DE19901175A1

DE19901175A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Regelung des Fahrzeugabstandes von einem Kraftfahrzeug zu einem anderen, vorausfahrenden Fahrzeug

Info

Publication number: DE19901175A1
Application number: DE19901175A
Authority: DE
Inventors: Kenichi Egawa
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1998-01-14
Filing date: 1999-01-14
Publication date: 1999-07-22
Anticipated expiration: 2019-01-15
Also published as: JP3478107B2; US6233516B1; JPH11198676A; DE19901175B4

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuerungs- bzw. Rege lungsvorrichtung und ein Verfahren für ein Kraftfahrzeug und insbesondere eine Fahrzeugabstandssteuerungs- bzw. regelungs vorrichtung und ein Verfahren zur Steuerung bzw. Regelung eines Fahrzeugabstandes von dem Kraftfahrzeug zu einem anderen, vorausfahrenden Fahrzeug, welches vor dem Kraft fahrzeug fährt, wobei der Fahrzeugabstand zwischen dem Kraft fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug auf einem vor bestimmten Abstandswert gehalten wird, um dem vorausfahrenden Fahrzeug zu folgen.

In der japanischen Patentanmeldung Nr. 6-8747, veröffentlicht am 14. Januar 1994, ist eine Steuerungsvorrichtung für den Fahrzeugabstand zwischen Fahrzeugen beschrieben.

In der in der obigen japanischen Patentanmeldung vorveröffent lichten Steuerungsvorrichtung für den Abstand zwischen Fahr zeugen wird eine Fahrzeugzielgeschwindigkeit eingestellt, ein tatsächlicher Fahrzeugabstand zwischen dem Fahrzeug und einem anderen diesem vorausfahrenden Fahrzeug gemessen und ein Fahrzeugzielabstand zu dem anderen, vorausfahrenden Fahrzeug entsprechend der Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet.

Wenn der berechnete Fahrzeugzielabstand größer (länger) als der tatsächliche Fahrzeugabstand ist, bestimmt eine Fahrzeug geschwindigkeitssteuerung, daß das Fahrzeug zu nahe am ande ren, vorausfahrenden Fahrzeug ist, und führt eine Ver zögerungssteuerung durch, um das Fahrzeug zu verlangsamen.

Wenn dagegen der berechnete Fahrzeugzielabstand kleiner (kür zer) als der tatsächliche Fahrzeugabstand ist, bestimmt die Fahrzeuggeschwindigkeitssteuerung, daß das Fahrzeug in einer sicheren Position bezüglich des anderen, vorausfahrenden Fahr zeugs fährt und führt eine Beschleunigungssteuerung mit einer Beschleunigung entsprechend dem Unterschied zwischen der Fahr zeugzielgeschwindigkeit und der tatsächlichen Fahrzeug geschwindigkeit durch.

Wenn weiterhin ein rechter Blinker des Fahrzeugs anzeigt, daß das Fahrzeug bezüglich der Breite des Fahrzeugs nach rechts fährt, erkennt die Fahrzeuggeschwindigkeitssteuerung von einem Ausgangssignal eines Blinkerschalters und einer Lenkwinkel verstellung, die gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist, daß das Fahrzeug die Fahrspur auf eine andere Fahrspur wechselt, um das vorausfahrende Fahrzeug zu überholen und berechnet den Fahrzeugzielabstand basierend auf der Ist-Fahr zeuggeschwindigkeit. Wenn der berechnete Fahrzeugzielabstand, welcher durch eine Radareinheit erfaßt wird, die den Fahr zeugabstanddetektor darstellt, bestimmt die Fahrzeuggeschwin digkeitssteuerung, daß das Fahrzeug zu nahe am vorausfahrenden Fahrzeug ist, und führt eine Verzögerungs- bzw. Bremssteuerung durch. Wenn der Fahrzeugzielabstand kleiner (kürzer) als der tatsächliche Abstand zwischen den Fahrzeugen ist, bestimmt die Steuerung, daß das Fahrzeug in einem sicheren Abstand bezüg lich des vorausfahrenden Fahrzeugs fährt, so daß die Fahrzeug zielgeschwindigkeit inkremental korrigiert wird, um die Beschleunigungssteuerung durchzuführen.

In der oben beschriebenen Fahrzeugabstandsteuerungsvorrichtung wird die Beschleunigungssteuerung ausgeführt, wenn der Ziel abstand zwischen den Fahrzeugen basierend auf der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit kürzer (kleiner) als der tatsächliche Abstand zwischen den Fahrzeugen. Die Fahrzeugzielgeschwindig keit wird inkremental korrigiert, um den Fahrzeugzielgeschwin digkeits-Korrekturwert auf die Bestätigung, daß der Spur wechsel ausgeführt ist, bereitzustellen und das Fahrzeug wird auf den Fahrzeugzielgeschwindigkeits-Korrekturwert be schleunigt, wenn der Zielabstand zwischen den Fahrzeugen immer noch kleiner als der tatsächliche Abstand zwischen den Fahrzeugen ist.

Da die zur Erfassung dem Abstandes zwischen den Fahrzeugen verwendete Radareinheit eine Richtfähigkeit bzw. Richtwirkung aufweist, sei beispielsweise ein Fall angenommen, bei dem, wenn das andere, vorausfahrende Fahrzeug mit einer Fahrzeug geschwindigkeit fährt, welche geringer als die Fahrzeugziel geschwindigkeit ist und das (gesteuerte) Fahrzeug fährt, um dem vorausfahrenden Fahrzeug zu folgen, wobei ein vorbestimm ter Fahrzeugabstand bezüglich des vorausfahrenden Fahrzeugs beibehalten wird, das vorausfahrende Fahrzeug im Begriff ist, eine Kurve mit einem kleineren Kurvenradius zu fahren (eine engere Kurve). Wenn die Radareinheit zu diesem Zeitpunkt das vorausfahrende Fahrzeug nicht erfassen kann, würde die Fahr zeuggeschwindigkeitssteuerung bestimmen, daß das vorausfah rende Fahrzeug nicht vorhanden ist, und der tatsächliche Abstand zwischen den Fahrzeugen ist unendlich. Trotz der Tat sache, daß das gesteuerte Fahrzeug im Begriff ist, in die enge Kurve einzufahren, wird das gesteuerte Fahrzeug in den beschleunigten Zustand überführt, so daß ein Fahrer des gesteuerten Fahrzeugs ein falsches bzw. unerwartetes Empfinden bzw. Fahrzeugverhalten erlebt.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Steuer- bzw. Regelvorrichtung und ein Verfahren für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, welche einen gegenwärtigen Fahrzeugfahrzustand während des Fahrens des Fahrzeugs in einem Abstand zwischen Fahrzeugen beibehält, der vorhanden ist, unmittelbar bevor es für einen Fahrzeugabstandsdetektor physikalisch unmöglich wird, das vorausfahrende Fahrzeug infolge eines Herausfahrens aus einem Erfassungsbereich der Radareinheit für das vorausfahrende Fahrzeug zu erfassen, wobei das Fahrzeug fährt, um dem vorausfahrenden Fahrzeug zu folgen, so daß verhindert wird, daß der Fahrer des (geregelten) Fahrzeugs ein falsches bzw. anderes Empfinden infolge einer unbeabsichtigten bzw. unerwarteten Beschleunigung gegenüber dem Fahrzeug erlebt.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung bzw. ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. 19 bzw. 20 gelöst. Vor teilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die oben beschriebene Aufgabe kann somit durch eine Steue rungs- bzw. Regelungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug gelöst werden, welche einen Detektor für den Abstand zwischen Fahr zeugen, nachfolgend als Fahrzeugabstandsdetektor bezeichnet, zur Erfassung eines Abstandes zwischen Fahrzeugen von dem Kraftfahrzeug zu einem anderen Fahrzeug, welches auf einer Fahrspur im ermittelten Fahrzeugabstand von dem Kraftfahrzeug fährt, aufweist. Weiter ist eine Fahrzeugfahrsteuerung bzw. -regelung zum Durchführen einer Nachfahrsteuerung bzw. -rege lung für das Fahrzeug derart vorgesehen, daß das Fahrzeug hin ter dem anderen Fahrzeug herfährt, wobei ein vorbestimmter Fahrzeugabstand zum anderen Fahrzeug beibehalten wird. Weiterhin umfaßt die Vorrichtung einen Befehlsgeber zur Ver hinderung einer Fahrzeuggeschwindigkeitsänderung zum Erzeugen und zum Ausgeben eines Fahrzeuggeschwindigkeitsänderung- Verhinderungsbefehls an die Fahrzeugfahrregelung, um einen unmittelbar vor einem Wechsel des Fahrzeugabstandsdetektors von einem ersten Zustand, in dem der Fahrzeugabstand zum ande ren Fahrzeug ermittelt wird, in einen zweiten Zustand, in welchem der Fahrzeugabstand nicht mehr erfaßbar ist, vorhandenen Fahrzeugzustand für eine Zeitdauer beizubehalten, bis das Fahrzeug auf der Fahrspur den bis unmittelbar vor dem Wechsel des Fahrzeugabstandsdetektors vom ersten Zustand in den zweiten Zustand vorhandenen Fahrzeugabstand zurücklegt.

