DE112017001415B4

DE112017001415B4 - Fahrzeugsteuervorrichtung

Info

Publication number: DE112017001415B4
Application number: DE112017001415.8T
Authority: DE
Inventors: Masayuki Asano; Hiroyuki Ando; Yukio Mori
Original assignee: Advics Co Ltd
Current assignee: Advics Co Ltd
Priority date: 2016-03-18
Filing date: 2017-03-15
Publication date: 2023-02-16
Anticipated expiration: 2037-03-16
Also published as: US20190023240A1; DE112017001415T5; WO2017159717A1; CN109219548A; US10836364B2; CN109219548B; JP6493262B2; JP2017170929A

Abstract

Steuervorrichtung (10) für ein Fahrzeug, welche in der Lage ist, eine erste Verzögerungssteuerung, bei welcher das Fahrzeug durch eine Antriebsvorrichtung (20) verzögert wird, eine zweite Verzögerungssteuerung, bei welcher das Fahrzeug durch eine Bremsvorrichtung (30) verzögert wird, und eine Bremsvorbereitungssteuerung auszuführen, bei welcher die Bremsvorrichtung (30) in einen Vorbereitungszustand gebracht wird, wenn die Verzögerungssteuerung des Fahrzeugs in Übereinstimmung mit einer Reduktion eines Anforderungswerts, welcher einen Grad einer Längsbeschleunigung des Fahrzeugs angibt, ausgeführt wird, mit:einer Vorhersageeinheit (15), die basierend auf einer zeitlichen Änderung des Anforderungswerts eine Grenzzeit (te) vorhersagt, bei welcher der Anforderungswert einen Grenzanforderungswert (Pmin) erreicht, welcher einer unteren Grenzbeschleunigung oder einem unteren Grenzdrehmoment entspricht, die oder das durch die erste Verzögerungssteuerung erreicht werden kann, wenn das Fahrzeug nur durch die erste Verzögerungssteuerung verzögert wird;einer Steuermodusbestimmungseinheit (15), die basierend auf dem Anforderungswert einen Steuermodus bestimmt, wobei die Steuermodusbestimmungseinheit als den Steuermodus einen aus einem ersten Steuermodus und einem zweiten Steuermodus wählt, wobei in dem ersten Steuermodus nur die erste Verzögerungssteuerung ausgeführt wird und vor Erreichen der Grenzzeit (te) zusätzlich zu der ersten Verzögerungssteuerung die zweite Verzögerungssteuerung initiiert wird und wobei in dem zweiten Steuermodus nur die erste Verzögerungssteuerung ausgeführt wird und vor Erreichen der Grenzzeit (te) zusätzlich zu der ersten Verzögerungssteuerung die Bremsvorbereitungssteuerung initiiert wird; undeiner Betriebsbetragsberechnungseinheit (16), die einen Betriebsbetrag von der Antriebsvorrichtung und der Bremsvorrichtung basierend auf dem Anforderungswert in Übereinstimmung mit dem bestimmten Steuermodus berechnet, wobeidie Steuermodusbestimmungseinheit (15) den ersten Steuermodus wählt, wenn eine Reduktion bei einer Reduktionsrate des Anforderungswerts pro Zeiteinheit schneller als eine Reduktion bei einem festgelegten Reduktionsratenschwellwert (Thα) ist, und den zweiten Steuermodus wählt, wenn die Reduktion bei der Reduktionsrate langsamer als die Reduktion bei dem festgelegten Reduktionsratenschwellwert (Thα) ist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Fahrzeugsteuervorrichtung.
Stand der Technik
Es ist eine Fahrzeugsteuervorrichtung bekannt, bei der eine Verzögerung des Fahrzeugs in einer automatischen Antriebssteuerung, die nicht von einem Antriebsbetrieb abhängt, durch Steuerung zur Reduktion einer Beschleunigung durch eine Antriebsvorrichtung und Steuerung zur Erhöhung der Verzögerung durch eine Bremsvorrichtung realisiert wird (vgl. JP 2010 - 18 239 A ). Des Weiteren zeigt auch US 2013 / 0 304 344 A1 eine Fahrzeugsteuervorrichtung mit einer Motor-ECU und einer Brems-ECU, welche eine mechanische Bremse, die eine kinetische Energie unter Verwendung der Rotation einer Antriebsradrotation in thermische Energie unter Verwendung von Reibung umwandelt, oder eine Regenerationsbremse, die die kinetische Energie der Antriebsradrotation in elektrische Energie unter Verwendung von Regeneration umwandelt, während einer Fahrzeugverzögerung ausführt, nachdem eine Motorbremse ein Verzögerungsverhältnis ändert, das ein Rotationszahlverhältnis von Antriebsrädern in Bezug auf die Drehzahl eines Verbrennungsmotors ist.
Offenbarung der Erfindung
Technisches Problem
In dem vorstehenden Stand der Technik wird die Verzögerung durch die Bremsvorrichtung erhöht, nachdem sich die Beschleunigung sich durch die Antriebsvorrichtung zu reduzieren beginnt und die Reduktion der Beschleunigung durch die Antriebsvorrichtung beendet ist. In diesem Fall tritt aufgrund eines Ansprechverzugs der Bremsvorrichtung oder dergleichen eine Zeitverschiebung zwischen dem Zeitpunkt, bei welchem die Reduktion der Beschleunigung durch die Antriebsvorrichtung beendet ist, und dem Zeitpunkt, bei welchem sich die Verzögerung durch die Bremsvorrichtung zu reduzieren beginnt, auf, was möglicherweise eine relativ schnelle Änderung der Verzögerung (der Beschleunigung) des Fahrzeugs verursacht.
Im Anbetracht dessen ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, eine Fahrzeugsteuervorrichtung bereitzustellen, welche beispielsweise in der Lage ist, eine schnelle Änderung der Verzögerung (Beschleunigung) in einer Verzögerungssteuerung bei automatischem Fahren zu unterdrücken.
Lösung des Problems
Eine Steuervorrichtung für ein Fahrzeug in der vorliegenden Offenbarung ist beispielsweise eine Steuervorrichtung für ein Fahrzeug, welche in der Lage ist, eine erste Verzögerungssteuerung, bei welcher das Fahrzeug durch eine Antriebsvorrichtung verzögert wird, eine zweite Verzögerungssteuerung, bei welcher das Fahrzeug durch eine Bremsvorrichtung verzögert wird, und eine Bremsvorbereitungssteuerung auszuführen, bei welcher die Bremsvorrichtung in einen Vorbereitungszustand gebracht wird, wenn die Verzögerungssteuerung des Fahrzeugs in Übereinstimmung mit einer Reduktion eines Anforderungswerts, welcher einen Grad einer Längsbeschleunigung des Fahrzeugs angibt, ausgeführt wird, und beinhaltet: eine Vorhersageeinheit, die basierend auf einer zeitlichen Änderung des Anforderungswerts eine Grenzzeit vorhersagt, bei welcher der Anforderungswert einen Grenzanforderungswert erreicht, welcher einer unteren Grenzbeschleunigung oder einem unteren Grenzdrehmoment entspricht, die oder das durch die erste Verzögerungssteuerung erreicht werden kann, wenn das Fahrzeug nur durch die erste Verzögerungssteuerung verzögert wird; eine Steuermodusbestimmungseinheit, die basierend auf dem Anforderungswert einen Steuermodus bestimmt, wobei die Steuermodusbestimmungseinheit als den Steuermodus einen aus einem ersten Steuermodus und einem zweiten Steuermodus wählt, wobei in dem ersten Steuermodus nur die erste Verzögerungssteuerung ausgeführt wird und vor Erreichen der Grenzzeit zusätzlich zu der ersten Verzögerungssteuerung die zweite Verzögerungssteuerung initiiert wird und wobei in dem zweiten Steuermodus nur die erste Verzögerungssteuerung ausgeführt wird und vor Erreichen der Grenzzeit zusätzlich zu der ersten Verzögerungssteuerung die Bremsvorbereitungssteuerung initiiert wird; und eine Betriebsbetragsberechnungseinheit, die einen Betriebsbetrag von der Antriebsvorrichtung und der Bremsvorrichtung basierend auf dem Anforderungswert in Übereinstimmung mit dem bestimmten Steuermodus berechnet.
