DE19922242B4

DE19922242B4 - Fahrzeugsteuerungseinheit

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Publication number: DE19922242B4
Application number: DE19922242A
Authority: DE
Inventors: Kouji Anjo Kobayashi; Kenji Anjo Itou; Nobuaki Anjo Miki; Shigeo Anjo Tsuzuki; Seiji Anjo Sakakibara; Kiyoshi Anjo Kurita; Yoshinori Anjo Matsushita; Masao Anjo Kawai; Toshihiro Shiimado
Original assignee: Aisin AW Co Ltd; Equos Research Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd; Equos Research Co Ltd
Priority date: 1998-05-15
Filing date: 1999-05-14
Publication date: 2008-07-31
Anticipated expiration: 2019-05-15
Also published as: JPH11321381A; US6223118B1; JP4209496B2; DE19922242A1

Abstract

Fahrzeugsteuerungseinheit zum Steuern eines Fahrzeugs, wobei das Fahrzeug eine Einrichtung (23) zum Erfassen einer Fahrzeuggeschwindigkeit, eine Einrichtung (21) zum Erfassen einer Betätigungsgeschwindigkeit eines Beschleunigungspedals, eine Vorrichtung zum Steuern der Verzögerung und eine Informationserfassungseinrichtung (1) zum Bestimmen einer Korrelation zwischen dem Fahrzeug und einem vorausfahrenden Fahrzeug aufweist, wobei die Fahrzeugsteuerungseinheit aufweist:
eine Einrichtung (S4) zum Bestimmen eines Verzögerungswertes zum Bestimmen einer Korrelation zwischen dem Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug basierend auf der von der Informationserfassungseinrichtung (1) erhaltenen Information, zum Vergleichen der Korrelation mit einer vorgegebenen Soll-Korrelation und zum Festlegen eines Verzögerungswertes des Fahrzeugs, so dass die Soll-Korrelation erreicht wird; und
eine Verzögerungssteuerungseinrichtung (4) zum Steuern der Vorrichtung, die die Verzögerung des Fahrzeugs steuert, basierend auf dem bestimmten Verzögerungswert, wobei
die Information, gemäß der die Korrelation bestimmt werden kann, einen Fahrzeugabstand (1) zwischen dem Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug und eine Geschwindigkeit (V₁(t)) des sich dem vorausfahrenden Fahrzeug...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Technologie zum Steuern eines Fahrzeugs und insbesondere eine Technologie zum Steuern eines Fahrzeugs in Korrelation oder Beziehung mit einem vorausfahrenden Fahrzeug.
Beispielsweise wurde in der JP-A-64-69849 eine Technologie beschrieben, die dazu vorgesehen ist, den Fahrer beim sicheren Führen eines auf einer Straße fahrenden Fahrzeugs (nachstehend als ein Fahrzeug bezeichnet) durch Steuern verschiedener Komponenten des Fahrzeugs gemäß einem Abstand (nachstehend als Fahrzeugabstand bezeichnet) zwischen dem Fahrzeug und einem davor fahrenden Fahrzeug (nachstehend als vorausfahrendes Fahrzeug bezeichnet) zu unterstützen. Gemäß dieser Technologie wird, wenn eine Bedingung, z. B. der gemessene Fahrzeugabstand oder der Zustand, in dem das Fahrzeug sich dem vorausfahrenden Fahrzeug nähert, eine vorgegebene Bedingung erfüllt, d. h., wenn das Fahrzeug sich dem vorausfahrenden Fahrzeug schnell nähert, durch die vorstehend erwähnte Technologie ein Schaltvorgang zum Herabschalten des Getriebes ausgeführt, so daß die durch die Motorbremse erhaltene Bremskraft erhöht wird. In diesem Fall wird das Übersetzungsverhältnis des Getriebes so gesteuert, daß durch Addieren eines Koeffizienten (der Differenz der Drehzahlen zwischen Fahrzeugen) zu einer von einer normalen Karte oder Tabelle erhaltenen Referenzdrehzahl eine Soll-Drehzahl bestimmt wird.
Durch die vorstehend beschriebene herkömmliche Technologie wird das Übersetzungsverhältnis des Getriebes basierend auf einer eindeutig bestimmten Drehzahl unabhängig von einer Korrelation zwischen dem Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug gesteuert. Daher ist der resultierende Fahrzustand des Fahrzeugs instabil, wodurch der Fahrer des Fahrzeugs ein unangenehmes Fahrgefühl empfinden kann, der Fahrer hinsichtlich einer Fahrt mit dem Verkehrsfluß beeinträchtigt werden kann und sich andere nachteilige Wirkungen ergeben können.
Die DE 44 17 582 A1 betrifft eine Vorrichtung zur Geschwindigkeitsregelung für Fahrzeuge, wobei ein Soll-Fahrzeugabstand eingestellt und eine automatische Regelung der Fahrzeuggeschwindigkeit ausgeführt werden. Um den Soll-Fahrzeugabstand beizubehalten, wenn die automatische Geschwindigkeitsregelung nicht ausgeführt wird, wird ein Fahrzeugabstand, der von einem Fahrer einzustellen ist, zusammen mit der Fahrzeuggeschwindigkeit zu jener Zeit erfasst. Eine Vielzahl von Fahrzeuggeschwindigkeits- und Fahrzeugabstandsdaten wird akkumuliert, und die Beziehung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Fahrzeugabstand wird berechnet. Auf ein Ausführen der automatischen Geschwindigkeitsregelung hin wird ein Fahrzeugabstand, der der Fahrzeuggeschwindigkeit zu jener Zeit entspricht, aus der berechneten Beziehung erhalten, und der erhaltene Fahrzeugabstand wird derart eingestellt, dass er der Soll-Fahrzeugabstand ist.
Die DE 198 11 585 A1 betrifft ein Fahrzeug-Fahr-Steuergerät mit einer elektronischen Steuereinheit, die automatisch eine Standard-Verlangsamungssteuerung durchführt, wenn ein Ist-Fahrzeugabstand während einer Fahrgeschwindigkeitssteuerung kleiner als ein Sicherheits-Fahrzeugabstand wird, welcher bestimmt wird, indem eine relative Geschwindigkeit zwischen den Fahrzeugen in Betracht gezogen wird. Wenn sich das Fahrzeug in einem Verlangsamungssteuerung-Freigabe-Bereich befindet, startet die Steuereinheit eine zwangsläufige Verlangsamungssteuerung, in der eine Verlangsamung derart erzeugt wird, dass bei Beendigung der Steuerung ein Sicherheits-Fahrzeugabstand bereitgestellt wird, und die Steuerbedingungen für die nächste Standard-Verlangsamungssteuerung, die der Fahrpräferenz des Fahrers nachkommt, erneuert werden.
Die DE 198 14 186 A1 betrifft eine Fahrzeugverfolgung-Steuervorrichtung, die eine Sollfahrgeschwindigkeit zum Verfolgen eines vorausfahrenden Fahrzeuges in einem Soll-Fahrzeug-Fahrzeug-Abstand berechnet. Die Sollfahrgeschwindigkeit wird anhand einer Gleichung berechnet, die die Form einer Linearkombination aus einem Produkt eines ersten Verstärkungsfaktors mit einer Differenz zwischen dem Fahrzeug-Fahrzeug-Abstand und dem Soll-Fahrzeug-Fahrzeug-Abstand und aus einem Produkt eines zweiten Verstärkungsfaktors mit der Relativgeschwindigkeit enthält. Die Steuervorrichtung steuert einen Motor und ein Automatikgetriebe des Fahrzeuges derart, dass die Fahrgeschwindigkeit zur Sollfahrgeschwindigkeit geführt wird.