Die obige Aufgabe wird ebenfalls erfindungsgemäß durch eine Steuerungs- bzw. Regelungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug gelöst, das ein Fahrzeugabstandserfassungsmittel aufweist, um einen Abstand zwischen Fahrzeugen von dem Kraftfahrzeug zu einem anderen Fahrzeug, welches auf einer Fahrspur in einem erfaßten Fahrzeugabstand von dem Kraftfahrzeug fährt, zu erfassen. Weiter weist die Vorrichtung eine Fahrzeugfahrsteue rungs- bzw. -regelungsvorrichtung zur Durchführung einer Nach fahrsteuerung- bzw. -regelung für das Kraftfahrzeug derart auf, daß das Kraftfahrzeug hinter dem anderen Fahrzeug herfährt, wobei ein vorbestimmter Fahrzeugabstand zu dem anderen Fahr zeug beibehalten wird. Des weiteren umfaßt die Vorrichtung eine Fahrzeuggeschwindigkeitsänderungs-Verhinderungsbefehls gebervorrichtung zur Erzeugung und zum Ausgeben eines Fahrzeuggeschwindigkeitsänderungs-Verhinderungsbefehls an die Fahrzeugfahrregelungsvorrichtung, um einen Fahrzeugfahrzustand unmittelbar vor der Änderung der Fahrzeugabstands erfassungsvorrichtung von einem ersten Zustand, in welchem der Fahrzeugabstand zum anderen Fahrzeug erfaßt wird, in einen zweiten Zustand, in welchem der Fahrzeugabstand nicht mehr erfaßbar ist, für einen Zeitraum beizubehalten, bis das Fahrzeug auf der Fahrspur den Fahrzeugabstand zurücklegt, welcher bis kurz vor den Wechsel der Fahrzeugabstands erfassungsvorrichtung von dem ersten Zustand in den zweiten Zustand vorhanden war.

Weiterhin stellt die vorliegende Erfindung ein Steuerungs- bzw. Regelungsverfahren für ein Kraftfahrzeug mit folgenden Schritten bereit: Erfassen eines Fahrzeugabstandes durch den Fahrzeugabstandsdetektor von dem Fahrzeug zu einem anderen Fahrzeug, welches auf einer Fahrspur in dem erfaßten Fahrzeugabstand vor dem Fahrzeug fährt; Durchführen einer Nachfahrregelung für das Fahrzeug derart, daß das Fahrzeug hinter dem anderen Fahrzeug herfährt, wobei ein vorbestimmter Fahrzeugabstand zu dem anderen Fahrzeug beibehalten wird; und Erzeugen eines ahrzeuggeschwindigkeitsänderungs-Verhin derungsbefehls, um einen Fahrzeugfahrzustand, welcher bis unmittelbar vor einer Änderung des Fahrzeugabstandsdetektors von einem ersten Zustand, in welchem der Fahrzeugabstand zum anderen Fahrzeug erfaßt wird, n einen zweiten Zustand, in welchem der Fahrzeugabstand nicht mehr erfaßbar ist, vorhanden ist, für eine Zeitdauer beizubehalten, bis das Fahrzeug auf der Fahrspur den Fahrzeugabstand zurücklegt, der unmittelbar vor der Änderung der Fahrzeugabstandserfassungsvorrichtung von dem ersten Zustand in den zweiten Zustand vorhanden war.

Des weiteren ist auch der Inhalt der japanischen Anmeldung Nr. Heisei 10-5577, eingereicht am 14. Januar 1998, unter Bezug nahme auf ihren vollen Offenbarungsgehalt Bestandteil der vor liegenden Anmeldung.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispie len in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. In der Zeich nung ist:

Fig. 1A ein schematisches Blockdiagramm einer Fahrzeugab standsregelungsvorrichtung gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 1B ein Blockdiagramm einer Fahrzeugfahrregelung aus Fig. 1A;

Fig. 2A und 2B ein zusammengehörendes Arbeitsablaufdiagramm zur Erläuterung eines Fahrregelungs-Prozeßprogramms, welches durch die in Fig. 1B dargestellte Fahrzeugfahrregelung ausgeführt wird;

Fig. 3 ein weiteres Arbeitsablaufdiagramm zur Erläuterung eines Nachfahrregelungsprogramms in einem Schritt S4 des in den Fig. 2A und 2B gezeigten Ablaufdiagramms;

Fig. 4 eine erläuternde Ansicht einer Berechnungsdarstellung, welche die Beziehung zwischen einer Fahrzeugziel geschwindigkeit und einem Motorleistungswert darstellt; und

Fig. 5 eine erläuternde Ansicht einer anderen Berechnungs darstellung, welche eine Beziehung zwischen einem Kur venradius und dessen entsprechender Optimalgeschwin digkeit darstellt.

Nachfolgend wird für ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung ein Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung beschrieben.

Fig. 1A zeigt ein schematisches Blockdiagramm einer Vorrich tung zur Steuerung bzw. Regelung eines Fahrzeugabstandes von einem Fahrzeug, welches die Vorrichtung aufweist, zu einem anderen Fahrzeug, welches vor diesem Fahrzeug fährt, gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, welches bei einem Fahrzeug mit Heckantrieb anwendbar ist.

In Fig. 1A bezeichnen 1FL und 1FR vordere linke und rechte Räder als nicht angetriebene Räder und 1RL und 1RR bezeichnen hintere linke und rechte Räder als angetriebene Räder.

Die hinteren linken und rechten Räder 1RL und 1RR sind ange trieben, wobei eine Antriebskraft eines Motors 2 über ein automatisches Getriebe 3, eine Gelenkwelle 4, ein hinteres Differential 5 und eine Radachse 6 übertragen wird.

Eine Scheibenbremse 7, welche eine Bremskraft erzeugt, ist an jedem der vorderen linken und rechten Räder 1FL und 1FR und der hinteren linken und rechten Räder 1RL und 1RR angebracht, wobei ein Bremsöldruck jeder Scheibenbremse mittels einer Bremssteuerung 8 gesteuert wird.

Die Bremssteuerung 8 erzeugt den Bremsöldruck entsprechend einer Betätigung bzw. eines Niederdrückens (Winkel des Niederdrückens) eines Bremspedals (nicht gezeigt) und erzeugt den Bremsöldruck durch Reduzieren des Öldrucks entsprechend einem Druckreduktionsbefehlswert von einer Fahrzeugfahr regelung 20.

Zusätzlich ist eine Motorleistungssteuerung bzw. -regelung 9 vorgesehen, welche die Leistung des Motors 2 steuert bzw. regelt. Verfahren zur Steuerung bzw. Regelung der Motor leistung können ein Verfahren zur Einstellung eines Öffnungs winkels eines Drosselventils umfassen, um eine Motordrehzahl zu steuern, und ein Verfahren zur Einstellung eines Öffnungs winkels für eine Leerlaufdrehzahl des Motors 2.

Im bevorzugten Ausführungsbeispiel verwendet die Motor ausgangssteuerung 9 das Verfahren zur Einstellung des Öff nungswinkels des Leerlaufsteuerungsventils.

Ein Fahrzeugabstandssensor 12 ist an einer vorderen unteren Fläche einer Fahrzeugkarosserie angeordnet, um einen Fahrzeugabstand von dem Fahrzeug zu dem vorherfahrenden Fahrzeug zu erfassen. Zusätzlich sind Raddrehzahlsensoren 13L und 13R an den Rädern 1RL und 1RR angeordnet, um die Rad geschwindigkeiten der hinteren linken und rechten Räder 1RL und 1RR zu erfassen.

Es sei angemerkt, daß der Fahrzeugabstandssensor 12 aus einer Laserradareinheit besteht, welche beispielsweise im US-Patent Nr. 5,710,565, veröffentlicht am 20. Januar 1998, offenbart ist, auf dessen gesamten Offenbarungsgehalt hiermit ausdrück lich Bezug genommen wird. Der Fahrzeugabstandsdetektor umfaßt die Laserradareinheit, welche an einem vorbestimmten vorderen Ende des Fahrzeugs befestigt ist, um einen Strahl über einen Scan-Winkel in Richtung der Breite des Fahrzeugs zu scannen, und die Strahlen zu empfangen, welche von Objekten reflektiert werden, die innerhalb einer vorderen durch den Scan-Winkel definierten Abtastzone, vorhanden sind, um diese Objekte zu erfassen.

