DE19932642B4

DE19932642B4 - Vorrichtung und Verfahren zum Steuern eines Abstands zwischen zwei sich bewegenden Fahrzeugen

Info

Publication number: DE19932642B4
Application number: DE19932642A
Authority: DE
Inventors: Takao Kariya Nishimura; Eiji Kariya Teramura; Akira Kariya Isogai
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1998-07-13
Filing date: 1999-07-13
Publication date: 2010-06-02
Anticipated expiration: 2019-07-14
Also published as: JP2000025486A; DE19932642A1; US6327530B1

Abstract

Abstandssteuervorrichtung zum Steuern eines Abstands zwischen zwei sich bewegenden Fahrzeugen, wobei die Abstandssteuervorrichtung aufweist:
eine Beschleunigungs/Verzögerungseinrichtung (4, 6) zum Beschleunigen und Verzögern eines Fahrzeugs; und
eine Relativgeschwindigkeits-Erfassungseinrichtung (3) zum Erzielen einer Relativgeschwindigkeit (ΔV) zwischen den zwei sich bewegenden Fahrzeugen,
gekennzeichnet durch:
eine Steuerverhältnis-Erfassungseinrichtung (2) zum Erzielen eines Steuerverhältnisses (γ) eines Ist-Werts zu einem Soll-Wert;
eine Soll-Steuerwert-Erzeugungseinrichtung (2) zum Erzeugen eines Soll-Steuerwerts, der zum Steuern des Raums zwischen den zwei sich bewegenden Fahrzeugen erforderlich ist, auf der Grundlage des von der Steuerverhältnis-Erfassungseinrichtung erzielten Steuerverhältnisses (γ) zusätzlich zu der von der Relativgeschwindigkeits-Erfassungseinrichtung erzielten Relativgeschwindigkeit (ΔV); und
eine Steuereinrichtung (2) zum Betätigen der Beschleunigungs/Verzögerungseinrichtung (4, 6) in Übereinstimmung mit dem von der Soll-Steuerwert-Erzeugungseinrichtung (2) erzeugten Soll-Steuerwert.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Steuern bzw. Regeln eines Abstands zwischen zwei sich bewegenden Fahrzeugen.
Um die Sicherheit bei einem Fahrzeug-Fahrbetrieb zu verbessern und die Last des Fahrers zu verringern, ist im Stand der Technik eine Vorrichtung zum automatischen Steuern eines Abstands zwischen zwei sich bewegenden Fahrzeugen vorgeschlagen worden. Zum Beispiel wird eine Relativgeschwindigkeit zwischen einem Systemfahrzeug und einem vorausfahrenden Fahrzeug erzielt. Ein Soll-Abstand wird in Übereinstimmung mit der erfaßten Relativgeschwindigkeit (das heißt, einer Geschwindigkeitsabweichung zwischen zwei Fahrzeugen) bestimmt. Ein Ist-Abstand zwischen dem Systemfahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug wird erfaßt. Um die Abstandsabweichung zwischen dem Ist-Abstand und dem Soll-Abstand zu beseitigen, wird eine zweckmäßige Soll-Beschleunigung eingestellt, um eine Brennkraftmaschine des Fahrzeugs und/oder eine Bremsvorrichtung derart zu steuern, daß die Soll-Beschleunigung realisiert wird.
Der Soll-Abstand wird auf einen vorbestimmten Wert festgelegt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit konstant ist. Der Soll-Abstand ist in Übereinstimmung mit der Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit änderbar. Die Soll-Beschleunigung wird daher auf der Grundlage der Abstandsabweichung zwischen dem Ist-Abstand und dem Soll-Abstand entsprechend der vorliegenden Fahrzeuggeschwindigkeit gesteuert.
Anders ausgedrückt wird, wenn die Abstandsabweichung ein gleicher Wert ist, eine gleiche Soll-Beschleunigung un berücksichtigt der Differenz des von dem Fahrer eingestellten Soll-Abstands erzielt. Dies macht ein Fahren unbequem.
Zum Beispiel kann der Fahrer in einem ersten Fahrzustand einen verhältnismäßig langen Soll-Abstand einstellen und in einem zweiten Fahrzustand einen verhältnismäßig kurzen Soll-Abstand einstellen. Es wird vorausgesetzt, daß die Abstandsabweichung in beiden Fällen gleich ist. In diesem Fall wird, außer es gibt irgendwelche andere Zustände, in beiden Fällen die gleiche Soll-Beschleunigung erzielt.
Jedoch hängt es von dem Soll-Abstand ab, ob der Fahrer die erzielte Soll-Beschleunigung bevorzugt akzeptiert oder nicht. Genauer gesagt kann der Fahrer denken, daß die erzielte Soll-Beschleunigung vorzuziehen ist, wenn er den verhältnismäßig langen Soll-Abstand auswählt. Jedoch fühlt dieser Fahrer möglicherweise, daß die gleiche Soll-Beschleunigung unzweckmäßig ist, wenn er den verhältnismäßig kurzen Soll-Abstand auswählt. Andererseits können andere Fahrer denken, daß die erzielte Soll-Beschleunigung für den verhältnismäßig langen Soll-Abstand unzweckmäßig ist und eher für den verhältnismäßig kurzen Soll-Abstand vorzuziehen ist.
Wenn die Soll-Beschleunigung zum Aufrechterhalten des langen Soll-Abstands zweckmäßig ist, wird die gleiche Soll-Beschleunigung zu mäßig oder schwach für das Systemfahrzeug sein, um sich dem vorausfahrenden Fahrzeug anzunähern oder sich von diesem zu entfernen, um den kurzen Soll-Abstand aufrechtzuerhalten. Andererseits wird, wenn die Soll-Beschleunigung zum Aufrechterhalten des kurzen Soll-Abstands zweckmäßig ist, die gleiche Soll-Beschleunigung zu plötzlich oder jäh für das Systemfahrzeug sein, um sich dem vorausfahrenden Fahrzeug anzunähern oder sich von diesem zu entfernen, um den langen Soll-Abstand aufrechtzuerhalten.
Es wird davon ausgegangen, daß diese Probleme von der Untauglichkeit des Abstandssteuerverfahrens im Stand der Technik herrühren, da der Absolutwert der Abstandsabweichung lediglich dazu verwendet wird, um die Soll-Beschleunigung des Systemfahrzeugs zu steuern.
