DE19926745A1 - Hindernis-Ausweich-Steuerungssystem für ein Fahrzeug - Google Patents

Hindernis-Ausweich-Steuerungssystem für ein Fahrzeug

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Abstract

Ein Fahrzeug (V) kann einem Hindernis (O¶1¶) besser ausweichen, indem wirksam zwischen einem automatischen Bremsbetrieb und einem Betrieb einer Wendigkeitszunahme-Steuerung, welche einen Lenkbetrieb des Fahrzeugs (V) unterstützt, abgewägt wird, wodurch die Fähigkeit, dem Hindernis (O¶1¶) auszuweichen, zu einem Maximum verbessert wird. Wenn ein Fahrzeug (V) automatisch gesteuert wird und die Lenkbetätigung durch den Fahrer ausgeführt wird, und wenn bestimmt wird, daß dem Hindernis (O¶1¶) durch den Betrieb einer Wendigkeitszunahme-Steuerung ausgewichen werden kann und wenn ein Ausweichraum in einer Richtung der Kurvenfahrt des Fahrzeugs (V) vorhanden ist, wird der Betrieb der Wendigkeitszunahme-Steuerung ausgeführt, um dem Hindernis durch Lenken auszuweichen. Wenn kein Ausweichraum in der Richtung der Kurvenfahrt des Fahrzeugs (V) vorhanden ist, wird dem Hindernis (O¶1¶) nicht durch Lenken ausgewichen, sondern es wird ein Betrieb einer Stabilitätszunahmesteuerung durchgeführt, um effektiv einen Kontakt mit dem Hindernis (O¶1¶) durch den automatischen Bremsbetrieb zu vermeiden.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG Fachgebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Hindernis-Ausweich-Steuerungssystem für ein Fahrzeug, wobei auf Grundlage der Relativpositionen des Fahrzeugs und des Hindernisses, welche durch ein Hinderniserfassungsmittel, wie beispielsweise ein Laserradar und dgl., erfaßt wurden, Bremsvorrichtungen automatisch betrieben werden, um einen Kontakt des Fahrzeugs mit dem Hindernis zu vermeiden.
Beschreibung des Stands der Technik
Ein derartiges Hindernis-Ausweich-Steuerungssystem für ein Fahrzeug ist beispielsweise bereits aus der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 7-21500 bekannt. Dieses Hindernis-Ausweich-Steuerungssystem ist derart ausgelegt, daß dann, wenn ein Fahrer ein Lenkrad während eines automatischen Bremsbetriebs betätigt, um den Kontakt des Fahrzeugs mit dem Hindernis zu vermeiden, die Bremskräfte für die linken und rechten Räder individuell gesteuert werden, um ein Giermoment zu erzeugen, wodurch die durch den Fahrer verursachte Lenktätigkeit unterstützt wird. Die Unterstützung der Lenktätigkeit wird lediglich dann durchgeführt, wenn es aufgrund eines kleinen Abstands zwischen dem Fahrzeug und dem Hindernis unmöglich ist, den Kontakt mit dem Hindernis allein durch den automatischen Bremsbetrieb zu verhindern.
Bei dem vorstehend bekannten System wird dann, wenn bestimmt wird, daß es möglich ist, den Kontakt mit dem Hindernis allein durch den automatischen Bremsbetrieb zu verhindern, der Kontakt mit dem Hindernis allein durch Ausführen des automatischen Bremsbetriebs verhindert, ohne einen Betrieb einer Wendigkeitszunahme-Steuerung durchzuführen, welche das Lenken unterstützt. Allerdings ist es sehr schwer, präzise zu bestimmen, ob es möglich ist, dem Hindernis durch den automatischen Bremsbetrieb auszuweichen, da die Bestimmung weitgehend mit großen Unsicherheitsfaktoren behaftet ist, wie beispielsweise mit dem Reibungskoeffizienten der vor dem Fahrzeug liegenden Straßenoberfläche und dgl. mehr. Deshalb besteht bei dem vorstehend beschriebenen System selbst dann, wenn der das Lenken unterstützende Betrieb der Wendigkeitzunahme-Steuerung durchgeführt wird, die Möglichkeit der Erzeugung einer Situation, in welcher dem Hindernis durch alleiniges Ausführen des automatischen Bremsbetriebs nicht ausgewichen werden kann.
ABRISS DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung wurde auf Grundlage des vorstehend beschriebenen Umstands in Betracht gezogen und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, sicherzustellen, daß ein Kontakt mit dem Hindernis durch den automatischen Bremsbetrieb und durch den das Lenken unterstützenden Betrieb der Wendigkeitzunahme-Steuerung wirksam verhindert wird, wodurch die Fähigkeit, einem Hindernis auszuweichen, auf ein Maximum erhöht wird.
Zur Lösung der vorstehenden Aufgabe ist ein Hindernis-Ausweich-Steu­ erungssystem für ein Fahrzeug vorgesehen, umfassend eine Hindernis-Er­ fassungsvorrichtung zum Erfassen eines in der Bewegungsrichtung des Fahrzeugs vor dem Fahrzeug befindlichen Hindernisses, ein Kontaktmöglichkeit-Bestimmungsmittel zum Bestimmen, ob die Möglichkeit existiert, daß das Fahrzeug mit dem Hindernis in Kontakt kommt, auf Grundlage des Ergebnisses der durch die Hindernis-Erfassungsvorrichtung durchgeführten Bestimmung, und ein automatisches Bremsmittel zum Durchführen eines automatischen Bremsbetriebs, wenn das Kontaktmöglichkeit-Bestimmungsmittel bestimmt, daß die Möglichkeit besteht, daß das Fahrzeug mit dem Hindernis in Kontakt kommt. Das Hindernis-Ausweich-Steuerungssystem umfaßt ferner ein Lenkbetrieb-Er­ fassungsmittel zum Erfassen der durch den Fahrer ausgeübten Lenktätigkeit, ein Fahrzeugverhalten-Steuerungsmittel zum Unterstützen der Lenktätigkeit des Fahrers, um die Wendigkeit des Fahrzeugs zu verbessern, und ein Ausweichmöglichkeit-Bestimmungsmittel zum Bestimmen, ob es möglich ist, den Kontakt mit dem Hindernis durch den Betrieb des Fahrzeugverhalten-Steuerungsmittels zu verhindern, wenn das Lenkbetrieb-Er­ fassungsmittel die Lenktätigkeit (das Lenken) des Fahrers während des automatischen Bremsbetriebs durch das automatische Bremsmittel erfaßt. Wenn das Ausweichmöglichkeit-Bestimmungsmittel bestimmt, daß es möglich ist, den Kontakt mit dem Hindernis zu verhindern, wird zugelassen, daß der Kontakt mit dem Hindernis durch das Fahrzeugverhalten-Steu­ erungsmittel verhindert wird.