Hinsichtlich der in der herkömmlichen Technologie auftretenden vorstehenden Probleme ist es Aufgabe der Erfindung, eine Fahrzeugsteuerungseinheit bereitzustellen, die einen Verzögerungswert eines Fahrzeugs in Korrelation mit dem vorausfahrenden Fahrzeug festlegt und die entsprechenden Komponenten des Fahrzeugs gemäß dem festgelegten Verzögerungswert steuert. Dadurch kann der Fahrer des Fahrzeugs das Fahrzeug nur durch Betätigen eines Beschleunigungs- oder Fahrpedals glatt oder gleichmäßig führen und zum vorausfahrenden Fahrzeug aufschließen und ihm folgen. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Patentansprüche gelöst.
Gemäß der Struktur der Fahzeugsteuerungseinheit nach der Erfindung werden die jeweiligen Komponenten des Fahrzeugs gesteuert, um eine Verzögerung zu erhalten, die gemäß der Korrelation mit dem vorausfahrenden Fahrzeug festgelegt wurde. Durch diese Struktur kann vom Start bis zum Ende der Steuerung eine optimale Fahrzeugsteuerung gemäß der Korrelation zwischen dem Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug ausgeführt werden. Weil der erhaltene Fahrzustand des Fahrzeugs stabil wird, empfindet der Fahrer kein unangenehmes Fahrgefühl und kann mit dem Verkehrsfluß fahren.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung werden die jeweiligen Komponenten des Fahrzeugs basierend auf einem Verzögerungswert gesteuert, der so festgelegt wird, daß die Fahrzeuggeschwindigkeit vom Start der Steuerung bis zum Erreichen der Soll-Korrelation kontinuierlich und allmählich reduziert wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die Verzögerung so eingestellt, daß sie in der Anfangsphase der Steuerung schnell und dann allmählich reduziert wird, wodurch die Soll-Korrelation glatt oder gleichmäßig erreicht werden kann. Daher reflektiert die Steuerung geeignet die Absicht des Fahrers.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird der Verzögerungwert basierend mindestens auf der Geschwindigkeit des sich dem vorausfahrenden Fahrzeug annähernden Fahrzeugs so festgelegt, daß die Annäherungsgeschwindigkeit zum Zeitpunkt, an dem der der Soll-Korrelation entsprechende Referenz-Fahrzeugabstand erreicht wird, null oder kleiner als null wird. Dadurch ist zum Festlegen des Verzögerungswertes keine Karte oder Tabelle erforderlich, wodurch der erforderliche Speicherbereich in der Steuereinheit reduziert wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird der Verzögerungswert aus einer Karte oder Tabelle basierend auf mindestens der Geschwindigkeit des sich dem vorausfahrenden Fahrzeug annähernden Fahrzeugs so bestimmt, daß die Annäherungsgeschwindigkeit zu einem Zeitpunkt, an dem der der Soll-Korrelation entsprechende Referenz-Fahrzeugabstand erreicht wird, null oder kleiner als null wird, wodurch eine einfache Steuerung ermöglicht wird.
Gemäß der Struktur nach der Erfindung wird der der Soll-Korrelation entsprechende Referenz-Fahrzeugabstand basierend auf der Karte oder Tabelle gemäß der Fahrzeuggeschwindigkeit eindeutig bestimmt. D. h., je höher die Fahrzeuggeschwindigkeit wird, desto größer wird der Referenz-Fahrzeugabstand. Wenn die Geschwindigkeit, mit der das Beschleunigungspedal durch einen Fahrer freigegeben wird (nachstehend als Freigabegeschwindigkeit bezeichnet) größer wird, kann vorausgesetzt werden, daß der Fahrer eine schnellere Verzögerung anfordert. Dies kann eine Anzeige dafür sein, daß der Fahrer das Gefühl hat, daß der aktuelle Referenz-Fahrzeugabstand zu klein ist. Wenn die Freigabegeschwindigkeit größer wird, wird der Referenz-Fahrzeugabstand erhöht und umgekehrt. Auf diese Weise wird nach der Erfindung der Referenz-Fahrzeugabstand gemäß der Geschwindigkeit, mit der das Beschleunigungspedal durch den Fahrer freigegeben wird, verändert, so daß die Steuerung die Absicht des Fahrers geeignet reflektiert.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird der der Soll-Korrelation entsprechende Referenz-Fahrzeugabstand auf den Wert des Fahrzeugabstands festgelegt, der zu dem Zeitpunkt vorlag, als der Fahrer das Beschleunigungspedal freigegeben hat. D. h., der Referenz-Fahrzeugabstand wird auf den Wert des Fahrzeugabstands festgelegt, der zu dem Zeitpunkt vorlag, als der Fahrer entschieden hat, daß es notwendig ist, einen Verzögerungsvorgang auszuführen. Daher kann eine die Absicht des Fahrers reflektierende fahrzeugsensitive Fahrtsteuerung ausgeführt werden. Eine Steuerung, die die Absichten des Fahrers reflektiert, kann durch Ändern des Referenz-Fahrzeugabstands gemäß der Freigabegeschwindigkeit realisiert werden, d. h., der Referenz-Fahrzeugabstand wird erhöht, wenn die Freigabegeschwindigkeit zunimmt und umgekehrt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die Verzögerung durch die Steuerung basierend auf der Voraussetzung bestimmt, daß die betrachteten Fahrzeuge auf einer flachen geraden Straße fahren. Die Erfindung kann so strukturiert sein, daß die Verzögerung gemäß den Straßenbedingungen verändert werden kann. Beispielsweise wird, wenn das Fahrzeug eine Kurve durchfährt oder auf einer bergab führenden Straße fährt und eine größere Verzögerung mit einer höheren Verzögerungsrate erforderlich ist, die Verzögerung so geändert, daß sie größer ist als eine normale Verzögerung. Für ein auf einer bergauf führenden Straße oder auf einer Straße mit geringem Reibungskoeffizienten fahrendes Fahrzeug ist eine Verzögerung mit einer höheren Verzögerungsrate erforderlich. Daher wird die Verzögerung auf einen Wert geändert, der kleiner ist als eine normale Verzögerung. Die auf der Fahrtumgebung des Fahrzeugs basierende fahrzeugsensitive Fahrtsteuerung kann durch Ändern der Verzögerung gemäß den Straßenzuständen ausgeführt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird der Straßenzustand durch einen Sensor erfaßt, wenn die Verzögerung gemäß dem Straßenzustand variiert wird. Für eine solche Struktur sind mehrere Sensoren zum Erfassen einer Kurve, einer Neigung (Steigung/Gefälle), eines Verkehrsstaus bzw. anderer verkehrsflußbeeinflussender Faktoren erforderlich, wodurch die Kosten erheblich zunehmen. Ein Navigationssystem ist in der Lage, Daten über Straßenzustände an der Ist-Position des Fahrzeugs und seiner Umgebung, z. B. über Kurvenradien, Neigungen (Steigung/Gefälle), Verkehrsstaus, Abzweigungen, Straßenbreiten usw., in einem Speichermedium, z. B. einem CD-ROM-Speicher, im voraus zu speichern, oder in der Lage, Straßeninformationen von einem entfernt vom Fahrzeug angeordneten Informationszentrum zu empfangen oder zu diesem zu übertragen. Durch das Navigationssystem kann daher eine Vielzahl von Daten erfaßt werden. Daher können die durch das Navigationssystem erfaßten Straßenzustanddaten zum Verändern der Verzögerung verwendet werden, wodurch die auf der Fahrtumgebung des Fahrzeugs basierende fahrzeugsensitive Fahrtsteuerung ohne wesentliche Kostenerhöhung exakt ausgeführt werden kann.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird ein Sollwert eines kontinuierlich veränderlichen Getriebes gemäß der Verzögerung so festgelegt, daß der Verzögerungswert erhalten wird, die basierend auf der Korrelation zwischen Fahrzeugen festgelegt wurde. Das Verzögerungsverhältnis des kontinuierlich veränderlichen Getriebes wird so gesteuert, daß es dem Sollwert entspricht. Dadurch kann die Verzögerungsverhältnissteuerung gemäß der Verzögerung kontinuierlich ausgeführt werden, wodurch im Vergleich zu einer durch ein mehrstufiges Getriebe ausgeführten Steuerung eine glatte oder gleichmäßige fahrzeugsensitive Fahrtsteuerung erhalten wird.