Aus der DE 196 40 694 A1 sind eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Steuern eines Abstands zwischen zwei sich bewegenden Fahrzeugen bekannt, wobei eine Beschleunigungs/Verzögerungseinrichtung zum Beschleunigen und Verzögern eines Fahrzeugs und eine Relativgeschwindigkeits-Erfassungseinrichtung zum Erzielen einer Relativgeschwindigkeit zwischen den zwei sich bewegenden Fahrzeugen sowie entsprechende Verfahrensschritte vorgesehen sind. Zwar kann der Fahrer durch Eingabe die Dynamik der Regelung seinen Bedürfnissen anpassen, dennoch wird die Dynamik als mangelhaft empfunden.
Die vorliegenden Erfindung zielt darauf ab, die beim Stand der Technik auftretenden Schwierigkeiten zu überwinden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Steuervorrichtung und ein Steuerverfahren zu schaffen, die imstande sind, das Fahrzeugverhalten während eines Steuerns eines Abstands derart zu optimieren, daß es dem Empfinden des Fahrers entspricht, und ebenso darin, ein automatisches Steuern eines Fahrzeugs zu schaffen, das von jedem Fahrer akzeptiert wird.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 9. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Es werden eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Steuern des Abstands zwischen zwei sich bewegenden Fahrzeugen auf der Grundlage eines vorbestimmten Steuerverhältnisses, wie zum Beispiel eines Verhältnisses einer Abstandsabwei chung zu dem Soll-Abstand, geschaffen.
Entsprechend einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Abstandssteuervorrichtung zum Steuern eines Raums zwischen zwei sich bewegenden Fahrzeugen geschaffen. Die Steuervorrichtung weist eine Beschleunigungs/Verzögerungseinrichtung zum Beschleunigen und Verzögern eines Fahrzeugs auf. Eine Relativgeschwindigkeits-Erfassungseinrichtung ist zum Erzielen einer Relastivgeschwindigkeit zwischen zwei sich bewegenden Fahrzeugen vorgesehen. Eine Steuerverhältnis-Erfassungseinrichtung ist zum Erzielen eines Steuerverhältnisses eines Ist-Werts zu einem Soll-Wert vorgesehen. Eine Soll-Steuerwert-Erzeugungseinrichtung ist zum Erzeugen eines Soll-Steuerwerts vorgesehen, der zum Steuern des Raums zwischen den zwei sich bewegenden Fahrzeugen erforderlich ist. Der Soll-Steuerwert wird auf der Grundlage des von der Steuerverhältnis-Erfassungseinrichtung erzielten Steuerverhältnisses zusätzlich zu der von der Relativgeschwindigkeits-Erfassungseinrichtung erzielten Relativgeschwindigkeit bestimmt. Eine Steuereinrichtung ist zum Betätigen der Beschleunigungs/Verzögerungseinrichtung in Übereinstimmung mit dem von der Soll-Steuerwert-Erzeugungseinrichtung erzeugten Soll-Steuerwert vorgesehen.
Vorzugsweise ist der Ist-Wert ein Wert, der direkt oder indirekt einen Ist-Abstand zwischen den zwei sich bewegenden Fahrzeugen darstellt, und ist der Soll-Wert ein Wert, der einen Soll-Abstand zwischen den zwei sich bewegenden Fahrzeugen darstellt.
Zum Beispiel ist der Ist-Wert der Ist-Abstand selbst und ist der Soll-Wert der Soll-Abstand selbst. Wenn der Ist-Abstand 90 m beträgt und der Soll-Abstand 100 m beträgt, wird das Steuerverhältnis 9/10 (= 90/100). In diesem Fall stellt das Steuerverhältnis den Grad dessen dar, wie nahe das Systemfahrzeug bezüglich der Soll-Position positioniert ist. Wenn das Steuerverhältnis 1 beträgt, ist der Ist-Abstand gleich dem Soll-Abstand. Daher wird die Beschleunigungs/Verzögerungseinrichtung derart gesteuert, daß sie das Steuerverhältnis auf 1,0 abgleicht.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist der Ist-Wert eine Abstandsabweichung zwischen dem Ist-Abstand und dem Soll-Abstand und ist der Soll-Wert der Soll-Abstand. Das Steuerverhältnis wird –1/10 (= (90 – 100)/100), wenn der Ist-Abstand 90 m beträgt und der Soll-Abstand 100 m beträgt. In diesem Fall wird die Beschleunigungs/Verzögerungseinrichtung derart gesteuert, daß sie das Steuerverhältnis auf 0 abgleicht.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist der Ist-Wert ein Ist-Zeitintervall, das durch Teilen des Ist-Abstands durch eine vorliegende Fahrzeuggeschwindigkeit erzielt wird, und ist der Soll-Wert ein Soll-Zeitintervall, das durch Teilen des Soll-Abstands durch die vorliegende Fahrzeuggeschwindigkeit erzielt wird.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist der Ist-Wert eine Zeitintervallabweichung zwischen dem Ist-Zeitintervall und dem Soll-Zeitintervall und ist der Soll-Wert das Soll-Zeitintervall.
Bezüglich des Soll-Steuerwerts für die Beschleunigung/Verzögerungseinrichtung ist es bevorzugt, den Soll-Steuerwert aus der Gruppe auszuwählen, die aus einer Soll-Beschleunigung, einem Soll-Drehmoment und einer Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit besteht.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung schafft ein Abstandssteuerverfahren zum Steuern eines Raums zwischen zwei sich bewegenden Fahrzeugen. Gemäß dem Steuerverfahren der vorliegenden Erfindung wird eine Relativgeschwindigkeit zwischen den zwei sich bewegenden Fahrzeugen erzielt. Ein Steuerverhältnis eines Ist-Werts zu einem Soll-Wert wird erzielt. Ein Soll-Steuerwert, der zum Steuern des Raums zwischen den zwei sich bewegenden Fahrzeugen erforderlich ist, wird auf der Grundlage des Steuerverhält nisses zusätzlich zu der Relativgeschwindigkeit erzeugt. Eine Beschleunigungs/Verzögerungseinrichtung wird in Übereinstimmung mit dem Soll-Steuerwert betätigt.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung schafft einen Datenträger zum Speichern eines Steuerprogramms zum Steuern des Raums zwischen zwei sich bewegenden Fahrzeugen gemäß der vorliegenden Erfindung.