Mit der vorstehenden Anordnung wird dann, wenn der Fahrer während des automatischen Bremsbetriebs durch das automatische Bremsmittel lenkt und falls es möglich ist, dem Hindernis durch den Betrieb des Wendigkeitzunahme-Steuerungsmittel auszuweichen, welcher von dem Fahrzeugverhalten-Steuerungsmittel vorgesehen ist, das Ausführen des Betriebs des Wendigkeitzunahme-Steuerungsmittels zugelassen. Deshalb kann die Zuverlässigkeit des Hindernis-Ausweichbetriebs auf Grundlage der Absicht des Fahrers maximiert werden, um wirksam den Kontakt des Fahrzeugs mit dem Hindernis zu verhindern, während wirksam zwischen dem Verhindern des Kontakts durch den automatischen Bremsbetrieb und dem Verhindern des Kontakts durch die Lenktätigkeit abgewägt wird.
Das Fahrzeugausweich-Steuerungssystem umfaßt ferner eine Ausweichraum-Erfassungsvorrichtung zum Erfassen, ob in einer Bewegungsrichtung des Fahrzeugs, ein Ausweichraum existiert, um den Hindernis auszuweichen, wodurch dann, wenn das Ausweichraum- Erfassungsmittel bestimmt, daß ein Ausweichraum existiert, der Betrieb des Fahrzeugverhalten-Steuerungsmittels für das Ausweichen gegenüber dem Hindernis zugelassen wird.
Mit der vorstehenden Anordnung wird der Betrieb des Fahrzeugverhalten-Steu­ erungsmittel, um dem Hindernis auszuweichen, lediglich dann ausgeführt, wenn in einer Fahrzeugbewegungsrichtung ein Ausweichraum zum Ausweichen gegenüber dem Hindernis vorhanden ist. Deshalb kann dann, wenn kein Ausweichraum vorhanden ist, verhindert werden, daß der Ausweichbetrieb überflüssigerweise durchgeführt wird.
Ferner führt dann, wenn das Ausweichraum-Erfassungsmittel bestimmt, daß kein Ausweichraum vorhanden ist, das Fahrzeugverhalten-Steuerungsmittel einen Betrieb zum Verhindern einer Änderung des Fahrzeugverhaltens aus.
Mit der vorstehenden Anordnung führt dann, wenn es unmöglich ist, dem Hindernis durch die Lenktätigkeit auszuweichen, da kein Raum in der Fahrzeugbewegungsrichtung für ein Ausweichmanöver vorhanden ist, das Fahrzeugverhalten-Steuerungsmittel eine Funktion zum Unterdrücken einer Veränderung des Fahrzeugverhaltens aus. Dadurch kann die Stabilität der Geradeausbewegung des Fahrzeugs verbessert werden und die Bremsung durch den automatischen Bremsbetrieb kann effektiv durchgeführt werden, um zuverlässig einen Kontakt mit dem Hindernis zu vermeiden.
Ferner verbessert das Fahrzeugverhalten-Steuerungsmittel die Wendigkeit des Fahrzeugs durch Verändern der Verteilung der Bremskräfte auf die linke und rechte Seite.
Mit der vorstehenden Anordnung kann eine Differenz zwischen den Bremskräften für die linken und rechten Räder des Fahrzeugs vorgesehen werden, um ein Giermoment zu erzeugen, und die Wendigkeit des Fahrzeugs kann durch ein derartiges Giermoment verbessert werden.
Das Fahrzeugverhalten-Steuerungsmittel verbessert auch die Wendigkeit des Fahrzeugs durch ein Lenken der Hinterräder.
Mit der vorstehenden Anordnung kann die Wendigkeit des Fahrzeugs durch Lenken der vier Räder verbessert werden, d. h. durch Lenken der Hinterräder zusätzlich zum Lenken der Vorderräder.
Das Fahrzeugverhalten-Steuerungsmittel verbessert ferner die Wendigkeit des Fahrzeugs durch Verändern der Verteilung der Rollsteifigkeit an der Vorder- und Rückseite.
Mit dieser Anordnung kann die Wendigkeit des Fahrzeugs durch Vorsehen einer Differenz zwischen der Rollsteifigkeit der Federung der Vorderräder und der Rollsteifigkeit der Federung der Hinterräder verbessert werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Der Modus zum Durchführen der vorliegenden Erfindung wird nun anhand eines in den beiliegenden Zeichnungen gezeigten Ausführungsbeispiels beschrieben.
Fig. 1 bis 8 zeigen ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, in welchen:
Fig. 1 eine Darstellung der gesamten Anordnung eines Fahrzeugs mit einem darin vorgesehenen Hindernis-Ausweich-Steuerungssystem ist.
Fig. 2 ein Blockdiagramm des Hindernis-Ausweich-Steu­ erungssystems des Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung ist.
Fig. 3 ein Blockdiagramm ist, welches eine Schaltungsanordnung einer elektronischen Steuereinheit zeigt.
Fig. 4 eine Ansicht zum Erklären eines Hindernis-Sensors ist.
Fig. 5 eine Ansicht zur Erläuterung eines Ausweichraum-Sensors ist.
Fig. 6 eine Ansicht zum Erläutern des Betriebs des Hindernis-Sensors und des Ausweichraum-Sensors ist.