Zusätzlich ist ein Lenkwinkelverstellungssensor 14 angeordnet, um eine Lenkwinkelverstellung an einem Lenkrad des Fahrzeugs zu erfassen. Im Detail ist eine scheibenförmige Platte mit einer Vielzahl von Schlitzen an einem peripheren Ende der Platte an einer mit dem Lenkrad verbundenen Lenksäule ange bracht, und ein Paar von Photosensoren ist in Richtung der Schlitze der scheibenförmigen Platte gerichtet. Wenn das Lenk rad betätigt wird, zeigen photoelektrisch gewandelte Signale des Paars der Photosensoren die Lenkwinkelverstellung (θ) an und ein Phasenunterschied zwischen ihnen zeigt die Lenkwinkel richtung an.

Jedes Ausgangssignal des Fahrzeugabstandssensors 12, der Raddrehzahlsensoren 13L und 13R und des Lenkwinkelsensors 14 wird in eine Fahrzeugfahrsteuerung bzw. -regelung 20 eingege ben. Fig. 1B zeigt ein detailliertes Verdrahtungsblockdiagramm der Fahrzeugfahrregelung 20.

Die Fahrzeugfahrregelung 20 umfaßt einen Mikrocomputer mit einer CPU (Central Processing Unit), einen Eingangsport (Input Port), einen Ausgangsport (Output Port), eine ROM (Read Only Memory), eine RAM (Random Access Memory) und einen gemeinsamen Bus.

Die Fahrzeugfahrregelung 20 legt den Betrieb der Bremssteue rung 8 und der Motorleistungssteuerung 9 entweder gemeinsam oder einzeln basierend auf dem Fahrzeugabstand L fest, welcher mittels des Fahrzeugabstandssensors 12 und der Radgeschwindig keiten V_WL und V_WR erfaßt werden, welche durch die jeweiligen Raddrehzahlsensoren 13L und 13R erfaßt werden. Dadurch wird eine Nachfahrregelung ausgeführt, um einem vorausfahrenden Fahrzeug, welches vor dem Fahrzeug fährt, zu folgen, wobei ein geeigneter Fahrzeugabstand zu dem vorausfahrenden Fahrzeug aufrecht erhalten wird, und die unmittelbar vor einem ersten Zustand vorhandene Fahrzeuggeschwindigkeit aufrecht erhalten wird, bis das Fahrzeug den Fahrzeugabstand unmittelbar vor dem ersten Zustand zurückgelegt hat, wobei der erste Zustand derart ausgestaltet ist, daß während der Nachfahrregelung das vorausfahrende Fahrzeug aus der Erfassungszone des Fahrzeugabstandssensors 12 tritt und anschließend ein der artiger Zustand vorhanden ist, in welchem kein vorausfahrendes Fahrzeug in der Erfassungszone des Fahrzeugabstandsensors 12 befindlich ist.

Nachfolgend werden die Fig. 2A und 2B beschrieben, welche einen Fahrzeugfahrprozeßablauf zeigen, welcher in der Fahr zeugfahrregelung 20 durchgeführt wird, um den Betrieb und die Wirkungsweise des bevorzugten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung zu erläutern.

In Fig. 2A liest die CPU der Fahrzeugfahrregelung 20 in einem Schritt S1 den Fahrzeugabstand L, welcher durch den Fahr zeugabstandssensor 12 erfaßt wird.

In einem Schritt S2 bestimmt die CPU der Fahrzeugfahrregelung 20, ob die oben beschriebene Nachfahrregelung ausgeführt werden soll oder nicht.

Diese Bestimmung ist davon abhängig, ob das vorausfahrende Fahrzeug mittels des Fahrzeugabstandssensors 12 erfaßt wird.

D.h. die CPU bestimmt, ob der Fahrzeugabstand L, welcher durch den Fahrzeugabstandssensor erfaßt wird, gleich oder unter einem voreingestellten Fahrzeugabstandserfassungs-Grenzwert L_MAX liegt.

Wenn im Schritt S2 L ≧ L_MAX ist (NEIN), bestimmt die CPU, daß sich kein vorausfahrendes Fahrzeug innerhalb des Fahrzeug abstandserfassungs-Grenzwerts L_MAX befindet, und es ist nicht möglich, die Nachfahrregelung auszuführen. Das Programm geht dann zum Schritt S3 weiter.

Im Schritt S3 führt die CPU eine normale Fahrt des Fahrzeugs aus, d. h. eine normale Fahrregelung des Fahrzeugs, d. h. eine automatische Geschwindigkeitsregelung, so daß das Fahrzeug konstante Fahrzeugzielgeschwindigkeit fährt, oder führt eine Fahrregelung entsprechend den Fahrbefehlen des Fahrers aus. Dann kehrt das Programm zum Schritt S1 zurück.

Wenn andererseits im Schritt S2 L < L_MAX ist (JA), bestimmt die CPU, daß es möglich ist, die Nachfahrregelung auszuführen (das Vorhandensein des vorausfahrenden Fahrzeugs innerhalb des Fahrzeugabstandserfassungs-Grenzwerts L_MAX führt zur Ausführung der Nachfahrregelung) und das Programm geht zu einem Schritt S4 weiter, in welchem das Nachfahrregelungsprogramm ausgeführt wird.

Fig. 3 zeigt das Nachfahrregelungs-Unterprogramm, welches im Schritt S4 ausgeführt wird.

Wie in Fig. 3 dargestellt, berechnet in einem Schritt S4a die CPU der Fahrzeugfahrregelung 20 einen Durchschnittswert der Radgeschwindigkeiten V_WL und V_WR, welche durch die Raddrehzahl sensoren 13L und 13R erfaßt werden, um die Fahrzeuggeschwin digkeit V(n) zu bestimmen. Hierbei ist n eine ganzzahlige Zahl, welche jedes Mal um eins erhöht wird, wenn der Schritt S4 ausgeführt wird.

Anschließend geht das Programm zu einem Schritt S4b weiter, in welchem die CPU der Fahrzeugfahrregelung 20 den Fahrzeug abstand L(n) liest, welcher durch den Fahrzeugabstandssensor 12 erfaßt wurde.

Als nächstes berechnet im Schritt S4c die CPU der Fahrzeug fahrregelung 20 die Fahrzeugzielgeschwindigkeit V*(n) aus dem Fahrzeugabstand L(n) und der Fahrzeuggeschwindigkeit V(n), so daß eine Zeitdauer T₀ (eine sogenannte Inter-Fahrzeug-Zeit dauer) von einem Zeitpunkt, an welchem sich das Fahrzeug gegenwärtig befindet, zu einem Zeitpunkt, an welchem das Fahr zeug eine Position hinter L₀(n) des vorausfahrenden Fahrzeugs erreicht, gemäß der nachfolgenden Gleichung (1) konstant wird.

V*(n) = (L(n) - L₀)/T₀ (1).

Zur Annahme eines Begriffs der Inter-Fahrzeugzeitdauer dieses Ausführungsbeispiels wird der (Ziel-) Fahrzeugabstand derart festgesetzt, um größer (länger) zu werden, wenn die (Ziel-) Fahrzeuggeschwindigkeit größer wird.

Anschließend führt das Programm zu einem Schritt S4d, an wel chem die CPU der Fahrzeugfahrregelung 20 eine Geschwindig keitsabweichung ΔV (= V*(n) - V(n)) zwischen der Fahrzeugziel geschwindigkeit V*(n) und der tatsächlichen Fahrzeuggeschwin digkeit V(n) berechnet.

Im nächsten Schritt S4e nimmt die CPU der Fahrzeugfahrregelung 20 auf ein Motorleistungswert-Berechnungsdiagramm Bezug, wel ches in Fig. 4 basierend auf der Fahrzeugzielgeschwindigkeit V*(n) dargestellt ist, und gibt einen Motorleistungswert f_E entsprechend der Fahrzeugzielgeschwindigkeit V*(n) aus.

Anschließend berechnen die CPU der Fahrzeugfahrregelung 20 im nächsten Schritt S4f die nachfolgende Gleichung (2) basierend auf der Geschwindigkeitsabweichung ΔV(n) und dem Motor leistungswert f_E und gibt einen Motorleistungsbefehlswert α zur Motorleistungssteuerung 9 aus.

α = K_PE ΔV(n) + K_iE ∫ ΔV(n) + K_dE ΔV'(n) + f_E (2).

In der Gleichung (2) bezeichnet K_PE einen proportionalen Ver stärkungsfaktor, K_iE bezeichnet einen Integrationsverstärkungs faktor, K_dE bezeichnet einen Differentialverstärkungsfaktor und ΔV' bezeichnet einen Differentialwert der Geschwindigkeits abweichung ΔV(n).