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert.
Es zeigt:
1 ein Blockschaltbild einer schematischen Systemanordnung einer Abstandssteuervorrichtung zum Steuern des Raums zwischen zwei sich bewegenden Fahrzeugen gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
2 ein Flußdiagramm eines Hauptverarbeitungsablaufs der Abstandssteuervorrichtung gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
3A ein Flußdiagramm einer einen Teil des Hauptverarbeitungsablaufs der Abstandssteuervorrichtung gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung bildenden Soll-Beschleunigungs-Berechnungsunterroutine;
3B eine bei der Soll-Beschleunigungs-Berechnungsunterroutine verwendete Steuerabbildung;
4 ein Flußdiagamm einer einen Teil des in 2 gezeigten Hauptverarbeitungsablaufs der Abstandssteuervorrichtung bildenden Beschleunigungs/Verzöge rungs-Steuerunterroutine;
5 ein Flußdiagramm von Details eines bei der in 4 gezeigten Beschleunigungs/Verzögerungs-Steuerunterroutine durchgeführten Steuerns einer Drossel;
6 ein Flußdiagramm von Details eines bei der in 4 gezeigten Beschleunigungs/Verzögerungs-Steuerunterroutine durchgeführten Steuerns eines Schließens eines Gaspedals;
7 ein Flußdiagramm von Details eines bei der in 4 gezeigten Beschleunigungs/Verzögerungs-Steuerunterroutine durchgeführten Steuerns eines Herunterschaltens;
8 ein Flußdiagramm von Details eines bei der in 4 gezeigten Beschleunigungs/Verzögerungs-Steuerunterroutine durchgeführten Steuerns einer Bremse;
9 ein Flußdiagramm einer einen Teil des in 2 gezeigten Hauptverarbeitungsablaufs der Abstandssteuervorrichtung bildenden Beschleunigungs/Verzögerungsbetätigungsvorrichtungs-Steuerunterroutine;
10 ein Flußdiagramm einer in 2 gezeigten Abstandssteuerausschalt-Ausgangssignal-Erzeugungsunterroutine;
11 eine Ansicht eines Abstandssteuerverfahrens im Stand der Technik;
12 eine Steuerabbildung des Ergebnisses des Abstandssteuerns im Stand der Technik;
13 eine Ansicht eines durch die vorliegende Erfindung realisierten Abstandssteuerns; und
14 eine Steuerabbildung des Ergebnisses des Abstandssteuerns der vorliegenden Erfindung.
Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
1 zeigt ein integriertes Steuersystem eines Kraftfahrzeugs, das eine Abstandssteuereinheit 2 zum elektronischen Steuern eines Raums zwischen zwei sich bewegenden Fahrzeugen, eine Bremsensteuereinheit 4 zum elektronischen Steuern der Bremsvorrichtung des Kraftfahrzeugs und eine Maschinensteuereinheit 6 zum Steuern einer Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeugs aufweist.
Die Abstandssteuereinheit 2 ist eine elektronische Schaltung, die einen Mikrocomputer beeinhaltet, der mit der Maschinensteuereinheit 6 verbunden ist und in ein Kraftfahrzeug (hier im weiteren Verlauf als ein Systemfahrzeug bezeichnet) eingebaut ist. Die Abstandssteuereinheit 2 nimmt ein Signal einer vorliegenden Fahrzeuggeschwindigkeit (Vn), ein Signal eines Lenkwinkels (str-eng, S0), ein Giergeschwindigkeitssignal, ein Soll-Zeitsignal, ein Wischerschaltersignal und verschiedene Steuersignale, wie zum Beispiel Maschinenleerlaufsteuer- und Bremsensteuersignale, von der Maschinensteuereinheit 6 auf. Die Abstandssteuereinheit 2 schätzt einen Kurvenradius ”R” der Straße und berechnet einen Abstand oder eine Entfernung von dem Systemfahrzeug zu einem vorausfahrenden Fahrzeug.
Ein Laserradar 3 ist eine elektronische Schaltung, die eine Laser-Abstandsabtasteinrichtung und einen Mikrocomputer beeinhaltet. Die Laser-Abstandsabtasteinrichtung erfaßt sowohl einen Winkel des vorausfahrenden Fahrzeugs als auch eine Relativgeschwindigkeit des Systemfahrzeugs bezüglich des vorausfahrenden Fahrzeugs. Der Laserradar 3 dient als ein Teil der Abstandssteuereinheit 2. Zum Beispiel berech net der Laserradar 3 die Wahrscheinlichkeit, daß sich sowohl das vorausfahrende Fahrzeug als auch das Systemfahrzeug auf der gleichen Straßenseite oder Fahrspur der befahrenen Straße bewegen, auf der Grundlage des Signals der vorliegenden Geschwindigkeit (Vn) und des geschätzten Kurvenradius ”R” der befahrenen Straße. Das berechnete Ergebnis wird als die Information bezüglich eines vorausfahrenden Fahrzeugs zu der Abstandssteuereinheit 2 gesendet. Die Information bezüglich eines vorausfahrenden Fahrzeugs beinhaltet die erfaßte Relativgeschwindigkeit zwischen dem Systemfahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug. Weiterhin führt der Laserradar 3 eine Diagnose durch und sendet ein sich ergebendes Diagnosesignal zu der Abstandssteuereinheit 2.
Die Laser-Abstandsabtasteinrichtung strahlt einen in die Bewegungsrichtung des Systemfahrzeugs gerichteten Laserstrahl als eine Übertragungsfunkwelle in einem vorbestimmten Abtastwinkel ab und nimmt den von einem erfaßten Objekt reflektierten Laserstrahl auf. Die Laser-Abstandsabtasteinrichtung berechnet den Abstand zwischen dem Systemfahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug in Beziehung zu dem Abtastwinkel.