Fig. 7 eine Ansicht zum Erläutern einer Technik für die Bestimmung ist, ob die Wendigkeitzunahme-Steuerung möglich ist.
Fig. 8 ein Flußdiagramm zum Erläutern des Betriebs ist.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
Wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt, umfaßt ein Fahrzeug V mit einem Hindernis-Ausweich-Steuerungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung linke und rechte Vorderräder WFL und WFR, welche mit einer Maschine E über ein Getriebe T verbundene Antriebsräder sind, und linke und rechte Hinterräder WRL und WRR, welche mitlaufende Räder sind. Die Bremskräfte für die Vorderräder WFL und WFR und die Hinterräder WRL und WRR werden individuell durch Bremsvorrichtungen 1 FL, 1 FR, 1 RL und 1 RR gesteuert, welche an diesen Rädern angebracht sind. Das Fahrzeug V umfaßt ferner einen Vierrad-Lenkmechanismus. Die Vorderräder WFL und WFR können durch das Betätigen eines Lenkrads 2 gelenkt werden, und die Hinterräder WRL und WRR können durch Hinterrad-Lenkstellglieder 3 L und 3 R gelenkt werden. Die Rollsteifigkeit jeder der vorderen Federungen 4 L und 4 R zum Federn der Vorderräder WFL und WFR und der hinteren Federungen 5 L und 5 R zum Federn der Hinterräder WRL und WRR können durch Verändern der Federkonstante einer Dämpferfeder, der Dämpfungskraft eines Dämpfers, der Steifigkeit eines Stabilisierers und dgl. gesteuert werden.
Signale von einem Hindernis-Sensor S1, einem Gierraten-Sensor S2, einem Lenkwinkel-Sensor S3, einem Straßenoberflächen-Reibungskoeffizient-Sen­ sor S4, einem Querbeschleunigungs-Sensor S5, Ausweichraum-Sensoren S6, S6, einem Fahrzeuggeschwindigkeits-Sensor S7 für das linke vordere Rad WRL, einem Fahrzeuggeschwindigkeits-Sensor S8 für das rechte vordere Rad WFR, einem Fahrzeuggeschwindigkeit-Sensors S9 für das linke hintere Rad WRL und von einem Fahrzeuggeschwindigkeits-Sensor S10 für das rechte hintere Rad WRR werden alle in eine elektronische Steuereinheit U eingegeben, um den Betrieb der Bremsvorrichtungen 1 FL, 1 FR, 1 RL und 1 RR, der Hinterrad-Lenkstellglieder 3 L und 3 R, der vorderen Federungen 4 L und 4 R, der hinteren Federungen 5 L und 5 R und einer Warnvorrichtung 6, umfassend einen Summer oder eine Lampe, zu steuern. Die elektronische Steuereinheit U führt eine automatische Steuerung für einen automatischen Betrieb der Bremsvorrichtungen 1 FL, 1 FR, 1 RL und 1 RR auf Grundlage der Signale von den Sensoren S1 bis S10 durch, um einen Kontakt des Fahrzeugs mit einem Hindernis zu vermeiden- und steuert den Betrieb der Bremsvorrichtungen 1 FL, 1 FR, 1 RL und 1 RR, der Hinterrad-Lenkstellglieder 3 L und 3 R, der vorderen Federungen 4 L und 4 R und der hinteren Federungen 5 L und 5 R, um zur Verbesserung der Wendigkeit des Fahrzeugs die Lenktätigkeit des Fahrers zu unterstützen. Während der Ausführung der automatischen Steuerung wird die Warnvorrichtung 6 betätigt, um den Fahrer von der Möglichkeit eines Kontakts des Fahrzeugs mit einem Hindernis zu informieren.
Wie in Fig. 4 und 6 gezeigt, umfaßt der Hindernis-Sensor S1 ein Laserradar, welches am vorderen Ende des Fahrzeugs V angebracht und derart angeordnet ist, daß es eine vom Fahrzeug in Richtung nach vorne ausgesandte und durch ein Hindernis O1 reflektierte Laserwelle empfängt, welches Hindernis beispielsweise ein Fahrzeug ist, das vor dem Fahrzeug fährt (was nachfolgend als voranfahrendes Fahrzeug bezeichnet wird), um den relativen Abstand zwischen dem Fahrzeug und dem Hindernis O1 und die relative Geschwindigkeit zwischen dem Fahrzeug und dem Hindernis O1 in Richtung des Hindernisses O1 zu bestimmen. Wie in Fig. 5 und 6 gezeigt, umfaßt jeder der Ausweichraum-Sensoren S6, S6 eine Mehrzahl von Laserradarsystemen, welche abstrahlend an den linken und rechten vorderen Enden des Fahrzeugs V angeordnet sind und derart angebracht sind, daß sie erfassen, ob schräg vor dem Fahrzeug V ein Ausweichraum vorhanden ist (ein durch die schrägen Linien angezeigter Bereich), wenn das Fahrzeug V durch das Lenken dem Hindernis O1 vor dem Fahrzeug V ausweicht. Wenn das Lenkrad 2 nach links gedreht wird, wird der an der linken Seite des Fahrzeugrumpfes angeordnete Ausweichraum-Sensor S6 betrieben. Wenn das Lenkrad 2 nach rechts gedreht wird, wird der an der rechten Seite des Fahrzeugrumpfes angeordnete Ausweichraum-Sensor S6 betrieben. Fig. 6 zeigt einen Fall, in welchem von dem Fahrzeug V aus in Richtung nach rechts kein Ausweichraum vorhanden ist, da Hindernisse O2 und O3 vorhanden sind, und in welchem von dem Fahrzeug V aus in Richtung nach links ein Ausweichraum vorhanden ist.
Wie in Fig. 3 gezeigt, umfaßt die elektronische Steuereinheit U Schaltungen für ein Hindernis-Erfassungsmittel M1, ein Kontaktmöglichkeit-Be­ stimmungsmittel M2, ein automatisches Bremsmittel M3, ein Lenktätigkeits-Erfassungsmittel M4, ein Fahrzeugverhalten-Steuerungsmittel M5, ein Ausweichmöglichkeit-Bestimmungsmittel M6 und ein Ausweichraum-Erfassungsmittel M7.