Anschließend geht das Programm in einem Schritt S4g weiter. Im Schritt S4g bestimmt die CPU der Fahrzeugfahrregelung 20, ob der berechnete Motorleistungsbefehlswert α positiv ist.

Wenn im Schritt S4g α < 0 ist (JA), geht das Programm zu einem Schritt S4h weiter, in welchem ein Druckreduktionsbefehlswert P(n) an die Bremssteuerung 8 ausgegeben wird, um den Brems fluiddruck auf "0" zu setzen. In einem nächsten Schritt S4i gibt die CPU der Fahrzeugfahrregelung 20 den Motorleistungs befehlswert α an die Motorleistungssteuerung 9 aus, wodurch das Programm in Fig. 3 beendet ist und in einem Schritt S5 des Fahrzeugfahrregelungs-Ablaufsprogramms von Fig. 2A fortgeführt wird.

Wenn andererseits im Schritt S4g α ≦ 0 ist (NEIN), geht das Programm in einem Schritt S4j weiter, in welchem die CPU den Motorleistungsbefehlswert α an die Motorleistungssteuerung 9 ausgibt, um der Motorleistungssteuerung 9 "0" (Null) Leistung des Motors anzuzeigen, und das Programm geht in einem Schritt S4k weiter.

Im Schritt S4k führt die CPU der Fahrzeugfahrregelung 20 die Berechnung der Gleichung (3) basierend auf der Geschwindig keitsabweichung (ΔV(n)) aus, um einen Bremsflüssigkeits zieldruck (P(n)) abzuleiten.

P(n) = -(K_pB ΔV(n)+ K_iB ∫ ΔV(n) + K_dB ΔV'(n)) (3),

wobei K_pB einen proportionalen Verstärkungsfaktor bezeichnet, K_iB einen Integrationsverstärkungsfaktor und ΔV' einen Diffe rentialwert der Geschwindigkeitsabweichung ΔV(n) bezeichnet.

Anschließend führt das Programm zu einem Schritt S4m, in wel chem der berechnete Bremsflüssigkeitszielwert P(n) an die Bremssteuerung 9 ausgegeben wird, wodurch der Ablauf von Fig. 3 beendet ist und das Programm von Fig. 3 zum Schritt S5 von Fig. 2A zurückkehrt.

Zurückkehrend zum Fahrzeugfahrregelungs-Ablaufsprogramm der Fig. 2A und 2B folgt auf das Nachfahrregelungsverfahren des Schritts S4 der Schritt S5, in welchem die CPU der Fahrzeug fahrregelung 20 nochmals den Fahrzeugabstandssensor 12 abliest. Dann führt das Programm zu einem Schritt S6, in wel chem der Fahrzeugabstandssensor 12 die Anwesenheit des voraus fahrenden Fahrzeugs für die CPU erfaßt, um zu bestimmen, ob das Fahrzeug die Anwesenheit des vorausfahrenden Fahrzeugs wiedererkennt.

Wenn die CPU der Regelung 20 bestimmt, daß das vorausfahrende Fahrzeug im Schritt S6 erfaßt ist (JA), kehrt das Programm zum Schritt S4 zurück. Wenn im Schritt S6 die Anwesenheit des vor aus fahrenden Fahrzeugs nicht erfaßt wird, führt das Programm zu einem Schritt S7.

Im Schritt S7 behält die CPU der Regelung 20 den vorhandenen Fahrzustand unmittelbar vor der Nichterfassung des voraus fahrenden Fahrzeugs im Nachfahrregelungsverfahren bei, d. h. der augenblickliche Fahrzustand, welcher während der Ausfüh rung der Schritte S4 bis S7 vorhanden war.

Dann führt das Programm zu einem Schritt S8, in welchem die CPU der Regelung 20 bestimmt, ob das Fahrzeug den Fahrzeug abstand L(n-1) unmittelbar vor der Nichterfassung des voraus fahrenden Fahrzeugs überschritten bzw. zurückgelegt hat.

Wenn er im Schritt S8 noch nicht überschritten ist (NEIN), führt das Programm zu einem Schritt S9, in welchem die CPU der Regelung 20 weiter bestimmt, ob das Vorhandensein des voraus fahrenden Fahrzeugs durch den Fahrzeugabstandssensor 12 wie dererkannt wird.

Wenn es im Schritt S9 wiedererkannt wurde (JA), kehrt das Pro gramm zum Schritt S4 zurück. Wenn es im Schritt S9 nicht wie dererkannt wurde (NEIN), kehrt das Programm zum Schritt S7 zurück.

Wenn andererseits das Fahrzeug den Fahrzeugabstand L(n-1) im Schritt S8 überschritten hat (JA), führt das Programm zu einem Schritt S10 weiter.

Im Schritt S10 bestimmt die CPU der Regelung 20 in gleicher Weise wie in den Schritten S6 und S9 beschrieben, ob die CPU selbst das Vorhandensein des vorausfahrenden Fahrzeugs durch den Fahrzeugabstandssensor 12 erkennt.

Wenn es im Schritt S10 wiedererkannt wurde (JA), kehrt das Programm zum Schritt S4 zurück.

Wenn es im Schritt S10 nicht wiedererkannt wurde (NEIN), führt das Programm zu einem Schritt S11, in welchem ein Erkennen bzw. Identifizieren wie nachfolgend beschrieben durchgeführt wird.

Im Schritt S11 bestimmt die CPU der Regelung 20, ob sich das Fahrzeug in Geradeausfahrt befindet oder nicht.

Diese Bestimmung basiert auf der nachfolgenden Ordnung: Lesen der Lenkwinkelverstellung (θ), welche gleich oder kleiner als ein gegenwärtiger, relativ kleiner Schwellenwert (θso) ist.

Wenn im Schritt S11 θ ≦ θso ist (JA), bestimmt die CPU der Regelung 20, daß das Fahrzeug geradeaus fährt, und das Pro gramm führt zu einem Schritt S12 weiter. Wenn das Fahrzeug beispielsweise eine automatische Geschwindigkeitsregelung aus führt, stellt die CPU der Regelung 20 einen Merker FA zur Beschleunigungsermöglichung, welcher es dem Fahrzeug ermög licht oder erlaubt, beschleunigt zu werden, auf "1" und das Programm kehrt zu Schritt S10 zurück.

Wenn im Schritt S11 θ < θso (NEIN) ist, bestimmt die CPU der Regelung 20, daß das Fahrzeug entweder eine Links- oder eine Rechtskurve fährt (das Fahrzeug fährt eine kurvige Straße) und das Programm geht zu einem Schritt S13 weiter.

Im Schritt S13 stellt die CPU der Regelung 20 den Merker FA zur Beschleunigungsermöglichung auf "0" zurück.

Anschließend schätzt die CPU der Regelung 20 im nächsten Schritt S14 einen Kurvenradius einer Kurve, d. h. einen Kurven radius R des Fahrzeugs, basierend auf der gegenwärtigen Fahr zeuggeschwindigkeit V(n) und der Lenkwinkelverstellung (θ) des Lenkwinkelverstellungssensors 14.

Dann geht das Programm in einem Schritt S15 weiter, in welchem die CPU der Regelung 20 bestimmt, ob der Kurvenradius R einen Kurvenradius R_BO überschreitet, weicher ein Bremsen notwendig macht.

Wenn im Schritt S15 R ≦ R_BO ist (NEIN), bestimmt die CPU der Regelung 20, daß der Kurvenradius der Kurve während der Durchfahrt des Fahrzeugs ein Bremsen notwendig macht, und das Programm fährt zu einem Schritt S16 weiter. Im Schritt S16 bezieht sich die CPU der Regelung 20 auf ein berechnetes Dia gramm (eine Matrix), das in Fig. 5 dargestellt ist, welche eine Beziehung zwischen dem Kurvenradius (R) (vgl. Fig. 5) und einer optimalen Fahrzeuggeschwindigkeit (Vc) darstellt, wenn das Fahrzeug den Kurvenradius R fährt, und leitet die optimale Fahrzeuggeschwindigkeit Vc entsprechend dem Kurvenradius ab. Dann führt das Programm zu einem Schritt S17. Im Schritt S17 berechnet die CPU der Regelung 20 den Bremsflüssigkeits zieldruck P(n) in gleicher Weise in Gleichung (3) basierend auf der Abweichung ΔVc zwischen der optimalen Fahrzeug geschwindigkeit Vc und der gegenwärtigen Fahrzeuggeschwindig keit V(n). Der berechnete Bremsflüssigkeitszieldruck P(n) wird an die Bremssteuerung 8 ausgegeben. Anschließend kehrt das Programm zum Schritt S10 zurück.

Wenn im Schritt S15 andererseits R < R_BO ist (JA), führt das Programm zu einem Schritt S18, in welchem nachdem die gegen wärtige Fahrbedingung beibehalten wird, das Programm zum Schritt S10 zurückkehrt.