Die Abstandssteuereinheit 2 erkennt ein als ein Objekt zu erkennendes vorausfahrendes Fahrzeug auf der Grundlage der Information bezüglich eines vorausfahrenden Fahrzeugs, die von dem Laserradar 3 aufgenommen wird. Die Abstandssteuereinheit 2 sendet verschiedene Steueranweisungen zu der Maschinensteuereinheit 6 zum zweckmäßigen Einstellen des Abstands oder Raums zwischen dem Systemfahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug. Die von der Abstandssteuereinheit 2 erzeugten Steueranweisungen weisen ein Soll-Beschleunigungssignal, ein Kraftstoffsperr-Anforderungssignal, ein O/D-Sperr-Anforderungssignal, ein Signal zum Anfordern eines Herunterschaltens in den dritten Gang und ein Brems-Anforderungssignal auf. Weiterhin führt die Abstandssteuer einheit 2 die Entscheidung zum Ausgeben einer Warnung durch. Ein Warnungs-Anforderungssignal wird zu der Maschinensteuereinheit 6 gesendet. Ein Diagnosesignal und ein Anzeigesignal werden ebenso von der Abstandssteuereinheit 2 zu der Maschinensteuereinheit 6 gesendet.
Die Bremsensteuereinheit 4 ist eine elektronische Schaltung, die einen Mikrocomputer beinhaltet, der einem Lenksensor 8, der einen Lenkwinkel des Systemfahrzeugs erfaßt, einem Giergeschwindigkeitssensor 10, der eine Giergeschwindigkeit des Systemfahrzeugs erfaßt, und einem Raddrehzahlsensor 12 zugeordnet ist, der eine Drehzahl von jedem Rad erfaßt. Die Bremsensteuereinheit 4 sendet die erzielten Daten, wie zum Beispiel den Lenkwinkel und die Giergeschwindigkeit des Systemfahrzeugs über die Maschinensteuereinheit 6 zu der Abstandssteuereinheit 2. Die Bremsensteuereinheit 4 nimmt die Steueranweisungen, wie zum Beispiel das Soll-Beschleunigungssignal und das Brems-Anforderungssignal, über die Maschinensteuereinheit 6 von der Abstandssteuereinheit 2 auf. Ein Hydraulikbremsdruck wird durch eine Bremsenbetätigungsvorrichtung (nicht gezeigt) in Übereinstimmung mit den Steueranweisungen gesteuert. Die Bremsensteuereinheit 4 nimmt ebenso das Warnungs-Anforderungssignal über die Maschinensteuereinheit 6 von der Abstandssteuereinheit 2 auf. Die Bremsensteuereinheit 4 betätigt ein Warnungssummer als Reakton auf das Warnungs-Anforderungssignal.
Die Maschinensteuereinheit 6 ist eine elektronische Schaltung, die einen Mikrocomputer beeinhaltet, der einem Fahrzeugeschwindigkeitssensor 16, der eine vorliegende Fahrzeuggeschwindigkeit (Vn) erfaßt, einem Bremsenschalter 18, der das Niederdrücken eines Bremspedals erfaßt, einem Fahrtregler-Steuerschalter 20 und einem Fahrthauptschalter 22 zugeordnet ist. Die Maschinensteuereinheit 6 nimmt weiterhin verschiedene Erfassungssignale auf, die von anderen Sensoren und Schaltern erzielt werden. Ein Karosserie-LAN 24 ist mit der Maschinensteuereinheit 6 verbunden, um ein Wischerschaltersignal und ein Heckschaltersignal zu der Maschinensteuereinheit 6 zu übertragen. Die Maschinensteuereinheit 6 ist mit der Bremsensteuereinheit 4 verbunden, um das Signal des Lenkwinkels (str-eng, S0) und das Giergeschwindigkeitssignal aufzunehmen. Die Maschinensteuereinheit 6 ist mit der Abstandssteuereinheit 2 verbunden, um das Soll-Beschleunigungssignal, das Kraftstoffsperrsignal, das O/D-Sperr-Anforderungssignal, das Signal zum Herunterschalten in den dritten Gang, das Brems-Anforderungssignal, das Warnungs-Anforderungssignal, das Diagnosesignal und das Datenanzeigesignal aufzunehmen.
Die Maschinensteuereinheit 6 steuert eine Drosselbetätigungsvorrichtung (nicht gezeigt) und eine Getriebebetätigungsvorrichtung (nicht gezeigt) in Übereinstimmung mit den aufgenommenen Signalen, die Fahrtzustände darstellen. Die Maschinensteuereinheit 6 überträgt eine Anzeigeinformation zu einer Anzeigeeinheit (nicht gezeigt), wie zum Beispiel einer LCD, über das Karosserie-LAN 24. Weiterhin überträgt die Maschinensteuereinheit 6 das Signal der vorliegenden Fahrzeuggeschwindigkeit (Vn), das Signal des Lenkwinkels (str-eng, S0), das Giergeschwindigkeitssignal, das Soll-Zeitsignal, das Wischerschaltersignal und verschiedene Steuersignale, wie zum Beispiel Maschinenleerlaufsteuer- und Bremsensteuersignale, zu der Abstandssteuereinheit 2.
Das Getriebe (nicht gezeigt) ist ein Fünfgang-Automatikgetriebe mit einer Abstufung eines Untersetzungsverhältnisses von 1 im vierten Gang und einer Abstufung eines Untersetzungsverhältnisses von 0,7 im fünften Gang, was im allgemeinen als ein Viergang+Spargang- bzw. O/D-Getriebe bezeichnet wird. In diesem Fall ist das Untersetzungsverhältnis durch ein Verhältnis der Drehzahl des Getriebes zu der Abtriebsdrehzahl der Maschine definiert.
Die detaillierte Funktionsweise der Abstandssteuerein heit 2 wird unter Bezugnahme auf die in den 2 bis 10 gezeigten Flußdiagramme beschrieben.