Der Betrieb des Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend beschrieben.
Der automatische Bremsbetrieb wird als erstes beschrieben. Das Hinderniserfassungsmittel M1, welchem das Signal vom Hindernis-Sensor S1 zugeführt wird, erfaßt den relativen Abstand und die relative Geschwindigkeit zwischen dem Fahrzeug und einem Hindernis vor dem Fahrzeug und die (Bewegungs-) Richtung eines derartigen Hindernisses. Das Kontaktmöglichkeit-Bestimmungsmittel M2 bestimmt auf Grundlage des relativen Abstands und der relativen Geschwindigkeit und der Richtung des Hindernisses, welche durch das Hindernis-Erfassungsmittel M1 erfaßt wurden, ob die Möglichkeit besteht, daß das Fahrzeug mit dem Hindernis in Kontakt kommt, wenn es den gegenwärtigen Betriebszustand aufrechterhält. In diesem Fall werden die durch die Fahrzeuggeschwindigkeit-Sensoren S7 bis S10 erfaßte Fahrzeuggeschwindigkeit, die durch den Gierrate-Sensor S2 erfaßte Gierrate, der durch den Lenkwinkel-Sensor S3 erfaßte Lenkwinkel, der durch den Straßenoberflächen-Reibungskoeffizienten-Sensor S4 erfaßte Straßenoberflächen-Reibungskoeffizient, die durch den Querbeschleunigung-Sen­ sor S5 erfaßte Querbeschleunigung und dgl. in Betracht gezogen.
Wenn als Ergebnis der Bestimmung der Kontaktmöglichkeit die Möglichkeit besteht, daß das Fahrzeug mit dem Hindernis in Kontakt kommt, betreibt die automatische Bremsvorrichtung M3 die Bremsvorrichtungen 1 FL, 1 FR, 1 RL und 1 RR für die Vorderräder WFL und WFR und die Hinterräder WRL und WRR, um den automatischen Bremsbetrieb durchzuführen, damit ein Kontakt des Fahrzeugs mit dem Hindernis vermieden werden kann. Dieser automatische Bremsbetrieb kann durch Betreiben eines elektronisch gesteuerten Vakuumverstärkers über einen Befehl von der elektronischen Steuereinheit U durchgeführt werden, um einen hydraulischen Bremsdruck in einem Hauptzylinder zu erzeugen, oder kann durch eine hydraulische Pumpe über - einen Befehl von der elektronischen Steuereinheit U durchgeführt werden, um den hydraulischen Bremsdruck zu erzeugen.
Wenn die Möglichkeit besteht, daß das Fahrzeug mit dem Hindernis in Kontakt kommt, werden die Bremsvorrichtungen 1 FL, 1 FR, 1 RL und 1 RR automatisch betrieben, um den Kontakt des Fahrzeugs mit dem Hindernis zu vermeiden, selbst dann, wenn der Fahrer keine spontane Bremstätigkeit ausführt.
Wenn nun das Signal von dem mit dem Lenkrad 2 verbundenen Lenkwinkel-Sen­ sor S3 dem Lenktätigkeit-Erfassungsmittel M4 zugeführt wird, erfaßt das Lenktätigkeit-Erfassungsmittel M4 die durch den Fahrer ausgeübte Betätigung des Lenkrads 2. Wenn das Lenktätigkeit-Erfassungsmittel M4 die Betätigung des Lenkrads 2 durch den Fahrer erfaßt, wenn der automatische Bremsbetrieb durch das automatische Bremsmittel M3 durchgeführt wird, bestimmt das Ausweichmöglichkeit-Bestimmungsmittel, daß der Fahrer beabsichtigt, dem Hindernis durch ein Lenkmanöver auszuweichen, und es wird bestimmt, ob es möglich ist, dem Hindernis durch einen Betrieb der Wendigkeitzunahme-Steuerung (welcher nachfolgend erläutert wird) auszuweichen, welcher Betrieb von dem Fahrzeugverhalten-Steu­ erungsmittel M5 ausgeführt wird.
Methoden zum Bestimmen der Möglichkeit, dem Hindernis auszuweichen, umfassen eine Methode, welche von einer mathematischen Operation Gebrauch macht, und eine Methode, welche von einer Karte Gebrauch macht. Nachfolgend werden die Einzelheiten dieser Methoden beschrieben.
1. Methode unter Verwendung einer mathematischen Operation
  • (1) Es wird ein zukünftiger Bewegungsort des Hindernisses basierend auf dem durch den Hindernis-Sensor S1 erfaßten Zustand des Hindernisses angenommen;
  • (2) es wird ein zukünftiger Bewegungsort des Fahrzeugs angenommen, wenn der automatische Bremsbetrieb und der Betrieb der Wendigkeitzunahme-Steuerung auszuführen sind;
  • (3) es wird ein zukünftiger Bewegungsort des Fahrzeugs angenommen, wenn lediglich der automatische Bremsbetrieb auszuführen ist, der Betrieb der Wendigkeitzunahme-Steuerung jedoch nicht auszuführen ist;
  • (4) wenn sich die Bewegungsorte der Punkte (1) und (3) einander überdecken und der Betrieb der Wendigkeitzunahme-Steuerung nicht auszuführen ist, kann es unmöglich sein, dem Hindernis auszuweichen.
Wenn sich die Bewegungsorte der Punkte (1) und (3) einander nicht überdecken und der Betrieb der Wendigkeitzunahme-Steuerung auszuführen ist, ist es möglich, dem Hindernis auszuweichen. In beiden Fällen bestimmt es das Ausweichmöglichkeit-Be­ stimmungsmittel M6, wenn es möglich ist, dem Hindernis auszuweichen, wodurch zugelassen wird, - falls erforderlich - den Betrieb der Wendigkeitzunahme-Steuerung auszuführen.