Gemäß der Steuervorrichtung für das Fahrzeug kann die zweite Verzögerungssteuerung, bei welcher das Fahrzeug durch die Bremsvorrichtung verzögert wird, initiiert werden, bevor der Anforderungswert in der ersten Verzögerungssteuerung, bei welcher das Fahrzeug durch die Antriebsvorrichtung verzögert wird, den Grenzanforderungswert erreicht. Wenn beispielsweise die Verzögerung, die nur durch die erste Verzögerungssteuerung erreicht werden kann, auf die Verzögerung, die die zweite Verzögerungssteuerung benötigt, verschoben wird, wird eine schnelle Änderung der Verzögerung (Beschleunigung) des Fahrzeugs wahrscheinlich unterdrückt. Gemäß der Steuervorrichtung für das Fahrzeug kann zusätzlich die Bremsvorbereitungssteuerung, bei welcher die Bremsvorrichtung in den Vorbereitungszustand gebracht wird, initiiert werden, bevor der Anforderungswert in der ersten Verzögerungssteuerung den Grenzanforderungswert erreicht. Somit können beispielsweise solche Effekte erhalten werden, dass ein Ansprechverzug der Bremsvorrichtung verkürzt wird und die schnelle Änderung der Beschleunigung bei Wechsel zur Beschleunigungssteuerung unterdrückt werden kann.
In der Steuervorrichtung für das Fahrzeug wählt die Steuermodusbestimmungseinheit den ersten Steuermodus, wenn eine Reduktion bei einer Reduktionsrate des Anforderungswerts als ein Eingabewert pro Zeiteinheit schneller als eine Reduktion bei einem festgelegten Reduktionsratenschwellwert ist, und wählt den zweiten Steuermodus, wenn die Reduktion bei der Reduktionsrate langsamer als die Reduktion bei dem festgelegten Reduktionsratenschwellwert ist.
Wenn ein Reduktionsgrad der Reduktionsrate des Anforderungswerts langsam ist, wird die Steuerung öfters auf die Beschleunigungssteuerung gewechselt, als wenn der Reduktionsgrad der Reduktionsrate des Anforderungswerts schnell ist. Wenn zusätzlich der Reduktionsgrad der Reduktionsrate des Anforderungswerts schnell ist, wird die Verzögerungssteuerung durch die Bremsvorrichtung wahrscheinlicher benötigt, als wenn der Reduktionsgrad der Reduktionsrate des Anforderungswerts langsam ist. Gemäß der Steuervorrichtung für das Fahrzeug kann somit beispielsweise die Verzögerungssteuerung leicht in dem Steuermodus ausgeführt werden, der für den Grad der Reduktionsrate des Anforderungswerts passend ist, und die schnelle Änderung der Verzögerung wird wahrscheinlicher unterdrückt.
In der Steuervorrichtung für das Fahrzeug kann beispielsweise die Steuermodusbestimmungseinheit den Steuermodus nach dem zweiten Steuermodus auf einen aus einem dritten Steuermodus und einem vierten Steuermodus bestimmen, wobei in dem dritten Steuermodus die zweite Verzögerungssteuerung nach einem Ablauf einer ersten Schwellenzeitspanne von der Initiierung der Bremsvorbereitungssteuerung in dem zweiten Steuermodus ausgeführt wird, und wobei in dem vierten Steuermodus die zweite Verzögerungssteuerung vor dem Ablauf der ersten Schwellenzeitspanne von der Initiierung der Bremsvorbereitungssteuerung in dem zweiten Steuermodus ausgeführt wird, und die Betriebsbetragsberechnungseinheit kann einen Betriebsbetrag ausgeben, der durch Addition eines ersten Betriebsbetrags durch Vorsteuerung und eines zweiten Betriebsbetrags durch Regelung erworben wird, und verhindert in dem vierten Steuermodus die Addition des zweiten Betriebsbetrags vor einem Ablauf einer zweiten Schwellenzeitspanne von der Initiierung des vierten Steuermodus.
Wenn die Regelung in einem Zustand initiiert wird, bei welchem eine für die Bremsvorbereitung benötigte Zeitspanne kurz ist, tritt möglicherweise eine schnelle Änderung der Verzögerung des Fahrzeugs aufgrund einer schnellen Erhöhung eines hydraulischen Drucks oder dergleichen auf. Diesbezüglich wird in der Steuervorrichtung für das Fahrzeug, wenn die für die Bremsvorbereitung benötigte Zeitspanne kürzer als die erste Schwellenzeitspanne ist, die Regelung für die zweite Schwellenzeitspanne von der Initiierung der zweiten Verzögerungssteuerung durch die Bremsvorrichtung verhindert. Die schnelle Änderung der Verzögerung des Fahrzeugs wird somit beispielsweise wahrscheinlicher unterdrückt.
Figurenliste

1 ist ein beispielhaftes und schematisches Blockdiagramm einer Fahrzeugsteuervorrichtung in einer Ausführungsform.
2 ist ein beispielhaftes Flussdiagramm, welches ein Verfahren einer Verzögerungssteuerung durch die Fahrzeugsteuervorrichtung in der Ausführungsform darstellt.
3 ist ein beispielhaftes Flussdiagramm, welches ein Verfahren zur Bestimmung eines Steuermodus in der Verzögerungssteuerung durch die Fahrzeugsteuervorrichtung in der Ausführungsform darstellt.
4 ist ein Diagramm, welches ein Beispiel von zeitlichen Änderungen eines Beschleunigungsanforderungswerts und einer Istbeschleunigung in der Verzögerungssteuerung durch die Fahrzeugsteuervorrichtung in der Ausführungsform darstellt.
5 ist ein Diagramm, welches ein anderes Beispiel der zeitlichen Änderungen des Beschleunigungsanforderungswerts und der Istbeschleunigung in der Verzögerungssteuerung durch die Fahrzeugsteuervorrichtung in der Ausführungsform darstellt.

Beschreibung der Ausführungsform
Nachstehend wird eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung offenbart. Jedes einer Konfiguration der Ausführungsform, welche nachstehend beschrieben wird, Wirkung und ein durch die Konfiguration hervorgebrachtes Ergebnis (Effekte) ist lediglich ein Beispiel. Die vorliegende Erfindung kann durch eine andere Konfiguration als die in der folgenden Ausführungsform offenbarten realisiert werden. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es zusätzlich möglich, zumindest einen der verschiedenen Effekte (einschließlich abgeleiteter Effekte), welche durch die Konfiguration erhalten werden, zu erhalten.
Überblick über eine Steuervorrichtung
1 ist ein Blockdiagramm einer Steuervorrichtung 10. Wie in 1 veranschaulicht, hat die Steuervorrichtung 10 eine Ruckgrenzberechnungseinheit 11, eine Fahrzeugbeschleunigungsberechnungseinheit 12, eine Fahrwiderstandsberechnungseinheit 13, eine Sollbeschleunigungsberechnungseinheit 14, eine Steuermodusbestimmungseinheit 15, eine Betriebsbetragsberechnungseinheit 16 und dergleichen. Zu beachten ist, dass eine Dimension jedes in der Steuervorrichtung 10 berechneten Werts eine Beschleunigung oder ein Drehmoment sein kann oder während der Berechnung umgerechnet werden kann.
