54 berechnet, die in der Verarbeitungseinheit 51 der ECU 50 enthalten ist, und jede Einheit wird von der Fahrsteuereinheit 53 auf der Grundlage der berechneten Steuergröße gesteuert, wodurch die Verhaltenssteuerung durchgeführt wird, wenn das Fahrzeug 1 fährt.
Wie vorstehend erläutert wird in einem Fall, in dem die Verhaltenssteuerung des Fahrzeugs 1 durchgeführt wird, eine Zustandsgröße abgeschätzt, die den Verhaltenszustand zu einer Zeit wiedergibt, wenn das Fahrzeug 1 fährt. Die Abschätzung der Zustandsgröße des Fahrzeugs 1 wird auf der Grundlage der Kurvenfahrtcharakteristik des Fahrzeugs 1 durchgeführt. Wird die Kurvenfahrtcharakteristik des Fahrzeugs 1 beschrieben, geben der Stabilitätsfaktor und der konstante Koeffizient der Lenkantwortzeit des Fahrzeugs 1 die Kurvenfahrtcharakteristik des Fahrzeugs 1 wieder, wenn ein zu der Fahrzeuggeschwindigkeit zugehöriger Koeffizient der Zeitkonstanten einer Verzögerung erster Ordnung in der Beziehung der Verzögerung erster Ordnung der tatsächlichen Gierrate des Fahrzeugs 1 zu der normativen Gierrate des Fahrzeugs 1 als ein konstanter Koeffizient der Lenkantwortzeit eingestellt ist. Demgemäß wird die Zustandsgröße des Fahrzeugs 1 durch Abschätzen des Stabilitätsfaktors abgeschätzt.
Dieser Stabilitätsfaktor wird durch Abschätzen einer normativen Gierrate auf der Grundlage eines Erfassungsergebnisses abgeschätzt, das von jedem Sensor zu der Zeit erfasst wird, zu der das Fahrzeug 1 eine Kurve fährt, und durch Abschätzen des Stabilitätsfaktors auf der Grundlage der normativen Gierrate und der von dem Gierratensensor 43 erfassten tatsächlichen Gierrate. Zu dieser Zeit gibt es Fälle, in denen die Sensoren einen Erfassungsfehler wie einen Nullpunktversatz aufweisen. Demgemäß wird der abgeschätzte Wert des Stabilitätsfaktors durch Lernen so korrigiert, dass der abgeschätzte Wert des Stabilitätsfaktors in der Nähe eines realen Stabilitätsfaktors liegt, während der Einfluss des Erfassungsfehlers unterdrückt wird, wenn der Stabilitätsfaktor auf der Grundlage einer Abweichung zwischen einer Übergangsgierrate des Fahrzeugs 1 abgeschätzt wird, die in der Beziehung der Verzögerung erster Ordnung zwischen der stetigen normativen Gierrate des Fahrzeugs 1 und der tatsächlichen Gierrate des Fahrzeugs 1 und der Querbeschleunigung des Fahrzeugs 1 vorliegt.
3 ist ein erläuterndes Schaubild jedes Werts, der zum Abschätzen der Zustandsgröße des Fahrzeugs verwendet wird. Nun wird eine Technik beschrieben, die für die Zustandsgröße des Fahrzeugs 1 verwendet wird. Zunächst wird das Gewicht des Fahrzeugs 1 durch M bezeichnet, das Gierträgheitsmoment wird durch I bezeichnet, Abstände zwischen dem Schwerpunkt G des Fahrzeugs 1 und der Fahrzeugvorderachse und der Fahrzeughinterachse werden jeweils durch Lf und Lr bezeichnet, und ein Achsabstand des Fahrzeugs 1 wird durch L (= Lf + Lr) bezeichnet. Zudem werden die Kurvenfahrtkräfte des Vorderrads 6 und des Hinterrads 7 jeweils durch Ff und Fr bezeichnet, und die Kurvenfahrleistung bzw. Spurhaltekraft des Vorderrads 6 und des Hinterrads 7 werden jeweils durch Kf und Kr bezeichnet. Zudem wird der tatsächliche Lenkwinkel des Vorderrads 6 durch δ bezeichnet, die Schlupfwinkel des Vorderrads 6 und des Hinterrads 7 werden jeweils durch βf und βr bezeichnet, und der Schlupfwinkel der Fahrzeugkarosserie wird durch β bezeichnet. Zudem wird die Querbeschleunigung des Fahrzeugs 1 durch Gy bezeichnet, die Gierrate des Fahrzeugs 1 wird durch γ bezeichnet, die Fahrzeuggeschwindigkeit wird durch V bezeichnet und die Gierwinkelbeschleunigung (eine Ableitung der Gierrate) des Fahrzeugs 1 wird durch γd bezeichnet. In einem solchen Fall gelten aufgrund des Kräftegleichgewichts und Momentengleichgewichts des Fahrzeugs 1 und dergleichen die nachstehenden Gleichungen (1) bis (6). MGy = Ff + Fr (1) Iγd = LfFf – LrFr (2) Ff = –Kfβf (3) Fr = –Krβr (4) βf = β + (Lf/V)γ – δ (5) βr = β – (Lr/V)γ (6)
Zudem wird die nachstehende Gleichung (7) unter Verwendung der vorstehend beschriebenen Gleichungen (1) bis (6) hergeleitet. ( Lr / Kf – Lf / Kr) M / LGy + ( 1 / Kf + 1 / Kr) 1 / Lγd = δ – L / Vγ (7)
Unter der Annahme, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit V im Wesentlichen konstant ist, wird eine Laplace-Transformation der vorstehend beschriebenen Gleichung (7) durchgeführt, wobei der Laplace-Operator als s festgelegt wird, und die sich ergebenden Gleichung nach der Gierrate γ umgestellt. Dadurch erhält man die nachstehenden Gleichung (8) bis (10), und so erhält man die normative Gierrate γ(s) unter Verwendung derartiger Gleichungen. γ(s) = 1 / 1 + TpVs( δ(s) / L – KhGy(s))V (8) Kh = M / L²( Lr / Kf – Lf / Kr) (9) Tp = I / L²( 1 / Kf + 1 / Kr) (10)
Kh wie in der vorstehend beschriebenen Gleichung (9) wiedergegeben ist ein Stabilitätsfaktor, und Tp wie in der vorstehend beschriebenen Gleichung (10) wiedergegeben ist ein Koeffizient, der zur Fahrzeuggeschwindigkeit V des Systems mit Verzögerung erster Ordnung mit einer Zeitkonstante gehört, die von der Fahrzeuggeschwindigkeit abhängt, in anderen Worten ein Koeffizient, der in der ersten Ausführungsform als ein „konstanter Koeffizient der Lenkantwortzeit” bezeichnet wird. Solche Werte sind Parameter, die die Lenkantwort passend zur Gierbewegung des Fahrzeugs 1 charakterisieren und die Kurvenfahrtcharakteristik des Fahrzeugs 1 wiedergeben. Zudem ist die vorstehend beschriebene Gleichung (8) eine Gleichung, die zum Berechnen der Gierrate γ des Fahrzeugs 1 unter Verwendung des tatsächlichen Lenkwinkels δ des Vorderrads 6, der Fahrzeuggeschwindigkeit V und der Querbeschleunigung Gy verwendet wird. Wenn die Gierrate, die unter Verwendung dieses linearisierten Modells berechnet wird, als eine vorübergehende Gierrate γtr bezeichnet wird, ist die vorübergehende Gierrate γtr ein Wert der Verzögerung erster Ordnung bezüglich der stetigen normativen Gierrate, die in der nachstehenden Gleichung (11) wiedergegeben wird. γt = ( δ / L – KhGy)V (11)
Demgemäß kann in dem vorstehend beschriebenen Aufbau die vorübergehende Gierrate γtr unter Verwendung der nachstehenden Gleichung (12) passend zur vorstehend beschriebenen Gleichung (8) berechnet werden. γtr = 1 / 1 + TpVsγt = 1 / 1 + TpVs( δ / L – KhGy)V (12)
Wenn ein konzipierter Wert und ein tatsächlicher Wert des Stabilitätsfaktors durch Khde und Khre bezeichnet werden, wird eine Abweichung Δγt zwischen der stetigen normativen Gierrate γt und der erfassten Gierrate γ zu der Zeit der stetigen Kurvenfahrt des Fahrzeugs 1 durch die nachstehende Gleichung (13) wiedergegeben. Δγt = ( Vδ / L – KhdeGyV) – γ = ( Vδ / L – KhdeGyV) – ( Vδ / L – KhreGyV) = (Khre – Khde)GyV (13)
Wenn die Gierratenabweichung Δγt durch Multiplikation beider Seiten der vorstehend beschriebenen Gleichung (13) mit L/V in eine Abweichung Δδt des Lenkwinkels des Vorderrads 6 umgewandelt wird, wird die Abweichung Δδt des Lenkwinkels des Vorderrads 6 durch die nachstehende Gleichung (14) wiedergegeben. Die Abweichung Δδt des Lenkwinkels des Vorderrads 6 ist einer der Gierratenabweichungsindexwerte, die Indexwerte der Abweichung zwischen der stetigen normativen Gierrate γt und der erfassten Gierrate γ sind, und hängt nicht von der Fahrzeuggeschwindigkeit ab. Δδt = (Khre – Khde)GyL (14)
Demgemäß kann als ein Indexwert der Abweichung zwischen der stetigen normativen Gierrate γt und der erfassten Gierrate γ die Abweichung Δδt des Lenkwinkels des Vorderrads 6 unter Verwendung der Gleichung (14) berechnet werden. Durch Aufnehmen einer Variablen bzw. Steigung „Grade” (Khre – Khde) L der Beziehung der Abweichung Δδt des Lenkwinkels des Vorderrads 6 zu der Querbeschleunigung Gy, mit anderen Worten, der Beziehung zwischen der Querbeschleunigung Gy und der Abweichung Δδt des Lenkwinkels des Vorderrads 6, in einem orthogonalen Koordinatensystem unter Verwendung einer Methode kleinster Quadrate oder dergleichen passend zur Gleichung (14) ist zu verstehen, dass ein abgeschätzter Wert Khp des Stabilitätsfaktors unter Verwendung der nachstehenden Gleichung (15) aufgenommen werden kann. Khp = Khde + Grade/L (15)
Wenn Fehler der Nullpunktversätze des Sensors für die Gierrate γ, die Querbeschleunigung Gy und den Lenkwinkel δ des Vorderrads 6 des Fahrzeugs 1 jeweils durch γ0, Gγ0 und δ0 bezeichnet werden, sind erfasste Werte der Gierrate, der Querbeschleunigung und des Lenkwinkels des Vorderrads 6 des Fahrzeugs 1 jeweils γ + γ0, Gy + Gy0 und δ + δ0. Demgemäß ist die Abweichung Δγt zwischen der stetigen normativen Gierrate γt und der erfassten Gierrate zu der Zeit der stetigen Kurvenfahrt des Fahrzeugs 1 oder dergleichen durch die folgende Gleichung (16) wiedergegeben. Δγt = ( V(δ + δ0) / L – Khde(Gy + Gy0)V) – (γ + γ0) = ( V(δ + δ0) / L – Khde(Gy + Gy0)V) – ( Vδ / L – KhreGyV + γ0) = (Khre – Khde)GyV + Vδ0 / L – KhdeGy0L – γ0 (16)
4 ist ein erläuterndes Schaubild, das die Beziehung zwischen der Querbeschleunigung Gy und der Abweichung Δδt des Lenkwinkels des Vorderrads des Fahrzeugs veranschaulicht. Durch Umwandeln der Gierratenabweichung Δγt in die Abweichung Δδt des Lenkwinkels des Vorderrads 6 durch Multiplikation von L/V für beide Seiten der vorstehend beschriebenen Gleichung (16) wird die Abweichung Δδt des Lenkwinkels des Vorderrads 6 durch die nachstehende Gleichung (17) wiedergegeben. Die Beziehung zwischen der Querbeschleunigung Gy des Fahrzeugs 1 und der Abweichung Δδt des Lenkwinkels des Vorderrads 6, die durch die nachstehende Gleichung (17) wiedergegeben wird, ist wie in 4 dargestellt. Δδt = (Khre – Khde)GyL + δ0 – KhdeGy0L – γ0L / V (17)
In der vorstehend beschriebenen Gleichung (17) ändert sich γ0L/V passend zur Fahrzeuggeschwindigkeit, während δ0 – KhdeGy0L eine Konstante ist. Demgemäß ändert sich ein Abschnitt eines Schaubilds, das in 4 auf der senkrechten Achse wiedergegeben wird, passend zur Fahrzeuggeschwindigkeit V. Demgemäß ändert sich die Beziehung der Abweichung Δδt des Lenkwinkels des Vorderrads 6 bezüglich der Querbeschleunigung Gy passend zur Fahrzeuggeschwindigkeit, und demgemäß kann der Stabilitätsfaktor nicht mit hoher Genauigkeit in einem Fall abgeschätzt werden, in dem ein Fehler des Nullpunktversatzes des Sensors im erfassten Wert der Gierrate γ des Fahrzeugs 1 enthalten ist.
Zudem ist eine Gegenmaßnahme wie das Abschätzen eines Stabilitätsfaktors für jede Fahrzeuggeschwindigkeit oder dergleichen nötig, um die Abschätzungsgenauigkeit des Stabilitätsfaktors zu verbessern. Demgemäß ist eine Datenmenge von Gierraten γ und dergleichen groß, die für die Abschätzung des Stabilitätsfaktors benötigt werden, und es gibt ein Problem, dass die Berechnungslast zu der Zeit der Durchführung der Berechnung unter Verwendung der ECU 50 sehr groß ist und eine lange Zeit zum Abschätzen des Stabilitätsfaktors benötigt wird.