Fig. 7 ist ein Graph, welcher die vorstehend beschriebene Bestimmungsmethode zeigt. Wenn der Betrieb der Wendigkeitzunahme-Steuerung auszuführen ist, ist es möglich, dem Hindernis auszuweichen, falls der Lenkwinkel in einem durch einen Bereich A angezeigten Bereich liegt. Wenn der Betrieb der Wendigkeitzunahme-Steuerung nicht auszuführen ist, ist es möglich, dem Hindernis auszuweichen, wenn der Lenkwinkel in einem durch Bereich B angezeigten Bereich liegt. Ein durch schräge Linien angezeigter Bereich C zeigt einen Bereich, in welchem dann, wenn der Betrieb der Wendigkeitzunahme-Steuerung nicht auszuführen ist, dem Hindernis nicht ausgewichen werden kann und dann, wenn der Betrieb der Wendigkeitzunahme-Steuerung auszuführen ist, dem Hindernis ausgewichen werden kann. Wenn der Lenkwinkel im Bereich C liegt, wird die Durchführung des Betriebs der Wendigkeitzunahme-Steuerung zugelassen.
2. Methode unter Verwendung einer Karte
  • (1) Für den Fall, daß der Betrieb der Wendigkeitzunahme-Steu­ erung auszuführen ist, wird ein Ausweichbereich mittels einer sechsdimensionalen Karte ermittelt, welche als Parameter die durch die Fahrzeuggeschwindigkeit-Sensoren S7 bis S10 erfaßte Fahrzeuggeschwindigkeit, den relativen Abstand und die Relativgeschwindigkeit und die (Bewegungs-) Richtung des Hindernisses, welche durch den Hindernis-Sensor S1 erfaßt wurden, den durch den Lenkwinkel-Sensor S3 erfaßten Lenkwinkel und den- durch den Straßenoberflächen-Rei­ bungskoeffizienten-Sensor S4 erfaßten Straßenoberflächen-Rei­ bungskoeffizienten verwendet; und
  • (2) für den Fall, daß der Betrieb der Wendigkeitzunahme-Steu­ erung nicht auszuführen ist, wird unter Verwendung der sechsdimensionalen Karte ein Ausweichbereich ausgewählt;
  • (3) wenn das Fahrzeug in den gemäß Punkt (1) ausgewählten Bereich eingetreten ist, jedoch nicht in den gemäß Punkt (2) ausgewählten Bereich eingetreten ist, nämlich dann, wenn es unmöglich ist, dem Hindernis auszuweichen, wenn der Betrieb der Wendigkeitzunahme-Steuerung nicht auszuführen ist, und es möglich ist, dem Hindernis auszuweichen, wenn der Betrieb der Wendigkeitzunahme-Steuerung auszuführen ist, bestimmt das Ausweichmöglichkeit-Bestimmungsmittel M6, daß es möglich ist, dem Hindernis auszuweichen, wodurch das Ausführen des Betriebs der Wendigkeitzunahme-Steuerung zugelassen wird.
Wenn das Ausweichmöglichkeit-Bestimmungsmittel M6 das Durchführen des Betriebs der Wendigkeitzunahme-Steuerung in der vorstehend beschriebenen Weise zuläßt, vergrößert das Fahrzeugverhalten-Steu­ erungsmittel M5 die Wendigkeit des Fahrzeugs V in der folgenden Weise, um dem Hindernis auszuweichen. Methoden für den Betrieb der Wendigkeitzunahme-Steuerung umfassen eine Methode, welche die Bremsvorrichtungen 1 FL, 1 FR, 1 RL und 1 RR verwendet, eine Methode, welche die Hinterradlenkstellglieder 3 L und 3 R verwendet, eine Methode, welche die vorderen Federungen 4 L und 4 R verwendet, und eine Methode, welche die hinteren Federungen 5 L und 5 R verwendet. Die Einzelheiten dieser Methoden werden nachfolgend beschrieben werden.
1. Methode unter Verwendung von Bremsvorrichtungen
Wenn das Fahrzeug V nach links gelenkt wird, um dem Hindernis auszuweichen, werden die Bremskräfte der Bremsvorrichtungen 1 FL und 1 RL für das linke Vorderrad WFL und das linke Hinterrad WRL vergrößert und gleichzeitig werden die Bremskräfte der Bremsvorrichtungen 1 FR und 1 RR für das rechte Vorderrad WFR und das rechte Hinterrad WRR verkleinert, wodurch ein Giermoment nach links erzeugt wird, um die Kurvenfahrt des Fahrzeugs V nach links zu unterstützen. Andererseits werden dann, wenn das Fahrzeug V nach rechts gelenkt wird, um dem Hindernis auszuweichen, die Bremskräfte der Bremsvorrichtungen 1 FR und 1 RR für das rechte Vorderrad WFR und das rechte Hinterrad WRR vergrößert und gleichzeitig werden die Bremskräfte der Bremsvorrichtungen 1 FL und 1 RL für das linke Vorderrad WFL und das linke Hinterrad WRL verkleinert, wodurch ein Giermoment nach rechts erzeugt wird, um die Kurvenfahrt des Fahrzeugs V nach rechts zu unterstützen.
2. Methode unter Verwendung der hinteren Lenkstellglieder
Das linke und das rechte Hinterrad WRL und WRR werden in denselben Phasen wie das linke und das rechte Vorderrad WFL und WFR mit einem Primärübertragungsfaktor durch die Hinterradstellglieder 3 L und 3 R gesteuert, wodurch die Kurvenfahrt des Fahrzeugs V unterstützt wird. Alternativ werden das linke und das rechte Hinterrad WRL und WRR lediglich in einem Augenblick in zum linken und rechten Vorderrad WFL und WFR entgegengesetzten Phasen mit einem Primärstellfaktor durch die Hinterradstellglieder 3 L und 3 R gesteuert und dann in derselben Phase wie das linke und rechte Vorderrad WFL und WFR derart gesteuert, daß die Verringerung der Gierratenverstärkung kompensiert wird, wodurch die Kurvenfahrt des Fahrzeugs V unterstützt wird.