Die Ruckgrenzberechnungseinheit 11 korrigiert bei Bedarf eine empfangene, geforderte Beschleunigung basierend auf einem empfangenen, geforderten Ruckgrenzwert. Ruck (Stoß, eine Änderungsrate der Beschleunigung) ist eine zeitliche Ableitung der Beschleunigung. Das heißt, der geforderte Ruckgrenzwert ist ein Limit der geforderten Beschleunigung bezüglich der zeitlichen Ableitung, mit anderen Worten, eine Grenze eines Änderungsgrads eines aktuellen Werts der geforderten Beschleunigung bezüglich eines vorhergehenden Werts davon. Zu beachten ist, dass jeder aus einem geforderten Beschleunigungswert und dem geforderten Ruckgrenzwert von einer vorhergehenden oder höheren Vorrichtung oder Berechnungseinheit oder dergleichen, die die geforderte Beschleunigung oder dergleichen in Übereinstimmung mit einem Reisezustand, einem Fahrzustand, einem Antriebszustand, einer peripheren Umgebung und dergleichen bestimmen, empfangen wird.
Die Fahrzeugbeschleunigungsberechnungseinheit 12 berechnet eine Längsbeschleunigung des Fahrzeugs basierend auf einem Erfassungsergebnis eines Sensors, beispielsweise einer erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit, die auf einem Erfassungsergebnis eines Radgeschwindigkeitssensors basiert.
Die Fahrwiderstandsberechnungseinheit 13 berechnet einen Fahrwiderstand des Fahrzeugs basierend auf einem Erfassungssignal eines Sensors. Die Fahrwiderstandsberechnungseinheit 13 kann den Fahrwiderstand, wie z.B. einen Gradientwiderstand und Luftwiderstand, durch ein bekanntes Verfahren berechnen. Die Fahrwiderstandsberechnungseinheit 13 kann beispielsweise den Gradientwiderstand aus einer Fahrzeugvertikalbeschleunigung, der Fahrzeuglängsbeschleunigung und dergleichen, die auf einem Erfassungsergebnis eines Beschleunigungssensor basieren, berechnen und kann den Luftwiderstand aus der erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit, die auf dem Erfassungsergebnis des Radgeschwindigkeitssensors basiert, und dergleichen berechnen.
Die Sollbeschleunigungsberechnungseinheit 14 berechnet eine Sollbeschleunigung aus der geforderten Beschleunigung, welche von der Ruckgrenzberechnungseinheit 11 ausgegeben wird, und dem Fahrwiderstand, welcher von der Fahrwiderstandsberechnungseinheit 13 ausgegeben wird. Die Beschleunigung des Fahrzeugs wird durch Einwirkung des Fahrwiderstands reduziert. Um somit die Beschleunigung nahe der geforderten Beschleunigung zu erwerben, addiert die Sollbeschleunigungsberechnungseinheit 14 einen Kompensationswert, welcher den Fahrwiderstand kompensiert, zu der geforderten Beschleunigung, um die Sollbeschleunigung zu berechnen.
Die Steuermodusbestimmungseinheit 15 bestimmt eine Verteilung (ein Verhältnis) der Sollbeschleunigung (einen Betriebsbetrag), welches durch die Sollbeschleunigungsberechnungseinheit 14 berechnet wird, an eine Antriebsvorrichtung 20 und eine Bremsvorrichtung 30. Wenn beispielsweise eine Bremssteuerung ausgeführt wird, bestimmt die Steuermodusbestimmungseinheit 15 eine Verteilung (ein Verhältnis) eines von einem Beschleunigungsreduktionsbetrags durch Motorbremsung als die Antriebsvorrichtung 20, einem Beschleunigungsreduktionsbetrag durch Motorregeneration als die Antriebsvorrichtung 20 und einem Beschleunigungsreduktionsbetrag durch eine durch die Bremsvorrichtung 30 durchgeführte Bremsung. Die Steuermodusbestimmungseinheit 15 bestimmt auch ein Verhältnis zwischen dem Betriebsbetrag in der Vorsteuerung und dem Betriebsbetrag in der Regelung.
Die Betriebsbetragsberechnungseinheit 16 berechnet die Betriebsbeträge, welche an die Antriebsvorrichtung 20 und die Bremsvorrichtung 30 eingegeben werden, basierend auf die durch die Steuermodusbestimmungseinheit 15 bestimmte Verteilung. Die Betriebsbetragsberechnungseinheit 16 hat eine Vorsteuerungsbetriebsbetragsberechnungseinheit 17a (FF-Betriebsbetragsberechnungseinheit), eine Regelungsbetriebsbetragsberechnungseinheit 17b (FB-Betriebsbetragsberechnungseinheit), eine FF-Betriebsbetragsberechnungseinheit 18a und eine FB-Betriebsbetragsberechnungseinheit 18b. Die FF-Betriebsbetragsberechnungseinheit 17a berechnet einen Vorsteuerungsbetriebsbetrag, welcher an die Antriebsvorrichtung 20 eingegeben wird. Die FB-Betriebsbetragsberechnungseinheit 17b berechnet einen Regelungsbetriebsbetrag, welcher an die Antriebsvorrichtung 20 eingegeben wird. Die FF-Betriebsbetragsberechnungseinheit 18a berechnet einen Vorsteuerungsbetriebsbetrag, welcher an die Bremsvorrichtung 30 eingegeben wird. Die FB-Betriebsbetragsberechnungseinheit 18b berechnet einen Regelungsbetriebsbetrag, welcher an die Bremsvorrichtung 30 eingegeben wird. Jede der FB-Betriebsbetragsberechnungseinheiten 17b, 18b berechnet den Betriebsbetrag basierend auf einem bekannten Regelungsverfahren, wie einer Reduktion einer Abweichung zwischen der Sollbeschleunigung und der Fahrzeugbeschleunigung (der Erfassungswert, der Steuerbetrag).
Die Steuervorrichtung 10 ist beispielsweise eine elektronische Steuereinheit (ECU). Die Steuervorrichtung kann in einer ECU eines beliebigen Systems, welches an dem Fahrzeug montiert ist, enthalten sein oder kann die unabhängige ECU sein. Die Steuervorrichtung 10 kann eine zentrale Recheneinheit (CPU), eine Steuereinheit, einen Direktzugriffsspeicher (RAM), einen Festwertspeicher (ROM), einen Flash-Speicher (nichtflüchtiger Speicher) und dergleichen haben, welche nicht dargestellt sind. Die Steuervorrichtung 10 führt ein Verfahren in Übereinstimmung mit einem Programm aus, das installiert und geladen wird, und kann dabei jede Funktion realisieren. In diesem Fall kann aufgrund der Ausführung des Verfahrens in Übereinstimmung mit dem Programm die Steuervorrichtung 10 als die Ruckgrenzberechnungseinheit 11, die Fahrzeugbeschleunigungsberechnungseinheit 12, die Fahrwiderstandsberechnungseinheit 13, die Sollbeschleunigungsberechnungseinheit 14, die Steuermodusbestimmungseinheit 15, die Betriebsbetragsberechnungseinheit 16 und dergleichen fungieren. Das Programm wird in dem ROM, dem Flash-Speicher oder dergleichen installiert. Zu beachten ist, dass zumindest einige der Funktionen der vorstehenden Einheiten durch Hardware, wie einem applikationsspezifisch integrierten Schaltkreis (ASIC), einem feldprogrammierbaren Gate-Array (FPGA), einem Digitalsignalprozessor (DSP) oder einer programmierbaren Logikvorrichtung (PLD) realisiert werden kann.