5 ist ein erläuterndes Schaubild, das die Beziehung zwischen der Querbeschleunigung Gyft des Fahrzeugs und einer Abweichung Δδtft des Lenkwinkels des Vorderrads veranschaulicht. Hier wird die Querbeschleunigung des Fahrzeugs 1, von der Komponenten einer ersten vorab festgelegten Frequenz oder einer geringeren Frequenz eliminiert wurden, durch Gyfy bezeichnet, und der Gierratenabweichungsindexwert, der die Abweichung des Lenkwinkels des Vorderrads 6 ist, von dem Komponenten einer zweiten vorab festgelegten Frequenz oder einer geringeren Frequenz eliminiert wurden, wird durch Δδtft bezeichnet. Wenn die ersten und zweiten vorab festgelegten Frequenzen Werte aufweisen, die wesentlich höher als die Geschwindigkeit der Änderung von γ0L/V sind, die von einer Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit V begleitet sind, ist ein Fehler Gy0 nicht in Gyft enthalten, und ein Fehler aufgrund eines Fehlers γ0 oder δ0 ist nicht in Δδtft enthalten. Demgemäß gilt die nachstehende Gleichung (18), die der vorstehend beschriebenen Gleichung (14) entspricht. Die Beziehung zwischen der Querbeschleunigung Gyft des Fahrzeugs 1 und der Abweichung Δδtft des Lenkwinkels des Vorderrads 6, die durch die nachstehende Gleichung (18) wiedergegeben wird, ist wie in 5 wiedergegeben, und eine gerade Linie, die durch die Gleichung (18) wiedergegeben wird, geht unabhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit V durch den Ursprung. Δδtft = (Khre – Khde)GyftL (18)
Demgemäß kann der abgeschätzte Wert Khp des Stabilitätsfaktors durch Aufnehmen eines abgeschätzten Werts Khp des Stabilitätsfaktors unter Verwendung der vorstehend beschriebenen Gleichung (15) unter Aufnahme einer Steigung (Khre – Khde) L der Beziehung der Abweichung Δδtft des Lenkwinkels des Vorderrads 6 zur Querbeschleunigung Gyft, mit anderen Worten, der Beziehung zwischen der Querbeschleunigung Gyft und der Abweichung Δδtft des Lenkwinkels des Vorderrads 6, im orthogonalen Koordinatensystem aufgenommen werden, ohne durch den Fehler des Nullpunktversatzes des Sensors beeinflusst zu sein. Demgemäß kann in dem vorstehend beschriebenen Aufbau der abgeschätzte Wert des Stabilitätsfaktors unter Verwendung der vorstehend beschriebenen Gleichung (15) durch Nutzen eines Verhältnisses der Abweichung Δδtft des Lenkwinkels des Vorderrads 6 zur Querbeschleunigung Gyft als der Steigung berechnet werden.
6 bis 8 geben Schaubilder wieder, die jeweils eine Zeitserienwellenform X, eine Zeitserienwellenform Y und eine Lissajous-Wellenform von X und Y veranschaulichen. Insbesondere veranschaulicht 6 einen Fall, in dem es keine Phasendifferenz zwischen zwei Zeitserienwellenformen X und Y gibt, 7 veranschaulicht einen Fall, in dem die Phase der Zeitserienwellenform Y der Phase der Zeitserienwellenform X hinterherhängt, und 8 veranschaulicht einen Fall, in dem die Phase der Zeitserienwellenform Y der der Zeitserienwellenform X voreilt. In 7 und 8 gibt eine dicke gestrichelte Linie eine Lissajous-Wellenform eines akkumulierten Werts von X und eines akkumulierten Werts von Y wieder. Wie in den 6 bis 8 veranschaulicht, kann das Verhältnis Y/X gemäß dem Verhältnis des akkumulierten Werts von Y zum akkumulierten Wert X selbst in einem Fall aufgenommen werden, in dem es eine Phasendifferenz zwischen den zwei Zeitserienwellenformen X und Y gibt, wobei der Einfluss derselben verringert wird. Demgemäß kann in dem vorstehend beschriebenen Aufbau der abgeschätzte Wert des Stabilitätsfaktors unter Verwendung der vorstehend beschriebenen Gleichung (15) durch Nutzen des Verhältnisses des akkumulierten Werts Δδtfta der Abweichung Δδtft des Lenkwinkels des Vorderrads 6 zum akkumulierten Wert Gyfta der Querbeschleunigung Gyft als die Steigung berechnet werden.
Wie vorstehend beschrieben wird ein Filtervorgang der Verzögerung erster Ordnung für die Abweichung Δδtft des Lenkwinkels des Vorderrads 6 und deren akkumulierten Wert Δδtfta durchgeführt, während der Fall zu der Zeit einer stetigen Kurvenfahrt des Fahrzeugs 1 beschrieben wurde, und ein Filtervorgang der Verzögerung erster Ordnung wird für die Querbeschleunigung Gyft und deren akkumulierten Wert Gyfta durchgeführt. In einem solchen Fall wird durch Konfigurieren der Zeitkonstanten der Filtervorgänge der Verzögerung erster Ordnung als gleich eine Steigung ähnlich wie in dem Fall der stetigen Kurvenfahrt des Fahrzeugs 1 auf der Grundlage der Werte nach dem Filtervorgang der Verzögerung erster Ordnung berechnet, und ein abgeschätzter Wert des Stabilitätsfaktors kann unter Verwendung der vorstehend beschriebenen Gleichung (15) berechnet werden.
Zudem kann der vorstehend beschriebene Aufbau so gestaltet sein, dass Komponenten einer ersten vorab festgelegten Frequenz oder einer tieferen Frequenz von der Querbeschleunigung des Fahrzeugs 1 durch einen Hochpassfiltervorgang eliminiert werden und Komponenten einer zweiten vorab festgelegten Frequenz oder einer geringeren Frequenz von dem Gierratenabweichungsindexwert durch einen Hochpassfiltervorgang eliminiert sind. Zudem können in dem vorstehend beschriebenen Aufbau die ersten und zweiten vorab festgelegten Frequenzen so konfiguriert sein, dass sie gleich sind.
Zudem kann in dem vorstehend beschriebenen Aufbau dann, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit durch V und der Abstand zwischen den Achsen des Fahrzeugs 1 durch L bezeichnet wird, ein Wert zur Berechnung vorgesehen sein, der durch Umwandeln der Abweichung zwischen der vorübergehenden Gierrate des Fahrzeugs 1 und der tatsächlichen Gierrate des Fahrzeugs 1 in eine Abweichung des Lenkwinkels des Vorderrads 6 aufgenommen wird, indem die Abweichung zwischen der vorübergehenden Gierrate des Fahrzeugs 1 und der tatsächlichen Gierrate des Fahrzeugs 1 mit L/V multipliziert wird. Zudem kann in dem vorstehend beschriebenen Aufbau in einem Fall, in dem der Grad der Konvergenz des abgeschätzten Werts des Stabilitätsfaktors hoch ist, das Totband der Bewegungssteuerung des Fahrzeugs 1 so geändert werden, dass es kleiner als das in einem Fall ist, in dem der Grad der Konvergenz des abgeschätzten Werts des Stabilitätsfaktors niedrig ist.
Während der Stabilitätsfaktor abgeschätzt wird, indem eine solche Berechnung zu der Zeit der Kurvenfahrt des Fahrzeugs 1 durchgeführt wird, wird gemäß der Fahrzeugsteuervorrichtung 2 dieser ersten Ausführungsform zusätzlich zu einem abgeschätzten Kh-Wert, der der abgeschätzte Wert des Stabilitätsfaktors ist, ein oberer und unterer Überwachungsgrenzwert, der obere und untere Grenzwerte des abgeschätzten Kh-Werts wiedergibt, von der Überwachungswerteinstelleinheit 58 eingestellt. In anderen Worten werden die oberen und unteren Grenzwerte durch die Überwachungswerteinstelleinheit 58, die in der Verarbeitungseinheit 51 der ECU 50 enthalten ist, auf den abgeschätzten Kh-Wert eingestellt. Die Werte des oberen und unteren Überwachungsgrenzwerts sind änderbar, und noch genauer sind sie dazu aufgebaut, passend zum Gewicht des Fahrzeugs 1 geändert zu werden. In anderen Worten ist die Überwachungswerteinstelleinheit 58 dazu aufgebaut, die Werte der oberen und unteren Grenzwerte des abgeschätzten Kh-Werts passend zum Gewicht des Fahrzeugs 1 zu ändern.
9 ist ein erläuterndes Schaubild, das sich auf einen oberen und unteren Überwachungsgrenzwert des Stabilitätsfaktors bezieht. Die Beschränkung bei einem oberen und unteren Überwachungsgrenzwert 80, der für den abgeschätzten Kh-Wert eingestellt ist, wird stärker gelockert, wenn das abgeschätzte Gewicht des Fahrzeugs 1 steigt. In anderen Worten wird in dem oberen und unteren Überwachungsgrenzwert 80 ein oberer Grenzwert 81, der als der obere Grenzwert des abgeschätzten Kh-Werts eingestellt ist, als größer eingestellt, wenn das Gewicht des Fahrzeugs 1 steigt. Andererseits wird in dem oberen und unteren Überwachungsgrenzwert 80 ein unterer Grenzwert 82, der als der untere Grenzwert des abgeschätzten Kh-Werts eingestellt ist, als kleiner eingestellt, wenn das Gewicht des Fahrzeugs 1 steigt. Der obere und untere Überwachungsgrenzwert 80 wird so eingestellt, dass er passend zum Gewicht des Fahrzeugs 1 wie vorstehend erläutert geändert wird, und wird in der Speichereinheit 70 der ECU 50 im Zustand eines Kennfelds gespeichert.
Wenn der Stabilitätsfaktor abgeschätzt wird, wird der obere und untere Überwachungsgrenzwert 80 durch Verwenden dieses Kennfelds von der Überwachungswerteinstelleinheit 58 eingestellt. In anderen Worten wird der obere und untere Überwachungsgrenzwert 80 von der Überwachungswerteinstelleinheit 58 auf einen Wert passend zum derzeitigen Gewicht des Fahrzeugs 1 eingestellt, weil der obere und untere Überwachungsgrenzwert 80 passend zum Gewicht des Fahrzeugs 1 geändert wird. Demgemäß werden die Werte des oberen und unteren Überwachungsgrenzwerts 80 auf Werte passend zum derzeitigen Gewicht des Fahrzeugs 1 eingestellt, und der abgeschätzte Kh-Wert, der der Wert des Stabilitätsfaktors ist, der durch die vorstehend beschriebene Berechnung abgeschätzt wird, und die Werte des oberen und unteren Überwachungsgrenzwerts 80 werden durch die Einheit 59 zur Verarbeitung oberer und unterer Grenzwerte miteinander verglichen, die in der Verarbeitungseinheit 51 der ECU 50 enthalten ist. Passend zu diesem Vergleich wird der abgeschätzte Kh-Wert in einem Fall zurückgesetzt, in dem der abgeschätzte Kh-Wert nicht im Bereich der Werte des oberen und unteren Überwachungsgrenzwerts 80 liegt.
10 ist ein Ablaufplan, der einen Ablauf zu der Zeit der Abschätzung des Stabilitätsfaktors unter Verwendung der Fahrzeugsteuervorrichtung nach der ersten Ausführungsform veranschaulicht. Als Nächstes wird eine Übersicht des Programmablaufs eines Falls beschrieben, in dem der Stabilitätsfaktor von der Fahrzeugsteuervorrichtung 2 nach dieser ersten Ausführungsform abgeschätzt wird. Der folgende Vorgang wird durchgeführt, indem er in einem vorab festgelegten Intervall zur Zeit der Steuerung jeder Einheit aufgerufen wird, wenn das Fahrzeug 1 fährt.
In einem Fall, in dem der Stabilitätsfaktor abgeschätzt wird, wenn das Fahrzeug 1 fährt, wird zuerst eine Berechnung zum Abschätzen des Gewichts des Fahrzeugs 1 durchgeführt (Schritt ST101). Diese Berechnung wird von der Gewichtsberechnungseinheit 56 durchgeführt, die in der Verarbeitungseinheit 51 der ECU 50 enthalten ist. Hier sind bei der Beschreibung einer Technik zur Berechnung des Gewichts, wobei das Gewicht des Fahrzeugs 1 durch M bezeichnet wird, die Beschleunigung des Fahrzeugs 1 durch α bezeichnet wird, die Antriebskraft des Fahrzeugs 1 durch Fd bezeichnet wird, der Fahrtwiderstand des Fahrzeugs 1 durch Fr bezeichnet wird, die Schwerebeschleunigung durch g bezeichnet wird und der Straßengrad durch Θ bezeichnet wird, die Bewegungsgleichungen des Fahrzeugs 1 in der Richtung nach vorne/hinten bzw. in Längsrichtung die nachstehenden Gleichungen (19) und (20). M × α = Fd – Fr – MgsinΘ (19) M = (Fd – Fr)/(α + gsinΘ) (20)
Wenn das Fahrzeug 1 fährt, werden Erfassungsergebnisse, die von den Sensoren aufgenommen werden, von der Einheit 52 zur Aufnahme des Fahrzustands als der Fahrzustand des Fahrzeugs 1 aufgenommen, unter Verwendung dieses Fahrzustands wird der Fahrzustand von der Einheit 55 zur Berechnung des Fahrzustands berechnet, die in der Verarbeitungseinheit 51 der ECU 50 enthalten ist, und das Gewicht des Fahrzeugs 1 wird von der Gewichtsberechnungseinheit 56 unter Verwendung des Ergebnisses der Berechnung berechnet.
Die Einheit 55 zur Berechnung des Fahrzustands speichert beispielsweise die Beziehung zwischen einer Maschinenleistung, dem Grad der Öffnung des Drosselventils und der Drehzahl der Maschine in der Speichereinheit 70 der ECU 50 vorab als ein Kennfeld, liest eine Maschinenleistung aus dem Kennfeld passend zu einer Eingabe eines Öffnungsgrads des Drosselventils und der Drehzahl der Maschine, nimmt eine Abgabeleistung an die Antriebsräder auf der Grundlage des Übersetzungsverhältnisses der Leistungsübertragungsvorrichtung auf und berechnet eine Antriebskraft Fd des Fahrzeugs 1 an den Antriebsrädern auf der Grundlage des effektiven Radius der Fahrzeugräder 5 und dergleichen.