1 zeigt ein Blockdiagramm zum Darstellen einer Systemstruktur einer erfindungsgemäßen Fahrzeugsteuerungseinheit;
2 zeigt ein Prinzipschaltbild zum Darstellen einer Struktur eines durch die Fahrzeugsteuerungseinheit gesteuerten Automatikgetriebes;
3 zeigt ein Hauptablaufdiagramm einer durch die Fahrzeugsteuerungseinheit ausgeführten fahrzeugsensitiven Fahrtsteuerung;
4 zeigt einen Graphen zum Darstellen einer Fahrzeuggeschwindigkeitskarte oder -tabelle der Steuerungseinheit;
5 zeigt ein Ablaufdiagramm zum Darstellen eines Beispiels einer Unterroutine zum Berechnen eines erforderlichen Verzögerungswertes in der fahrzeugsensitiven Fahrtsteuerung;
6A–6E zeigen graphische Darstellungen, die zeigen, wie der erforderliche Verzögerungswert G_ORD berechnet wird, wenn der Fahrzeugabstand l₀ beim Start der Steuerung größer ist als der Referenz-Fahrzeugabstand L;
7 zeigt ein Beispiel eines bestimmten Verfahrens zum Berechnen des erforderlichen Verzögerungswertes, der durch die Berechnung in der Steuerung erhalten wurde;
8 zeigt ein Ablaufdiagramm einer Unterroutine zum Berechnen der erforderlichen Motordrehzahl in der Steuerung;
9 zeigt einen Graphen zum Darstellen der für die Steuerung verwendeten Motordatenkarte oder -tabelle;
10 zeigt eine Karte oder Tabelle der in der Steuerung erforderlichen Drehzahl;
11 zeigt einen Graphen zum Darstellen der in der Steuerung verwendeten Karte oder Tabelle des Referenz-Fahrzeugabstands;
12 zeigt einen Graphen zum Darstellen eines anderen Beispiels des Referenz-Fahrzeugabstands;
13 zeigt ein Ablaufdiagramm einer Unterroutine eines noch anderen Beispiels zum Berechnen des erforderlichen Verzögerungswertes;
14 zeigt einen Graphen zum Darstellen der Karte oder Tabelle des erforderlichen Verzögerungswertes;
15 zeigt ein Zeitdiagramm der fahrzeugsensitiven Fahrtsteuerung, die startet, wenn der Fahrzeugabstand kleiner ist als der Referenz-Fahrzeugabstand; und
16 zeigt ein Zeitdiagramm der fahrzeugsensitiven Fahrtsteuerung, die startet, wenn der Fahrzeugabstand größer ist als der Referenz-Fahrzeugabstand.
Nachstehend wird eine Ausführungsform der Erfindung unter Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. 1 zeigt ein Blockdiagramm zum Darstellen einer Systemstruktur einer erfindungsgemäßen Fahrzeugsteuerungseinheit. Gemäß der Struktur des Mechanismus verwendet das Fahrzeug, auf das die Erfindung angewendet wird, Vorrichtungen, die mit der Verzögerung in Beziehung stehende Operationen steuern können (den Motor, den Motorgenerator, das Automatikgetriebe usw.) und eine Informationserfassungseinrichtung, die die Korrelation zwischen dem Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug bestimmen kann. Die erfindungsgemäße Fahzeugsteuerungseinheit weist auf: einen Eingangsabschnitt mit einer Einheit 1 zum Erfassen eines voraus befindlichen Hindernisses als die vorstehend erwähnte Informationserfassungseinrichtung, einer Fahrzeugzustanderfassungseinrichtung 2 und einer Navigationseinheit (Navigationssystem) 3; und einen Steuerabschnitt mit einer Motorsteuerungseinheit (ENG-ECU) 4 und einer Automatikgetriebesteuerungseinheit (A/T-ECU) 5. Der Steuerabschnitt ist dazu geeignet, die in den jeweiligen Abschnittten des Fahrzeugs angeordneten Vorrichtungen zu steuern und die mit der Verzögerung in Beziehung stehenden Operationen, einschließlich der Operationen eines Motors 6, d. h. ein Stellglied 7 zum Betätigen dieser Vorrichtungen, zu steuern. Die Automatikgetriebesteuerungseinheit 5 weist einen Getriebesteuerungsabschnitt 50 und eine Einrichtung S4 zum Berechnen eines erforderlichen Verzögerungswertes auf. In diesem Fall ist die Einrichtung S4 zum Berechnen eines erforderlichen Verzögerungswertes in den jeweiligen Steuereinheiten angeordnet. Die Struktur kann jedoch derart sein, daß mindestens eine Einheit der Einrichtung S4 zum Berechnen eines erforderlichen Verzögerungswertes in der Steuereinheit angeordnet ist, um das Signal an andere Steuereinheiten zu übertragen.
Nachstehend wird jede der einzelnen Vorrichtungen beschrieben. Die im Eingangsabschnitt angeordnete Einheit 1 zum Erfassen eines voraus befindlichen Hindernisses erfaßt ein Hindernis, das in Vorwärtsrichtung des auf der Straße fahrenden Fahrzeugs vorhanden ist, z. B. ein vor dem Fahrzeug fahrendes Fahrzeug, ein Fahrzeug, das angehalten hat oder ein beliebiges anderes Hindernis, das sich auf dem weiteren Weg des Fahrzeugs befindet, durch Messen der Zeitdauer von der Aussendung bis zum Empfang einer durch das Hindernis reflektierten Welle und der durch Dopplereffekt verursachten Frequenzabweichung unter Verwendung einer elektrischen Welle, einer Ultraschallwelle oder einer Lichtwelle. In einigen Fällen kann die Einheit 1 zum Erfassen eines voraus befindlichen Hindernisses auch so strukturiert sein, daß sie eine Markierung oder ein Zeichen erkennt, die/das auf der Straßenoberfläche aufgemalt ist, z. B. eine weiße Fahrspurmarkierung, oder eine Form und eine Farbe des Hindernisses. Bei dieser Ausführungsform weist die Einheit 1 zum Erfassen eines voraus befindlichen Hindernisses ein Laserradar auf. Sie kann jedoch auch beispielsweise aus einem Millimeterwellenradar, einer Bilderkennungsvorrichtung oder einem Ultraschallsensor als Einzelkomponente oder aus einer beliebigen Kombination dieser Komponenten bestehen. Die Erfindung ist nicht vom Typ des verwendeten Detektors abhängig, insofern er in der Lage ist, den Abstand vom Fahrzeug zum vor dem Fahrzeug befindlichen Hindernis exakt zu bestimmen.