2 zeigt ein Flußdiagramm, das den Hauptverarbeitungsablauf darstellt, der in der Abstandssteuereinheit 2 durchgeführt wird. Zuerst wird es in einem Schritt S110 überprüft, ob das Abstandssteuern im Gange ist oder nicht. Wenn das Steuern noch nicht gestartet ist (NEIN in dem Schritt S110), wird es in einem Schritt S140 überprüft, ob ein Steuerstartschalter gesetzt ist oder nicht. In diesem Ausführungsbeispiel dient der Fahrtregler-Steuerschalter 20 als der Steuerstartschalter. Wenn der Fahrtregler-Steuerschalter 20 eingeschaltet ist, wird die Entscheidung des Schritts S140 JA. Wenn der Steuerstartschalter noch nicht gesetzt ist (NEIN in dem Schritt S140), werden Abstandssteuerausschalt-Ausgangssignale in einem Schritt S1100 erzeugt und wird dann der Hauptverarbeitungsablauf beendet.
Wenn der Steuerstartschalter bereits gesetzt ist (JA in dem Schritt S140), schreitet der Steuerfluß zu einem Schritt S130 fort. Unterdessen schreitet, wenn das Abstandssteuern bereits in dem Schritt S110 gestartet ist, der Steuerfluß zu dem Schritt S130 fort.
In dem Schritt S130 wird es überprüft, ob ein Steuerendschalter gesetzt ist oder nicht. In diesem Ausführungsbeispiel dient der Fahrtregler-Steuerschalter 20 ebenso als der Steuerendschalter. Wenn der Fahrtregler-Steuerschalter 20 ausgeschaltet ist, wird die Entscheidung des Schritts S130 JA. Wenn der Steuerendschalter bereits gesetzt ist (JA in dem Schritt S130), werden Abstandssteuerausschalt-Ausgangssignale in dem Schritt S1100 erzeugt und wird dann der Hauptverarbeitungsablauf beendet.
Wenn der Steuerendschalter noch nicht gesetzt ist (NEIN in dem Schritt S130), schreitet der Steuerfluß zu nachfolgenden Schritten S600 (einer Unterroutine zum Berechnen ei ner Soll-Beschleunigung), S700 (einer Unterroutine zum Steuern der Beschleunigung und Verzögerung) und S800 (einer Unterroutine zum Betätigen der Beschleunigungs/Verzögerungsvorrichtung) fort. Dann wird der Hauptverarbeitungsablauf beendet.
3A zeigt ein Flußdiagramm, das die Details des Schritts S600 darstellt, welcher die Unterroutine zum Berechnen der Soll-Beschleunigung (oder -Verzögerung) ist.
In einem Schritt S601 wird es überprüft, ob irgendein vorausfahrendes Fahrzeug erkannt wird oder nicht. Wenn kein vorausfahrendes Fahrzeug erkannt wird (NEIN in dem Schritt S601), wird in einem Schritt S609 unter Berücksichtigung eines Nichtvorhandenseins von irgendeinem vorausfahrenden Fahrzeug ein Soll-Beschleunigungswert erzielt. Dann ist diese Unterroutine beendet. Wenn irgendein vorausfahrendes Fahrzeug erkannt wird (JA in dem Schritt S601), schreitet der Steuerfluß zu einem Schritt S603 fort, um ein Abstandsabweichungsverhältnis γ zu berechnen.
Das Abstandsabweichungsverhältnis γ ist durch ein Verhältnis einer Abstandsabweichung Δd (= d – dm) zu dem Soll-Abstand dm definiert, wenn ”d” einen Ist-Abstand zwischen dem vorausfahrenden Fahrzeug und dem Systemfahrzeug darstellt und ”dm” den Soll-Abstand zwischen den Fahrzeugen darstellt.
Dann wird in dem nächsten Schritt S605 eine Relativgeschwindigkeit ΔV berechnet. Die Relativgeschwindigkeit ΔV ist durch eine Differenz (V_P – V_S) definiert, wenn V_P die Fahrzeuggeschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs darstellt und V_S die Fahrzeuggeschwindigkeit des Systemfahrzeugs darstellt.
Die Verarbeitungsreihenfolge des Schritts S603 und des Schritts S605 kann umgekehrt werden, wenn es erforderlich ist.
Dann wird in dem nächsten Schritt S607 ein Soll-Beschleunigungswert auf der Grundlage des erzielten Abstandsabweichungsverhältnisses γ (Schritt S603) und der erzielten Relativgeschwindigkeit ΔV (Schritt S605) unter Bezugnahme auf eine in 3B gezeigte Steuerabbildung erzielt. Die Steuerabbildung in 3B zeigt sowohl insgesamt sieben diskrete Werte zum Darstellen des Abstandsabweichungsverhältnisses γ, das heißt, –100, –50, 0, 50, 100, 150, 200, als auch insgesamt sechs diskrete Werte zum Darstellen der Relativgeschwindigkeit ΔV, das heißt, 16, 8, 0, –8, –16, –24. Abbildungsdaten sind in Beziehung zu diesen unterschiedlichen Werten gegeben. Wenn sich das erzielte Abstandsabweichungsverhältnis γ und/oder die erzielte Relativgeschwindigkeit ΔV irgendwo zwischen zwei diskreten Werten befindet, werden die Abbildungsdaten linear interpoliert, um einen zweckmäßigen Steuerwert zu erzielen. Wenn sich das erzielte Abstandsabweichungsverhältnis γ oder die erzielte Relativgeschwindigkeit ΔV über dem bezeichneten Bereich der in 3B gezeigten Steuerabbildung befindet, wird der Steuerwert auf der Grundlage des am nächsten liegenden diskreten Werts (das heißt, eines Werts, der sich an der entsprechenden Kante der Steuerabbildung befindet) erzielt. Dann ist diese Unterroutine beendet.
4 zeigt ein Flußdiagramm, das die Details des Schritts S700 darstellt, welcher die Unterroutine zum Erzielen der Soll-Beschleunigung ist. Diese Unterroutine weist ein Drosselsteuern (Schritt S710), ein Gaspedalschließsteuern (Schritt S720), ein Herunterschaltsteuern (Schritt S730) und ein Bremsensteuern (Schritt S740) auf, welche aufeinanderfolgend durchgeführt werden.
5 zeigt ein Flußdiagramm, das die Details des Drosselsteuerns des Schritts S710 darstellt. Genauer gesagt wird in einem Schritt S711 ein vorliegender Drosselöff nungsgrad TODn durch Mulitplizieren eines Drosselsteuerverstärkungsfaktors K11 mit einer Beschleunigungsabweichung Δα und Addieren des erzielten mulitplizierten Werts K11 × Δα zu einem vorhergehenden Drosselöffnungsgrad TODn – 1 erzielt: TODn ← TODn – 1 + K11 × Δα Δα = αT – αA wobei α_A eine Ist-Beschleunigung darstellt und α_T eine Soll-Beschleunigung darstellt.