3. Methode unter Verwendung der vorderen Federung und der hinteren Federung
Die Federkonstante von jeder der Federungsfedern der vorderen Federungen 4 L und 4 R, die Dämpfungskraft des Dämpfers, die Steifigkeit des Stabilisierers und dgl. werden verringert, um die Rollsteifigkeit an der Vorderseite zu verringern, und die Federkonstante von jeder der Federungsfedern der hinteren Federungen 5 L und 5 R, die Dämpferkraft des Dämpfers, die Steifigkeit des Stabilisierers und dgl. werden vergrößert, um die Rollsteifigkeit an der Hinterseite zu vergrößern, wodurch die Kurvenfahrt des Fahrzeugs unterstützt wird, indem die Rollsteifigkeit zur Rückseite hin verteilt wird. Alternativ wird der Abgleich der Rollsteifigkeiten der vorderen Federungen 4 L und 4 R und der hinteren Federungen 5 L und 5 R dynamisch zeitgesteuert, wenn die Last auf die Vorder- und Hinterachse bewegt wird, unmittelbar nachdem der Fahrer das Lenkrad 2 betätigt, wodurch die Kurvenfahrt des Fahrzeugs V durch Übersteuern unterstützt wird.
Selbst dann, wenn der vorstehend beschriebene Betrieb der Wendigkeitzunahme-Steuerung auszuführen ist, ist es nicht möglich, den Betrieb der Wendigkeitzunahme-Steuerung dann auszuführen, wenn kein Raum in einer Kurvenfahrtrichtung des Fahrzeugs vorhanden ist. Aus diesem Grund erfaßt das Ausweichraum-Erfassungsmittel M7 auf Grundlage des Signals von dem Ausweichraum-Sensor S6, ob Ausweichräume (siehe durch Schräglinien in Fig. 6 angezeigte Flächen) seitlich vor dem Fahrzeug vorhanden sind. Lediglich dann, wenn ein Ausweichraum existiert, wird die Durchführung des Betriebs der Wendigkeitzunahme-Steuerung zugelassen. Wenn kein Ausweichraum vorhanden ist, wird dem Hindernis nicht durch die Kurvenfahrt des Fahrzeugs ausgewichen und das Fahrzeugverhalten-Steu­ erungsmittel M5 führt einen Betrieb der Stabilitätszunahmesteuerung aus, so daß das Verhindern eines Kontakts mit dem Hindernis durch den automatischen Bremsbetrieb wirkungsvoller durchgeführt werden kann. Der Betrieb der Stabilitätszunahmesteuerung ist dazu ausgelegt, den automatischen Bremsbetrieb wirksam mit einer verbesserten Spurtreuheit (Geradlinigkeit) des Fahrzeugs V auszuführen. Methoden für den Betrieb der Stabilitätszunahmesteuerung umfassen eine Methode, welche die Bremsvorrichtungen 1 FL, 1 FR, 1 RL und 1 RR verwendet, eine Methode, welche die Lenkstellglieder 3 L und 3 R verwendet, und eine Methode, welche die vorderen Federungen 4 L und 4 R und die hinteren Federungen 5 L und 5 R verwendet. Die Einzelheiten dieser Methoden werden nachfolgend beschrieben.
1. Methode unter Verwendung der Bremsvorrichtungen
Wenn der Fahrer das Lenkrad 2 nach rechts dreht, werden die Bremskräfte der Bremsvorrichtungen 1 FL und 1 RL des linken Vorderrads WFL und des linken Hinterrads WRL vergrößerte und gleichzeitig werden die Kräfte der Bremsvorrichtungen 1 FR und 1 RR für das rechte Vorderrad WFR und das rechte Hinterrad WRR verkleinert, wodurch ein Giermoment nach links erzeugt wird, um die Geradlinigkeit (Spurhaltigkeit) des Fahrzeugs V zu verbessern. Andererseits werden dann, wenn der Fahrer das Lenkrad 2 nach links dreht, die Bremskräfte der Bremsvorrichtungen 1 FR und 1 RR für das rechte Vorderrad WFR und das rechte Hinterrad WRR vergrößert und gleichzeitig werden die Bremskräfte der Bremsvorrichtungen 1 FL und 1 RL für das linke Vorderrad WFL und das linke Hinterrad WLR verkleinert, wodurch ein Giermoment nach rechts erzeugt wird, um die Geradlinigkeit des Fahrzeugs V zu verbessern.
2. Methode unter Verwendung der hinteren Lenkstellglieder
Das linke und das rechte Hinterrad WRL und WRR werden gleichzeitig durch die hinteren Lenkstellglieder 3 L und 3 R und in der gleichen Phase wie das linke und rechte Vorderrad WFL und WFR gesteuert, wobei der Lenkwinkel proportional zum Lenkwinkel der Vorderräder WFL und WFR ist, wodurch die Geradlinigkeit (Spurhaltigkeit) des Fahrzeugs V verbessert wird.
3. Methode unter Verwendung der vorderen Federungen und der hinteren Federungen
Die Federkonstante der Federungsfeder von jeder der vorderen Federungen 4 L und 4 R, die Federkraft des Dämpfers, die Steifigkeit des Stabilisierers und dgl. werden vergrößert, um die Rollsteifigkeit auf der Vorderseite zu vergrößern, und gleichzeitig werden die Federkonstante der Federungsfeder von jeder der hinteren Federungen 5 L und 5 R, die Dämpfungskraft des Dämpfers, die Steifigkeit des Stabilisierers und dgl. verkleinert, um die Rollsteifigkeit auf der Hinterseite zu verringern, wodurch die Rollsteifigkeit auf die Vorderseite verteilt wird und die Geradlinigkeit (Spurhaltigkeit) des Fahrzeugs verbessert wird. Alternativ dazu wird die Balance der Rollsteifigkeiten der vorderen Federungen 4 L und 4 R und der hinteren Federungen 5 L und 5 R dynamisch zeitgesteuert, wenn die Last unmittelbar, nachdem der Fahrer das Lenkrad 2 betätigt, auf die Vor­ der- und Hinterachsen bewegt wird, wodurch die Geradlinigkeit des Fahrzeugs V mit der Lenkcharakteristik des Untersteuerns verbessert wird.