Die Fahrzeugzustanderfassungseinheit 2 besteht aus einem Beschleunigungspedal- oder Beschleunigungssensor 21 zum Erfassen des Betätigungsgrades eines durch den Fahrer betätigten Beschleunigungspedals, einem Bremssensor 22 zum Erfassen des Betätigungsgrades eines Bremspedals, einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 23 zum Erfassen einer Fahrzeuggeschwindigkeit basierend auf einer Ausgangsdrehzahl des Auto matikgetriebes, einem Drosselklappenöffnungssensor 24 zum Erfassen eines Drosselklappenöffnungsgrades basierend auf dem Öffnungsgrad der Drosselklappe des Motors oder einem Betätigungssignal dafür, und einem Fahrtrichtungsanzeigersensor 25 zum Erfassen der Betätigung des Fahrtrichtungsanzeigerschalters.
Die Navigationseinheit 3 ist dazu geeignet, Straßenzustandinformationen, z. B. Informationen über Kurvenradien, Steigungen und Gefälle, Abzweigungen und Breiten der Straße, zu speichern, die im voraus in einem Aufzeichnungsmedium, z. B. einem CD-ROM-Speicher, gespeichert sind, so daß die Informationen über die aktuelle oder Ist-Position des Fahrzeugs, über Verkehrsstauungen usw. durch Übertragen/Empfangen von Daten an/von einer vom Fahrzeug entfernten Einrichtung, z. B. von einem Informationszentrum, erfaßt werden können.
Die Motorsteuerungseinheit 4 des Steuerungsabschnitts weist eine elektronische Steuereinheit auf, die die Motorleistung durch Einstellen der jeweiligen Stellglieder zum Steuern der Drosselklappenöffnung, der Kraftstoffeinspritzmenge und ähnlicher Parameter basierend auf dem Drosselklappenöffnungsgrad, der Motordrehzahl und anderen Faktoren (Kühlmitteltemperatur, Hydrauliktemperatur) steuert. Erfindungsgemäß führt die vorstehend erwähnte Steuereinheit die Steuerung so aus, daß die Motorleistung durch Einstellen der jeweiligen Stellglieder basierend auf dem von einer (nicht dargestellten) Einrichtung zum Bestimmen des erforderlichen Verzögerungswertes zugeführten erforderlichen Verzögerungswert reduziert wird.
Die Automatikgetriebesteuerungseinheit 5 weist eine elektronische Steuereinheit mit einem Steuerprogramm auf, das zum Steuern eines Automatikgetriebes 8 erforderlich und in einem Halbleiterspeicher gespeichert ist. In der vorste hend erwähnten Struktur wird die Gangstufe basierend auf dem durch den Drosselklappenöffnungssensor 24 erfaßten Drosselklappenöffnungsgrad und der durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 23 erfaßten Fahrzeuggeschwindigkeit unter Bezug auf eine eingebaute Speicherkarte oder -tabelle (eine Karte oder Tabelle der Soll-Drehzahl) ausgewählt. Die Karte oder Tabelle der Soll-Drehzahl wird verwendet, um das Übersetzungsverhältnis des zu steuernden Automatikgetriebes 8 zu bestimmen.
Gemäß 2 ist die Einheit, die der Steuerung der Automatikgetriebesteuerungseinheit 5 unterzogen wird, als Automatikgetriebe 8 mit einem kontinuierlich veränderlichen Getriebe (nachstehend als CVT-Getriebe bezeichnet) 81 mit einem Drehmomentwandler 82 als Kupplung ausgebildet. An einer Eingangsseite des CVT-Getriebes 81 sind der Drehmomentwandler 82 mit einer Schließkupplung C_L zum Zuführen von Drehbewegungen eines Motors 6 und ein Gegenlauf- oder Umkehrmechanismus 83 angeordnet, der ein Planetengetriebe mit zwei Ritzeln P₁, 22 zum Übertragen einer Vorwärtsdrehbewegung durch direkten Eingriff mit einer Kupplung C und einer Rückwärtsdrehbewegung durch Einrücken eines Hohl- oder Tellerrades R durch Einrücken einer Bremse B bezüglich der Eingangsdrehbewegung eines Sonnenrades S und der Ein-/Ausgangsdrehbewegung eines Trägers CR aufweist. Das CVT-Getriebe 81 weist eine primäre Riemenscheibe 81a zum Zuführen der Drehbewegung des Gegenlauf- oder Umkehrmechanismus 83, eine sekundäre Riemenscheibe 81b zum Ausgeben der Getriebedrehbewegung, einen Riemen 81c für die Kraftübertragung auf beide Riemenscheiben und eine Hydraulikschaltung (nicht dargestellt) zum Einstellen des Getriebeübersetzungsverhältnisses durch Ändern der Breite jeder Rille der Riemenscheiben 81a, 81b auf. Eine Abtriebs- oder Ausgangsseite des CVT-Getriebes 81 ist mit einem Differentialgetriebe 85 zum Übertragen der Ausgangsdrehbewegung des CVT-Getriebes 81 über ein Vorgelegerad 84, das auch eine Verzögerung ausführt, auf ein Fahrzeugrad verbunden. Das Übersetzungsverhältnis wird durch die Operation der Hydraulikschaltung gemäß dem Steuersignal geändert, das einem Stellglied 7 (d. h. einem Solenoid als Steuerteil eines Solenoidventils) zugeführt wird, das in der Hydraulikschaltung angeordnet ist, die eine Hydraulik-Servoeinrichtung 80 betätigt. Die durch den Antrieb der Räder in einem antriebslosen Zustand erzeugte Drehbewegungslast des Motors 6 wird als Bremskraft für die Verzögerung verwendet. Daher wirkt das CVT-Getriebe 81 als Vorrichtung, die die mit der Verzögerung in Beziehung stehende Operation steuern kann. In 2 bezeichnen Bezugszeichen 23 einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor, 26 einen Eingangsdrehzahlsensor und 27 einen Motordrehzahlsensor, wobei diese Sensoren in 1 nicht dargestellt sind. Wenn die vorstehend erwähnte Einheit ein mehrstufiges Getriebe bildet, wird, anstatt jede Rillenbreite der Riemenscheiben zu ändern, das Reibungseingriffselement eingerückt, durch das ein vorgegebenes Übersetzungsverhältnis bzw. eine vorgegebene Gangstufe eingestellt wird, so daß eine ähnliche Bremskraft erhalten werden kann. Ähnlicherweise bildet das zu steuernde Stellglied den Solenoidteil des in der Hydraulikschaltung angeordneten Solenoidventils.
3 zeigt ein Hauptablaufdiagramm der durch die Fahrzeugsteuerungseinheit mit der vorstehend beschriebenen Struktur ausgeführten Steuerung. In Schritt S1 des Hauptablaufs werden Daten über den Fahrzeugabstand und die Relativgeschwindigkeit von der Einheit 1 zum Erfassen eines voraus befindlichen Hindernisses empfangen. Der Fahrzeugabstand kann durch folgende Gleichung hergeleitet werden: Fahrzeugabstand L = Δt × C/2 (C: Lichtgeschwindigkeit), wobei die Zeitdauer von der Absendung eines Laserimpulses bis zur Rückkehr durch Δt definiert ist.
Die Relativgeschwindigkeit kann durch folgende Gleichung bezüglich des Änderungswertes ΔL des Fahrzeugabstandes L zwischen einem Zyklus und einem anderen hergeleitet werden: Relativgeschwindigkeit VCM = ΔL/ΔTwobei der Zyklus bzw. die Periode zum Messen des Fahrzeugabstandes L durch ΔT definiert ist.