2 ist ein Flussdiagramm, welches ein Beispiel eines Berechnungsverfahrens darstellt, das durch die Steuervorrichtung 10 während einer Verzögerungssteuerung des Fahrzeugs bei automatischem Fahren ausgeführt wird. Wie in 2 dargestellt, erwirbt die Steuervorrichtung 10 die Anforderungswerte und die Erfassungswerte (S1), berechnet einen Sollwert (die Sollbeschleunigung) (S2), bestimmt einen Steuermodus der Verzögerungssteuerung (S3) und berechnet den Betriebsbetrag (S4). In dieser Ausführungsform erwirbt, wie vorstehend beschrieben, beispielsweise die Ruckgrenzberechnungseinheit 11 bei S1 die Anforderungswerte, wie die Anforderungsbeschleunigung und den Anforderungsruckgrenzwert. Bei S2 berechnet die Sollbeschleunigungsberechnungseinheit 14 die Sollbeschleunigung als den Sollwert. Die Sollbeschleunigungsberechnungseinheit 14 kann auch als eine Sollwertberechnungseinheit bezeichnet werden. Bei S3 bestimmt die Steuermodusbestimmungseinheit 15 den Steuermodus. Die Steuermodusbestimmungseinheit 15 ist ein Beispiel einer Steuermodusbestimmungseinheit. Bei S4 berechnet die Betriebsbetragsberechnungseinheit 16 den Betriebsbetrag.
Steuerarten und Steuermodi
Hinsichtlich der Verzögerungssteuerung des Fahrzeugs während des automatischen Fahrens, kann die Steuervorrichtung 10 eine der folgenden drei Arten der Verzögerungssteuerung ausführen.

(1) Die Verzögerungssteuerung durch die Antriebsvorrichtung 20 (erste Verzögerungssteuerung)
(2) Die Verzögerungssteuerung durch die Bremsvorrichtung 30 (zweite Verzögerungssteuerung)
(3) Eine Bremsvorbereitungssteuerung, um die Bremsvorrichtung 30 in einen Vorbereitungszustand zu bringen, bei welchem die Bremsvorbereitungssteuerung eine Steuerung ist, die die Bremsvorrichtung 30 in einen Bremsvorbereitungszustand bringt und auch als eine Vorladung, eine Vordruckbeaufschlagung oder eine Vorbremsung bezeichnet wird. Genauer gesagt ist die Bremsvorbereitungssteuerung eine Steuerung einer elektrischen Pumpe. In der Steuerung der elektrischen Pumpe wird die elektrische Pumpe zur Zuführung von hydraulischem Öl in einem Hydraulik-System der Bremsvorrichtung 30 betrieben, um einen relativ niedrigen, hydraulischen Druck (ein Vordruck), der einem Durchgangswiderstand einer Strömung des hydraulischen Öls in einem Hauptzylinder entspricht, zu produzieren. Dann wird, bevor die Bremsvorrichtung 30 eine Vollbremsung startet, das Hydraulik-System mit dem hydraulischen Öl befüllt, um im Voraus einen Raum zwischen einem Kissen und einem aus einer Scheibe und einem Rotor in der Bremsvorrichtung 30 zu beseitigen. Ein Antwortverhalten der Bremsvorrichtung 30 wird durch Ausführung der Bremsvorbereitungssteuerung verbessert.

Hinsichtlich der Verzögerungssteuerung des Fahrzeugs während des automatischen Fahrens, kann die Steuervorrichtung 10 zusätzlich wahlweise eine der folgenden zwei Steuermodi ausführen, bei welchen jede der drei vorstehenden Arten der Verzögerungssteuerung kombiniert wird.
(Erster Steuermodus)
Ein erster Steuermodus ist ein Steuermodus, bei welchem zuerst nur die erste Verzögerungssteuerung durch die Antriebsvorrichtung 20 ausgeführt wird und vor Erreichen einer Grenzzeit die zweite Verzögerungssteuerung durch die Bremsvorrichtung 30 zusätzlich zu der ersten Verzögerungssteuerung initiiert wird. Die Grenzzeit ist hier eine Zeit, bei welcher der Anforderungswert einen Grenzanforderungswert erreicht, wenn das Fahrzeug nur durch die erste Verzögerungssteuerung verzögert wird, und der Grenzanforderungswert entspricht einer unteren Grenzbeschleunigung oder einem unteren Grenzdrehmoment, die oder das durch die erste Verzögerungssteuerung realisiert werden kann.
(Zweiter Steuermodus)
Ein zweiter Steuermodus ist ein Steuermodus, bei welchem zuerst nur die erste Verzögerungssteuerung durch die Antriebsvorrichtung 20 ausgeführt wird und vor Erreichen der Grenzzeit zusätzlich zu der ersten Verzögerungssteuerung die Bremsvorbereitungssteuerung, welche die Bremsvorrichtung 30 in den Vorbereitungszustand bringt, initiiert wird.
Die Steuervorrichtung 10 kann einen von dem ersten Steuermodus und dem zweiten Steuermodus basierend auf einer zeitlichen Änderung des Anforderungswerts wählen. Genauer gesagt, wenn eine Reduktionsrate des Anforderungswerts pro Zeiteinheit (eine zeitliche Reduktionsrate) gleich schnell oder schneller ist als ein festgelegter Schwellenwert (ein Reduktionsratenschwellenwert), d.h. in einer Situation, bei welcher die relativ schnelle Verzögerung angefordert wird, führt die Steuervorrichtung 10 die Verzögerungssteuerung in dem ersten Steuermodus aus, bei welchem die erste Verzögerungssteuerung durch die Antriebsvorrichtung 20 zu der zweiten Verzögerungssteuerung durch die Bremsvorrichtung 30 gewechselt wird, ohne die Bremsvorbereitungssteuerung dazwischen einzufügen. Wenn währenddessen die Reduktionsrate des Anforderungswerts pro Zeiteinheit langsamer ist als der Reduktionsratenschwellenwert, d.h. in einer Situation, bei welcher die relativ langsame Verzögerung angefordert wird, führt die Steuervorrichtung 10 die Verzögerungssteuerung in dem zweiten Steuermodus aus, bei welchem die erste Verzögerungssteuerung durch die Antriebsvorrichtung 20 zu der Bremsvorbereitungssteuerung gewechselt wird, um die Bremsvorrichtung in den Vorbereitungszustand zu bringen.
Nach dem zweiten Steuermodus kann die Steuervorrichtung 10 des Weiteren wahlweise einen der folgenden zwei Steuermodi ausführen.
(Dritter Steuermodus)
Ein dritter Steuermodus ist ein Steuermodus, der in der zweiten Verzögerungssteuerung durch die Bremsvorrichtung 30 eine Steuerung durch die Vorsteuerung und/oder die Regelung erlaubt.
(Vierter Steuermodus)
Ein vierter Steuermodus ist ein Steuermodus, der nur die Vorsteuerung erlaubt, d.h. ein Steuermodus, der in der zweiten Verzögerungssteuerung durch die Bremsvorrichtung 30 die Regelung, bevor eine festgelegte Zeitspanne (eine zweite Schwellenzeitspanne) von der Initiierung der zweiten Verzögerungssteuerung durch die Bremsvorrichtung 30 verstreicht, verhindert. Nach einem Ablauf einer zweiten Schwellenzeitspanne ist die Steuerung durch die Vorsteuerung und/oder die Regelung erlaubt.