Es sei nun angenommen, daß das Fahrzeug geradeaus fährt und kein vorausfahrendes Fahrzeug vor dem Fahrzeug vorhanden ist. In diesem Fall ist der Fahrzeugabstand L, welcher durch den Fahrzeugabstandssensor 12 erfaßt wird, unendlich und über schreitet den Erfassungsgrenzwert L_MAX.

Beim Fahrregelungsablauf der Fig. 2A und 2B schreitet das Programm vom Schritt S2 zum Schritt S3 fort, in welchem die Fahrzeugfahrt im normalen Betriebsmodus (manuell) durch den Fahrer selbst oder im automatischen Geschwindigkeitsfahrtmodus (Tempomat), in welchem das Fahrzeug mit der eingestellten Fahrzeuggeschwindigkeit fährt, wenn der automatische Geschwindigkeitsregelmodus ausgewählt ist.

Wenn während der Regelschleife der Schritte S1 → S2 → S3 → S1 der gelesene Fahrzeugabstand L anzeigt, daß der Wert des Fahr zeugabstandes kürzer als der Erfassungsgrenzwert L_MAX ist, geht das Programm der Fig. 2A und 2B vom Schritt S2 zum Schritt S4, in welchem das Fahrzeug sich im Nachfahrregelungszustand für vorausfahrende Fahrzeuge befindet.

Das heißt, der in Fig. 3 gezeigte Nachfahrregelungsablauf wird ausgeführt.

Im Detail berechnet die CPU der Regelung 20 während des Aus führens der Nachfahrregelung die Fahrzeugzielgeschwindigkeit V*(n), um den Fahrzeugabstand entsprechend der unmittelbaren Fahrzeuggeschwindigkeit beizubehalten, berechnet den Motorleistungswert f_E basierend auf der Geschwindigkeitsabwei chung ΔV(n) zwischen der Fahrzeugzielgeschwindigkeit V*(n) und der tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit V(n), und berechnet den Motorleistungsbefehlswert α entsprechend der Gleichung (2) basierend auf dem Motorleistungswert f_E und der Geschwindig keitsabweichung ΔV(n). Wenn der Motorleistungsbefehlswert α positiv ist, bestimmt die CPU der Regelung 20, daß der Fahr zeugabstand zu groß ist und gibt den Motorleistungsbefehlswert α an die Motorleistungssteuerung 9 aus, so daß sich das Fahr zeug im geregelten Beschleunigungszustand befindet.

Im Gegenteil dazu bestimmt die CPU der Regelung 20, wenn der Motorleistungsbefehlswert α negativ ist, daß der Fahrzeug abstand zu knapp (zu kurz) ist und berechnen den Bremsflüssig keitszieldruck P(n) entsprechend der Gleichung (3) basierend auf der Geschwindigkeitsabweichung ΔV(n) und gibt den berech neten Bremsflüssigkeitszieldruck an die Bremssteuerung 8 aus, so daß sich das Fahrzeug im Verzögerungszustand befindet.

Wenn beispielsweise während des Nachfahrregelungzustands eines vorausfahrenden Fahrzeugs das vorausfahrende Fahrzeug eine Kurve durchfährt, bei welcher der Kurvenradius R relativ klein ist, so daß der Fahrzeugabstandssensor 12 das Vorhandensein des vorausfahrenden Fahrzeugs nicht wiedererkennen kann, geht das Programm vom Schritt S6 zum Schritt S7 weiter, in welchem der gegenwärtige Fahrzeugfahrzustand ohne Steuerungen bzw. Regelungen der Fahrzeugbeschleunigung und -verzögerung beibehalten wird.

Dann bestimmt die CPU der Regelung 20, ob das Fahrzeug den Abstand (die Strecke) entsprechend dem Fahrzeugabstand L(n-1) unmittelbar vor dem Zeitpunkt, an welchem die Wiedererkennung des vorausfahrenden Fahrzeugs nicht mehr erfolgen konnte, durchfahren hat.

Wenn das Fahrzeug den Fahrzeugabstand L(n-1) unmittelbar vor dem Auftreten des oben beschriebenen Ereignisses nicht zurückgelegt hat, geht das Programm zum Schritt S9, in welchem die CPU der Regelung 20 bestimmt, ob das vorausfahrende Fahr zeug durch den Fahrzeugabstandssensor 12 neuerlich wieder erkannt wurde.

Wenn das vorausfahrende Fahrzeug wiedererkannt werden konnte, kehrt das Programm zum Nachfahrregelungsablauf im Schritt S4 zurück.

Wenn das vorausfahrende Fahrzeug nicht wiedererkannt werden konnte, wird der gegenwärtige Fahrzustand des Fahrzeugs beibe halten, bis der oben beschriebene Fahrzeugabstand L(n-1) zurückgelegt worden ist.

Infolge des Zurücklegens des Fahrzeugabstandes L(n-1) durch das Fahrzeug, welcher unmittelbar vor dem Herausfahren des vorausfahrenden Fahrzeugs aus dem erkennbaren Bereich der Erfassung infolge des Durchfahrens eines kleinen Kurvenradius ses (R) durch das vorausfahrende Fahrzeug vorhanden war, geht das Programm zum Schritt S10 weiter, in welchem die Regelung 20 bestimmt, ob das Fahrzeug das vorausfahrende Fahrzeug wiedererkannt hat.

Wenn es nicht wiedererkannt wurde, bestimmt die CPU der Regelung 20, ob das Fahrzeug gerade fährt oder nicht basierend auf der Lenkwinkelstellung θ, welche durch den Lenkwinkel verstellungssensor 14 erfaßt wird.

Wenn zu diesem Zeitpunkt das Fahrzeug geradeaus fährt oder eine Kurve mit einem großen Kurvenradius fährt, welcher unge fähr einer Geradeausfahrt entspricht, bestimmt die CPU der Regelung 20, daß sichergestellt ist, daß das vorausfahrende Fahrzeug nicht vorhanden ist. Dann geht das Programm zum Schritt S12, in welchem der Merker FA zur Ermöglichung der Beschleunigung auf "1" gesetzt wird, um die Beschleunigung des Fahrzeugs in der automatischen Geschwindigkeitsregelung usw. zu ermöglichen.

Wenn die CPU der Regelung 20 bestimmt, daß das Fahrzeug sich weiterhin im eine Kurve fahrenden Zustand befindet, wird der Merker FA zur Ermöglichung der Beschleunigung auf "0" zurück gestellt, um zu verhindern, daß der Beschleunigungsvorgang für das Fahrzeug in der automatischen Geschwindigkeitsregelung usw. aktiviert wird, und der Kurvenradius R des Fahrzeugs wird aus der Fahrzeuggeschwindigkeit (n) und der Lenkwinkel verstellung θ geschätzt.

Dann bestimmt die CPU der Regelung 20, ob der geschätzte Kur venradius R größer als der eine Bremsung benötigende Kurven radius R_BO ist.

Wenn der Kurvenradius R gleich oder kleiner als der ein Brem sen benötigender Radius R_BO ist, fährt das Programm mit den Schritten S16 und S17 fort, in welchen die CPU der Regelung 20 die optimale Fahrzeuggeschwindigkeit Vc berechnet, welche am besten geeignet ist, das Fahrzeug durch den Kurvenradius R zu führen, den Bremsflüssigkeitszieldruck P(n) basierend auf der Geschwindigkeitsabweichung ΔVc zwischen der optimalen Geschwindigkeit und V(n) berechnet und den Bremsflüssigkeits zieldruck P(n) an die Bremssteuerung 8 ausgibt, so daß das Fahrzeug gebremst werden kann, um ein stabiles Kurvenmanöver zu ermöglichen.

Wenn während der oben beschriebenen Geradeausfahrt oder des Kurvenmanövers das vorausfahrende Fahrzeug wiedererkannt wird, kehrt das Programm zum Schritt S4 zurück, in welchem das Fahr zeug in den Nachfahrzustand für das vorausfahrende Fahrzeug zurückkehrt.

Wenn wie beim beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiel das Fahrzeug das vorausfahrende Fahrzeug erkennt und es sich im Nachfahrregelungszustand befindet, in welchem das Fahrzeug dem vorausfahrenden Fahrzeug folgt, wobei der vorbestimmte Fahrzeugabstand zum vorausfahrenden Fahrzeug beibehalten wird, und wenn das vorausfahrende Fahrzeug eine Kurve mit einem kleinen Kurvenradius R durchfährt, so daß es nicht möglich ist, das vorausfahrende Fahrzeug mittels des Fahrzeug abstandssensors 12 erkennen, behält das Fahrzeug den Fahrzu stand des dem vorausfahrenden Fahrzeug folgenden Nachfahr regelungszustands ohne Beschleunigung oder Verzögerung bei, bis das Fahrzeug den Fahrzeugabstand L(n-1) durchfährt, welcher unmittelbar vor dem Nichterkennen des Vorhandenseins des vorausfahrenden Fahrzeugs durch den Fahrzeugabstandssensor 12 vorhanden ist. Hierbei bedeutet der Satz, daß der Fahrzeug abstandssensor 12 das Vorhandensein des vorausfahrenden Fahr zeugs nicht erkennen kann, nicht, daß der Fahrzeugabstands sensor 12 infolge eines Fehlers bzw. Aussetzens nicht normal funktioniert.