Dann wird in Schritt S2 eine normale Soll-Drehzahl N₁ unter Bezug auf die in der Fahrzeuggetriebesteuerungseinheit 5 gespeicherte Fahrzeuggeschwindigkeitskarte oder -tabelle berechnet. 4 zeigt einen Graphen zum Darstellen der Fahrzeuggeschwindigkeitskarte oder -tabelle. Die Soll-Drehzahl N₁ ist bezüglich der Fahrzeuggeschwindigkeit definiert, wobei als Parameter der durch den Beschleunigungspedal- oder Beschleunigungssensor 21 erfaßte Betätigungsgrad θ des Beschleunigungspedals verwendet wird. D. h., sowohl am unteren Grenzwert (Low) als auch am oberen Grenzwert (High) des Übersetzursverhältnisses ist die Soll-Drehzahl N₁ der Fahrzeuggeschwindigkeit proportional. Im Bereich zwischen dem unteren Grenzwert (Low) und dem oberen Grenzwert (High) wird das Übersetzungsverhältnis gemäß dem Betätigungsgrad θ (θ1–θ5) des Beschleunigungspedals unabhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit so geändert, daß die Soll-Drehzahl N₁ konstant gehalten wird.
Dann wird in Schritt S3 bestimmt, ob eine fahrzeugsensitive Fahrtsteuerung ausgeführt wird oder nicht. Das Entscheidungs- oder Bestimmungsergebnis lautet JA, d. h., die Steuerung wird nur dann gestartet, wenn alle Bedingungen erfüllt sind, d. h., wenn beispielsweise der Betätigungsgrad θ des Beschleunigungspedals null wird (der Faktor, der die An forderung einer Verzögerung durch den Fahrer reflektiert); der Fahrzeugabstand basierend auf den durch die Einheit 1 zum Erfassen eines voraus befindlichen Hindernisses erfaßten Informationen kleiner ist als ein vorgegebener Wert L₁ (der Faktor, gemäß dem keine Steuerung erforderlich ist, wenn der Fahrzeugabstand zu groß ist); der Wert der Relativgeschwindigkeit positiv wird, wodurch angezeigt wird, daß das Fahrzeug sich dem Hindernis nähert (der Faktor, der anzeigt, daß das Fahrzeug sich dem vorausfahrenden Fahzeug nähert); und die Fahrzeuggschwindigkeit (SPEED) 20 km/h überschreitet (der Faktor, der verhindert, daß das Fahrzeug sich bei niedriger Geschwindigkeit in einem Verkehrsstau zu weit vom vorausfahrenden Fahrzeug entfernt). Die Bedingung zum Beenden der Steuerung wird später beschrieben. Wenn das Bestimmungsergebnis in Schritt S3 NEIN lautet, wird unter Bezug auf die Fahrzeuggeschwindigkeitskarte oder -tabelle (vergl. 4) in Schritt S8 ein Soll-Drehzahlwert N_ORD berechnet, der für die Getriebesteuerung des CVT-Getriebes 81 verwendet wird. Dann wird der erhaltene Soll-Drehzahlwert N_ORD für einen Rücksprung in die nächste Schleife auf den normalen Soll-Drehzahlwert N₁ gesetzt.
Wenn die Bedingungen zum Starten der Steuerung erfüllt sind und das Bestimmungsergebnis in Schritt S3 JA lautet, um die fahrzeugsensitive Fahrtsteuerung zu starten, schreitet die Verarbeitung zu Schritt S4 fort, wo der zu diesem Zeitpunkt erforderliche Verzögerungswert G_ORD berechnet wird. 5 zeigt eine Ausführungsform einer Unterroutine zum Berechnen des erforderlichen Verzögerungswertes G_ORD. Der erforderliche Verzögerungswert G_ORD wird zum Zweck der Steuerung grundsätzlich so festgelegt, daß die Relativgeschwindigkeit zu einem Zeitpunkt, an dem die Verzögerungszeit Tx vom Start der Steuerung abgelaufen ist, null beträgt und der Fahrzeugabstand dem Referenz-Fahrzeugabstand gleich ist.
Wenn der Fahrzeugabstand beim Start der Steuerung jedoch bereits kleiner ist als der Referenz-Fahrzeugabstand, ist die Verzögerungssteuerung nicht ausreichend, um die Relativgeschwindigkeit auf null einzustellen, während der Fahrzeugabstand zunimmt. Daher verzweigt sich der Schritt zum Berechnen des erforderlichen Verzögerungswertes G_ORD basierend auf den jeweiligen Bedingungen in zwei verschiedene Verarbeitungen.
6 zeigt im einzelnen, wie der erforderliche Verzögerungswert G_ORD berechnet wird, wenn der Fahrzeugabstand l₀ beim Start der Steuerung größer ist als der Referenz-Fahrzeugabstand L. Ein Grundkonzept der vorstehend erwähnten Berechnung ist, daß der erforderliche Verzögerungswert G_ORD als Funktion der Zeit G(t) bestimmt wird, so daß die Verzögerung nach Ablauf der Zeit Tx gemäß einer vorgegebenen Charakteristik oder Kennlinie bezüglich der verstrichenen Zeit t null wird, wie in 6A dargestellt. D. h., es wird folgende Gleichung erhalten: G(t) = ate–bt (a, b = unbekannte Größen).
Die Zeit Tx wird aus einer Karte oder Tabelle erhalten, wie in 6D dargestellt, die die Korrelation zwischen dem Fahrzeugabstand und der Freigabegeschwindigkeit widergibt. Nach Ablauf der Zeit Tx vom Start der Steuerung wird jede der unbekannten Größen a, b so bestimmt, daß die folgende Beziehung erhalten wird: Fahrzeuggeschwindigkeit V₁(t) des Fahrzeugs = Fahrzeuggeschwindigkeit V₂ des vorausfahrenden Fahrzeugs; Fahrzeugabstand l = Referenz-Fahrzeugabstand L. Die erforderliche Verzögerung G(t) kann durch eine Funktion gegeben sein, die sich linear ändert, wie in 6E dargestellt. Daher ändert sich die der erforderlichen Verzögerung G(t) unterzogene Fahrzeuggeschwindigkeit V₁(t) wie in 6B dargestellt. Die Fahrzeuggeschwindigkeit V₁(t) wird durch Integrieren der erforderlichen Verzögerung G(t) gemäß folgender Gleichung erhalten. V1(t) = –(a/b){t + (1/b)}e–bt + c Gl. B(c = unbekannte Größe)
Unter der Voraussetzung, daß der Fahrzeugabstand beim Start der Steuerung l₀ beträgt, ändert sich der Fahrzeugabstand um den Wert L – l₀, wie in 6C dargestellt. Der Änderungswert ist der Fläche des durch die diagonalen Linien in 6B definierten Abschnitts gleich. Dadurch wird folgende Gleichung erhalten.
(l₀: Fahrzeugabstand beim Start der Steuerung).
Die unbekannten Größen a, b, c werden durch Bereitstellen der folgenden Grenzbedingungen bestimmt: V1(0) = V1; V1(Tx) = V2.
Die erhaltene erforderliche Verzögerung G(t) wird als der erforderliche Verzögerungswert G_ORD zu jedem Zeitpunkt festgelegt, wie durch folgende Gleichung dargestellt ist: GORD = G(t).
Wenn der Fahrzeugabstand l₀ beim Start der Steuerung kleiner ist als der Referenz-Fahrzeugabstand L, wird die Steuerung so ausgeführt, daß die Beziehung V₁(t) = V₂ nach Ablauf der Zeitdauer Ty vom Start der Steuerung eingestellt wird und außerdem die Beziehung V₁(t) = V₁' nach Ablauf der Zeitdauer Tx eingestellt wird. Die Karte oder Tabelle der Zeit Tx, die durch die Korrelation zwischen dem Fahrzeugabstand und der Freigabegeschwindigkeit definiert ist, unterscheidet sich von der Karte oder Tabelle von 6D. In diesem Fall werden an Stelle der Gleichung B die folgenden drei Gleichungen verwendet: V1(0) = V1; V1(Ty) = V2 (Ty = konstant); V1(Tx) = V1'.