Die Steuervorrichtung 10 wählt einen von dem dritten Steuermodus und dem vierten Steuermodus basierend auf einer Dauer einer Zeitspanne, in welcher die Bremsvorbereitungssteuerung (die Vorladung) tatsächlich in dem zweiten Steuermodus ausgeführt wird. Genauer gesagt wird in der Steuervorrichtung 10 eine bekannte Schwellenzeitspanne (die erste Schwellenzeitspanne), die zur Fertigstellung der Vorladung benötigt wird, im Voraus festgesetzt. Wenn die Zeitspanne, in welcher die Vorladung tatsächlich ausgeführt wird (eine Vorladungszeitspanne), länger ist als die erste Schwellenzeitspanne, d.h. in einer Situation, bei welcher die Fertigstellung der Vorladung angenommen wird, führt die Steuervorrichtung 10 die Verzögerungssteuerung in dem dritten Steuermodus aus, bei welchem die Ausführung der Regelung nicht zu Beginn der Verzögerungssteuerung durch die Bremsvorrichtung 30 verhindert wird. Wenn währenddessen die Vorladungszeitspanne gleich oder kürzer als die erste Schwellenzeitspanne ist, d.h. in einer Situation, bei welcher die Vorladung möglicherweise ungenügend ist, führt die Steuervorrichtung 10 die Verzögerungssteuerung in dem vierten Steuermodus aus, bei welchem die Ausführung der Regelung zum Beginn der Verzögerungssteuerung durch die Bremsvorrichtung 30 verhindert ist. Wenn die Verzögerungssteuerung durch die Regelung in der Bremsvorrichtung 30 in der Situation, bei welcher die Vorladung ungenügend ist, initiiert wird, tritt möglicherweise die relativ schnelle Änderung der Verzögerung (der Beschleunigung) auf. Gemäß der Ausführungsform kann ein Auftreten eines solch ungünstigen Phänomens durch Wechsel des Steuermodus basierend beispielsweise auf der Dauer der Vorladungszeitspanne vermieden werden.
3 ist ein Flussdiagramm, welches ein Beispiel eines Verfahrens (Logik) zur Bestimmung des vorstehend beschriebenen Steuermodus darstellt, wenn die Verzögerungssteuerung während dem automatischen Fahren ausgeführt wird. 4 ist ein Diagramm, welches ein Beispiel von zeitlichen Änderungen eines Anforderungsdrehmoments und eines Istldrehmoments darstellt, und 5 ist ein Diagramm, welches ein anderes Beispiel der zeitlichen Änderungen des Anforderungsdrehmoments und des Istdrehmoments darstellt, wenn die Reduktionsrate des Anforderungsdrehmoments niedriger ist als jene in 4.
In dieser Ausführungsform führt die Steuermodusbestimmungseinheit 15 das in 3 dargestellte Berechnungsverfahren aus. Wie in 3 dargestellt, berechnet die Steuermodusbestimmungseinheit 15 eine zeitliche Reduktionsrate α des Anforderungswerts der Beschleunigung oder des Drehmoments (eine zeitliche Änderungsrate) (S31). In dieser Ausführungsform hat der Beschleunigungsanforderungswert einen positiven Wert auf der Beschleunigungsseite und einen negativen Wert auf der Verzögerungsseite und der Drehmomentanforderungswert hat einen positiven Wert auf der Beschleunigungsseite des Drehmoments und einen negativen Wert auf der Verzögerungsseite des Drehmoments. Wie in 4 und 5 dargestellt, wird beispielsweise die zeitliche Reduktionsrate α basierend auf der zeitlichen Änderung des Anforderungswerts in einer Zeitspanne Tα (eine Berechnungszeitspanne) einer festgelegten Dauer vor dem Zeitpunkt tc (aktueller Zeitpunkt), bei welchem die Berechnung durchgeführt wird, berechnet. Die zeitliche Reduktionsrate α kann beispielsweise ein Wert sein, der durch Division eines Änderungsbetrags des Anforderungswerts in der Zeitspanne Tα durch die Zeitspanne Tα (Zeit) erworben wird. Bezugszeichen der zeitlichen Reduktionsrate α werden festgesetzt, um zwischen der Reduktion und der Erhöhung des Anforderungswerts zu unterscheiden. In dieser Ausführungsform wird die zeitliche Reduktionsrate α so behandelt, dass sie auf der Erhöhungsseite ein positives Vorzeichen hat und auf der Reduktionsseite ein negatives Vorzeichen hat. Das heißt, wenn die Änderung zu der Reduktionsseite erhöht wird, erwirbt die zeitliche Reduktionsrate α einen großen numerischen Wert auf der negativen Seite, mit anderen Worten, einen negativen Wert, der stark von null abweicht. Zusätzlich berechnet die Steuermodusbestimmungseinheit 15 einen Zeitpunkt te (die Grenzzeit) basierend auf der zeitlichen Reduktionsrate α (S31). Zu dem Zeitpunkt te erreicht der Anforderungswert einen Grenzanforderungswert Pmin (einen unteren Grenzwert, einen unteren Grenzbeschleunigungsanforderungswert, einen unteren Grenzdrehmomentanforderungswert), welcher einer unteren Grenzbeschleunigung oder einem Drehmoment, das durch die erste Verzögerungssteuerung erreicht werden kann, entspricht. Der Grenzanforderungswert Pmin ist ein bekannter Wert und wird im Voraus festgesetzt. Die Steuermodusbestimmungseinheit 15 kann die Grenzzeit te, bei welcher der Anforderungswert zu dem Grenzanforderungswert Pmin wird, berechnen, wenn angenommen wird, dass der Anforderungswert linear reduziert wird, d.h. der Anforderungswert ist beispielsweise eine lineare Funktion der Zeit. Zu beachten ist, dass jede der zeitlichen Reduktionsrate α und der Grenzzeit te durch ein anderes bekanntes Regressionsverfahren oder dergleichen berechnet werden kann. Die Steuermodusbestimmungseinheit 15 ist ein Beispiel einer Vorhersageeinheit.
Als Nächstes vergleicht die Steuermodusbestimmungseinheit 15 die zeitliche Reduktionsrate α mit einem Reduktionsratenschwellenwert Thα, um den ersten Steuermodus und den zweiten Steuermodus zu wählen (S32). Wenn die zeitliche Reduktionsrate α niedriger als der Reduktionsratenschwellenwert Thα ist, d.h., wenn die Reduktion schnell ist, wählt die Steuermodusbestimmungseinheit 15 den ersten Steuermodus (S33). Wenn andererseits die zeitliche Reduktionsrate α gleich oder höher ist als der Reduktionsratenschwellenwert Thα, d.h., wenn die Reduktion langsam ist und in einem Zustand, bei welchem die zweite Verzögerungssteuerung durch die Bremsvorrichtung 30, die auf der Reduktion des Anforderungswerts basiert, nicht benötigt wird, d.h., wenn der aktuelle Zeitpunkt früher als der Initiierungszeitpunkt tbs der zweiten Verzögerungssteuerung ist (Nein bei S34), wählt die Steuermodusbestimmungseinheit 15 den zweiten Steuermodus (S35).
Bei Ja bei S34 wird die zweite Verzögerungssteuerung durch die Bremsvorrichtung 30 basierend auf der Reduktion des Anforderungswerts benötigt.
Wenn dann die zweite Verzögerungssteuerung initiiert wird, d.h., wenn der aktuelle Zeitpunkt später als der Initiierungszeitpunkt tbs der zweiten Verzögerungssteuerung (Ja bei S34) ist, vergleicht die Steuermodusbestimmungseinheit 15 eine Zeitspanne Tp, in welcher die Vorladung in der Bremsvorbereitungssteuerung tatsächlich ausgeführt wird (die Vorladungszeitspanne), mit einer Schwellenzeitspanne Thp1 (die erste Schwellenzeitspanne) (S36). Die Bremsvorbereitungssteuerung wird vor der zweiten Verzögerungssteuerung ausgeführt und bringt die Bremsvorrichtung 30 in den Vorbereitungszustand. Wenn die Vorladungszeitspanne Tp länger ist als die erste Schwellenzeitspanne Thp1 (Ja bei S36), wählt die Steuermodusbestimmungseinheit 15 den dritten Steuermodus (S37). Wenn die Vorladungszeitspanne Tp gleich oder kürzer als die erste Schwellenzeitspanne Thp1 ist (Nein bei S36), wählt die Steuermodusbestimmungseinheit 15 den vierten Steuermodus (S38).