Dementsprechend kann die Vorrichtung gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel in positiver Weise verhindern, daß dem Fahrer des Fahrzeugs ein falsches bzw. unerwartetes Empfinden bzw. Gefühl gegeben wird, daß trotz eines Kurvenmanövers des Fahrzeugs das Fahrzeug beschleunigt wird.

Zusätzlich, wenn das vorausfahrende Fahrzeug einen Spurwechsel durchführt, so daß der Fahrzeugabstand zum vorausfahrenden Fahrzeug nicht durch den Fahrzeugabstandssensor 12 gemessen werden kann, behält das Fahrzeug den gegenwärtigen Fahrzustand in gleicher Weise wie oben beschrieben bei, bis das Fahrzeug den Fahrzeugabstand L(n-1) zurückgelegt hat. An einem Zeit punkt, an dem das Fahrzeug den Fahrzeugabstand L(n-1) zurück gelegt hat, wird der Merker FA zur Ermöglichung der Beschleu nigung unmittelbar auf "1" gesetzt, wenn das Fahrzeug gerade aus oder eine Kurve mit einem großen Kurvenradius fährt, wobei die CPU der Regelung 20 eine Beschleunigungsanforderung durch eine Betätigung des Fahrzeugfahrers oder durch die automatische Geschwindigkeitsregelung ermöglichen kann, und das Fahrzeug kann in den beschleunigten Zustand überführt werden.

Dies wird gleichermaßen in dem Fall angewandt, in dem das Fahrzeug selbst einen Spurwechsel durchführt.

Im bevorzugten Ausführungsbeispiel wird der gegenwärtige Fahr zustand beibehalten, bis das Fahrzeug auf einer Fahrspur den Fahrzeugabstand L(n-1) zurückgelegt hat, welcher unmittelbar vor der Nichterkennung des vorausfahrenden Fahrzeugs während des Nachfahrregelungszustands durch den Fahrzeugabstandssensor vorhanden ist.

Der gegenwärtige Fahrzustand kann jedoch beibehalten werden, bis die Inter-Fahrzeugzeitdauer T_o, welche dem oben beschrie benen Fahrzeugabstand L(n-1) entspricht, abgelaufen ist.

Im bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die Fahrzeugziel geschwindigkeit V*(n) während der Nachfahrregelung bestimmt, so daß die Zeit (Inter-Fahrzeugzeitdauer) T_o, bis zu der das Fahrzeug den Abstand L_o(m) hinter dem vorausfahrenden Fahrzeug basierend auf dem Fahrzeugabstand L(m) erreicht hat, konstant wird und basierend auf der Fahrzeugzielgeschwindigkeit V*(n), der Motorleistungsbefehlswert α berechnet wird.

Im bevorzugten Ausführungsbeispiel basiert die Bestimmung, ob das Fahrzeug geradeaus fährt oder durch einen Kurvenradius fährt, auf der Lenkwinkelverstellung θ, welche durch den Lenk winkelverstellungssensor 14 erfaßt wird. Der Fahrzeugfahr zustand kann jedoch auch basierend auf einem erfaßten Wert eines Gierwinkelgrößensensors oder eines Sensors für seitliche Beschleunigung (G) bestimmt werden.

Weiterhin wird im bevorzugten Ausführungsbeispiel der Kurven radius R der Kurve geschätzt basierend auf der Fahrzeug geschwindigkeit V(n) und der Lenkwinkelverstellung θ. Dieser Kurvenradius R kann jedoch geschätzt werden, basierend auf der gegenwärtigen Fahrzeuggeschwindigkeit V(n) und der Gierwinkel größe, welche durch den Gierwinkelgrößensensor erfaßt wird, oder den erfaßten Wert der seitlichen Beschleunigung durch den Sensor für die seitliche Beschleunigung (G).

Des weiteren werden im bevorzugten Ausführungsbeispiel bei dem Nachfahrregelungsablauf für das vorausfahrende Fahrzeug der Motorleistungsbefehlswert α und der Bremsflüssigkeitszieldruck P(n) berechnet.

Um den tatsächlichen Fahrzeugabstand als Fahrzeugzielabstand beizubehalten, kann die Verzögerung basierend auf der Abwei chung zwischen dem Fahrzeugzielabstand und dem tatsächlichen Fahrzeugabstand berechnet werden, wenn der Fahrzeugzielabstand größer als der tatsächliche Fahrzeugabstand ist, kann die Beschleunigung basierend auf der Abweichung des Fahrzeugziel abstandes berechnet werden, welcher beispielsweise für die automatische Geschwindigkeitsregelung vorhanden ist, wenn der Fahrzeugzielabstand kleiner als der tatsächliche Fahrzeug abstand ist, und können an die Bremssteuerung und die Motor leistungssteuerung ausgegeben werden.

Obwohl die vorliegende Erfindung im bevorzugten Ausführungs beispiel bei einem Fahrzeug mit Heckantrieb verwendet wird, kann die vorliegende Erfindung ebenfalls von einem Fahrzeug mit Frontantrieb oder einem Fahrzeug mit Allradantrieb ver wendet werden.

Des weiteren kann die vorliegende Erfindung bei einem elektri schen Fahrzeug verwendet werden, in welchem ein elektrischer Motor als Hauptantriebsquelle des Fahrzeugs anstelle es Motors 2 verwendet wird, oder einem Hybridfahrzeug, bei wel chem der elektrische Motor zusätzlich zum Motor 2 als Haupt antriebsquelle verwendet wird. In diesem Fall wird anstelle der Motorleistungssteuerung eine elektrische Motorsteuerung verwendet.

Auch ist das automatische Geschwindigkeitsregelungssystem, welches beispielhaft im US-Patent Nr. 5,127,487, veröffent licht am 7. Juli 1992, beschrieben ist, in seinem gesamten Offenbarungsgehalt Bestandteil der vorliegenden Anmeldung.

Obwohl im Programm von Fig. 2A der Schritt S7 direkt dem Schritt S6 folgt, wenn die CPU der Regelung 20 das Vorhanden sein eines vorausfahrenden Fahrzeugs nicht erkennt, kann ein Zeitmeßschritt zur Messung einer Zeitdauer, für welche der Zustand fortgeführt wird, in dem das vorausfahrende Fahrzeug nicht erfaßbar ist, an dem Kreuzungspunkt zwischen den Schritten S9, S6 und S7 angeordnet werden. Diese Zeitdauer kann festgelegt werden (beispielsweise mehrere Sekunden) oder variiert werden.

Auch umfaßt ein Befehl zur Verhinderung der Änderung einer Fahrzeuggeschwindigkeit einen Befehl zur Verhinderung einer Fahrzeugbeschleunigung und entspricht der Reihe der Schritte S5 bis S9 im in den Fig. 2A und 2B gezeigten Programm.

Zusammenfassend betrifft die vorliegende Erfindung eine Rege lungsvorrichtung und ein Verfahren zur Regelung eines Fahr zeugabstandes zu einem anderen Fahrzeug, welches vor diesem Fahrzeug fährt. Ein Fahrzeugabstand vom Fahrzeug zu einem anderen Fahrzeug, welches auf einer Fahrspur im erfaßten Fahr zeugabstand von dem Fahrzeug fährt, wird mittels eines Fahrzeugabstanddetektors 12 erfaßt. Eine Nachfahrregelung für das Fahrzeug wird durch eine Fahrzeugfahrregelung derart ausgeführt, daß das Fahrzeug hinter dem anderen Fahrzeug herfährt, wobei ein vorbestimmter Fahrzeugabstand zu dem anderen Fahrzeug beibehalten wird. Ein Befehl zur Verhinderung der Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit wird erzeugt und an die Fahrzeugfahrregelung ausgegeben, um einen Fahrzeugfahrzustand unmittelbar vor einer Änderung des Fahrzeugabstandsdetektors 12 von einem ersten Zustand, in welchem der Fahrzeugabstand zum anderen Fahrzeug erfaßt wird, in einen zweiten Zustand, in welchem der Fahrzeugabstand nicht mehr erfaßbar ist, für eine Zeitdauer beizubehalten, bis das Fahrzeug auf der Fahrspur den Fahrzeugabstand zurücklegt, welcher unmittelbar vor der Änderung des Fahrzeugabstands detektors vom ersten in den zweiten Zustand herrscht.