Hier ist der Fahrtwiderstand Fr eine Summe des Reibwiderstands wie eines Rollwiderstands, der von der Fahrzeuggeschwindigkeit nicht beeinflusst wird, und eines Luftwiderstands, der im Wesentlichen proportional zum Quadrat der Fahrzeuggeschwindigkeit ist. Demgemäß wird die Charakteristik des Fahrtwiderstands Fr des Fahrzeugs 1 vorab aufgenommen und in der Speichereinheit 70 gespeichert, und um den Fahrtwiderstand Fr zu erhalten, wird ein zugehöriger Fahrtwiderstand Fr unter Verwendung des Erfassungsergebnisses abgeleitet, das von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 41 aufgenommen wird.
Hier kann der Rollwiderstand durch Einstellen eines repräsentativen Werts des Gewichts des Fahrzeugs 1 (beispielsweise eines Mittelwerts des sich verändernden Gewichts des Fahrzeugs 1, der durch ein Experiment oder dergleichen aufgenommen wird) noch genauer abgeschätzt werden, während der Rollwiderstand als Teil des Fahrtwiderstands Fr vom Gewicht des Fahrzeugs 1 abhängt. In einem Fall, in dem die Veränderung des Gewichts des Fahrzeugs 1 groß ist und ein Fehler aufgrund des Rollwiderstands in dem Verfahren des Einstellens eines repräsentativen Werts des Gewichts des Fahrzeugs 1 groß ist, ist es zu bevorzugen, dass die Bewegungsgleichungen so festgelegt sind, dass der Rollwiderstand eine lineare Funktion des Gewichts M des Fahrzeugs 1 ist.
Zudem wird die Beschleunigung α des Fahrzeugs 1 durch die Einheit 55 zur Berechnung des Fahrzustands als eine Ableitung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1 berechnet, die vom Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 41 erfasst wird. Die Beschleunigung α kann unter Verwendung einer anderen Technik aufgenommen werden, und beispielsweise kann ein (in der Figur nicht veranschaulichter) Vorwärts-/Rückwärtsbeschleunigungssensor, der die Beschleunigung des Fahrzeugs 1 in der Vorwärts-/Rückwärtsrichtung erfasst, im Fahrzeug 1 angebracht sein, und die Beschleunigung α kann auf der Grundlage eines Erfassungsergebnisses aufgenommen werden, das von diesem Vorwärts-/Rückwärtsbeschleunigungssensor aufgenommen wird.
Zudem kann in der ECU 50 ein Filter enthalten sein, der Rauschen eliminiert, das Signale überlappt, welche die Nettoantriebskraft F, die auf der Grundlage des Erfassungsergebnisses berechnet wird, das von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 41 oder dergleichen aufgenommen wird, und die Beschleunigung α wiedergeben, die auf der Grundlage des Erfassungsergebnisses berechnet wird, das von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 41 aufgenommen wird, und das Rauschen, das in den Signalen enthalten ist, wird unter Verwendung dieses Filters eliminiert. Beispielsweise ist in der ECU 50 ein Tiefpassfilter enthalten, der ein Filter ist, der ein Band oberhalb und einschließlich einer vorab festgelegten Frequenz eliminiert, um Hochfrequenzrauschen zu unterdrücken, das in Signalen überlappt, die die Nettoantriebskraft F und die Beschleunigung α wiedergeben. Wenn der Fahrzustand des Fahrzeugs 1 berechnet wird, können Bewegungsgleichungen aufgenommen werden, die nicht durch Hochfrequenzrauschen beeinflusst werden, indem ein Band oberhalb und einschließlich einer vorab festgelegten Frequenz so eliminiert wird, dass Hochfrequenzrauschen aus den Signalen unterdrückt wird, das in der Nettoantriebskraft F und der Beschleunigung α auftritt, indem dieser Tiefpassfilter verwendet wird. Zudem wird ein geeigneter Wert für die Grenzfrequenz des Tiefpassfilters durch ein Experiment oder dergleichen eingestellt.
Zudem ist in der ECU 50 ein Kantenfilter enthalten, der ein Filter ist, der ein vorab festgelegtes Frequenzband eliminiert, um Rauschen aufgrund einer Drehschwingung der Drehachse des Antriebssystems zu unterdrücken, das die Signale überlappt, die die Nettoantriebskraft F und die Beschleunigung α wiedergeben. Wenn die Maschine angetrieben wird, wird eine Drehschwingung in der Drehachse des Antriebssystems erzeugt, das durch die Maschine aufgebaut ist, und an die Antriebsräder übertragen, und diese Drehschwingung kommt in Resonanz, wenn die Drehung mit der Eigenfrequenz der Drehachse zusammenfällt und die Signale als Rauschen überlappt, welche die Nettoantriebskraft F und die Beschleunigung α wiedergeben. Demgemäß können unter Verwendung des Kantenfilters, der ein vorab festgelegtes Frequenzband eliminiert, das zur Eigenfrequenz der Drehachse dieses Antriebssystems passt, Bewegungsgleichungen aufgenommen werden, die von der Schwingung der Drehachse des Antriebssystems nicht beeinflusst werden. Zudem wird das Frequenzband, das unter Verwendung des Kantenfilters eliminiert wird, auf der Grundlage der Eigenschaften (Eigenschaften wie eine Drehfederkonstante und ein Trägheitsmoment) der Drehachse des Antriebssystems eingestellt.
Zudem ist in der ECU 50 ein Hochpassfilter enthalten, der ein Filter ist, der ein Band unterhalb und einschließlich einer vorab festgelegten Frequenz eliminiert, um Rauschen zu eliminieren, das aufgrund von Änderungen des Zustands bzw. der Steigung der Straße erzeugt wird, auf der das Fahrzeug 1 fährt. In anderen Worten ist die Änderung der Straßensteigung eine vergleichsweise sanfte Änderung, während die Straßensteigung nicht konstant ist, aber sich allgemein ändert, und die Änderung der Straßensteigung beeinflusst nur einen niedrige Frequenzkomponente der Beschleunigung α. Demgemäß können durch Eliminieren von Signalen einer vorab festgelegten Frequenz oder einer geringeren Frequenz aus den Signalen, welche die Beschleunigung α und die Nettoantriebskraft F wiedergeben, Bewegungsgleichungen, die nicht von der Steigung beeinflusst sind, selbst in einem Fall aufgenommen werden, in dem sich die Steigung der Straße ändert. Zudem kann durch Eliminieren von Signalen unterhalb und einschließlich einer vorab festgelegten Frequenz unter Verwendung eines Hochpassfilters auch eine Gleichstromkomponente eliminiert werden, und demgemäß kann der Einfluss der Straßensteigung selbst dann eliminiert werden, wenn die Straßensteigung konstant ist. Als eine Grenzfrequenz des Hochpassfilters zum Eliminieren des Einflusses der Straßensteigung wird beispielsweise ungefähr 1 Hz auf der Grundlage der Änderung der Straßensteigung eingestellt, die in der Regierungsanweisung über die Straßenkonzeptionsstandards definiert ist. Die Grenzfrequenz ist jedoch nicht darauf beschränkt, sondern ein geeigneter Wert kann dafür durch einen Fahrtest oder dergleichen bestimmt werden.
Zudem werden Fehler, die nicht unter Verwendung des Tiefpassfilters, des Kantenfilters und des Hochpassfilters eliminiert werden können, sequenziell unter Verwendung eines bekannten Verfahrens wie eines Verfahrens der kleinsten Quadrate eliminiert, wodurch das Gewicht M des Fahrzeugs 1 abgeschätzt werden kann. Auf diese Weise wird der Fahrzustand des Fahrzeugs 1 von der Einheit 55 zur Berechnung des Fahrzustands auf der Grundlage des Erfassungsergebnisses berechnet, das von jedem Sensor aufgenommen wird, und Gleichungen (19) und (20) der Bewegungsgleichungen werden von der Gewichtsberechnungseinheit 56 unter Verwendung jedes Werts des Fahrzustands des Fahrzeugs 1 berechnet, aus dem Rauschen durch die jeweiligen Filter eliminiert wurden, wodurch das Gewicht M des Fahrzeugs 1 als ein abgeschätztes Gewicht abgeschätzt wird.
Als Nächstes wird bestimmt, ob die Gewichtsabschätzungsberechnung abgeschlossen ist oder nicht (Schritt ST102). Diese Bestimmung wird von der Einheit 57 zur Bestimmung des Berechnungszustands durchgeführt, die in der Verarbeitungseinheit 51 der ECU 50 enthalten ist. Die Einheit 57 zur Bestimmung des Berechnungszustands bestimmt, ob die Berechnung zum Abschätzen des Gewichts des Fahrzeugs 1 abgeschlossen wurde oder nicht, indem sie den Zustand der Gewichtsberechnung der Gewichtsberechnungseinheit 56 erfasst.
In einem Fall, in dem bei dieser Bestimmung festgestellt wird, dass die Gewichtsabschätzungsberechnung abgeschlossen wurde (Schritt ST102: Ja-Entscheidung), wird als Nächstes ein Überwachungswert des abgeschätzten Kh-Werts gemäß dem abgeschätzten Gewichtswert eingestellt (Schritt ST103). Das Einstellen des Überwachungswerts wird von der Überwachungswerteinstelleinheit 58 durchgeführt, die in der Verarbeitungseinheit 51 der ECU 50 enthalten ist. In der Speichereinheit 70 der ECU 50 wird der obere und untere Überwachungsgrenzwert 80 (siehe 9) des abgeschätzten Kh-Werts gespeichert, der ein abgeschätzter Wert ist, der durch den Berechnungsvorgang zum Abschätzen des Stabilitätsfaktors berechnet wird. Wenn der Berechnungsvorgang zum Abschätzen des Gewichts des Fahrzeugs 1 durchgeführt wird, wird der Überwachungswert des abgeschätzten Kh-Werts auf der Grundlage des abgeschätzten Gewichts des Fahrzeugs 1 und des oberen und unteren Überwachungsgrenzwerts 80 eingestellt, der in der Speichereinheit 70 gespeichert ist.
Um den oberen und unteren Überwachungsgrenzwert 80 zu beschreiben, werden in dem oberen und unteren Überwachungsgrenzwert 80 ein oberer Grenzwert 81 und ein unterer Grenzwert 82 des abgeschätzten Kh-Werts passend zum Gewicht des Fahrzeugs 1 eingestellt. Genauer erläutert wird der obere Grenzwert 81 des oberen und unteren Überwachungsgrenzwerts 80 so eingestellt, dass er ansteigt, wenn das Gewicht des Fahrzeugs 1 steigt, und der untere Grenzwert 82 des oberen und unteren Überwachungsgrenzwerts 80 wird so eingestellt, dass er fällt, wenn das Gewicht des Fahrzeugs 1 steigt. In anderen Worten wird der obere und untere Überwachungsgrenzwert 80 des abgeschätzten Kh-Werts so eingestellt, dass der obere Grenzwert 81 und der untere Grenzwert 82 weiter voneinander getrennt sind, wenn das Gewicht des Fahrzeugs 1 steigt, und wird in der Speichereinheit 70 gespeichert.
Das Einstellen des oberen und unteren Überwachungsgrenzwerts 80 des abgeschätzten Kh-Werts wird beispielsweise durch Messen der Beziehung zwischen dem Gewicht des Fahrzeugs 1 und dem Stabilitätsfaktor vorab und Abbilden der Beziehung als ein Kennfeld durchgeführt, und der obere und untere Überwachungsgrenzwert 80, der als das Kennfeld abgebildet ist, wird in der Speichereinheit 70 gespeichert. Zudem ist in der Speichereinheit 70 der ECU 50 ein festgelegtes Gewicht GVW gespeichert, das ein festgelegter Wert des Gewichts ist, das in einem Fall verwendet wird, in dem der Berechnungsvorgang zum Abschätzen des Gewichts des Fahrzeugs 1 nicht abgeschlossen ist, und das ein vorab eingestellter Gewichtswert ist. Bezüglich dieses festgelegten Gewichts GVW wird beispielsweise ein Gewicht zu der Zeit einer maximalen Ladekapazität bzw. ein maximal zulässiges Gesamtgewicht des Fahrzeugs 1 als das festgelegte Gewicht GVW eingestellt.
Die Überwachungswerteinstelleinheit 58 vergleicht das abgeschätzte Gewicht des Fahrzeugs 1, das von der Gewichtsberechnungseinheit 56 berechnet wurde, mit dem Kennfeld des oberen und unteren Überwachungsgrenzwerts 80, der in der Speichereinheit 70 gespeichert ist, und legt den oberen und unteren Überwachungsgrenzwert 80 des abgeschätzten Kh-Werts passend zum abgeschätzten Gewicht fest. In anderen Worten wird der Überwachungswert des abgeschätzten Kh-Werts eingestellt, indem der obere Grenzwert 81 und der untere Grenzwert 82 des abgeschätzten Kh-Werts auf der Grundlage des von der Gewichtsberechnungseinheit 56 berechneten abgeschätzten Gewichts und des in der Speichereinheit 70 gespeicherten oberen und unteren Überwachungsgrenzwerts 80 eingestellt werden. Beispielsweise wird in einem Fall, in dem PW als das abgeschätzte Gewicht berechnet wird, das Einstellen des Überwachungswerts so durchgeführt, dass ein Bereich zwischen dem oberen Grenzwert 81 und dem unteren Grenzwert 82 eines Falls, in dem das abgeschätzte Gewicht PW ist, als der festgelegte Überwachungswertbereich 83 eingestellt wird, der ein Überwachungswertbereich des abgeschätzten Kh-Werts für das abgeschätzte Gewicht ist. Auf diese Weise ändert die Überwachungswerteinstelleinheit 58 die oberen und unteren Grenzwerte des abgeschätzten Kh-Werts auf der Grundlage des Ergebnisses der Berechnung des Gewichts des Fahrzeugs 1 und legt diese fest.