Steuerungsbeispiel (1), erster Steuermodus
4 stellt das Beispiel der zeitlichen Änderungen des Beschleunigungsanforderungswerts und der Istbeschleunigung dar, wenn der erste Steuermodus ausgeführt wird. In 4 stellt eine Stricheinpunktlinie den Beschleunigungsanforderungswert an die Antriebsvorrichtung 20 dar, eine dicke Volllinie stellt die Istbeschleunigung des Fahrzeugs basierend auf einer Betätigung der Antriebsvorrichtung 20 dar, eine Strichzweipunktlinie stellt den Beschleunigungsanforderungswert an die Bremsvorrichtung 30 dar und eine dicke Strichlinie stellt die Istbeschleunigung des Fahrzeugs basierend auf einer Betätigung der Bremsvorrichtung 30 dar.
Die Steuermodusbestimmungseinheit 15 berechnet die Grenzzeit te, bei welcher der Anforderungswert den Grenzanforderungswert Pmin erreicht, aus der zeitlichen Reduktionsrate α des Anforderungswerts. Weiterhin berechnet die Steuermodusbestimmungseinheit 15 einen Zeitpunkt t1s, der eine Zeitspanne T1f früher als die Grenzzeit te ist. Der Zeitpunkt t1s ist ein Zeitpunkt, bei welchem die zweite Verzögerungssteuerung durch die Bremsvorrichtung 30 initiiert wird.
Die Betriebsbetragsberechnungseinheit 16 führt zuerst die erste Verzögerungssteuerung durch die Antriebsvorrichtung 20 aus. Das heißt, von dem aktuellen Zeitpunkt tc zu der Grenzzeit te reduziert die Betriebsbetragsberechnungseinheit 16 den Beschleunigungsbetriebsbetrag, welcher an die Antriebsvorrichtung 20 eingegeben wird, in Übereinstimmung mit der Reduktion des Anforderungswerts des Drehmoments oder der Beschleunigung, wie in 4 durch die Stricheinpunktlinie angegeben. Dementsprechend wird, wie durch die dicke Volllinie angegeben, die Istbeschleunigung des Fahrzeugs basierend auf der Betätigung der Antriebsvorrichtung 20 in Übereinstimmung mit der Reduktion des Anforderungswerts reduziert, während ein Ansprechverzug auf den Anforderungswert auftritt.
Zu dem Zeitpunkt t1s initiiert die Betriebsbetragsberechnungseinheit 16 die zweite Verzögerungssteuerung durch die Bremsvorrichtung 30. Das heißt, von dem Zeitpunkt t1s an erhöht die Betriebsbetragsberechnungseinheit 16 den Verzögerungsbetriebsbetrag, welcher an die Bremsvorrichtung 30 eingegeben wird, in Übereinstimmung mit der Reduktion des Anforderungswerts des Drehmoments oder der Beschleunigung, welche durch die Strichzweipunktlinie in 4 angegeben ist. Dementsprechend wird, wie durch die dicke Volllinie angegeben, die Istbeschleunigung des Fahrzeugs basierend auf der Betätigung der Bremsvorrichtung 30 in Übereinstimmung mit der Reduktion des Anforderungswerts reduziert, während der Ansprechverzug auf die Reduktion des Anforderungswerts auftritt.
In dieser Ausführungsform führt, wie in 4 dargestellt, in der Zeitspanne von dem Zeitpunkt t1s bis zur Grenzzeit te die Betriebsbetragsberechnungseinheit 16 zeitgleich die erste Verzögerungssteuerung durch die Antriebsvorrichtung 20 und die zweite Verzögerungssteuerung durch die Bremsvorrichtung 30 aus. Genau wie beschrieben, wird die zweite Verzögerungssteuerung durch die Bremsvorrichtung 30 zu dem Zeitpunkt t1s vor der Grenzzeit te initiiert und wird zeitgleich mit der ersten Verzögerungssteuerung durch die Antriebsvorrichtung 20 ausgeführt. Auf diese Weise kann zu einer Istgrenzzeit ter, bei welcher die Verzögerung durch die Antriebsvorrichtung 20 nicht mehr länger möglich ist, die Bremsvorrichtung 30 die Verzögerung, die der Reduktion des Anforderungswerts entspricht, ausführen, ohne den signifikanten Ansprechverzug von der Istgrenzzeit ter zu verursachen. Gemäß dieser Ausführungsform ist es somit möglich, die Änderung der Beschleunigung (der Verzögerung) beim Wechsel eines Primärkörpers, der die Verzögerung des Fahrzeugs reguliert, von der Antriebsvorrichtung 20 zu der Bremsvorrichtung 30 weiter zu reduzieren.
Zu beachten ist, dass 4 schematisch ein Beispiel einer zeitlichen Änderung jedes Parameters darstellt und jeder Parameter zu dem Zeitpunkt tc (der aktuelle Zeitpunkt) in 4 vorhergesagt wird. Somit stellt 4 nicht die tatsächliche, zeitliche Änderung jedes Parameters dar. Die vorstehend beschriebene Berechnung wird beispielsweise bei jedem festgelegten Zeitschritt durchgeführt und jeder Parameter wird bei jedem Schritt aktualisiert. Die Zeitspanne T1f von dem Zeitpunkt t1 s bis zu der Grenzzeit te, d.h. eine Dauer der Zeitspanne, in welcher die aktuelle Steuerung ausgeführt wird, die Zuweisungen (das Verhältnis) des an die Antriebsvorrichtung 20 und die Bremsvorrichtung 30 in dieser Zeitspanne eingegebenen Betriebsbetrags und die zeitliche Änderung des Betriebsbetrags können zusätzlich jeweils im Voraus basierend auf einem Experiment, einer Analyse, einer Simulation oder dergleichen bestimmt werden. Die Verteilungen und die zeitliche Änderung des Betriebsbetrags können auch angemessen in Übereinstimmung mit einer Höhe der zeitlichen Reduktionsrate α des Anforderungswerts, der Erfassungswerte der verschiedenen Sensoren, welche den Fahrzustand angeben, und dergleichen geändert werden.
Steuerungsbeispiel (2), zweiter Steuermodus
5 stellt ein anderes Beispiel der zeitlichen Änderungen des Beschleunigungsanforderungswerts und der Istbeschleunigung dar, wenn der zweite Steuermodus ausgeführt wird. In 5 stellt eine Stricheinpunktlinie den Beschleunigungsanforderungswert an die Antriebsvorrichtung 20 dar, eine dicke Volllinie stellt die Istbeschleunigung des Fahrzeugs basierend auf der Betätigung der Antriebsvorrichtung 20 dar, eine Strichzweipunktlinie stellt den Beschleunigungsanforderungswert an die Bremsvorrichtung 30 dar und eine dicke Strichlinie stellt die Istbeschleunigung des Fahrzeugs basierend auf der Betätigung der Bremsvorrichtung 30 dar.
Die Steuermodusbestimmungseinheit 15 berechnet die Grenzzeit te, bei welcher der Anforderungswert den Grenzanforderungswert Pmin erreicht, aus der zeitlichen Reduktionsrate α des Anforderungswerts. Weiterhin berechnet die Steuermodusbestimmungseinheit 15 einen Zeitpunkt t2s, der eine Zeitspanne T2f früher als die Grenzzeit te ist. Der Zeitpunkt t2s ist ein Zeitpunkt, bei welchem die Bremsvorbereitungssteuerung der Bremsvorrichtung 30 initiiert wird.