6 zeigt ein Flußdiagramm, das die Details des Gaspedalschließsteuerns des Schritts S720 darstellt. Genauer gesagt wird es in einem Schritt S721 überprüft, ob die Beschleunigungsabweichung Δα kleiner als ein erster Referenzwert Aref11 ist oder nicht. Wenn das Entscheidungsergebnis in dem Schritt S721 JA ist (das heißt, Δα < Aref11), schreitet der Steuerfluß zu einem Schritt S723 fort, um eine Gaspedalschließanweisung aufrechtzuerhalten. Dann ist diese Unterroutine beendet.
Wenn das Entscheidungsergebnis in dem Schritt S721 NEIN ist (das heißt, Δα ≥ Aref11), schreitet der Steuerfluß zu einem Schritt S725 fort, um weiter zu überprüfen, ob die Beschleunigungsabweichung größer als ein zweiter Referenzwert Aref12 ist oder nicht. Der zweite Referenzwert Aref12 ist größer als der erste Referenzwert Aref11. Wenn das Entscheidungsergebnis in dem Schritt S725 JA ist (das heißt, Δα > Aref12), schreitet der Steuerfluß zu einem Schritt S727 fort, um die Gaspedalschließanweisung zu löschen. Dann ist diese Unterroutine beendet. Wenn das Entscheidungsergebnis in dem Schritt S725 NEIN ist (das heißt, Δα ≤ Aref12), ist diese Unterroutine beendet.
7 zeigt ein Flußdiagramm, das die Details des Herunterschaltsteuerns des Schritts S730 darstellt. Genauer gesagt wird es in einem Schritt S731 überprüft, ob die Beschleunigungsabweichung Δα kleiner als ein dritter Referenzwert Aref21 ist oder nicht. Wenn das Entscheidungsergebnis in dem Schritt S731 JA ist (das heißt, Δα < Aref21), schreitet der Steuerfluß zu einem Schritt S733 fort, um eine Herunterschaltanweisung aufrechtzuerhalten. Dann wird in dem nächsten Schritt S735 die Gaspedalschließanweisung aufrechterhalten. Dann ist diese Unterroutine beendet.
Wenn das Entscheidungsergebnis in dem Schritt S731 NEIN ist (das heißt, Δα ≥ Aref21), schreitet der Steuerfluß zu einem Schritt S737 fort, um weiter zu überprüfen, ob die Beschleunigungsabweichung Δα größer als ein vierter Referenzwert Aref22 ist oder nicht. Der vierte Referenzwert Aref22 ist größer als der dritte Referenzwert Aref21. Wenn das Entscheidungsergebnis in dem Schritt S737 JA ist (das heißt, Δα > Aref22), schreitet der Steuerfluß zu einem Schritt S739 fort, um die Herunterschaltanweisung zu löschen. Dann ist diese Unterroutine beendet. Wenn das Entscheidungsergebnis in dem Schritt S737 NEIN ist (das heißt, Δα ≤ Aref22), ist diese Unterroutine beendet.
8 zeigt ein Flußdiagramm, das die Details des Bremsensteuerns des Schritts S740 darstellt. Genauer gesagt wird es in einem Schritt S741 überprüft, ob die Beschleunigungsabweichung Δα kleiner als ein fünfter Referenzwert Aref31 ist oder nicht. Wenn das Entscheidungsergebnis in dem Schritt S741 JA ist (das heißt, Δα < Aref31), schreitet der Steuerfluß zu einem Schritt S743 fort, um eine Bremsanweisung aufrechtzuerhalten. Dann wird in einem nächsten Schritt S745 die Gaspedalschließanweisung aufrechterhalten. Dann schreitet der Steuerfluß zu einem Schritt S751 fort.
Wenn das Entscheidungsergebnis in dem Schritt S741 NEIN ist (das heißt, Δα ≥ Aref31), schreitet der Steuerfluß zu einem Schritt S747 fort, um weiter zu überprüfen, ob die Beschleunigungsabweichung Δα größer als ein sechster Refe renzwert Aref32 ist oder nicht. Der sechste Referenzwert Aref32 ist größer als der fünfte Referenzwert Aref31. Wenn das Entscheidungsergebnis in dem Schritt S747 JA ist (das heißt, Δα > Aref32), schreitet der Steuerfluß zu einem Schritt S749 fort, um die Bremsanweisung zu löschen. Dann schreitet der Steuerfluß zu dem Schritt S751 fort. Wenn das Entscheidungsergebnis in dem Schritt S747 NEIN ist (das heißt, Δα ≤ Aref32), schreitet der Steuerfluß direkt zu dem Schritt S751 fort.
In dem Schritt S751 wird es überprüft, ob der Bremsvorgang im Gange ist oder nicht. Wenn das Entscheidungsergebnis in dem Schritt S751 JA ist, schreitet der Steuerfluß zu einem Schritt S753 fort, um einen vorliegenden Bremsdruckwert zu erzielen. Der vorliegende Bremsdruck BPn wird durch Multiplizieren eines Bremssteuerverstärkungsfaktors K21 mit der Beschleunigungsabweichung Δα und Addieren des erzielten mulitplizierten Werts K21 × Δα zu einem vorhergehenden Bremsdruck BPn – 1 erzielt: BPn ← BPn – 1 + K21 × Δαwenn das Entscheidungsergebnis in dem Schritt S751 NEIN ist, schreitet der Steuerfluß zu einem Schritt S755 fort, um den vorliegenden Bremsdruck auf 0, das heißt, BPn = 0, abzugleichen. Nach Beenden der Schritte S753 und S755 ist diese Unterroutine beendet.
9 zeigt ein Flußdiagramm, das die Details des Schritts S800 darstellt, welcher die Unterroutine zum Betätigen der Beschleunigung/Verzögerungsbetätigungsvorrichtung ist.