Andererseits wird in einem Fall, in dem als die Bestimmung, die von der Einheit 57 zur Bestimmung des Berechnungszustands durchgeführt wird, bestimmt wird, dass die Gewichtsabschätzungsberechnung nicht abgeschlossen wurde (Schritt ST102: keine Bestimmung), als Nächstes die Überwachungswerteinstellung des festgelegten Werts des abgeschätzten Kh-Werts von der Überwachungswerteinstelleinheit 58 durchgeführt (ST104). Genauer beschrieben stellt die Überwachungswerteinstelleinheit 58 das festgelegte Gewicht GVW als das Gewicht des Fahrzeugs 1 ein und führt eine Überwachungswerteinstellung des abgeschätzten Kh-Werts auf der Grundlage des festgelegten Gewichts GVW und des oberen und unteren Überwachungsgrenzwerts 80 in einem Fall durch, in dem die Einheit 57 zur Bestimmung des Berechnungszustands bestimmt, dass die Gewichtsabschätzungsberechnung nicht abgeschlossen wurde. In anderen Worten werden der obere Grenzwert 81 und der untere Grenzwert 82 des abgeschätzten Kh-Werts eines Falls, in dem das Gewicht des Fahrzeugs 1 das festgelegte Gewicht GWV ist, als die oberen und unteren Grenzwerte des abgeschätzten Kh-Werts eingestellt. In anderen Worten wird die Überwachungswerteinstellung so durchgeführt, dass ein Bereich zwischen dem oberen Grenzwert 81 und dem unteren Grenzwert 82 eines Falls, in dem das abgeschätzte Gewicht das festgelegte Gewicht GVW ist, als ein festgelegter Überwachungswertbereich 84 eingestellt wird, der ein Überwachungswertbereich des abgeschätzten Kh-Werts für das festgelegte Gewicht GVW ist.
Weil dieses festgelegte Gewicht GVW einen festgelegten Wert aufweist, weist der obere und untere Überwachungsgrenzwert 80, der unter Verwendung des festgelegten Gewichts GVW eingestellt ist, festgelegte Werte auf. Demgemäß stellt in anderen Worten die Überwachungswerteinstelleinheit 58 den Überwachungswert des abgeschätzten Kh-Werts durch Einstellen des festgelegten Werts, der vorab als der obere und untere Überwachungsgrenzwert 80 bestimmt wird, als den festgelegten Wert in einem Fall ein, in dem die Abschätzung des Gewichts des Fahrzeugs 1 durch die Gewichtsberechnungseinheit 56 nicht abgeschlossen wurde, wenn der obere und untere Überwachungsgrenzwert 80 eingestellt ist.
Wenn die Überwachungswerteinstellung des abgeschätzten Kh-Werts von der Überwachungswerteinstelleinheit 58 durchgeführt wird (Schritte ST103 und ST104), wird als Nächstes ein Vorgang zum Berechnen eines abgeschätzten Kh-Werts durchgeführt (Schritt ST105). Der Vorgang zum Berechnen des abgeschätzten Kh-Werts wird von der Einheit 55 zur Berechnung des Fahrzustands durchgeführt. Die Einheit 55 zur Berechnung des Fahrzustands führt den Berechnungsvorgang der vorstehend beschriebenen Gleichungen (1) bis (18) unter Verwendung von Informationen über das abgeschätzte Gewicht des Fahrzeugs 1, das von der Gewichtsberechnungseinheit 56 berechnet wird, oder das festgelegte Gewicht GVW und den Fahrzustand wie die Fahrzeuggeschwindigkeit und die Gierrate durch, die von der Einheit 52 zur Aufnahme des Fahrzustands aufgenommen wurden. Demgemäß wird der Vorgang zum Berechnen des abgeschätzten Kh-Werts, in anderen Worten des abgeschätzten Werts Khp des Stabilitätsfaktors, durchgeführt, und die Einheit 55 zur Berechnung des Fahrzustands berechnet den abgeschätzten Kh-Wert durch Berechnen des abgeschätzten Werts Khp des Stabilitätsfaktors und schätzt die Kurvenfahrtcharakteristik des Fahrzeugs 1 ab.
Als Nächstes wird ein Vorgang zum Überwachen des abgeschätzten Kh-Werts durchgeführt (Schritt ST106). Dieser Überwachungsvorgang wird von der Einheit 59 zur Verarbeitung oberer und unterer Grenzwerte auf der Grundlage des oberen und unteren Überwachungsgrenzwerts 80 durchgeführt, der von der Überwachungswerteinstelleinheit 58 eingestellt wurde. Genauer beschrieben wird der abgeschätzte Kh-Wert in einem Fall, in dem der abgeschätzte Kh-Wert, der von der Einheit 55 zur Berechnung des Fahrzustands berechnet wird, außerhalb des Bereichs des oberen und unteren Grenzwerts 80 liegt, der von der Überwachungswerteinstelleinheit 58 eingestellt wird, in anderen Worten außerhalb des eingestellten Überwachungswertbereichs 83 oder des festgelegten Überwachungswertbereichs 84, durch die Einheit 59 zur Verarbeitung oberer und unterer Grenzwerte als der Wert des oberen und unteren Überwachungsgrenzwerts 80 eingestellt.
In anderen Worten wird der Wert des abgeschätzten Kh-Werts in einem Fall, in dem der abgeschätzte Kh-Wert, der von der Einheit 55 zur Berechnung des Fahrzustands berechnet wird, größer als der obere Grenzwert 81 des oberen und unteren Überwachungsgrenzwerts 80 ist, von der Einheit 59 zur Verarbeitung oberer und unterer Grenzwerte als der obere Grenzwert 81 des oberen und unteren Überwachungsgrenzwerts 80 eingestellt. Andererseits wird der Wert des abgeschätzten Kh-Werts in einem Fall, in dem der berechnete abgeschätzte Kw-Wert kleiner als der untere Grenzwert 82 des oberen und unteren Überwachungsgrenzwerts 80 ist, von der Einheit 59 zur Verarbeitung oberer und unterer Grenzwerte als der untere Grenzwert 82 des oberen und unteren Überwachungsgrenzwerts 80 eingestellt. In anderen Worten wird der abgeschätzte Kh-Wert in einem Fall zurückgesetzt, in dem der abgeschätzte Kh-Wert außerhalb des eingestellten Überwachungswertbereichs 83 oder außerhalb des festgelegten Überwachungswertbereichs 84 liegt. Demgemäß ist der abgeschätzte Kh-Wert so vorgesehen, dass er in dem Bereich zwischen oberem und unterem Überwachungsgrenzwerts 80 liegt.
Wenn der abgeschätzte Kh-Wert innerhalb des Bereichs des oberen und unteren Überwachungsgrenzwerts 80 liegt, in anderen Worten innerhalb des eingestellten Überwachungswertbereichs 83 oder des festgelegten Überwachungswertbereichs 84, verlässt der Vorgang diesen Programmablauf, und die Verhaltenssteuerung des Fahrzeugs 1 wird unter Verwendung des abgeschätzten Kh-Werts von der Verhaltenssteuereinheit 54 durchgeführt. In anderen Worten wird die Verhaltenssteuerung des Fahrzeugs 1 von der Verhaltenssteuereinheit 54 auf der Grundlage des abgeschätzten Kh-Werts nach dem Vorgang zum Einstellen des abgeschätzten Kh-Werts in den Bereich der oberen und unteren Grenzwerte unter Verwendung der Einheit 59 zur Verarbeitung oberer und unterer Grenzwerte durchgeführt. Demgemäß wird die Verhaltenssteuerung des Fahrzeugs 1 durchgeführt, während eine Steuergröße zu der Zeit des Durchführens der Verhaltenssteuerung so beibehalten wird, dass sie sich in einem vorab festgelegten Bereich befindet.
In der Fahrzeugsteuervorrichtung 2 nach der ersten Ausführungsform wie vorstehend beschrieben wird der obere und untere Überwachungsgrenzwert 80 des abgeschätzten Kh-Werts auf der Grundlage des Gewichts des Fahrzeugs 1 eingestellt, das von der Gewichtsberechnungseinheit 56 abgeschätzt wird, und der abgeschätzte Kh-Wert, der von der Einheit 55 zur Berechnung des Fahrzustands abgeschätzt wird, wird von der Einheit 59 zur Verarbeitung oberer und unterer Grenzwerte in den Bereich des oberen und unteren Überwachungsgrenzwerts 80 gesetzt. Demgemäß kann der Bereich eines abgeschätzten Werts zu der Zeit des Abschätzens des Stabilitätsfaktors auf der Grundlage des Fahrzustands des Fahrzeugs 1 und dergleichen beschränkt sein. Als ein Ergebnis kann die Abschätzungsgenauigkeit des abgeschätzten Werts des Stabilitätsfaktors verbessert werden.
Zudem kann wie vorstehend beschrieben der abgeschätzte Kh-Wert durch Beschränken des Bereichs des abgeschätzten Kh-Werts zu der Zeit des Abschätzens des Stabilitätsfaktors und Verbessern der Abschätzungsgenauigkeit des Stabilitätsfaktors selbst in einem Fall in einen vorab festgelegten Bereich eingestellt sein, in dem durch jeden Sensor eine fehlerhafte Erfassung durchgeführt wird. Als ein Ergebnis kann eine geeignete Verhaltenssteuerung durchgeführt werden und die Stabilität kann verlässlich sichergestellt werden, wenn das Fahrzeug 1 fährt, weil die Steuergröße zu der Zeit der Durchführung der Verhaltenssteuerung des Fahrzeugs 1 in einen vorab festgelegten Bereich gesetzt sein kann.
Zudem stellt die Überwachungswerteinstelleinheit 58 in einem Fall, in dem die Abschätzung des Gewichts des Fahrzeugs 1 nicht abgeschlossen ist, wenn der obere und untere Überwachungsgrenzwert 80 eingestellt wird, das festgelegte Gewicht GVW auf das Gewicht des Fahrzeugs 1 ein, wodurch der obere und untere Überwachungsgrenzwert 80 auf festgelegte Werte eingestellt ist. Demgemäß kann selbst in einem Fall, in dem die Abschätzung des Gewichts des Fahrzeugs 1 nicht abgeschlossen ist, der Bereich des abgeschätzten Kh-Werts zu der Zeit der Abschätzung des Stabilitätsfaktors beschränkt werden, wodurch die Abschätzungsgenauigkeit des Stabilitätsfaktors sicher verbessert werden kann.
[Zweite Ausführungsform]
Während eine Fahrzeugsteuervorrichtung 2 nach einer zweiten Ausführungsform beinahe denselben Aufbau wie die Fahrzeugsteuervorrichtung 2 nach der ersten Ausführungsform aufweist, gibt es ein Merkmal, dass der Überwachungsvorgang für den abgeschätzten Wert des Gewichts des Fahrzeugs 1 durchgeführt wird. Die anderen Aufbauten sind dieselben wie jene der ersten Ausführungsform, und daher wird eine Beschreibung derselben nicht durchgeführt, während ihnen jeweils dieselben Bezugszeichen zugeordnet sind.
Die Fahrzeugsteuervorrichtung 2 nach der zweiten Ausführungsform kann ähnlich der Fahrzeugsteuervorrichtung 2 nach der ersten Ausführungsform die Verhaltenssteuerung unter Verwendung einer in dem Fahrzeug 1 angebrachten ECU 50 zu einer Zeit durchführen, zu der das Fahrzeug 1 fährt. Wenn die Verhaltenssteuerung zu der Zeit, zu der das Fahrzeug 1 fährt, auf der Grundlage des Zustands des Fahrzeugs 1 durchgeführt wird, führt die Fahrzeugsteuervorrichtung 2 nach der zweiten Ausführungsform unterschiedlich zur Fahrzeugsteuervorrichtung 2 nach der ersten Ausführungsform den Überwachungsvorgang für einen abgeschätzten Wert des Gewichts des Fahrzeugs 1 durch. In anderen Worten führt in der Verhaltenssteuerung zu der Zeit, zu der das Fahrzeug 1 fährt, die Fahrzeugsteuervorrichtung 2 nach dieser zweiten Ausführungsform den Überwachungsvorgang für einen abgeschätzten Wert des Gewichts so durch, dass die Steuergröße zu der Zeit der Durchführung der Verhaltenssteuerung in einem vorab festgelegten Bereich gehalten wird, indem die Abschätzungsgenauigkeit des Gewichts verbessert wird, um eine Steuergröße zu berechnen, die die das Gewicht des Fahrzeugs 1 umfasst.
Demgemäß ändert in der Fahrzeugsteuervorrichtung 2 nach dieser zweiten Ausführungsform eine Überwachungswerteinstelleinheit 58 mindestens entweder den oberen Grenzwert oder den unteren Grenzwert des Gewichts des Fahrzeugs 1 auf der Grundlage der Kurvenfahrtcharakteristik des Fahrzeugs 1, die von einer Einheit 55 zur Berechnung des Fahrzustands abgeschätzt wird, und stellt diesen ein, und eine Einheit 59 zur Verarbeitung oberer und unterer Grenzwerte führt einen Vorgang zur Einstellung des Gewichts, das von der Gewichtsberechnungseinheit 56 abgeschätzt wird, in den Bereich der oberen und unteren Grenzwerte durch, die von der Überwachungswerteinstelleinheit 58 eingestellt sind.