V₁' wird auf einen Wert gesetzt, der etwas, d. h. wenige Prozent, kleiner ist als V₂, um den Fahrzeugabstand zu vergrößern. Die Konstanten Ty und V₁' können unter Bezug auf die Karte oder Tabelle bestimmt werden.
Im Anfangsschritt S41 der in 5 dargestellten Unterroutine wird eine Soll-Verzögerungszeit Tx berechnet. Dann wird in Schritt S42 die erforderlich Verzögerung G(t) berechnet, und außerdem wird in Schritt S43 der erforderliche Verzögerungswert G_ORD zu diesem Zeitpunkt auf die im vorangehenden Schritt berechnete erforderliche Verzögerung G(t) gesetzt.
Schließlich wird in Schritt S44 eine Korrektur gemäß dem Straßenzustand ausgeführt. D. h., gemäß dem in 7 dargestellten Ablaufdiagramm einer Unterroutine wird ein Korrekturwert G_c0 durch Korrigieren des erforderlichen Verzögerungswertes G_ORD unter Verwendung einer Konstanten K_A erhalten, die in Schritt S45-1 in Abhängigkeit vom Kurvenradius zugeordnet wurde. Dann wird in Schritt S45-2 ein zweiter Korrekturwert G_c1 durch Korrigieren des Korrekturwertes G_c0 unter Verwendung einer Konstanten K_B erhalten, die in Abhängigkeit vom Steigungs-/Gefällewinkel zugeordnet wurde. Außerdem wird in Schritt S45-3 ein dritter Korrekturwert G_c2 durch Korrigieren des zweiten Korrekturwertes G_c1 unter Verwendung einer auf Informationen der Navigationseinheit (Kurvenradius, Steigung/Gefälle, Verkehrsstau, Abzweigung, Straßenbreite usw.) basierenden Konstanten K_c1 erhalten. Schließlich wird in Schritt S45-4 ein Endkorrekturwert G_ORD1 durch Korrigieren des dritten Korrekturwertes G_c2 unter Verwendung einer einer Straße mit geringem Reibungskoeffizienten zugeordneten Konstanten K_D erhalten. Es können außer den vorstehenden Korrekturen auch zusätzliche Korrekturen, z. B. hin sichtlich eines durch den Fahrtrichtungsanzeigersensor 25 erfaßten eingeschalteten Zustands eines Fahrtrichtungsanzeigers, vorgesehen sein.
Gemäß dem in 3 dargestellten Hauptablaufdiagramm wird im nächsten Schritt S5 die erforderliche Motordrehzahl N₂ berechnet. 8 zeigt das Ablaufdiagramm einer Unterroutine zum Berechnen der erforderlichen Motordrehzahl N₂. In Schritt S51 des Ablaufdiagramms von 8 wird ein Verzögerungsbedarf-Korrekturwert G₀ durch Subtrahieren des dem Fahrtwiderstand, einschließlich des Luftwiderstands, des Rollwiderstands und ähnlicher Faktoren, entsprechenden Wertes vom vorläufig bestimmten erforderlichen Verzögerungswert G_ORD berechnet. In diesem Fall bezeichnet der Verzögerungswert K_RL die dem Fahrtwiderstand entsprechende Verzögerung. Dieser Wert wird zugeordnet und in einem Speicher der Automatikgetriebe-Steuerungseinheit 5 gespeichert. Dann wird in Schritt S52 ein Soll-Drehzahlwert N_2A vom vorläufig bestimmten Verzögerungsbedarf-Korrekturwert G₀ und von der Drehzahl N_sec der zweiten Riemenscheibe 81b des CVT-Getriebes 81 hergeleitet.
Im einzelnen wird die Soll-Drehzahl N_2A auf folgende Weise erhalten. Die Korrelation zwischen dem Motordrehmoment T_e und dem Ausgangsdrehmoment T_out (dem in das Drehmoment der sekundären Riemenscheibe 81b umgewandelten Ausgangsdrehmoment) wird durch folgende Gleichung dargestellt: Te × ip = Tout (ip: Riemenscheibenverhältnis)
Die vorstehende Gleichung kann folgendermaßen ersetzt werden: Te × (Npri/Nsec) = G × M,wobei N_pri die durch den Eingangsdrehzahlsensor 26 erfaßte Drehzahl der pimären Riemenscheibe 81a, N_sec die durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 23 erfaßte Drehzahl der sekundären Riemenscheibe 81b, G die in die Beschleunigung der sekundären Riemenscheibe 81b umgewandelte Fahrzeugbeschleunigung und M das Fahrzeuggewicht bezeichnen. Wenn die Schließkupplung des Drehmomentwandlers 82 eingerückt ist, ist die primäre Drehzahl N_pri der Motordrehzahl N_e gleich.
Dadurch wird folgende Gleichung erhalten: Te × (Ne/Nsec) = GORD × M.
Dadurch wird die folgende Gleichung erhalten: Te × Ne = Nsec × GORD × M.
Weil der von der rechten Seite der vorstehenden Gleichung hergeleitete Wert bekannt ist, wird der Motordrehzahlwert N_e, der die vorstehende Beziehung erfüllt, unter Bezug auf die in 9 dargestellte Motorkennlinienkarte oder -tabelle erhalten. Dann wird das erhaltene Ergebnis als der Wert N_2A gesetzt.
Alternativ kann die Soll-Drehzahl N_2A unter Verwendung einer im voraus erzeugten Karte oder Tabelle erhalten werden. In diesem Fall wird die Tabelle, die die erforderliche Drehzahl N₂ bezüglich des erforderlichen Verzögerungswertes G_ORD und der sekundären Drehzahl N_sec (oder Fahrzeuggeschwindigkeit) direkt definiert, im voraus in der Automatikgetriebesteuerungseinheit 5 gespeichert.
Basierend auf der in Schritt S53 (8) erhaltenen Soll-Drehzahl N_2A wird durch Subtrahieren der Solldrehzahl N_2B, die auf ähnliche Weise im vorangehenden Zyklus erhalten wurde, von der Soll-Drehzahl N_2A ein Drehzahl-Änderungswert ΔN berechnet. Dann wird in Schritt S54 bestimmt, ob der Absolutwert des Drehzahl-Änderungswertes ΔN größer ist als ein Schwellenwert K_N, um festzustellen, ob eine Glättungsoperation erforderlich ist. Wenn die Antwort NEIN lautet, d. h., wenn der Drehzahl-Änderungswert ΔN dem Schwellenwert gleicht oder kleiner als dieser ist, schreitet die Verarbeitung zu Schritt S56 fort, wo die Soll-Drehzahl N_2A konstant gehalten und auf die Solldrehzahl N₂ gesetzt wird, woraufhin ein Rücksprung erfolgt. Wenn die Antwort in Schritt S54 JA lautet schreitet die Verarbeitung zu Schritt S55 fort, wo ein Glättungswert N_SWP zur Soll-Drehzahl N_2B addiert wird. Wenn der Drehzahl-Änderungswert ΔN größer ist als null, d. h. ΔN > 0, wird die Konstante so gesetzt, daß für den Glättungswert die Beziehung N_SWP < 0 erhalten wird. Wenn der Drehzahl-Änderungswert ΔN kleiner ist als null, d. h. ΔN < 0, wird die Konstante so gesetzt, daß für den Glättungswert die Beziehung N_SWP > 0 erhalten wird. Der Glättungswert N_SWP kann gemäß der Größe des Drehzahl-Änderungswertes ΔN zugeordnet werden.