In einem Schritt S801 wird es überprüft, ob die Gaspedalschließanweisung aufrechterhalten wird oder nicht. Wenn die Gaspedalschließanweisung gelöscht ist (das heißt, NEIN in dem Schritt S801), schreitet der Steuerfluß zu Schritten S803, S805 und S807 fort, welche aufeinanderfolgend durchgeführt werden. In dem Schritt S803 wird ein Bremskraft-Freigabesignal erzeugt. In dem Schritt S805 wird ein Herunterschalt-Freigabesignal erzeugt. In dem Schritt S807 wird ein Rückkopplungssignal zum Steuern einer Drosselöffnung erzeugt. Dann ist diese Unterroutine beendet.
Unterdessen schreitet, wenn die Gaspedalschließanweisung aufrechterhalten wird (das heißt, JA in dem Schritt S801), der Steuerfluß zu einem Schritt S809 fort, um weiter zu überprüfen, ob die Herunterschaltanweisung aufrechterhalten wird oder nicht. Wenn die Herunterschaltanweisung gelöscht ist (das heißt, NEIN in dem Schritt S809), schreitet der Steuerfluß zu einem Schritt S811 fort, um weiter zu überprüfen, ob die Bremsanweisung aufrechterhalten wird oder nicht. Wenn die Bremsanweisung gelöscht ist (das heißt, NEIN in dem Schritt S811), schreitet der Steuerfluß zu Schritten S813, S815 und S817 fort, welche aufeinanderfolgend durchgeführt werden. In dem Schritt S813 wird ein Bremskraft-Freigabesignal erzeugt. In dem Schritt S815 wird das Herunterschalt-Freigabesignal erzeugt. In dem Schritt S817 wird ein Drosselschließsignal erzeugt, um das Drosselventil vollständig zu schließen. Dann ist diese Unterroutine beendet.
Wenn die Bremsanweisung aufrechterhalten wird (das heißt, JA in dem Schritt S811), schreitet der Steuerfluß zu Schritten S819, S821 und S823 fort, welche aufeinanderfolgend durchgeführt werden. In dem Schritt S819 wird das Drosselschließsignal erzeugt, um das Drosselventil vollständig zu schließen. In dem Schritt S821 wird das Herunterschalt-Freigabesignal erzeugt. In dem Schritt S823 wird ein Rückkopplungssignal zum Steuern des Bremsdrucks erzeugt. Dann ist diese Unterroutine beendet.
Unterdessen schreitet, wenn die Herunterschaltanweisung aufrechterhalten wird (das heißt, JA in dem Schritt S809), der Steuerfluß zu einem Schritt S825 fort, um weiter zu überprüfen, ob die Bremsanweisung aufrechterhalten wird oder nicht. Wenn die Bremsanweisung gelöscht ist (das heißt, NEIN in dem Schritt S827), schreitet der Steuerfluß zu Schritten S827, S829 und S831 fort, welche aufeinanderfolgend durchgeführt werden. In dem Schritt S827 wird das Bremskraft-Freigabesignal erzeugt. In dem Schritt S829 wird das Drosselschließsignal erzeugt, um das Drosselventil vollständig zu schließen. In dem Schritt S831 wird das Herunterschaltsignal erzeugt, um die Getriebebetätigungsvorrichtung zu betätigen, um einen bestimmten Herunterschaltvorgang zu realisieren. Dann ist diese Unterroutine beendet.
Wenn die Bremsanweisung aufrechterhalten wird (das heißt, JA in dem Schritt S825), schreitet der Steuerfluß zu Schritten S833, S835 und S837 fort. In dem Schritt S833 wird das Drosselschließsignal erzeugt, um das Drosselventil vollständig zu schließen. In dem Schritt S835 wird das Herunterschaltsignal erzeugt, um die Getriebebetätigungsvorrichtung zu betätigen, um den bestimmten Herunterschaltvorgang zu realisieren. In dem Schritt S837 wird das Rückkopplungssignal zum Steuern des Bremsdrucks erzeugt. Dann ist diese Unterroutine beendet.
10 zeigt ein Flußdiagramm, das die Details des Schritts S1100 darstellt, welcher die Unterroutine zum Erzeugen der Abstandsteuerausschalt-Ausgangssignale ist. Diese Unterroutine zeigt einen Verarbeitungsablauf, der ausgeführt wird, wenn die Beschleunigungs/Verzögerungsbetätigungsvorrichtung keine Anweisungen für die Beschleunigung und/oder Verzögerung aufnimmmt.
In einem Schritt S1101 wird das Drosselschließsignal erzeugt, um das Drosselventil vollständig zu schließen. Dann wird in einem Schritt S1103 das Herunterschalt-Freigabesignal erzeugt. Dann wird in einem Schritt S1105 das Bremskraft-Freigabesignal erzeugt. Dann ist diese Unterroutine beendet.
Zum Vergleich zwischen der vorliegenden Erfindung und dem Stand der Technik wird zuerst ein Abstandssteuern im Stand der Technik unter Bezugnahme auf die 11 und 12 erklärt.
Gemäß dem Abstandssteuern im Stand der Technik wird der Soll-Abstand zwischen zwei sich bewegenden Fahrzeugen an dem gleichen Wert aufrechterhalten, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit konstant ist.
Zum Beispiel kann der Führer (das heißt, Fahrer) einen verhältnismäßig langen Soll-Abstand ”dm” (zum Beispiel 100 m) einstellen, wie es in einem Fall 1A in 11 gezeigt ist, oder einen verhältnismäßig kurzen Soll-Abstand ”dm” (zum Beispiel 50 m) einstellen, wie es in einem Fall 1B in 11 gezeigt ist. Es wird vorausgesetzt, daß eine Abstandsabweichung Δd (= d – dm) in beiden Fällen 1A und 1B gleich (zum Beispiel – 10 m) ist. In diesem Zustand wird, außer es gibt irgendwelche andere unterschiedliche Zustände, die gleiche Soll-Beschleunigung in beiden Fällen 1A und 1B erzielt.