In dem zweiten Steuermodus berechnet die Steuermodusbestimmungseinheit 15 auch den Zeitpunkt tbs, bei welchem die zweite Verzögerungssteuerung durch die Bremsvorrichtung 30 initiiert wird. Der Zeitpunkt tbs ist ein Zeitpunkt, der eine festgelegte Zeitspanne früher ist als die Grenzzeit te. In einer Situation, wo eine Differenz zwischen dem aktuellen Zeitpunkt tc und der Grenzzeit te größer als ein festgelegter Schwellenwert ist, wird der Zeitpunkt tbs zusätzlich festgesetzt, um später als der Zeitpunkt zu sein, bei welchem die erste Schwellenzeitspanne Thp1 von dem Zeitpunkt t2s an verstrichen ist, so dass die zweite Verzögerungssteuerung durch die Bremsvorrichtung 30 nach der Fertigstellung der Vorladung initiiert wird. Wie vorstehend beschrieben, ist die erste Schwellenzeitspanne Thp1 die bekannte Zeitspanne, die zur Fertigstellung der Vorladung benötigt wird.
Die Betriebsbetragsberechnungseinheit 16 führt zuerst die erste Verzögerungssteuerung durch die Antriebsvorrichtung 20 aus. Das heißt, von dem aktuellen Zeitpunkt tc zu der Grenzzeit te reduziert die Betriebsbetragsberechnungseinheit 16 den Beschleunigungsbetriebsbetrag, welcher an die Antriebsvorrichtung 20 eingegeben wird, in Übereinstimmung mit der Reduktion des Anforderungswerts des Drehmoments oder der Beschleunigung, wie in 5 durch die Stricheinpunktlinie angegeben. Dementsprechend wird, wie durch die dicke Volllinie angegeben, die Istbeschleunigung des Fahrzeugs basierend auf der Betätigung der Antriebsvorrichtung 20 in Übereinstimmung mit der Reduktion des Anforderungswerts reduziert, während der Ansprechverzug auf den Anforderungswert auftritt.
Zu dem Zeitpunkt t2s initiiert die Betriebsbetragsberechnungseinheit 16 die Bremsvorbereitungssteuerung der Bremsvorrichtung 30. Das heißt, zu dem Zeitpunkt t2s gibt die Betriebsbetragsberechnungseinheit 16, wie durch die Strichzweipunktlinie in 5 angegeben, zur Ausführung der Bremsvorbereitungssteuerung den Betriebsbetrag an die Bremsvorrichtung 30 ein. Die Bremsvorbereitungssteuerung dauert von dem Zeitpunkt tbs an, bis die zweite Verzögerungssteuerung durch die Bremsvorrichtung 30 initiiert wird.
Zu dem Zeitpunkt tbs initiiert die Betriebsbetragsberechnungseinheit 16 die zweite Verzögerungssteuerung durch die Bremsvorrichtung 30. Das heißt, von dem Zeitpunkt tbs an erhöht die Betriebsbetragsberechnungseinheit 16 den Verzögerungsbetriebsbetrag, welcher an die Bremsvorrichtung 30 eingegeben wird, in Übereinstimmung mit der Reduktion des Anforderungswerts des Drehmoments oder der Beschleunigung, wie in 5 durch die Strichzweipunktlinie angegeben. Dementsprechend wird, wie durch die Volllinie angegeben, die Istbeschleunigung des Fahrzeugs basierend auf der Betätigung der Bremsvorrichtung 30 in Übereinstimmung mit der Reduktion des Anforderungswerts reduziert, während der Ansprechverzug auf die Reduktion des Anforderungswerts auftritt.
In einer Zeitspanne von dem Zeitpunkt t2s bis zu dem Zeitpunkt tbs führt die Betriebsbetragsberechnungseinheit 16 zeitgleich die erste Verzögerungssteuerung durch die Antriebsvorrichtung 20 und die Bremsvorbereitungssteuerung der Bremsvorrichtung 30 aus. In einer Zeitspanne von dem Zeitpunkt tbs bis zu der Grenzzeit te führt dann die Betriebsbetragsberechnungseinheit 16 zeitgleich die erste Verzögerungssteuerung durch die Antriebsvorrichtung 20 und die zweite Verzögerungssteuerung durch die Bremsvorrichtung 30 aus. Genau wie beschrieben, wird die Bremsvorbereitungssteuerung der Bremsvorrichtung 30 zu dem Zeitpunkt t2s vor Erreichen der Grenzzeit te initiiert und wird zeitgleich mit der ersten Verzögerungssteuerung durch die Antriebsvorrichtung 20 ausgeführt. Auf diese Weise kann der Ansprechverzug der Bremsvorrichtung 30 reduziert werden. Wenn die zeitliche Reduktionsrate α zusätzlich relativ niedrig ist, wird der Anforderungswert häufiger von der Verzögerung zu der Beschleunigung gewechselt, als wenn die zeitliche Änderungsrate α relativ hoch ist. Wenn die zeitliche Reduktionsrate α relativ hoch ist, wird die zweite Verzögerungssteuerung durch die Bremsvorrichtung 30 häufiger ausgeführt, als wenn die zeitliche Änderungsrate α relativ niedrig ist. Gemäß der Ausführungsform kann somit die weiterhin sanfte Verzögerungssteuerung in dem weiterhin angemessenen Steuermodus ausgeführt werden.
5 veranschaulicht die zeitliche Änderung jedes Parameters in dem dritten Steuermodus, bei welchem die Ist-Vorladungszeitspanne Tp länger als die erste Schwellenzeitspanne Thp1 ist. Wenn diesbezüglich die zeitliche Reduktionsrate α des Anforderungswerts beispielsweise während der Vorladung erhöht wird, beschleunigt die Steuermodusbestimmungseinheit 15 die Grenzzeit te und beschleunigt auch den Initiierzeitpunkt tbs der zweiten Verzögerungssteuerung durch die Bremsvorrichtung 30. In einem solchen Fall wird die Ist-Vorladungszeitspanne Tp möglicherweise kürzer als die erste Schwellenzeitspanne Thp1. Wie vorstehend beschrieben, wählt die Steuermodusbestimmungseinheit 15, wenn die Ist-Vorladungszeitspanne Tp kürzer als die erste Schwellenzeitspanne Thp1 ist, den vierten Steuermodus und verhindert die Ausgabe des Betriebsbetrags durch die Regelung für eine bestimmte Zeitspanne (die zweite Schwellenzeitspanne) von dem Zeitpunkt tbs an. Auf diese Weise ist es bei ungenügender Vorladung möglich, eine Situation, bei welcher die Verzögerungssteuerung durch die Regelung durch die Bremsvorrichtung 30 initiiert wird, zu vermeiden, was in der relativ schnellen Änderung der Verzögerung (der Beschleunigung) resultiert.
Wie in 5 dargestellt, kann unabhängig davon, ob der dritte Steuermodus oder der vierte Steuermodus nach dem zweiten Steuermodus gewählt wird, bei Erreichen der Istgrenzzeit ter, bei welcher die Verzögerung durch die Antriebsvorrichtung 20 nicht mehr länger möglich ist, die Bremsvorrichtung 30 die Verzögerung, die der Reduktion des Anforderungswerts entspricht, von der Istgrenzzeit ter an ausführen, ohne den signifikanten Ansprechverzug zu verursachen. Gemäß dieser Ausführungsform ist es somit möglich, die Änderung der Beschleunigung (der Verzögerung) beim Wechsel des Primärkörpers, der die Verzögerung des Fahrzeugs reguliert, von der Antriebsvorrichtung 20 zu der Bremsvorrichtung 30 weiter zu reduzieren.