Claims

1. Steuerungs- bzw. Regelungsvorrichtung für ein Kraftfahr zeug mit:
einem Fahrzeugabstandsdetektor (12) zur Erfassung eines Fahrzeugabstandes vom Kraftfahrzeug zu einem anderen Fahr zeug, welches auf einer Fahrspur im erfaßten Fahrzeug abstand vor dem Fahrzeug fährt;
einer Fahrzeugfahrregelung (20) zum Durchführen einer Nachfahrregelung für das Kraftfahrzeug derart, daß das Kraftfahrzeug hinter dem anderen Fahrzeug herfährt, wobei ein vorbestimmter Fahrzeugabstand zum anderen Fahrzeug beibehalten wird; und
einem Befehlsgeber zur Verhinderung einer Fahrzeug geschwindigkeitsänderung zum Erzeugen und Ausgeben eines Fahrzeuggeschwindigkeitsänderungs-Verhinderungsbefehls an die Fahrzeugfahrregelung (20), um einen unmittelbar vor dem Wechsel des Fahrzeugabstandsdetektors (12) von einem ersten Zustand, in welchem der Fahrzeugabstand zum anderen Fahrzeug erfaßt wird, in einen zweiten Zustand, in welchem der Fahrzeugabstand nicht erfaßbar ist, vorhandenen Fahr zeugfahrzustand für eine Zeitdauer beizubehalten, bis das Fahrzeug auf der Fahrspur den unmittelbar vor dem Wechsel des Fahrzeugabstandsdetektors (12) vom ersten Zustand in den zweiten Zustand vorhandenen Fahrzeugabstand zurück legt.

2. Vorrichtung für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrzeugfahrregelung (20) die Nachfahrregelung wieder aufnimmt, wenn der Fahrzeugge schwindigkeitsänderungs-Verhinderungsbefehl vom Fahrzeug geschwindigkeitsänderungs-Verhinderungsbefehlsgeber empfangen wurde und wenn der Fahrzeugabstandsdetektor (12) ein Vorhandensein des anderen fahrenden Fahrzeugs erfaßt, bevor das Kraftfahrzeug auf der Fahrspur den Fahrzeug abstand, welcher unmittelbar vor dem Wechsel des Fahrzeug abstandsdetektors vom ersten Zustand in den zweiten Zustand vorhanden war, zurücklegt.

3. Vorrichtung für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrzeugfahrregelung (20) einen Fahrzeugfahrzustandsdetektor (14) umfaßt, um zu erfassen, ob sich das Fahrzeug in einem Geradeaus fahrzustand oder in einem Kurvenfahrzustand befindet, und sich die Fahrzeugfahrregelung (20) in einem Zustand zur Ermöglichung einer Fahrzeugbeschleunigungsregelung befin det, um zu ermöglichen, daß das Fahrzeug beschleunigt wird, wenn die Bedingung erfüllt ist, daß zu einem Zeitpunkt, an dem das Fahrzeug auf der Fahrspur den Fahrzeugabstand, welcher unmittelbar vor dem Wechsel des Fahrzeugabstandsdetektors vom ersten Zustand in den zweiten Zustand vorhanden war, von einem Zeitpunkt, an dem der Fahrzeuggeschwindigkeitsänderungs-Verhinderungsbefehl vom Fahrzeuggeschwindigkeitsänderungs-Verhinderungsbe fehlsgeber empfangen wurde, zurückgelegt hat, der Fahrzeugabstandsdetektor (12) nicht in der Lage ist, das Vorhandensein eines anderen Fahrzeugs zu erfassen, und der Fahrzeugfahrzustandsdetektor (14) erfaßt, daß das Fahrzeug sich in einem Geradeausfahrzustand befindet.

4. Vorrichtung für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrzeugfahrregelung (20) umfaßt:
einen Fahrzeugfahrzustandsdetektor (14) zur Erfassung, ob sich das Fahrzeug in einem Geradeausfahrzustand oder in einem Kurvenfahrzustand befindet;
eine Kurvenradiusschätzvorrichtung zum Schätzen eines Kur venradius des Fahrzeugs basierend auf einem Erfassungs ergebnis durch den Fahrzeugfahrzustandsdetektor (14); und
einer ersten Setzeinrichtung zum Setzen eines Fahrzeug fahrzustands entsprechend dem geschätzten Kurvenradius des Fahrzeugs, wenn der Fahrzeugabstandsdetektor (12) nicht in der Lage ist, das Vorhandensein des anderen fahrenden Fahrzeugs zu erfassen, und der Fahrzeugfahrzustands detektor erfaßt, daß das Fahrzeug in einem Kurvenzustand zu einem Zeitpunkt fährt, an welchem das Fahrzeug auf der Fahrspur den Fahrzeugabstand zurückgelegt hat, welcher unmittelbar vor dem Wechsel des Fahrzeugabstandsdetektors vom ersten Zustand in den zweiten Zustand von einem Zeitpunkt vorhanden war, an welchem der Fahrzeugge schwindigkeitsänderungs-Verhinderungsbefehl vom Fahrzeug geschwindigkeitsänderungs-Verhinderungsbefehlsgeber empfangen wurde.

5. Vorrichtung für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrzeugfahrregelung (20) eine erste Bestimmungseinrichtung aufweist, um zu bestimmen, ob der geschätzte Kurvenradius des Fahrzeugs gleich oder kleiner als ein eine Verzögerung benötigender Kurvenradius ist, bei welchem es notwendig ist, das Fahrzeug zu verzögern, und eine zweite Setzeinrichtung aufweist, um das Fahrzeug in einen eine Verzögerungsregelung ermöglichenden Zustand zu setzen, um zu ermöglichen, daß das Fahrzeug verzögert wird, wenn die erste Bestimmungseinrichtung bestimmt, daß der geschätzte Kurvenradius gleich oder kleiner als der eine Verzögerung benötigende Kurvenradius ist.

6. Vorrichtung für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Setzeinrichtung die Fahr zeugfahrregelung (20) In einen eine Beschleunigungs regelung ermöglichenden Zustand versetzt, um zu ermöglichen, daß das Fahrzeug beschleunigt wird, wenn der geschätzte Kurvenradius des Fahrzeuges einen eine Beschleunigung ermöglichenden Kurvenradius überschreitet, welcher größer als der eine Verzögerung benötigende Kurvenradius ist.

7. Vorrichtung für ein Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Fahrzeug abstandsdetektor (12) eine Radareinheit aufweist, welche an einem vorbestimmten vorderen Ende des Fahrzeugs zum Scannen eines Strahls über einen gegebenen Scan-Winkel in einer Richtung der Breite des Fahrzeugs und zum Empfangen von Strahlen, welche von zumindest einem Objekt reflektiert werden, welches innerhalb einer vorderen Erfassungszone vorhanden ist, welche durch den Scan-Winkel zur Erfassung des Objekts definiert ist.

8. Vorrichtung für ein Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch einen Fahrzeuggeschwindig keitsdetektor zur Erfassung einer augenblicklichen Geschwindigkeit (Vn) des Fahrzeugs, wobei die Fahrzeugfahrregelung (20) den augenblicklichen Fahrzeugabstand (L(n)) vom Fahrzeugabstandsdetektor abliest und eine erste Rechenvorrichtung zur Berechnung einer Fahrzeugzielgeschwindigkeit (V*(n)), so daß eine Zeitdauer (T₀), während welcher das Kraftfahrzeug eine Position (L₀) hinter dem augenblicklich vor dem Kraftfahr zeug herfahrenden anderen Fahrzeug erreicht hat, entsprechend der Gleichung V*(n) = (L(n) - L₀)/T₀ konstant wird.

9. Vorrichtung für ein Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrzeugfahrregelung (20) eine zweite Rechenvorrichtung zur Berechnung einer Geschwindigkeitsabweichung (ΔV (= V*(n) - V(n))) zwischen der Fahrzeugzielgeschwindigkeit und der augenblicklichen Fahrzeuggeschwindigkeit und eine dritte Recheneinrichtung zur Berechnung eines Motorleistungsbefehlswerts (α) entsprechend der Gleichung α = K_PE ΔV(n)+ K_iE ∫ ΔV(n) + K_dE ΔV'(n) + f_E aufweist, wobei K_PE einen proportionalen Verstärkungsfaktor darstellt, K_iE einen Integrationsverstärkungsfaktor darstellt, K_dE einen Differentialverstärkungsfaktor darstellt, ΔV' einen Differentialwert von ΔV(n) darstellt und f_E einen Motorleistungswert entsprechend der berechneten Fahrzeugzielgeschwindigkeit V*(n) darstellt.