Gemäß 3 wird in Schritt S6 eine Soll-Drehzahl N_ORD als Endwert für die Getriebesteuerung des CVT-Getriebes 81 unter Bezug auf die in Schritt S2 verwendete Fahrzeuggeschwindigkeitstabelle berechnet. Dann wird die normale Soll-Drehzahl N₁ mit der im vorangehenden Schritt S5 berechneten erforderlichen Motordrehzahl verglichen, und der größere dieser beiden Werte wird als Soll-Drehzahl N_ORD gesetzt. Dann wird in Schritt S7 die Getriebesteuerung ausgeführt. Auf diese Weise wird die Steuerung fortgesetzt, bis die Steuerungsendebedingung erfüllt ist. Die Bedingungen zum Beenden der Steuerung sind: das Beschleunigungspedal ist auf den eingeschalteten Zustand eingestellt, die Fahrzeuggeschwindigkeit (SPEED) beträgt 20 km/h oder weniger, oder der Fahrzeugabstand überschreitet einen zweiten vorgegebenen Wert L₂ und außerdem ist die erforderliche Motordrehzahl N₂ kleiner als die normale Soll-Drehzahl N₁.
Nachstehend werden mehrere Ausführungsformen zum Bestimmen des Referenz-Fahrzeugabstands L als wichtiges Element zum Berechnen der erforderlichen Verzögerung G_ORD durch die erfindungsgemäße Steuerung beschrieben.
11 zeigt eine erste Ausführungform zum Darstellen, wie der Referenz-Fahrzeugabstand L definiert ist. Dies ist die einfachste Weise, um den Referenz-Fahrzeugabstand unter Bezug auf die Karte oder Tabelle zu bestimmen. Wie durch die Kurve zweiten Grades dargestellt, wird der Referenz-Fahrzeugabstand L eindeutig so festgelegt, daß die Zunahmerate mit zunehmender Fahrzeuggeschwindigkeit allmählich größer wird.
Gemäß der in 12 dargestellten zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens ist der Referenz-Fahrzeugabstand L durch die Fahrzeuggeschwindigkeit und die Geschwindigkeit definiert, mit der der Fahrer das Beschleunigungspedal freigibt. Wenn der Fahrer das Beschleunigungspedal langsam freigibt, um eine mäßige oder langsame Verzögerung zu erhalten, wird, wenn der Referenz-Fahrzeugabstand kürzer ist, ein langsamer Verzögerungsvorgang ausgeführt, wodurch eine mäßige oder langsame Verzögerung erhalten wird. Wenn der Fahrer dagegen das Beschleunigungspedal schnell freigibt, um eine schnelle Verzögerung zu erhalten, wird, wenn der Referenz-Fahrzeugabstand größer ist, ein schneller Verzögerungsvorgang ausgeführt, wodurch eine schnelle Verzögerung erhalten wird.
Gemäß der dritten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Fahrzeugabstand zu dem Zeitpunkt, an dem der Fahrer das Beschleunigungspedal freigibt, als Basis-Fahrzeugabstand definiert, und der Referenz-Fahrzeugabstand wird gemäß der Freigabegeschwindigkeit eingestellt. Dies kann durch folgende Gleichung dargestellt werden:
Referenz-Fahrzeugabstand = Fahrzeugabstand zu dem Zeitpunkt, an dem das Beschleunigungspedal freigegeben wird + Korrekturwert gemäß der Freigabegeschwindigkeit.
In diesem Fall wird der gemäß der Freigabegeschwindigkeit bestimmte Korrekturwert auf null gesetzt, wenn er kleiner ist als ein vorgegebener Wert. Wenn er dagegen größer ist als der vorgegebene Wert, wird der Korrekturwert ein positiver Wert, der mit zunehmender Geschwindigkeit zunimmt.
Der erforderliche Verzögerungswert G_ORD kann auf eine andere Weise erhalten werden als in 5 dargestellt. 13 zeigt das Ablaufdiagramm der Verarbeitung dieser Ausführungsform. In Schritt S41A dieser Ausführungsform wird die Soll-Verzögerungszeit Tx auf eine ähnliche Weise berechnet wie vorstehend beschrieben. Dann wird in Schritt S43A der erforderliche Verzögerungswert G_ORD unter Bezug auf die in 14 dargestellte Karte oder Tabelle bestimmt. Diese Karte oder Tabelle ist durch die Korrelation zwischen dem Fahrzeugabstand und der Relativgeschwindigkeit so definiert, daß jeder der Beschleunigungswerte G0 bis G5 größer wird, wenn die Relativgeschwindigkeit zu- und der Fahrzeugabstand abnimmt. Gemäß dem Fahrzeugabstand sind mehrere Karten oder Tabellen vorbereitet, so daß der Bereich, in dem die Verzögerung größer ist, breiter wird, wenn der Referenz-Fahrzeugabstand größer wird. Die nachfolgenden Schritte dieser Ausführungsform sind die gleichen wie diejenigen der vorstehenden Ausführungsform.
15 und 16 zeigen Zeitdiagramme zum Darstellen der durch die vorstehende Steuerung erhaltenen jeweiligen Änderungen des erforderlichen Verzögerungswertes, der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Fahrzeugabstands. 15 zeigt den Zustand, in dem die Geschwindigkeit V₁ des Fahrzeugs beim Start der Steuerung größer ist als die Geschwindigkeit V₂ des vorausfahrenden Fahrzeugs und der Fahrzeugabstand l₀ beim Start der Steuerung kleiner ist als der Referenz-Fahrzeugabstand L. Im vorstehend erwähnten Zustand kann der Fahrer das Gefühl haben, daß das eigene Fahrzeug sich dem vorausfahrenden Fahrzeug zu dicht nähert, so daß das Beschleunigungspedal spontan freigegeben wird. In diesem Fall wird die Verzögerung so eingestellt, daß die Fahrzeuggeschwindigkeit beim Start der Steuerung schnell vermindert wird, wodurch die Fahrzeuggeschwindigkeit V₁ schnell ab nimmt. Zu einem Zeitpunkt Ty unmittelbar nachdem die erforderliche Verzögerung den Spitzenwert erreicht hat, hat die Fahrzeuggeschwindigkeit V₁ bereits den Wert der Fahrzeuggeschwindigkeit V₂ des vorausfahrenden Fahrzeugs erreicht. Anschließend wird die erforderliche Verzögerung schnell ausgeführt, woraufhin ein kontinuierlicher mäßiger oder langsamer Verzögerungsvorgang folgt. Zum Zeitpunkt Tx nimmt die Fahrzeuggeschwindigkeit V₁ den Wert V₁' an, der etwas kleiner ist als die Geschwindigkeit V₂ des vorausfahrenden Fahrzeugs, und das Steuerprogramm wird beendet. Durch die vorstehend erwähnten Charakteristika wird die Verzögerung des Fahrzeugs beim Start der Steuerung schnell ausgeführt, woraufhin ein langsamer Verzögerungsvorgang folgt. Dadurch kann der Fahrer sich mit gutem Gewissen auf die Steuerung verlassen.