11 ist ein Ablaufplan, der einen Ablauf zu der Zeit der Abschätzung des Gewichts des Fahrzeugs unter Verwendung der Fahrzeugsteuervorrichtung nach der zweiten Ausführungsform veranschaulicht. Nun wird eine Übersicht des Verarbeitungsablaufs in einem Fall beschrieben, in dem das Gewicht des Fahrzeugs 1 zu der Zeit der Durchführung der Verhaltenssteuerung der Fahrzeugsteuervorrichtung 2 nach dieser zweiten Ausführungsform abgeschätzt wird. Wenn das Gewicht zu der Zeit abgeschätzt wird, zu der das Fahrzeug 1 fährt, wird zuerst eine Berechnung zum Abschätzen des Stabilitätsfaktors Kh und des konstanten Koeffizienten Tp der Lenkantwortzeit durchgeführt (Schritt ST201). Dieser Berechnungsvorgang wird von der Einheit 55 zur Berechnung des Fahrzustands unter Verwendung der vorstehend beschriebenen Gleichungen (1) bis (18) durchgeführt, die in einer Verarbeitungseinheit 51 der ECU 50 enthalten ist. Hier wird in den vorstehend beschriebenen Gleichungen (1) bis (18) das Gewicht des Fahrzeugs 1 in einem Zustand, in dem sich so viele Personen, dass sie zu einer maximalen Zahl der regulären Besetzung passen, in dem Fahrzeug befinden, so dass es eine maximale Beladungskapazitätsgröße bzw. eine zulässige Zuladung trägt, als das Gewicht M verwendet, während der Stabilitätsfaktor Kh und der konstante Koeffizient Tp der Lenkantwortzeit unter Verwendung des Gewichts M des Fahrzeugs 1 berechnet werden. Demgemäß schätzt die Einheit 55 zur Berechnung des Fahrzustands den Stabilitätsfaktor Kh und den konstanten Koeffizienten Tp der Lenkantwortzeit ab.
Als Nächstes wird bestimmt, ob die Berechnung zur Abschätzung des Stabilitätsfaktors Kh abgeschlossen wurde oder nicht (Schritt ST202). Diese Bestimmung wird durch die Einheit 57 zur Bestimmung des Berechnungszustands durchgeführt. Die Einheit 57 zur Bestimmung des Berechnungszustands bestimmt, ob die Berechnung abgeschlossen wurde oder nicht, indem sie den Abschätzungsberechnungszustand des Stabilitätsfaktors Kh in der Gewichtsberechnungseinheit 56 erfasst.
In einem Fall, in dem bestimmt wird, dass die Abschätzungsberechnung des Stabilitätsfaktors Kh in dieser Bestimmung abgeschlossen wurde (Schritt ST202: Ja-Urteil), wird als Nächstes ein Überwachungswert des abgeschätzten Gewichts durch eine Überwachungswerteinstelleinheit 58 eingestellt (Schritt ST203). Das Einstellen des Überwachungswerts wird von der Überwachungswerteinstelleinheit 58 auf der Grundlage der Beziehung zwischen dem in der Speichereinheit 70 der ECU 50 gespeicherten abgeschätzten Gewicht und dem abgeschätzten Kh-Wert, und der Beziehung zwischen dem abgeschätzten Gewicht und einem abgeschätzten Tp-Wert durchgeführt, der ein abgeschätzter Wert des konstanten Koeffizienten Tp der Lenkantwortzeit ist.
12 ist ein erläuterndes Schaubild zur Zeit des Einstellens eines Überwachungswerts des abgeschätzten Gewichts unter Verwendung des Stabilitätsfaktors. In der Speichereinheit 70 der ECU 50 wird der obere und untere Überwachungsgrenzwert 80 des abgeschätzten Kh-Werts für das abgeschätzte Gewicht als ein Kennfeld gespeichert, und das Kennfeld wird beim Einstellen eines Überwachungswerts des abgeschätzten Gewichts unter Verwendung des abgeschätzten Kh-Werts verwendet. Genauer beschrieben wird ein abgeschätztes Gewicht, das zu dem abgeschätzten Kh-Wert passt, der von der Einheit 55 zur Berechnung des Fahrzustands am oberen Grenzwert 81 des oberen und unteren Überwachungsgrenzwerts 80 berechnet wird, als ein Gewicht M1 eingestellt. In anderen Worten stellt die Überwachungswerteinstelleinheit 58 ein abgeschätztes Gewicht am Schnittpunkt des oberen Grenzwerts 81 des oberen und unteren Überwachungsgrenzwerts 80 in dem in der Speichereinheit 70 gespeicherten Kennfeld des oberen und unteren Überwachungsgrenzwerts 80 mit dem berechneten abgeschätzten Kh-Wert als das Gewicht M1 ein. Beispielsweise wird in einem Fall, in dem PKh als der abgeschätzte Kh-Wert berechnet wird, ein abgeschätztes Gewicht, für das der abgeschätzte Kh-Wert PKh an dem oberen Grenzwert 81 des oberen und unteren Überwachungsgrenzwerts 80 ist, als das Gewicht M1 eingestellt.
13 ist ein erläuterndes Schaubild zu der Zeit des Einstellens eines Überwachungswerts des abgeschätzten Gewichts unter Verwendung des konstanten Koeffizienten der Lenkantwortzeit. In der Speichereinheit 70 der ECU 50 wird ein oberer und unterer Überwachungsgrenzwert 85 des abgeschätzten Tp-Werts für das abgeschätzte Gewicht als ein Kennfeld gespeichert, und die Überwachungswerteinstelleinheit 58 führt außerdem das Einstellen des Überwachungswerts des abgeschätzten Gewichts unter Verwendung des oberen und unteren Überwachungsgrenzwerts 85 des abgeschätzten Tp-Werts durch. Genauer beschrieben weist der obere und untere Überwachungsgrenzwert 85 des abgeschätzten Tp-Werts ähnlich dem oberen und unteren Überwachungsgrenzwert 80 des abgeschätzten Kh-Werts einen oberen Grenzwert 86 und einen unteren Grenzwert 87 auf und ist so ausgelegt, dass der obere Grenzwert 86 steigt, wenn das abgeschätzte Gewicht steigt, und der untere Grenzwert 87 fällt, wenn das abgeschätzte Gewicht steigt.
Die Überwachungswerteinstelleinheit 58 stellt ein abgeschätztes Gewicht passend zum abgeschätzten Tp-Wert, der von der Einheit 55 zur Berechnung des Fahrzustands berechnet wird, am oberen Grenzwert 86 des oberen und unteren Überwachungsgrenzwerts 85 des abgeschätzten Tp-Werts, der in der Speichereinheit 70 gespeichert ist, als ein Gewicht M2 ein. In anderen Worten stellt die Überwachungswerteinstelleinheit 58 ein abgeschätztes Gewicht an dem Schnittpunkt des oberen Grenzwerts 86 des oberen und unteren Überwachungsgrenzwerts 85 in dem Kennfeld des oberen und unteren Überwachungsgrenzwerts 80 des in der Speichereinheit 70 gespeicherten abgeschätzten Tp-Werts mit dem berechneten abgeschätzten Tp-Wert als das Gewicht M2 ein. Beispielsweise wird in einem Fall, in dem PTp als der abgeschätzte Tp-Wert berechnet wird, ein abgeschätztes Gewicht, für das der abgeschätzte Tp-Wert PTp am oberen Grenzwert 86 des oberen und unteren Überwachungsgrenzwerts 85 ist, als das Gewicht M2 eingestellt.
Die Überwachungswerteinstelleinheit 58, welche die Gewichte M1 und M2 auf diese Weise eingestellt hat, führt das Einstellen eines Überwachungswerts des abgeschätzten Gewichts passend zu den Gewichten M1 und M2 durch. In anderen Worten wird das Einstellen eines Überwachungswerts durch Einstellen der Gewichte M1 bis M2 als Überwachungswertbereich des abgeschätzten Gewichts durchgeführt, wobei eines aus den Gewichten M1 und M2 als der obere Grenzwert des abgeschätzten Gewichts und das andere als der untere Grenzwert desselben eingestellt wird.
Andererseits wird als Nächstes in einem Fall, in dem von der Einheit 57 zur Bestimmung des Berechnungszustands bestimmt wird, dass die Abschätzungsberechnung des Stabilitätsfaktors Kh nicht abgeschlossen wurde (Schritt ST202; Nein-Urteil), das Einstellen eines Überwachungswerts des festgelegten Werts des abgeschätzten Gewichts von der Überwachungswerteinstelleinheit 58 durchgeführt (Schritt ST204). Genauer beschrieben verwendet die Überwachungswerteinstelleinheit 58 in einem Fall, in dem von der Einheit 57 zur Bestimmung des Berechnungszustands bestimmt wurde, dass die Abschätzungsberechnung des Stabilitätsfaktors Kh nicht abgeschlossen wurde, das festgelegte Gewicht GVW für das Einstellen eines Überwachungswerts des abgeschätzten Gewichts. In einem solchen Fall führt die Überwachungswerteinstelleinheit 58 die Überwachungswerteinstellung durch, wobei von dem Gewicht des Fahrzeugs 1 zu der Zeit, zu der zwei Insassen eingestiegen sind, bis zum festgelegten Gewicht GVW als der Überwachungswertbereich des abgeschätzten Gewichts eingestellt ist.
In anderen Worten führt die Überwachungswerteinstelleinheit 58 die Überwachungswerteinstellung durch Einstellen vom Gewicht des Fahrzeugs 1 zu der Zeit, zu der zwei Insassen eingestiegen sind, bis zum festgelegten Gewicht GVW als den Bereich des abgeschätzten Gewichts durch, wobei das Gewicht des Fahrzeugs 1 zu der Zeit, zu der zwei Insassen eingestiegen sind, als der obere Grenzwert des abgeschätzten Gewichts eingestellt ist und das festgelegte Gewicht GVW als der untere Grenzwert desselben eingestellt ist. Daher stellt in anderen Worten die Überwachungswerteinstelleinheit 58 in einem Fall, in dem bestimmt wird, dass die Abschätzungsberechnung des Stabilitätsfaktors Kh nicht abgeschlossen wurde, wenn der Überwachungswert des abgeschätzten Werts eingestellt ist, den Überwachungswert des abgeschätzten Gewichts auf den festgelegten Wert ein.
Wenn das Einstellen des Überwachungswerts des abgeschätzten Gewichts von der Überwachungswerteinstelleinheit 58 durchgeführt ist (Schritte ST203 und ST204), wird als Nächstes der Vorgang zum Berechnen des abgeschätzten Gewichts durchgeführt (Schritt ST205). Der Vorgang zum Berechnen des abgeschätzten Gewichts wird von der Gewichtsberechnungseinheit 56 durchgeführt. Die Gewichtsberechnungseinheit 56 berechnet das abgeschätzte Gewicht durch Berechnen der Gleichungen (19) und (20) aus den Bewegungsgleichungen unter Verwendung des Fahrzustands des Fahrzeugs 1, der von der Einheit 55 zur Berechnung des Fahrzustands berechnet wird.
Als Nächstes wird der Vorgang zum Überwachen des abgeschätzten Gewichts durchgeführt (Schritt ST206). Dieser Überwachungsvorgang wird von der Einheit 59 zur Verarbeitung oberer und unterer Grenzwerte auf der Grundlage des Überwachungswertbereichs des abgeschätzten Gewichts durchgeführt, der von der Überwachungswerteinstelleinheit 58 eingestellt wird. Genauer beschrieben wird das abgeschätzte Gewicht in einem Fall, in dem das von der Gewichtsberechnungseinheit 56 berechnete abgeschätzte Gewicht außerhalb des Überwachungswertbereichs liegt, der von der Überwachungswerteinstelleinheit 58 eingestellt ist, von der Einheit 59 zur Verarbeitung oberer und unterer Grenzwerte zurückgesetzt und das abgeschätzte Gewicht wird als ein Wert innerhalb des Überwachungswertbereichs eingestellt.
In anderen Worten wird in einem Fall, in dem das abgeschätzte Gewicht, das von der Gewichtsberechnungseinheit 56 berechnet wird, größer als ein größeres aus den Gewichten M1 und M2 oder das festgelegte Gewicht GVW ist, der Wert des größeren aus den Gewichten M1 und M2 oder der Wert des festgelegten Gewichts GVW durch die Einheit 59 zur Verarbeitung oberer und unterer Grenzwerte als der Wert des abgeschätzten Gewichts eingestellt. Andererseits wird der Wert des kleineren aus den Gewichten M1 und M2 oder der Wert des Gewichts zu der Zeit, zu der zwei Personen eingestiegen sind, von der Einheit 59 zur Verarbeitung oberer und unterer Grenzwerte als der Wert des abgeschätzten Gewichts in einem Fall eingestellt, in dem das abgeschätzte Gewicht, das von der Gewichtsberechnungseinheit 56 berechnet wird, kleiner als ein kleineres aus den Gewichten M1 und M2 oder das Gewicht des Fahrzeugs 1 zu der Zeit ist, zu der zwei Personen eingestiegen sind. Demgemäß wird das abgeschätzte Gewicht als ein Wert innerhalb des Überwachungswertbereichs des abgeschätzten Gewichts eingestellt.
Wenn das abgeschätzte Gewicht als der Wert innerhalb des Überwachungswertbereichs eingestellt wird, verlässt der Vorgang diese Verarbeitungssequenz und die Verhaltenssteuerung des Fahrzeugs 1 wird von der Verhaltenssteuereinheit 54 unter Verwendung des abgeschätzten Gewichts durchgeführt. In anderen Worten wird die Verhaltenssteuerung des Fahrzeugs 1 von der Verhaltenssteuereinheit 54 auf der Grundlage des abgeschätzten Gewichts nach dem Vorgang zum Setzen des abgeschätzten Gewichts in den Bereich der oberen und unteren Grenzwerte durchgeführt, der von der Einheit 59 zur Verarbeitung oberer und unterer Grenzwerte durchgeführt wird. Demgemäß wird die Verhaltenssteuerung des Fahrzeugs 1 durchgeführt, wobei die Steuergröße zu der Zeit des Durchführens der Verhaltenssteuerung innerhalb eines vorbestimmten Bereichs beibehalten wird.