Zu beachten ist, dass 5 schematisch das Beispiel der zeitlichen Änderung jedes Parameters darstellt und jeder Parameter zu dem Zeitpunkt tc (der aktuelle Zeitpunkt) in 5 vorhergesagt wird. Somit stellt 5 nicht die tatsächliche, zeitliche Änderung jedes Parameters dar. Die vorstehend beschriebene Berechnung wird beispielsweise bei jedem festgelegten Zeitschritt durchgeführt und jeder Parameter wird bei jedem Schritt aktualisiert. Die Zeitspanne T2f von dem Zeitpunkt t2s bis zu der Grenzzeit te, d.h. die Dauer der Zeitspanne, in welcher die zeitgleiche Steuerung ausgeführt wird, die Verteilung (das Verhältnis) des an die Antriebsvorrichtung 20 und die Bremsvorrichtung 30 nach dem Zeitpunkt tbs und dem Zeitpunkt t2s eingegebenen Betriebsbetrags und die zeitliche Änderung des Betriebsbetrags können zusätzlich jeweils im Voraus basierend auf dem Experiment, der Analyse, der Simulation oder dergleichen bestimmt werden. Die Verteilungen und die zeitliche Änderung des Betriebsbetrags können auch angemessen in Übereinstimmung mit der Höhe der zeitlichen Reduktionsrate α des Anforderungswerts, der Erfassungswerte der verschiedenen Sensoren, welche den Fahrzustand angeben, und dergleichen geändert werden.
Wie bisher beschrieben, kann gemäß der Steuervorrichtung 10 dieser Ausführungsform die zweite Verzögerungssteuerung, bei welcher das Fahrzeug durch die Bremsvorrichtung 30 verzögert wird, initiiert werden, bevor der Anforderungswert in der ersten Verzögerungssteuerung, bei welcher das Fahrzeug durch die Antriebsvorrichtung 20 verzögert wird, den Grenzanforderungswert erreicht. Wenn somit beispielsweise die Verzögerung, die nur durch die erste Verzögerungssteuerung erreicht werden kann, auf die Verzögerung, die die zweite Verzögerungssteuerung benötigt, gewechselt wird, wird die schnelle Änderung der Verzögerung (der Beschleunigung) wahrscheinlich unterdrückt. Gemäß der Steuervorrichtung 10 kann zusätzlich die Bremsvorbereitungssteuerung, bei welcher die Bremsvorrichtung 30 in den Vorbereitungszustand gebracht wird, initiiert werden, bevor der Anforderungswert in der ersten Verzögerungssteuerung den Grenzanforderungswert erreicht. Somit können beispielsweise solche Effekte erworben werden, dass der Ansprechverzug der Bremsvorrichtung 30 verkürzt wird und dass die schnelle Änderung der Beschleunigung beim Wechsel der Beschleunigungssteuerung unterdrückt werden kann.
Gemäß der Steuervorrichtung 10 dieser Ausführungsform wird des Weiteren der weiterhin angemessene Steuermodus von dem ersten Steuermodus und dem zweiten Steuermodus beispielsweise in Übereinstimmung mit der Höhe der Reduktionsrate des Anforderungswerts gewählt. Somit kann beispielsweise die schnelle Änderung der Verzögerung weiter unterdrückt werden.
Wenn darüber hinaus gemäß der Steuervorrichtung 10 dieser Ausführungsform eine für die Bremsvorbereitung benötigte Zeitspanne kürzer als die erste Schwellenzeitspanne Thp1 ist, wird die Regelung für die zweite Verzögerungssteuerung von der Initiierung der zweiten Verzögerungssteuerung durch die Bremsvorrichtung 30 gehindert. Somit wird beispielsweise die schnelle Änderung der Verzögerung wahrscheinlich unterdrückt.
Die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wurde soweit veranschaulicht. Die vorstehende Ausführungsform ist mehr als ein Beispiel vorgesehen und hat nicht die Absicht, den Schutzbereich der Erfindung zu begrenzen. Die vorstehende Ausführungsform kann in einem von verschiedenen anderen Modi implementiert sein und verschiedene Arten von Weglassen, Ersetzen und Änderungen können gemacht werden, ohne dass der Schutzbereich von dem Kern der Erfindung abweicht. Zusätzlich können jede der Komponenten, die numerischen Werte, die Bedingungen und dergleichen für eine Implementierung angemessen geändert werden.

Claims

Steuervorrichtung (10) für ein Fahrzeug, welche in der Lage ist, eine erste Verzögerungssteuerung, bei welcher das Fahrzeug durch eine Antriebsvorrichtung (20) verzögert wird, eine zweite Verzögerungssteuerung, bei welcher das Fahrzeug durch eine Bremsvorrichtung (30) verzögert wird, und eine Bremsvorbereitungssteuerung auszuführen, bei welcher die Bremsvorrichtung (30) in einen Vorbereitungszustand gebracht wird, wenn die Verzögerungssteuerung des Fahrzeugs in Übereinstimmung mit einer Reduktion eines Anforderungswerts, welcher einen Grad einer Längsbeschleunigung des Fahrzeugs angibt, ausgeführt wird, mit: einer Vorhersageeinheit (15), die basierend auf einer zeitlichen Änderung des Anforderungswerts eine Grenzzeit (te) vorhersagt, bei welcher der Anforderungswert einen Grenzanforderungswert (Pmin) erreicht, welcher einer unteren Grenzbeschleunigung oder einem unteren Grenzdrehmoment entspricht, die oder das durch die erste Verzögerungssteuerung erreicht werden kann, wenn das Fahrzeug nur durch die erste Verzögerungssteuerung verzögert wird; einer Steuermodusbestimmungseinheit (15), die basierend auf dem Anforderungswert einen Steuermodus bestimmt, wobei die Steuermodusbestimmungseinheit als den Steuermodus einen aus einem ersten Steuermodus und einem zweiten Steuermodus wählt, wobei in dem ersten Steuermodus nur die erste Verzögerungssteuerung ausgeführt wird und vor Erreichen der Grenzzeit (te) zusätzlich zu der ersten Verzögerungssteuerung die zweite Verzögerungssteuerung initiiert wird und wobei in dem zweiten Steuermodus nur die erste Verzögerungssteuerung ausgeführt wird und vor Erreichen der Grenzzeit (te) zusätzlich zu der ersten Verzögerungssteuerung die Bremsvorbereitungssteuerung initiiert wird; und einer Betriebsbetragsberechnungseinheit (16), die einen Betriebsbetrag von der Antriebsvorrichtung und der Bremsvorrichtung basierend auf dem Anforderungswert in Übereinstimmung mit dem bestimmten Steuermodus berechnet, wobei die Steuermodusbestimmungseinheit (15) den ersten Steuermodus wählt, wenn eine Reduktion bei einer Reduktionsrate des Anforderungswerts pro Zeiteinheit schneller als eine Reduktion bei einem festgelegten Reduktionsratenschwellwert (Thα) ist, und den zweiten Steuermodus wählt, wenn die Reduktion bei der Reduktionsrate langsamer als die Reduktion bei dem festgelegten Reduktionsratenschwellwert (Thα) ist.
Steuervorrichtung (10) für das Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Steuermodusbestimmungseinheit (15) den Steuermodus nach dem zweiten Steuermodus zu einem aus einem dritten Steuermodus und einem vierten Steuermodus bestimmen kann, wobei in dem dritten Steuermodus die zweite Verzögerungssteuerung nach einem Ablauf einer ersten Schwellenzeitspanne (Thp1) von der Initiierung der Bremsvorbereitungssteuerung in dem zweiten Steuermodus ausgeführt wird, und wobei in dem vierten Steuermodus die zweite Verzögerungssteuerung vor dem Ablauf der ersten Schwellenzeitspanne (Thp1) von der Initiierung der Bremsvorbereitungssteuerung in dem zweiten Steuermodus ausgeführt wird, und die Betriebsbetragsberechnungseinheit (16) einen Betriebsbetrag ausgeben kann, der durch Addition eines ersten Betriebsbetrags durch Vorsteuerung und eines zweiten Betriebsbetrags durch Regelung ermittelt wird, und in dem vierten Steuermodus die Addition des zweiten Betriebsbetrags vor einem Ablauf einer zweiten Schwellenzeitspanne von der Initiierung des vierten Steuermodus verhindert.