16 zeigt den Zustand, wenn der Fahrer das Beschleunigungspedal freigibt, weil der Fahrzeugabstand in dem Zustand schnell abnimmt, in dem die Geschwindigkeit V₁ des eigenen Fahrzeugs beim Start der Steuerung größer ist als diejenige des vorausfahrenden Fahrzeugs und der Fahrzeugabstand l₀ beim Start der Steuerung größer ist als der Referenz-Fahrzeugabstand L. In diesem Fall wird beim Start der Steuerung, weil der erforderliche Verzögerungswert so festgelegt ist, daß die Fahrzeuggeschwindigkeit mit einer relativ mäßigen oder langsamen Rate vermindert wird, die Fahrzeuggeschwindigkeit V₁ langsam verzögert. Schließlich wird die Fahrzeuggeschwindigkeit V₁ der Geschwindigkeit V₂ des vorausfahrenden Fahrzeugs gleich, wird der Fahrzeugabstand l dem Referenz-Fahrzeugabstand L gleich und wird die Steuerung beendet. Durch die vorstehend erwähnten Charakteristika nimmt die Fahrzeuggeschwindigkeit allmählich ab, während der Fahrzeugabstand allmählich vermindert wird. Weil der Fahrzeugabstand nicht größer wird, wird der Fahrer nicht aufgefordert, eine weitere Aktion auszuführen, z. B. das Beschleu nigungspedal zu betätigen, wodurch Irritationen des Fahrers vermieden werden.
Die Steuerung gemäß der vorstehenden Ausführungsform wird ausgeführt, um zu veranlassen, daß der Fahrzeugabstand l₀ beim Start der Steuerung sich dem Referenz-Fahrzeugabstand L annähert. Daher wird die Fahrzeuggeschwindigkeit basierend auf dem die Absicht des Fahrers reflektierenden, festgelegten erforderlichen Verzögerungswert vermindert, während der Fahrer weiterhin ein sicheres Gefühl hat. Dadurch kann der Fahrer sowohl die Arbeitsbelastung reduzieren als auch das Fahrzeug gleichmäßig mit dem Verkehrsfluß bewegen.
Obwohl bevorzugte Ausführungsformen unter Verwendung bestimmter Ausdrücke beschrieben wurden, dient diese Beschreibung lediglich zur Erläuterung, und es können innerhalb des Umfangs der durch die folgenden Patentansprüche definierten Erfindung Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden. Die Ausführungsformen beschreiben die Steuerung des Motors und des Automatikgetriebes. Sie können jedoch auch auf ein Fahrzeug angewendet werden, dessen Motorgenerator gesteuert wird, z. B. auf ein Elektrofahrzeug oder ein Hybridfahrzeug. In diesem Fall wird ein Soll-Verzögerungsdrehmoment basierend auf dem erforderlichen Verzögerungswert bestimmt, der von der Einrichtung zum Berechnen des erforderlichen Verzögerungswertes übertragen wird, um den Motorgenerator zu steuern.

Claims

Fahrzeugsteuerungseinheit zum Steuern eines Fahrzeugs, wobei das Fahrzeug eine Einrichtung (23) zum Erfassen einer Fahrzeuggeschwindigkeit, eine Einrichtung (21) zum Erfassen einer Betätigungsgeschwindigkeit eines Beschleunigungspedals, eine Vorrichtung zum Steuern der Verzögerung und eine Informationserfassungseinrichtung (1) zum Bestimmen einer Korrelation zwischen dem Fahrzeug und einem vorausfahrenden Fahrzeug aufweist, wobei die Fahrzeugsteuerungseinheit aufweist: eine Einrichtung (S4) zum Bestimmen eines Verzögerungswertes zum Bestimmen einer Korrelation zwischen dem Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug basierend auf der von der Informationserfassungseinrichtung (1) erhaltenen Information, zum Vergleichen der Korrelation mit einer vorgegebenen Soll-Korrelation und zum Festlegen eines Verzögerungswertes des Fahrzeugs, so dass die Soll-Korrelation erreicht wird; und eine Verzögerungssteuerungseinrichtung (4) zum Steuern der Vorrichtung, die die Verzögerung des Fahrzeugs steuert, basierend auf dem bestimmten Verzögerungswert, wobei die Information, gemäß der die Korrelation bestimmt werden kann, einen Fahrzeugabstand (1) zwischen dem Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug und eine Geschwindigkeit (V₁(t)) des sich dem vorausfahrenden Fahrzeug nähernden Fahrzeugs enthält; die Soll-Korrelation einen Referenz-Fahrzeugabstand (L) enthält; und wobei der Referenz-Fahrzeugabstand (L) gemäß der Geschwindigkeit des Fahrzeugs festgelegt und gemäß der Geschwindigkeit verändert wird, mit der das Beschleunigungspedal freigegeben wird.
Fahrzeugsteuerungseinheit nach Anspruch 1, wobei die Einrichtung (S4) zum Bestimmen eines Verzögerungswertes einen Verzögerungswert (G_ORD) bestimmt, der vom Start der Steuerung bis zum Erreichen der Soll-Korrelation kontinuierlich aktualisiert wird, und der Verzögerungswert vermindert wird, wenn die Korrelation sich der Soll-Korrelation annähert.
Fahrzeugsteuerungseinheit nach Anspruch 2, wobei der Verzögerungswert so festgelegt wird, dass eine Verzögerungsrate vermindert wird, wenn die Korrelation sich der Soll-Korrelation annähert.
Fahrzeugsteuerungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Verzögerungswert unter Bezug auf eine Karte bestimmt wird, die mindestens auf einer Annäherungsgeschwindigkeit des Fahrzeugs basiert, die zu dem Zeitpunkt null oder kleiner als null wird, wenn der Referenz-Fahrzeugabstand (L) erreicht wird.
Fahrzeugsteuerungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Informationen, die eine Bestimmung der Korrelation ermöglichen, einen Fahrzeugabstand zwischen dem Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug und die Ge schwindigkeit des sich dem vorausfahrenden Fahrzeug nähernden Fahrzeugs beinhalten; die Soll-Korrelation einen Referenz-Fahrzeugabstand (L) aufweist; und der Verzögerungswert mindestens basierend auf einer Annäherungsgeschwindigkeit des Fahrzeugs bestimmt wird, die zu einem Zeitpunkt, wenn der Referenzabstand (L) erreicht wird, null oder kleiner als null wird.
Fahrzeugsteuerungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Fahrzeug eine Einrichtung (23) zum Erfassen einer Fahrzeuggeschwindigkeit und eine Einrichtung (21) zum Erfassen einer Betätigungsgeschwindigkeit eines Beschleunigungspedals aufweist; und wobei der Referenz-Fahrzeugabstand (L) dem Fahrzeugabstand gleichgesetzt wird, der zu dem Zeitpunkt vorliegt, an dem das Beschleunigungspedal freigegeben wird, und gemäß der Geschwindigkeit, bei der das Beschleunigungspedal freigegeben wird, verändert wird.
Fahrzeugsteuerungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Fahrzeug eine Straßenzustanderfassungseinrichtung (3) zum Erfassen eines Straßenzustands aufweist, und die Verzögerung gemäß dem durch die Straßenzustanderfassungseinrichtung erfassten Straßenzustand verändert wird.
Fahrzeugsteuerungseinheit nach Anspruch 7, wobei die Straßenzustanderfassungseinrichtung (3) ein Navigationssystem ist, deren Informationen zum Bestimmen des Straßenzustands verwendet werden.
Fahrzeugsteuerungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Vorrichtung zum Steuern der Verzögerung ein kontinuierlich veränderliches Getriebe (8) ist, wobei die Verzögerung auf einen Sollwert des kontinuierlich veränderlichen Getriebes (8) gesetzt wird und eine Verzögerung des kontinuierlich veränderlichen Getriebes (8) gesteuert wird, um den Sollwert zu erreichen.