Die Fahrzeugsteuervorrichtung 2 nach der zweiten Ausführungsform wie vorstehend beschrieben stellt den Überwachungswertbereich des abgeschätzten Gewichts auf der Grundlage des abgeschätzten Kh-Werts und des abgeschätzten Tp-Werts ein, die von der Einheit 55 zur Berechnung des Fahrzustands berechnet werden, und setzt das abgeschätzte Gewicht, das von der Gewichtsberechnungseinheit 56 berechnet wird, unter Verwendung der Einheit 59 zur Verarbeitung oberer und unterer Grenzwerte in den Überwachungswertbereich des abgeschätzten Gewichts. Demgemäß kann der Bereich des abgeschätzten Gewichts zu der Zeit des Abschätzens des Gewichts des Fahrzeugs 1 auf der Grundlage des Fahrzustands des Fahrzeugs 1 oder dergleichen beschränkt sein. Als ein Ergebnis kann die Abschätzungsgenauigkeit des Gewichts des Fahrzeugs 1 verbessert werden.
Zudem kann das abgeschätzte Gewicht durch Verbessern der Abschätzungsgenauigkeit des Gewichts des Fahrzeugs 1 durch Beschränken des Bereichs des abgeschätzten Gewichts wie vorstehend erläutert selbst in einem Fall in einen vorab festgelegten Bereich gesetzt werden, in dem von jedem Sensor eine fehlerhafte Erfassung durchgeführt wird. Als ein Ergebnis kann eine geeignete Verhaltenssteuerung durchgeführt werden, weil die Steuergröße zu der Zeit des Durchführens der Verhaltenssteuerung des Fahrzeugs 1 in den vorab festgelegten Bereich gesetzt werden kann, wodurch die Stabilität zu der Zeit, zu der das Fahrzeug 1 fährt, verlässlich sichergestellt sein kann.
Zudem verwendet die Überwachungswerteinstelleinheit 58 in einem Fall, in dem die Abschätzung des Stabilitätsfaktors Kh nicht abgeschlossen wurde, wenn der Überwachungswertbereich des abgeschätzten Gewichts eingestellt wird, das Gewicht des Fahrzeugs 1 zu der Zeit, zu der zwei Personen einsteigen, und das festgelegte Gewicht GVW, wodurch der Überwachungswertbereich des abgeschätzten Gewichts auf einen festgelegten Wert eingestellt ist. Demgemäß kann der Bereich des abgeschätzten Gewichts selbst in einem Fall beschränkt werden, in dem die Abschätzung des Stabilitätsfaktors Kh nicht abgeschlossen wurde, wodurch die Abschätzungsgenauigkeit des Gewichts des Fahrzeugs 1 verlässlicher verbessert werden kann.
[Dritte Ausführungsform]
Während eine Fahrzeugsteuervorrichtung 2 nach einer dritten Ausführungsform beinahe denselben Aufbau wie die Fahrzeugsteuervorrichtung 2 nach der ersten Ausführungsform aufweist, gibt es ein Merkmal, dass auf der Grundlage der Korrelationsinformationen über das abgeschätzte Gewicht des Fahrzeugs 1 und die abgeschätzten Werte des Stabilitätsfaktors und des konstanten Koeffizienten der Lenkantwortzeit bestimmt wird, ob ein aufgenommener Wert verlässlich ist. Die anderen Aufbauten sind dieselben wie jene der ersten Ausführungsform und daher werden dieselben nicht beschrieben, wobei ihnen jeweils dieselben Bezugszeichen zugeordnet sind.
14 ist ein Aufbauschaubild eines Hauptabschnitts der Fahrzeugsteuervorrichtung nach der dritten Ausführungsform. Die Fahrzeugsteuervorrichtung 2 nach der dritten Ausführungsform ist in ähnlicher Weise wie die Fahrzeugsteuervorrichtung 2 nach der ersten Ausführungsform dazu aufgebaut, eine Verhaltenssteuerung zu der Zeit, zu der das Fahrzeug 1 fährt, unter Verwendung einer ECU 50 durchzuführen, die in dem Fahrzeug 1 angebracht ist. Zudem wird in der Fahrzeugsteuervorrichtung 2 nach dieser dritten Ausführungsform die Verlässlichkeit der abgeschätzten Werte auf der Grundlage der Korrelationsinformationen über das abgeschätzte Gewicht des Fahrzeugs 1 und die abgeschätzten Werte des Stabilitätsfaktors Kh und des konstanten Koeffizienten Tp der Lenkantwortzeit bestimmt, wenn die Verhaltenssteuerung zu der Zeit, zu der das Fahrzeug 1 fährt, auf der Grundlage des Zustands oder der Charakteristik des Fahrzeugs 1 durchgeführt wird. Dann werden die abgeschätzten Werte in einem Fall verworfen, in dem die abgeschätzten Werte nicht verlässlich sind. Demgemäß umfasst die Verarbeitungseinheit 51 der ECU 50, die in der Fahrzeugsteuervorrichtung 2 nach dieser dritten Ausführungsform enthalten ist, eine Einheit 90 zur Bestimmung abgeschätzter Werte, die die Korrelation der abgeschätzten Werte bestimmt.
In anderen Worten wird die Steuergröße zu der Zeit, zu der das Fahrzeug 1 fährt, in der Verhaltenssteuerung unter Verwendung solcher abgeschätzter Werte berechnet, und demgemäß ist es in einem Fall, in dem die Steuergröße unter Verwendung abgeschätzter Werte berechnet wird, die nicht verlässlich sind, schwierig, eine geeignete Steuergröße aufzunehmen. Demgemäß wird in einer Fahrzeugsteuervorrichtung 2 nach dieser dritten Ausführungsform die Korrelation der abgeschätzten Werte durch die Einheit 90 zur Bestimmung abgeschätzter Werte bestimmt und ein berechneter abgeschätzter Wert wird in einem Fall verworfen, in dem der für die Verhaltenssteuerung verwendete abgeschätzte Wert nicht verlässlich ist.
15 ist ein Ablaufplan, der einen Ablauf zu der Zeit der Berechnung abgeschätzter Werte veranschaulicht, die von der Fahrzeugsteuervorrichtung nach der dritten Ausführungsform für die Verhaltenssteuerung verwendet werden. Nun wird eine Übersicht des Verarbeitungsablaufs zu der Zeit der Berechnung abgeschätzter Werte des Zustands oder der Charakteristik des Fahrzeugs 1 beschrieben, wenn die Verhaltenssteuerung der Fahrzeugsteuervorrichtung 2 nach dieser dritten Ausführungsform durchgeführt wird. In der Fahrzeugsteuervorrichtung 2 nach dieser dritten Ausführungsform werden als abgeschätzte Werte, die für die Berechnung der Steuergröße zu der Zeit des Durchführens der Verhaltenssteuerung verwendet werden, das Gewicht des Fahrzeugs 1, der Stabilitätsfaktor Kh und der konstante Koeffizient Tp der Lenkantwortzeit abgeschätzt. Bezüglich der Abfolge zum Abschätzen derartiger abgeschätzter Werte kann die Abschätzung durch Verwenden des Programms zum Abschätzen des Stabilitätsfaktors unter Verwendung der Fahrzeugsteuervorrichtung 2 nach der ersten Ausführungsform und des Programms zum Abschätzen des Gewichts des Fahrzeugs 1 unter Verwendung der Fahrzeugsteuervorrichtung 2 nach der zweiten Ausführungsform in beliebiger Reihenfolge durchgeführt werden, und entsprechend können die Abschätzungsabläufe in beliebiger Reihenfolge angeordnet sein. In der nachfolgenden Beschreibung wird angenommen, dass zuerst das Gewicht des Fahrzeugs 1 abgeschätzt wird.
In diesem Verarbeitungsablauf wird zuerst die Berechnung zum Abschätzen des Gewichts des Fahrzeugs 1 von der Gewichtsberechnungseinheit 56 durchgeführt (Schritt ST301). In anderen Worten berechnet die Gewichtsberechnungseinheit 56 ein abgeschätztes Gewicht des Fahrzeugs 1, indem sie die Gleichungen (19) und (20) der Bewegungsgleichungen wie vorstehend beschrieben unter Verwendung des Fahrzustands des Fahrzeugs 1 berechnet, der von der Einheit 55 zur Berechnung des Fahrzustands berechnet wird.
Als Nächstes wird die Berechnung zum Abschätzen des Stabilitätsfaktors Kh und des konstanten Koeffizienten Tp der Lenkantwortzeit von der Einheit 55 zur Berechnung des Fahrzustands durchgeführt (Schritt ST302). Die Einheit 55 zur Berechnung des Fahrzustands berechnet einen abgeschätzten Kh-Wert und einen abgeschätzten Tp-Wert durch Durchführen des Berechnungsvorgangs der Gleichungen (1) bis (18) wie vorstehend beschrieben unter Verwendung der Informationen über das abgeschätzte Gewicht des Fahrzeugs 1, das von der Gewichtsberechnungseinheit 56 berechnet wird, und den Fahrzustand des Fahrzeugs 1, der von der Einheit 52 zur Aufnahme des Fahrzustands aufgenommen wird.
Als Nächstes wird die Korrelation zwischen dem abgeschätzten Gewicht und dem abgeschätzten Kh-Wert und dem abgeschätzten Tp-Wert bestimmt (Schritt ST303). Diese Bestimmung der Korrelation wird von der Einheit 90 zur Bestimmung abgeschätzter Werte durchgeführt, die in der Verarbeitungseinheit 51 der ECU 50 enthalten ist.
16 ist ein erläuterndes Schaubild, das einen Bereich zu der Zeit des Durchführens einer Bestimmung einer Korrelation abgeschätzter Werte veranschaulicht. Bei der Bestimmung der Korrelation abgeschätzter Werte, die von der Einheit 90 zur Bestimmung abgeschätzter Werte durchgeführt wird, wird ein Bereich der Bestimmung einer Korrelation zwischen dem abgeschätzten Kh-Wert und dem abgeschätzten Gewicht eingestellt, und es wird auf der Grundlage des Bereichs der Korrelationsbestimmung bestimmt, ob die abgeschätzten Werte zu verwerfen sind. Genauer gesagt wird der Bereich des abgeschätzten Kh-Werts, der für ein abgeschätztes Gewicht des Fahrzeugs 1 verlässlich ist, vorab gemessen, als ein Kennfeld gebildet und in der Speichereinheit 70 der ECU 50 gespeichert, und die Korrelationsbestimmung wird durch Vergleichen des abgeschätzten Gewichts des Fahrzeugs 1 und des abgeschätzten Kh-Werts mit dem Kennfeld durchgeführt.
Beispielsweise werden wie in 16 veranschaulicht ein oberer Grenzwert 92 und ein unterer Grenzwert 93 des abgeschätzten Kh-Werts für ein abgeschätztes Gewicht vorab eingestellt, und ein Korrelationsbestimmungsbereich 91 wird so eingestellt, dass der obere Grenzwert 92 steigt, wenn das abgeschätzte Gewicht ansteigt, und der untere Grenzwert 93 steigt, wenn das abgeschätzte Gewicht ansteigt. Die Einheit 90 zur Bestimmung abgeschätzter Werte vergleicht den abgeschätzten Kh-Wert und das abgeschätzte Gewicht mit dem Korrelationsbestimmungsbereich 91 und bestimmt, ob der abgeschätzte Kh-Wert zwischen dem oberen Grenzwert 92 und dem unteren Grenzwert 93 des Korrelationsbestimmungsbereichs 91 positioniert ist, der zu dem abgeschätzten Gewicht passt. Beispielsweise wird in einem Fall, in dem CW als das abgeschätzte Gewicht berechnet wird, ein Bereich zwischen dem oberen Grenzwert 92 und dem unteren Grenzwert 93 des Korrelationsbestimmungsbereichs 91 eines Falls, in dem das abgeschätzte Gewicht CW ist, als ein Bestimmungsbereich 94 eingestellt, und es wird bestimmt, ob der abgeschätzte Kh-Wert in diesem Bestimmungsbereich 94 positioniert ist.
In einem Fall, in dem der abgeschätzte Kh-Wert zwischen dem oberen Grenzwert 92 und dem unteren Grenzwert 93 des Korrelationsbestimmungsbereichs 91 positioniert ist, der zu dem abgeschätzten Gewicht als der Bestimmung passt, in anderen Worten in dem Bestimmungsbereich 94 positioniert ist, wird bestimmt, dass das abgeschätzte Gewicht, der abgeschätzte Kh-Wert und der abgeschätzte Tp-Wert verlässlich sind. In einem solchen Fall wird die Verhaltenssteuerung des Fahrzeugs 1 unter Verwendung der abgeschätzten Werte durchgeführt.
Andererseits wird in einem Fall, in dem der abgeschätzte Kh-Wert nicht in dem Bestimmungsbereich 94 positioniert ist, in anderen Worten in einem Fall, in dem der abgeschätzte Kh-Wert größer als der obere Grenzwert 92 des Korrelationsbestimmungsbereichs 91 ist, der dem abgeschätzten Gewicht entspricht, oder kleiner als der untere Grenzwert 93 desselben ist, bestimmt, dass das abgeschätzte Gewicht, der abgeschätzte Kh-Wert und der abgeschätzte Tp-Wert nicht verlässlich sind. In einem solchen Fall werden alle abgeschätzten Werte verworfen und zurückgesetzt. In einem Fall, in dem alle abgeschätzten Werte verworfen werden, wird die Verhaltenssteuerung des Fahrzeugs 1 beispielsweise unter Verwendung eines festen Werts durchgeführt, der vorab eingestellt ist, beispielsweise des festgelegten Gewichts GVW oder dergleichen. In einem solchen Fall kann der festgelegte Wert, der für die Verhaltenssteuerung des Fahrzeugs 1 verwendet wird, ein Wert außer dem festgelegten Gewicht GVW sein. Zudem kann ein festgelegter Wert der Kurvenfahrtcharakteristik des Fahrzeugs 1 wie der Stabilitätsfaktor Kh oder der konstante Koeffizient Tp der Lenkantwortzeit vorab eingestellt sein, und die Verhaltenssteuerung des Fahrzeugs 1 kann unter Verwendung des festgelegten Werts der Kurvenfahrtcharakteristik durchgeführt werden.