Der vorstehend beschriebene Betrieb wird nachfolgend auf Grundlage des in Fig. 8 gezeigten Flußdiagramms erläutert. Wenn das Fahrzeug V in Schritt S1 automatisch gesteuert wird; wenn die Lenkbetätigung durch den Fahrer in Schritt S2 ausgeführt wird; wenn in Schritt S3 bestimmt wird, daß dem Hindernis durch den Betrieb der Wendigkeitzunahme-Steuerung ausgewichen werden kann, und wenn in Schritt S4 ein Ausweichraum in Richtung einer Kurvenfahrt des Fahrzeugs V vorhanden ist; wird in Schritt S5 der Betrieb der Wendigkeitzunahme-Steuerung ausgeführt, um dem Hindernis durch die Lenkaktion auszuweichen. Wenn kein Ausweichraum in Richtung der Kurvenfahrt des Fahrzeugs V in Schritt S4 vorhanden ist, wird dem Hindernis nicht durch den Lenkbetrieb ausgewichen und in Schritt S6 wird der Betrieb der Stabilitätzunahmesteuerung wirksam ausgeführt, um einen Kontakt mit dem Hindernis durch den automatischen Bremsbetrieb zu verhindern.
Wenn der Fahrer lenkt, um spontan dem Hindernis während des automatischen Bremsbetriebs auszuweichen, um einen Kontakt des Fahrzeugs mit dem Hindernis zu verhindern, wird dann, wenn es möglich ist, dem Hindernis durch den Betrieb der Wendigkeitzunahme-Steuerung durch das Lenken auszuweichen, das Durchführen des Betriebs der Wendigkeitzunahme-Steuerung zugelassen. Deshalb kann bevorzugt auf Grundlage der Absicht des Fahrers das Vermeiden eines Kontakts mit dem Hindernis spontan zu einem maximalen Grad ausgeführt werden, um zuverlässig einen Kontakt des Fahrzeugs mit dem Hindernis zu vermeiden, während zwischen dem Vermeiden des Kontakts durch den automatischen Bremsbetrieb und dem Vermeiden des Kontakts durch die Lenkbetätigung wirksam abgewägt wird.
Wenn kein Ausweichraum in der Richtung der Kurvenfahrt des Fahrzeugs V vorhanden ist, wird das Ausführen des Betriebs der Wendigkeitzunahme-Steu­ erung verhindert und deshalb kann verhindert werden, daß der Betrieb der Wendigkeitzunahme-Steuerung überflüssigerweise ausgeführt wird. Darüber hinaus wird dann, wenn dem Hindernis nicht durch den Lenkbetrieb aufgrund des Fehlens von Ausweichraum ausgewichen werden kann, der Betrieb der Stabilitätszunahme-Steuerung anstelle des Betriebs der Wendigkeitzunahme-Steuerung ausgeführt, um die Stabilität der Geradeausbewegung des Fahrzeugs V zu verbessern. Deshalb kann die Bremskraft im automatischen Bremsbetrieb wirksam angelegt werden, um zuverlässig den Kontakt durch den automatischen Bremsbetrieb zu vermeiden.
Wie vorstehend diskutiert, wird dann, wenn der Fahrer während des automatischen Bremsbetriebs durch das automatische Bremsmittel eine Lenkbetätigung ausführt, das Ausführen des Betriebs der Wendigkeitzunahme-Steuerung zugelassen, wenn es möglich ist, dem Hindernis durch den von dem Fahrzeugverhalten-Steuerungsmittel vorgesehenen Betrieb der Wendigkeitzunahme-Steuerung auszuweichen. Deshalb kann auf Grundlage der Absicht des Fahrers ein zuverlässiger Hindernis-Ausweichbetrieb zu einem maximalen Grad ausgeführt werden, um wirksam den Kontakt des Fahrzeugs mit dem Hindernis zu vermeiden, während wirksam zwischen einer Vermeidung des Kontakts durch den automatischen Bremsbetrieb und der Vermeidung des Kontakts durch den Lenkbetrieb abgewägt wird.
Der Betrieb zum Vermeiden des Kontakts durch das Fahrzeugverhalten-Steu­ erungsmittel wird lediglich dann zugelassen, wenn ein Ausweichraum in der Richtung vorhanden ist, in welcher das Fahrzeug dem Hindernis ausweicht. Deshalb wird dann, wenn kein Ausweichraum vorhanden ist, verhindert, daß der Ausweichbetrieb überflüssigerweise ausgeführt wird.
Wenn es nicht möglich ist, dem Hindernis durch Lenken auszuweichen, da kein Raum in der Richtung vorhanden ist, in welcher das Fahrzeug dem Hindernis ausweicht, führt das Fahrzeugverhalten-Steuerungsmittel den Betrieb zum Verhindern einer Änderung des Verhaltens des Fahrzeugs durch. Deshalb kann die Stabilität der Geradeausbewegung des Fahrzeugs verbessert werden, und die Bremswirkung durch den automatischen Bremsbetrieb kann wirksam ausgenützt werden, um dem Hindernis zuverlässig auszuweichen.
Ferner kann eine Differenz zwischen den Bremskräften für die linken und rechten Räder des Fahrzeugs vorgesehen werden, um ein Giermoment zu erzeugen, und die Wendigkeit des Fahrzeugs kann durch dieses Giermoment verbessert werden. Die Wendigkeit des Fahrzeugs kann auch durch Lenken der vier Räder verbessert werden, d. h. durch Lenken der Hinterräder zusätzlich zum Lenken der Vorderräder. Zusätzlich kann die Wendigkeit des Fahrzeugs auch dadurch verbessert werden, daß eine Differenz zwischen der Rollsteifigkeit der Federungen der Vorderräder und der Rollsteifigkeit der Federungen der Hinterräder bereitgestellt wird.