10. Vorrichtung für ein Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrzeugfahrregelung (20) eine zweite Bestimmungsein richtung aufweist, um zu bestimmen, ob der Motorleistungsbefehlswert (α) positiv ist oder nicht und eine vierte Recheneinrichtung aufweist, um einen Bremsflüssigkeitszieldruck (P(n)) unter der Bedingung von α ≦ 0 entsprechend der Gleichung P(n) = -(K_pB ΔV(n)+ K_iB ∫ ΔV(n) + K_dB ΔV'(n)) berechnet, wobei K_pB einen proportionalen Verstärkungsfaktor bezeichnet, K_iB einen Integrationsverstärkungsfaktor bezeichnet und K_dB einen Differentialverstärkungsfaktor bezeichnet.

11. Vorrichtung für ein Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrzeugfahrregelung (20) eine zweite Leseeinrichtung zum Lesen des erfaßten Fahrzeugabstands (L) vom Fahrzeugabstandsdetektor und eine dritte Bestimmungs einrichtung aufweist, um zu bestimmen, ob das Vorhandensein des anderen dem Kraftfahrzeug voraus fahrenden Fahrzeugs durch den Fahrzeugabstandsdetektor (12) wiedererkannt wird und ob der erfaßte Fahrzeugabstand (L) innerhalb eines Erfassungsgrenzwerts (L_MAX) des Fahrzeugabstandsdetektors (12) liegt, und wobei die Fahrzeugfahrregelung (20) den augenblicklichen Fahrzeug fahrzustand unmittelbar vor der Bestimmung der dritten Bestimmungseinrichtung, daß das Vorhandensein des vorhandenen anderen fahrenden Fahrzeugs nicht wieder erkannt wurde, beibehält.

12. Vorrichtung für ein Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrzeugfahrregelung (20) eine vierte Bestimmungs einrichtung aufweist, um zu bestimmen, ob das Fahrzeug auf der Fahrspur den Fahrzeugabstand (L(n-1)) zurückgelegt hat, welcher unmittelbar vor der Erfassung des Fahrzeugabstandsdetektors, daß kein anderes fahrendes Fahrzeug vorhanden ist, vorhanden war, und wobei die dritte Bestimmungseinrichtung wieder aktiviert wird, wenn die vierte Bestimmungseinrichtung bestimmt, daß das Fahr zeug auf der Fahrspur den unmittelbar vorher vorhandenen Fahrzeugabstand (L(n-1)) zurückgelegt hat.

13. Vorrichtung für ein Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Fahrzeugfahrzustandsdetektor einen Lenkwinkelverstellungs sensor (14) zur Erfassung einer Lenkwinkelverstellung (θ) eines Lenkrads des Fahrzeugs und eine fünfte Bestimmungseinrichtung aufweist, um zu bestimmen, ob die Lenkwinkelverstellung gleich der kleiner als ein vorbestimmter kleiner Schwellenwert (θso) ist, um zu bestimmen, ob sich das Fahrzeug in einem geradeaus fahren den Zustand oder einem kurvenfahrenden Zustand befindet.

14. Vorrichtung für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Schätzeinrichtung den Kur venradius (R) des Fahrzeugs basierend auf der augenblick lichen Fahrzeuggeschwindigkeit (V(n)) und der Lenkwinkel verstellung (θ) schätzt, wenn die fünfte Bestimmungs vorrichtung bestimmt, daß die Lenkwinkelverstellung (θ) größer als der vorherbestimmte kleine Schwellenwert (θso) ist.

15. Vorrichtung für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrzeugfahrregelung (20) einen Merker (FA) zur Ermöglichung einer Beschleunigung aufweist, welcher derart gesetzt ist, daß es dem Fahrzeug ermöglicht wird, beschleunigt zu werden, wenn die Lenkwinkelverstellung (θ) gleich oder kleiner als der vorbestimmte kleine Schwellenwert (θso) ist.

16. Vorrichtung für ein Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrzeugfahrregelung (20)
eine sechste Bestimmungseinrichtung aufweist, um zu bestimmen, ob der geschätzte Kurvenradius des Fahrzeugs (R) einen beim Bremsen benötigenden Kurvenradius des Fahr zeugs (Rso) überschreitet,
eine fünfte Berechnungseinrichtung zur Berechnung einer optimalen Fahrzeuggeschwindigkeit (Vc) entsprechend dem geschätzten Kurvenradius des Fahrzeugs (R) aufweist, wenn R ≦ R_BO) ist; und
eine sechste Berechnungseinrichtung zur Berechnung des Bremsflüssigkeitszieldrucks (P(n)) basierend auf der Abweichung (ΔVc) zwischen der optimalen Fahrzeuggeschwin digkeit (Vc) und der augenblicklichen Fahrzeuggeschwindig keit (VU(n)) aufweist, wenn R ≦ R_BO ist.

17. Vorrichtung für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß wenn R < R_BO ist, die Fahrzeug fahrregelung (20) betätigt wird, um den augenblicklichen Fahrzeugfahrzustand beizubehalten.

18. Vorrichtung für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß wenn α ≦ 0 ist, die Fahrzeug fahrregelung (20) an eine Motorleistungssteuerung (9) einen Motorleistungsbefehlswert (α) von Null ausgibt und den augenblicklichen Bremsflüssigkeitszieldruck (P(n)) basierend auf der Geschwindigkeitsabweichung (ΔV(n)) berechnet und an eine Bremssteuerung (8) ausgibt, so daß das Fahrzeug verzögert wird, und wobei wenn α < 0 ist, die Fahrzeugfahrregelung (20) einen Bremsflüssigkeitszieldruck (P(n)) von Null an die Bremssteuerung (8) ausgibt und den Motorleistungsbefehlswert (α) an die Motorleistungs steuerung ausgibt.

19. Steuerungs- bzw. Regelungsvorrichtung für ein Fahrzeug mit:
einer Fahrzeugabstandserfassungsvorrichtung (12) zur Erfassung eines Fahrzeugabstandes vom Fahrzeug zu einem anderen Fahrzeug, welches auf einer Fahrspur in einem erfaßten Fahrzeugabstand vor dem Fahrzeug fährt;
einer Fahrzeugfahr-Regelungsvorrichtung zur Durchführung einer Nachfahrregelung des Fahrzeugs derart, daß das Fahrzeug hinter dem anderen Fahrzeug herfährt, wobei ein vorbestimmter Fahrzeugabstand zu dem anderen Fahrzeug bei behalten wird; und
einer Fahrzeuggeschwindigkeitsänderungs-Verhinderungsbe fehlserzeugungsvorrichtung zum Erzeugen und zum Ausgeben eines Fahrzeuggeschwindigkeitsänderungs-Verhinderungsbe fehls an die Fahrzeugfahrregelungsvorrichtung, um einen Fahrzeugfahrzustand, welcher unmittelbar vor dem Wechsel der Fahrzeugabstandserfassungsvorrichtung (12) von einem ersten Zustand, in welchem der Fahrzeugabstand zum anderen Fahrzeug erfaßt wird, in einen zweiten Zustand, in welchem der Fahrzeugabstand nicht erfaßbar ist, vorhanden war, für eine Zeitdauer beizubehalten, bis das Fahrzeug auf der Fahrspur den Fahrzeugabstand, welcher unmittelbar vor dem Wechsel der Fahrzeugabstandserfassungsvorrichtung (12) vom ersten Zustand in den zweiten Zustand vorhanden war, zurückgelegt hat.

20. Steuerungs- bzw. Regelungsverfahren für ein Kraftfahrzeug mit den Schritten:
Erfassen eines Fahrzeugabstandes durch einen Fahrzeug abstandserfassungsvorrichtung von einem Fahrzeug zu einem anderen Fahrzeug, welches auf einer Fahrspur in einem erfaßten Fahrzeugabstand von dem Fahrzeug fährt;
Durchführen einer Nachfahrregelung für das Fahrzeug derart, daß das Fahrzeug hinter dem anderen Fahrzeug herfährt, wobei ein vorbestimmter Fahrzeugabstand zu dem anderen Fahrzeug beibehalten wird; und
Erzeugen eines Fahrzeuggeschwindigkeitsänderungs-Verhinde rungsbefehls, um einen Fahrzeugfahrzustand, welcher un mittelbar vor einem Wechsel des Fahrzeugabstandser fassungsvorrichtung von einem ersten Zustand, in welchem der Fahrzeugabstand zum anderen Fahrzeug erfaßt wird, in einen zweiten Zustand, in welchem der Fahrzeugabstand nicht erfaßbar ist, vorhanden war, für eine Zeitdauer beizubehalten, bis das Fahrzeug auf der Fahrspur den Fahrzeugabstand, welcher unmittelbar vor dem Wechsel der Fahrzeugabstandserfassungsvorrichtung vom ersten Zustand in den zweiten Zustand vorhanden war, zurückgelegt hat.