Zudem kann in einem Fall, in dem alle abgeschätzten Werte verworfen werden, der Vorgang zum Schritt ST301 zurückkehren, so dass die Abfolge zum Berechnen abgeschätzter Werte des Zustands oder der Charakteristik des Fahrzeugs 1 erneut wiederholt wird.
Nach der Fahrzeugsteuervorrichtung 2 der dritten Ausführungsform wie vorstehend beschrieben wird die Korrelation der abgeschätzten Werte bestimmt, wenn abgeschätzte Werte des Zustands oder der Charakteristik des Fahrzeugs 1 wie das abgeschätzte Gewicht und der abgeschätzte Kh-Wert berechnet werden, und die abgeschätzten Werte werden in einem Fall verworfen, in dem die abgeschätzten Werte durch diesen Korrelationsbestimmungsvorgang als nicht verlässlich bestimmt werden. Als ein Ergebnis kann die Berechnung abgeschätzter Werte, die von tatsächlichen Werten abweichen, unterdrückt werden, wodurch die Bestimmungsgenauigkeit von abgeschätzten Werten des Zustands oder der Charakteristik des Fahrzeugs 1 verbessert werden kann.
Zudem wird die Bestimmung der Korrelation von abgeschätzten Werten wie vorstehend erläutert durchgeführt, und die abgeschätzten Werte werden in einem Fall verworfen, in dem die abgeschätzten Werte als nicht verlässlich bestimmt werden, wodurch die Berechnung der Steuergröße der Verhaltenssteuerung unter Verwendung abgeschätzter Werte, die auf der Grundlage von irrtümlicher Erfassung berechnet werden, selbst in einem Fall unterdrückt werden kann, in dem die irrtümliche Erfassung von jedem Sensor durchgeführt wird. Als ein Ergebnis kann eine besser geeignete Verhaltenssteuerung durchgeführt werden, und demgemäß kann die Stabilität zu der Zeit verlässlich sichergestellt sein, zu der das Fahrzeug 1 fährt.
[Vierte Ausführungsform]
Während eine Fahrzeugsteuervorrichtung 2 nach einer vierten Ausführungsform beinahe denselben Aufbau wie die Fahrzeugsteuervorrichtung 2 nach der dritten Ausführungsform aufweist, gibt es ein Merkmal, dass der Pegel bzw. die Höhe der Verlässlichkeit ebenfalls bestimmt wird, wenn die Verlässlichkeit von abgeschätzten Werten bestimmt wird. Die anderen Aufbauten sind dieselben wie jene der dritten Ausführungsform und daher wird eine Beschreibung derselben nicht durchgeführt, wobei ihnen jeweils dieselben Bezugszeichen zugeordnet sind.
17 ist ein Aufbauschaubild eines Hauptabschnitts der Fahrzeugsteuervorrichtung nach der vierten Ausführungsform. Die Fahrzeugsteuervorrichtung 2 nach der vierten Ausführungsform ist in ähnlicher Weise wie die Fahrzeugsteuervorrichtung 2 nach der dritten Ausführungsform dazu aufgebaut, eine Verhaltenssteuerung zu einer Zeit durchzuführen, zu der das Fahrzeug 1 fährt, und durch Bestimmen der Korrelation von abgeschätzten Werten des Zustands oder der Charakteristik des Fahrzeugs 1, die zur Berechnung der Steuergröße der Verhaltenssteuerung verwendet werden, kann die Verlässlichkeit der abgeschätzten Werte bestimmt werden. Zudem werden nach der Fahrzeugsteuervorrichtung 2 dieser vierten Ausführungsform auch die Verlässlichkeitspegel der abgeschätzten Werte bestimmt, und ein abgeschätzter Wert mit einem geringen Verlässlichkeitspegel wird verworfen. Demgemäß umfasst eine Verarbeitungseinheit 51 einer ECU 50, die in der Fahrzeugsteuervorrichtung 2 nach dieser vierten Ausführungsform enthalten ist, eine Verlässlichkeitsberechnungseinheit 95, die die Verlässlichkeitspegel abgeschätzter Werte berechnet.
In anderen Worten weist der abgeschätzte Wert des Zustands oder der Charakteristik des Fahrzeugs 1 einen Verlässlichkeitspegel auf, der sich passend zum Status zu der Zeit der Abschätzung des abgeschätzten Werts ändert, und demgemäß wird auch der Verlässlichkeitspegel bestimmt und ein abgeschätzter Wert mit einem geringen Verlässlichkeitspegel wird verworfen, wenn die Verlässlichkeit der abgeschätzten Werte bestimmt wird.
18 ist ein Ablaufplan zu der Zeit der Berechnung abgeschätzter Werte, die für die Verhaltenssteuerung unter Verwendung der Fahrzeugsteuervorrichtung nach der vierten Ausführungsform verwendet werden. Ein Überblick der Verarbeitungsabfolge zu der Zeit der Berechnung abgeschätzter Werte des Zustands oder der Charakteristik des Fahrzeugs 1, wenn eine Verhaltenssteuerung von der Fahrzeugsteuervorrichtung 2 nach dieser vierten Ausführungsform durchgeführt wird, wird nun beschrieben. Wenn abgeschätzte Werte des Zustands oder der Charakteristik des Fahrzeugs 1 von der Fahrzeugsteuervorrichtung 2 nach dieser vierten Ausführungsform berechnet werden, wird zuerst ähnlich wie bei der Fahrzeugsteuervorrichtung 2 nach der dritten Ausführungsform eine Berechnung zum Abschätzen des Gewichts des Fahrzeugs 1 von der Gewichtsberechnungseinheit 56 durchgeführt (Schritt ST401).
Als Nächstes wird der Verlässlichkeitspegel des abgeschätzten Gewichtswerts berechnet (Schritt ST402). Der Berechnungsvorgang des Verlässlichkeitspegels wird von der Verlässlichkeitsberechnungseinheit 95 durchgeführt, die in der Verarbeitungseinheit 51 der ECU 50 enthalten ist. Die Verlässlichkeitsberechnungseinheit 95 berechnet einen Verlässlichkeitspegel eines abgeschätzten Werts auf der Grundlage des Fahrzustands des Fahrzeugs 1. Genauer gesagt wird der Verlässlichkeitspegel für jeden Fahrzustand des Fahrzeugs als der Verlässlichkeitspegel des abgeschätzten Werts des Zustands oder der Charakteristik des Fahrzeugs 1 vorab gemessen, als ein Kennfeld gebildet und in der Speichereinheit 70 der ECU 50 gespeichert. Die Verlässlichkeitsberechnungseinheit 95 berechnet einen Verlässlichkeitspegel eines abgeschätzten Werts bezüglich dieses Kennfelds unter Verwendung des derzeitigen Fahrzustands des Fahrzeugs 1.
19 ist eine Tabelle, die die Beziehung zwischen dem Fahrzustand eines Fahrzeugs und einem abgeschätzten Wert wiedergibt. Als die Fahrzustände des Fahrzeugs 1, die zur Bestimmung der Verlässlichkeitspegel abgeschätzter Werte verwendet werden, gibt es beispielsweise die Vorwärts-/Rückwärtsbeschleunigung, die Querbeschleunigung, eine Gierrate und eine Fahrzeuggeschwindigkeit. Die Trends der Änderungen im Verlässlichkeitspegel mit Bezug auf den Fahrzustand des Fahrzeugs 1 werden nun beschrieben. Wenn die Vorwärts-/Rückwärtsbeschleunigung erzeugt wird, ist der Verlässlichkeitspegel des abgeschätzten Kh-Werts niedrig und der Verlässlichkeitspegel des abgeschätzten Gewichts ist hoch. Zudem ist der Verlässlichkeitspegel des abgeschätzten Kh-Werts hoch und der Verlässlichkeitspegel des abgeschätzten Gewichts ist niedrig, wenn die Querbeschleunigung erzeugt wird. Zudem ist der Verlässlichkeitspegel des abgeschätzten Kh-Werts hoch und der Verlässlichkeitspegel des abgeschätzten Gewichts ist niedrig, wenn die Gierrate erzeugt wird. Zudem ist der Verlässlichkeitspegel des abgeschätzten Kh-Werts in einem Fall niedrig, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit in einer Zone niedriger Geschwindigkeit oder einer Zone sehr hoher Geschwindigkeit ist, und in einem Fall, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit in einer Zone niedriger Geschwindigkeit ist, ist der Verlässlichkeitspegel des abgeschätzten Gewichts hoch.
In der Speichereinheit 70 der ECU 50 ist ein Kennfeld gespeichert, in dem die Verlässlichkeitspegel in solchen Verläufen eingestellt sind. Die Verlässlichkeitsberechnungseinheit 95 berechnet den Verlässlichkeitspegel eines abgeschätzten Gewichts, das von der Gewichtsberechnungseinheit 56 berechnet wird, unter Bezugnahme auf dieses Kennfeld unter Verwendung der von der Einheit 52 zur Aufnahme des Fahrzustands aufgenommenen Information über den Fahrzustand des Fahrzeugs 1.
In anderen Worten berechnet die Verlässlichkeitsberechnungseinheit 95 den Verlässlichkeitspegel durch Integrieren der Verlässlichkeitspegel für die Typen des Fahrzustands und Digitalisieren des Pegels der Verlässlichkeit, weil der Verlässlichkeitspegel für jede Art von Fahrzustand des Fahrzeugs 1 unterschiedlich ist. Beispielsweise wird ein niedriger Verlässlichkeitspegel als „0” eingestellt, ein hoher Verlässlichkeitspegel wird als „1” eingestellt und ein Verlässlichkeitspegel eines abgeschätzten Gewichts wird als zwischen 0 und 1 liegend berechnet.
Wenn der Verlässlichkeitspegel des abgeschätztes Gewichts berechnet wird, wird als Nächstes die Berechnung zum Abschätzen des Stabilitätsfaktors Kh und des konstanten Koeffizienten Tp der Lenkantwortzeit von der Einheit 55 zur Berechnung des Fahrzustands durchgeführt (Schritt ST403).
Als Nächstes wird der Verlässlichkeitspegel des abgeschätzten Kh-Werts von der Verlässlichkeitsberechnungseinheit 95 berechnet (Schritt ST404). Die Verlässlichkeitsberechnungseinheit 95 berechnet in ähnlicher Weise wie in dem Fall, in dem der Verlässlichkeitspegel des abgeschätzten Gewichts berechnet wird, einen Verlässlichkeitspegel des abgeschätzten Kh-Werts, der von der Einheit 55 zur Berechnung des Fahrzustands berechnet wird, unter Bezugnahme auf das Kennfeld, das in der Speichereinheit 70 der ECU 50 gespeichert ist, unter Verwendung der Information über den Fahrzustand des Fahrzeugs 1, der von der Einheit 52 zur Aufnahme des Fahrzustands aufgenommen wird. In anderen Worten wird der Verlässlichkeitspegel des abgeschätzten Kh-Werts als zwischen 0 und 1 liegend berechnet.
Als Nächstes wird die Korrellierung zwischen dem abgeschätzten Gewicht, dem abgeschätzten Kh-Wert und dem abgeschätzten Tp-Wert von der Einheit 90 zur Bestimmung abgeschätzter Werte durchgeführt (Schritt ST405). Die Einheit 90 zur Bestimmung abgeschätzter Werte bestimmt in ähnlicher Weise wie in dem Fall, in dem die Korrelationsbestimmung von der Fahrzeugsteuervorrichtung 2 nach der dritten Ausführungsform durchgeführt wird, eine Korrelation durch Vergleichen des abgeschätzten Gewichts des Fahrzeugs 1 und des abgeschätzten Kh-Werts mit dem Kennfeld des Korrelationsbestimmungsbereichs 91, der in der Speichereinheit 70 der ECU 50 gespeichert ist.
Wie vorstehend erläutert wird die Korrelation durch Vergleichen des abgeschätzten Kh-Werts und des abgeschätzten Gewichts mit dem Korrelationsbestimmungsbereich 91 bestimmt, und in einem Fall, in dem bestimmt wird, dass die abgeschätzten Werte als verlässlich bestimmt werden, wird die Verhaltenssteuerung des Fahrzeugs 1 unter Verwendung derartiger abgeschätzter Werte durchgeführt.
Andererseits bestimmt die Einheit 90 zur Bestimmung abgeschätzter Werte in einem Fall, in dem der abgeschätzte Kh-Wert größer als der obere Grenzwert 92 des Korrelationsbestimmungsbereichs 91 ist, der zu dem abgeschätzten Gewicht passt, oder kleiner als der untere Grenzwert 93 desselben ist, dass das abgeschätzte Gewicht oder der abgeschätzte Kh-Wert und der abgeschätzte Tp-Wert nicht verlässlich sind. In einem solchen Fall verwirft die Einheit 90 zur Bestimmung abgeschätzter Werte einen abgeschätzten Wert mit einem niedrigen Verlässlichkeitspegel und setzt nur den abgeschätzten Wert zurück, der den niedrigen Verlässlichkeitspegel aufweist.
Beispielsweise wird das abgeschätzte Gewicht in einem Fall verworfen, in dem der Verlässlichkeitspegel des abgeschätzten Gewichts, der von der Verlässlichkeitsberechnungseinheit 95 berechnet wird, niedriger als der Verlässlichkeitspegel des abgeschätzten Kh-Werts ist. Andererseits werden der abgeschätzte Kh-Wert und der abgeschätzte Tp-Wert in einem Fall verworfen, in dem der Verlässlichkeitspegel des abgeschätzten Kh-Werts niedriger als der Verlässlichkeitspegel des abgeschätzten Gewichts ist.
Wenn alle abgeschätzten Werte mit niedrigen Verlässlichkeitspegeln verworfen werden, wird die Verhaltenssteuerung des Fahrzeugs 1 unter Verwendung eines vorab eingestellten festgelegten Werts, wie des festgelegten Gewichts GVW, anstelle des verworfenen abgeschätzten Werts durchgeführt, oder der Vorgang kehrt zum Schritt ST401 zurück, um die Abfolge zum Berechnen der abgeschätzten Werte des Zustands oder der Charakteristik des Fahrzeugs 1 erneut zu wiederholen.