Ein Fahrzeug V kann einem Hindernis O1 besser ausweichen, indem wirksam zwischen einem automatischen Bremsbetrieb und einem Betrieb einer Wendigkeitzunahme-Steuerung, welche einen Lenkbetrieb des Fahrzeugs V unterstützt, abgewägt wird, wodurch die Fähigkeit, dem Hindernis O1 auszuweichen, zu einem Maximum verbessert wird. Wenn ein Fahrzeug V automatisch gesteuert wird und die Lenkbetätigung durch den Fahrer ausgeführt wird, und wenn bestimmt wird, daß dem Hindernis O1 durch den Betrieb einer Wendigkeitzunahme-Steuerung ausgewichen werden kann und wenn ein Ausweichraum in einer Richtung der Kurvenfahrt des Fahrzeugs V vorhanden ist, wird der Betrieb der Wendigkeitzunahme-Steuerung ausgeführt, um dem Hindernis durch Lenken auszuweichen. Wenn kein Ausweichraum in der Richtung der Kurvenfahrt des Fahrzeugs V vorhanden ist, wird dem Hindernis O1 nicht durch Lenken ausgewichen, sondern es wird ein Betrieb einer Stabilitätszunahmesteuerung wird durchgeführt, um effektiv einen Kontakt mit dem Hindernis O1 durch den automatischen Bremsbetrieb zu vermeiden.
Die vorliegende Erfindung kann in weiteren speziellen Ausführungsformen verwirklicht werden, ohne den Grundgedanken und dessen wesentlichen Eigenschaften zu verlassen. Die nunmehr offenbarten Ausführungsbeispiele sind deshalb in allen Belangen als darstellend und nicht beschränkend anzusehen, wobei der Rahmen der Erfindung eher durch die beiliegenden Ansprüche und weniger durch die vorangehende Beschreibung definiert ist und sämtliche Veränderungen, welche in den Wortlaut und in den Äquivalenzbereich der Ansprüche fallen, sind deshalb in diesem Rahmen enthalten.

Claims (6)

1. Hindernis-Ausweich-Steuerungssystem für ein Fahrzeug (V), umfassend
  • - eine Hindernis-Erfassungsvorrichtung (M1) zum Erfassen eines vor dem Fahrzeug (V) in der Bewegungsrichtung des Fahrzeugs (V) vorhandenen Hindernisses (O1),
  • - ein Kontaktmöglichkeit-Bestimmungsmittel (M2) zum Bestimmen, ob die Möglichkeit besteht, daß das Fahrzeug (V) mit dem Hindernis (O1) in Kontakt kommen wird, auf Grundlage des Ergebnisses der durch die Hindernis-Er­ fassungsvorrichtung (M1) durchgeführten Bestimmung,
  • - ein automatisches Bremsmittel (M3) zum Ausführen eines automatischen Bremsbetriebs, wenn das Kontaktmöglichkeit-Be­ stimmungsmittel (M2) bestimmt, daß die Möglichkeit gegeben ist, daß das Fahrzeug (V) mit dem Hindernis (O1) in Kontakt kommen wird,
  • - ein Lenktätigkeit-Erfassungsmittel (M4) zum Erfassen der durch den Fahrer des Fahrzeugs (V) vorgesehenen Lenktätigkeit,
  • - ein Fahrzeugverhalten-Steuerungsmittel (M5) zum Unterstützen der Lenktätigkeit des Fahrers, um die Wendigkeit des Fahrzeugs (V) zu verbessern, und
  • - ein Ausweichmöglichkeit-Bestimmungsmittel (M6) zum Bestimmen, ob es möglich ist, dem Hindernis durch den Betrieb des Fahrzeugverhalten-Steuerungsmittels (M5) auszuweichen, wenn das Lenktätigkeit-Erfassungsmittel (M4) die Lenktätigkeit des Fahrers während des automatischen Bremsbetriebs durch das automatische Bremsmittel (M3) erfaßt,
wobei dann, wenn das Ausweichmöglichkeit-Bestimmungsmittel (M6) bestimmt, daß es möglich ist, dem Hindernis (O1) auszuweichen, der Betrieb, um dem Hindernis auszuweichen, durch das Fahrzeugverhalten-Steuerungsmittel (M5) zugelassen wird.
2. Hindernis-Ausweich-Steuerungssystem für ein Fahrzeug (V) nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Ausweichraum-Er­ fassungsvorrichtung (M7) zum Erfassen, ob ein Ausweichraum in einer Richtung der Fahrzeugbewegung vorhanden ist, um dem Hindernis (O1) auszuweichen, wobei dann, wenn die Ausweichraum-Er­ fassungsvorrichtung (M7) bestimmt, daß der Ausweichraum vorhanden ist, der Betrieb zugelassen wird, um dem Hindernis (O1) mit Hilfe des Fahrzeugverhalten-Steuerungsmittels auszuweichen.
3. Hindernis-Ausweich-Steuerungssystem für ein Fahrzeug (V) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn das Ausweichraum-Erfassungsmittel (M7) bestimmt, daß kein Ausweichraum vorhanden ist, das Fahrzeugverhalten-Steu­ erungsmittel (M5) einen Betrieb ausführt, um eine Veränderung des Fahrzeugverhaltens zu unterdrücken.
4. Hindernis-Ausweich-Steuerungssystem für ein Fahrzeug (V) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fahrzeugverhalten-Steuerungsmittel (M5) die Wendigkeit des Fahrzeugs (V) durch Verändern der Verteilung der Bremskräfte auf die linke und rechte Seite des Fahrzeugs (V) verbessert.
5. Hindernis-Ausweich-Steuerungssystem für ein Fahrzeug (V) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fahrzeugverhalten-Steuerungsmittel (M5) die Wendigkeit des Fahrzeugs (V) durch Lenken der Hinterräder (WRL, WRR) des Fahrzeugs (V) verbessert.
6. Hindernis-Ausweich-Steuerungssystem für ein Fahrzeug (V) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fahrzeugverhalten-Steuerungsmittel (M5) die Wendigkeit des Fahrzeugs (V) durch Verändern der Verteilung der Rollsteifigkeiten auf die Vorder- und Hinterseite des Fahrzeugs (V) verbessert.
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