Nach der Fahrzeugsteuervorrichtung 2 der vierten Ausführungsform wie vorstehend beschrieben werden die Verlässlichkeitspegel des abgeschätzten Gewichts des Fahrzeugs 1 und des abgeschätzten Kh-Werts berechnet, und in einem Fall, in dem ein abgeschätzter Wert in der Bestimmung der Korrelation der abgeschätzten Werte als nicht verlässlich bestimmt wird, wird ein abgeschätzter Wert mit einem niedrigen Verlässlichkeitspegel verworfen. Als ein Ergebnis kann die Berechnung eines abgeschätzten Werts, der von dem tatsächlichen Wert abweicht, verlässlicher unterdrückt werden, wodurch die Abschätzungsgenauigkeit von abgeschätzten Werten des Zustands oder der Charakteristik des Fahrzeugs 1 verbessert werden kann.
Zudem wird in einem Fall, in dem ein abgeschätzter Wert in der Bestimmung der Korrelation der abgeschätzten Werte als nicht verlässlich bestimmt wird, nur ein abgeschätzter Wert mit einem niedrigen Verlässlichkeitspegel verworfen, und ein abgeschätzter Wert mit einem hohen Verlässlichkeitspegel wird für die Verhaltenssteuerung des Fahrzeugs 1 verwendet. Demgemäß kann die Verhaltenssteuerung nur unter Verwendung des abgeschätzten Werts mit einem hohen Verlässlichkeitspegel durchgeführt werden, ohne einen abgeschätzten Wert mit einem niedrigen Verlässlichkeitspegel zu verwenden. Als ein Ergebnis kann eine besser geeignete Verhaltenssteuerung durchgeführt werden, und demgemäß kann die Stabilität zu der Zeit, zu der das Fahrzeug 1 fährt, verlässlich sichergestellt sein.
[Modifizierte Beispiele]
In der Fahrzeugsteuervorrichtung 2 nach der zweiten Ausführungsform werden sowohl die Seite des oberen Grenzwerts als auch die Seite des unteren Grenzwerts des Überwachungswertbereichs geändert, wenn die abgeschätzte Berechnung des Stabilitätsfaktors Kh abgeschlossen oder nicht abgeschlossen wurde. Die Änderung des Überwachungswertbereichs kann jedoch für nur eine aus der Seite des oberen Grenzwerts und der Seite des unteren Grenzwerts durchgeführt werden, wenn die Abschätzungsberechnung abgeschlossen oder nicht abgeschlossen wurde. Beispielsweise kann sie so aufgebaut sein, dass der Überwachungswert in den Bereich vom Gewicht des Fahrzeugs zu einer Zeit, zu der zwei Personen eingestiegen sind, bis zum festgelegten Gewicht GVW eingestellt wird, wenn die Abschätzungsberechnung des Stabilitätsfaktors Kh nicht abgeschlossen wurde, und der Überwachungswert in den Bereich vom Gewicht M1 oder M2 bis zum festgelegten Gewicht GVW eingestellt wird, wenn die Abschätzungsberechnung abgeschlossen wurde. Wie vorstehend erläutert ist der zu ändernde Wert, wenn die Abschätzungsberechnung abgeschlossen oder nicht abgeschlossen wurde, so aufgebaut, dass er einer aus dem oberen Grenzwert und dem unteren Grenzwert ist, und demgemäß können die Schritte der Berechnungsverarbeitungen verringert werden, wodurch die Leichtigkeit bzw. Einfachheit der Berechnungsverarbeitungen verbessert werden kann.
Zudem werden in der Fahrzeugsteuervorrichtung 2 nach den dritten und vierten Ausführungsformen der obere Grenzwert 92 und der untere Grenzwert 93 des abgeschätzten Kh-Werts für das abgeschätzte Gewicht in dem Korrelationsbestimmungsbereich 91 eingestellt, und in einem Fall, in dem der abgeschätzte Kh-Wert oberhalb des oberen Grenzwerts 92 oder unterhalb des unteren Grenzwert 93 liegt, wird der abgeschätzte Wert zurückgesetzt. Die Korrelationsbestimmung kann jedoch durchgeführt werden, indem ein oberer Grenzwert und ein unterer Grenzwert auf das abgeschätzte Gewicht eingestellt werden. In anderen Worten kann sie so aufgebaut sein, dass der obere Grenzwert und der untere Grenzwert des abgeschätzten Gewichts für den abgeschätzten Kh-Wert vorab als der Korrelationsbestimmungsbereich eingestellt sind und der abgeschätzte Wert in einem Fall zurückgesetzt wird, in dem das abgeschätzte Gewicht oberhalb des eingestellten oberen Grenzwerts oder unterhalb des eingestellten unteren Grenzwerts liegt. In einem Fall, in dem die Korrelation zwischen dem abgeschätzten Gewicht und der Kurvenfahrtcharakteristik bestimmt wird, kann die Bestimmung unter Verwendung entweder des Gewichts oder der Kurvenfahrtcharakteristik als der Referenz durchgeführt werden, solange die Korrelation der beiden Seiten bestimmt werden kann.
Obwohl die Verhaltenssteuerung so beschrieben wurde, dass sie durch Steuern der Abgabe der Maschine, der Bremskraft jedes Fahrzeugrads 5 und dergleichen durchgeführt wird, sind zudem in der Fahrzeugsteuervorrichtung 2 wie vorstehend beschrieben in einem Fall, in dem die Verhaltenssteuerung des Fahrzeugs 1 durchgeführt wird, die Vorrichtungen, die für die Verhaltenssteuerung verwendet werden, nicht darauf beschränkt. Die Form oder das Steuerverfahren der Vorrichtungen, die zu der Zeit der Durchführung der Verhaltenssteuerung verwendet werden, ist nicht auf die bzw. das vorstehend beschriebene beschränkt, solange die Vorrichtungen die Verhaltenssteuerung zu einer Zeit durchführen können, zu der das Fahrzeug 1 fährt, indem es von der Fahrsteuereinheit 53 betrieben wird, wobei die Steuergröße von der Verhaltenssteuereinheit 54 berechnet wird.
Zudem können in der Fahrzeugsteuervorrichtung 2 die Aufbauten oder die Steuerabläufe, die in den vorstehend beschriebenen ersten bis vierten Ausführungsformen und den modifizierten Beispielen verwendet werden, geeignet gemischt werden, oder ein Aufbau oder ein Steuervorgang außer den vorstehend beschriebenen kann verwendet werden. Unabhängig von dem Aufbau oder dem Steuerverfahren der Fahrzeugsteuervorrichtung 2 kann eine geeignete Verhaltenssteuerung unabhängig von den Erfassungsergebnissen durchgeführt werden, die von den Sensoren aufgenommen werden, indem die abgeschätzten Werte, die für die Berechnung der Steuergröße der Verhaltenssteuerung verwendet werden, so konfiguriert sind, dass sie in einen vorab festgelegten Bereich gesetzt werden.
Bezugszeichenliste
[in Fig. 19:]

A:: Verlässlichkeitsniveau zur Zeit der Erzeugung niedrig
B:: Verlässlichkeitsniveau zur Zeit der Erzeugung hoch
C:: Verlässlichkeitsniveau zur Zeit der Erzeugung hoch
D:: Verlässlichkeitsniveau zur Zeit der Erzeugung niedrig
E:: Verlässlichkeitsniveau zur Zeit der Erzeugung hoch
F:: Verlässlichkeitsniveau zur Zeit der Erzeugung niedrig
G:: Verlässlichkeitsniveau in Zonen geringer und sehr hoher Geschwindigkeiten niedrig
H:: Verlässlichkeitsniveau in Zonen geringer Geschwindigkeit hoch

Claims

Fahrzeugsteuervorrichtung (2) mit: einer Gewichtsabschätzungseinheit (56), die dazu aufgebaut ist, ein Gewicht eines Fahrzeugs (1) abzuschätzen; einer Einheit (55) zur Abschätzung des Fahrzustands, die dazu aufgebaut ist, eine Kurvenfahrtcharakteristik des Fahrzeugs (1) abzuschätzen; einer Speichereinheit (70), die dazu aufgebaut ist, als ein Kennfeld von oberen und unteren Überwachungsgrenzwerten eine Beziehung zwischen einem vorab gespeicherten Gewicht des Fahrzeugs (1) und der Kurvenfahrtcharakteristik zu speichern; einer Einheit (58) zur Einstellung oberer und unterer Grenzwerte, die dazu aufgebaut ist, einen oberen Grenzwert und/oder einen unteren Grenzwert der Kurvenfahrtcharakteristik durch Vergleich des abgeschätzten Gewichts des Fahrzeugs (1) mit dem Kennfeld der in der Speichereinheit (70) gespeicherten oberen und unteren Überwachungsgrenzwerte einzustellen; einer Einheit (59) zur Verarbeitung oberer und unterer Grenzwerte, die dazu aufgebaut ist, einen Vorgang des Setzens der Kurvenfahrtcharakteristik, die von der Einheit (55) zur Abschätzung des Fahrzustands abgeschätzt wird, in einen Bereich der oberen und unteren Grenzwerte durchzuführen, die von der Einheit (58) zur Einstellung oberer und unterer Grenzwerte eingestellt werden; und eine Verhaltenssteuereinheit (54), die dazu aufgebaut ist, eine Verhaltenssteuerung des Fahrzeugs (1) auf der Grundlage der Kurvenfahrtcharakteristik nach dem von der Einheit (59) zur Verarbeitung oberer und unterer Grenzwerte durchgeführten Vorgang des Setzens der Kurvenfahrtcharakteristik in den Bereich der oberen und unteren Grenzwerte durchzuführen.
Fahrzeugsteuervorrichtung (2) nach Anspruch 1, wobei die Einheit (58) zur Einstellung oberer und unterer Grenzwerte die oberen und unteren Grenzwerte als Werte einstellt, die vorab in einem Fall bestimmt werden, in dem die Abschätzung des Gewichts des Fahrzeugs (1) durch die Gewichtsabschätzungseinheit (56) zu der Zeit des Einstellens der oberen und unteren Grenzwerte nicht abgeschlossen ist.
Fahrzeugsteuervorrichtung (2) nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein Wert, der vorab bestimmt wird, in einem Fall auf die Kurvenfahrcharakteristik des Fahrzeugs (1) eingestellt ist, in dem das von der Gewichtsabschätzungseinheit (56) abgeschätzte Gewicht des Fahrzeugs (1) oberhalb eines oberen Grenzwerts eines Korrelationsbestimmungsbereichs liegt, der genutzt wird, um zu bestimmen, ob die Kurvenfahrcharakteristik des Fahrzeugs (1) verlässlich ist, oder unter einem unteren Grenzwert des Korrelationsbestimmungsbereichs liegt.
Fahrzeugsteuervorrichtung (2) mit: einer Gewichtsabschätzungseinheit (56), die dazu aufgebaut ist, ein Gewicht eines Fahrzeugs (1) abzuschätzen; einer Einheit (55) zur Abschätzung des Fahrzustands, die dazu aufgebaut ist, eine Kurvenfahrtcharakteristik des Fahrzeugs (1) abzuschätzen; einer Einheit (58) zur Einstellung oberer und unterer Grenzwerte, die dazu aufgebaut ist, einen oberen Grenzwert und/oder einen unteren Grenzwert des Gewichts des Fahrzeugs (1) auf der Grundlage der Kurvenfahrtcharakteristik des Fahrzeugs (1) zu ändern und einzustellen, die von der Einheit (55) zur Abschätzung des Fahrzustands abgeschätzt wird; einer Einheit (59) zur Verarbeitung oberer und unterer Grenzwerte, die dazu aufgebaut ist, einen Vorgang des Setzens des von der Gewichtsabschätzungseinheit (56) abgeschätzten Gewichts des Fahrzeugs (1) in einen Bereich der oberen und unteren Grenzwerte durchzuführen, die durch die Einheit (58) zur Einstellung oberer und unterer Grenzwerte eingestellt sind; und einer Verhaltenssteuereinheit (54), die dazu aufgebaut ist, eine Verhaltenssteuerung des Fahrzeugs (1) auf der Grundlage eines Gewichts des Fahrzeugs (1) nach dem von der Einheit (59) zur Verarbeitung oberer und unterer Grenzwerte durchgeführten Vorgang des Setzens des Gewichts des Fahrzeugs (1) in den Bereich der oberen und unteren Grenzwerte durchzuführen.
Fahrzeugsteuervorrichtung (1) nach Anspruch 4, wobei ein Wert, der vorab bestimmt wird, auf das Gewicht des Fahrzeugs (1) in einem Fall eingestellt ist, in dem die Kurvenfahrtcharakteristik des Fahrzeugs (1), die von der Einheit (55) zur Abschätzung des Fahrzustands abgeschätzt wird, oberhalb eines oberen Grenzwerts eines Korrelationsbestimmungsbereichs liegt, der verwendet wird, um zu bestimmen, ob das Gewicht des Fahrzeugs (1) verlässlich ist, oder unterhalb eines unteren Grenzwerts des Korrelationsbestimmungsbereichs liegt.
Fahrzeugsteuervorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Einheit (55) zur Abschätzung des Fahrzustands die Kurvenfahrtcharakteristik auf der Grundlage der Beziehung zwischen der Querbeschleunigung des Fahrzeugs (1), von der Komponenten einer ersten vorab festgelegten Frequenz und einer tieferen Frequenz durch Hochpassfiltern entfernt wurden, und einem Gierratenabweichungsindexwert abschätzt, von dem eine zweite vorab festgelegte Frequenz oder eine tiefere Frequenz durch Hochpassfiltern entfernt wird, wobei ein Indexwert einer Abweichung zwischen einer vorübergehenden Gierrate des Fahrzeugs (1) mit einer Beziehung einer Verzögerung erster Ordnung zu einer normativen Gierrate des Fahrzeugs (1) und einer tatsächlichen Gierrate des Fahrzeugs (1) als der Gierratenabweichungsindexwert festgelegt ist.