Jedoch hängt es von dem Soll-Abstand ab, ob der Führer bevorzugt die erzielte Soll-Beschleunigung akzeptiert oder nicht. Genauer gesagt kann der Führer denken, daß die erzielte Soll-Beschleunigung bevorzugt ist, wenn er den verhälnismäßig langen Soll-Abstand ”dm” auswählt, wie es in dem Fall 1A gezeigt ist. Jedoch fühlt dieser Führer möglicherweise, daß die gleiche Soll-Beschleunigung unzweckmäßig ist, wenn er den verhältnismäßig kurzen Soll-Abstand ”dm” auswählt, wie es in dem Fall 1B gezeigt ist. Andererseits kann für andere Führer die erzielte Soll-Beschleunigung für den verhältnismäßig langen Soll-Abstand ”dm”, der in dem Fall 1A gezeigt ist, unzweckmäßig sein und eher für den verhältnismäßig kurzen Soll-Abstand ”dm”, der in dem Fall 1B gezeigt ist, bevorzugt sein.
Zum Beispiel wird, wenn die Soll-Beschleunigung zum Aufrechterhalten des langen Soll-Abstands zweckmäßig ist, die gleiche Soll-Beschleunigung zu mäßig oder schwach sein, wenn das Systemfahrzeug das vorausfahrende Fahrzeug verfolgt, um den kurzen Soll-Abstand aufrechtzuerhalten. Andererseits wird, wenn die Soll-Beschleunigung zum Aufrechterhalten des kurzen Soll-Abstands zweckmäßig ist, die gleiche Soll-Beschleunigung zu plötzlich oder jäh sein, wenn das Systemfahrzeug das vorausfahrende Fahrzeug verfolgt, um den langen Soll-Abstand aufrechtzuerhalten.
Diese Probleme rühren von der Untauglichkeit des Abstandssteuerns im Stand der Technik her, da der Absolutwert der Abstandsabweichung Δd lediglich verwendet wird, um die Soll-Beschleunigung des Systemfahrzeugs zu erzielen.
Wie es aus der in 12 gezeigten Steuerabbildung ersichtlich ist, wird, wenn die gleiche Relativgeschwindigkeit gegeben ist, die gleiche Soll-Beschleunigung für die gleiche Abstandsabweichung Δd unberücksichtigt der Differenz des Soll-Abstands ”dm” (das heißt, unberücksichtigt der Differenz zwischen 100 m und 50 m) erzielt.
Andererseits verwendet die vorliegende Erfindung, wie es aus der in 14 gezeigten Steuerabbildung ersichtlich ist, das Abstandsabweichungsverhältnis γ, um die Soll-Beschleunigung zu erzielen. Wie es vorhergehend erklärt worden ist, ist das Abstandsabweichungsverhältnis γ durch das Verhältnis der Abstandsabweichung Δd (= d – dm) zu dem Soll-Abstand dm definiert, wenn ”d” den Ist-Abstand zwischen dem vorausfahrenden Fahrzeug und dem Systemfahrzeug darstellt und ”dm” den Soll-Abstand zwischen den Fahrzeugen darstellt: γ = Δd/dm
Kurz gesagt bringt die vorliegende Erfindung eine neue Maßnahme zum Steuern der Beschleunigungs/Verzögerungsbetätigungsvorrichtung bei einem Steuern eines Abstands zwischen zwei sich bewegenden Fahrzeugen ein. Genauer gesagt wird die Beschleunigungs/Verzögerungsbetätigungsvorrichtung als Reaktion auf die Änderung des Verhältnisses (γ) der Abstandsabweichung (Δd) zu dem Soll-Abstand (dm) gesteuert.
Wie es in 13 gezeigt ist, wird es vorausgesetzt, daß die Abstandsabweichung Δd in beiden Fällen 2A und 2B die gleiche (zum Beispiel Δd1 = Δd2 = –10 m) ist. Wenn der Soll-Abstand ”dm” lang ist (zum Beispiel dm1 = 100 m), beträgt das Abstandsabweichungsverhältnis γ – 1/10 (= –10/100). Wenn der Soll-Abstand ”dm” kurz ist (zum Beispiel dm2 = 50 m), beträgt das Abstandsabweichungsverhältnis γ –1/5 (= –10/50). Die Soll-Beschleunigungswerte, die den unterschiedlichen Abstandsabweichungsverhältnis- bzw. γ-Werten von –1/10 und –1/5 entsprechen, sind voneinander verschieden, wie es aus der in 14 gezeigten Steuerabbildung ersichtlich ist.
Gemäß der in 14 gezeigten Steuerabbildung beträgt der Soll-Beschleunigungswert für das Abstandsabweichungsverhältnis von γ = –1/10 – 0,05 G, was verglichen mit –0,10 G für das Abstandsabweichungsverhältnis von γ = –1/5 mäßig oder schwach ist. Die vorliegende Erfindung ändert die Soll-Beschleunigung unter Berücksichtigung des Grads dessen, wie das Systemfahrzeug näher (oder weiter) an dem vorausfahrenden Fahrzeug positioniert ist. In dem Fall 2A ist das Systemfahrzeug 10% näher zu dem vorausfahrenden Fahrzeug als die Soll-Position positioniert. In dem Fall 23 ist das Systemfahrzeug 20% näher an dem vorausfahrenden Fahrzeug als die Soll-Position positioniert. Daher ist die Soll-Verzögerung in dem Fall 2B zweimal so groß wie diejenige in dem Fall 2A. Dies ist für das Empfinden des Fahrers geeignet.
13 zeigt ebenso einen anderen Fall 2C, in dem der Soll-Abstand dm identisch zu dem des Falls 2B (das heißt, dm3 = dm2 = 50 m) ist und das Abstandsabweichungsverhältnis γ identisch zu demjenigen des Falls 2A (das heißt, γ = –1/5) ist. In diesem Fall ist die erzielte Soll-Beschleunigung identisch zu derjenigen in dem Fall 2A. Daher verzögert das Systemfahrzeug schwach, um den Soll-Abstand zwischen dem vorausfahrenden Fahrzeug und dem Systemfahrzeug aufrechtzuerhalten. Das Fahrzeugverhalten (zum Beispiel Beschleunigung oder Verzögerung) ist in beiden Fällen 2A und 2C unberücksichtigt der Differenz der Abstandsabweichung Δd (das heißt, |Δd1| > |Δd3|) das gleiche.
Auf diese Weise steuert die vorliegende Erfindung das Fahrzeugverhalten in Übereinstimmung mit dem Abstandsabweichungsverhältnis γ. Daher wird es möglich, ein optimales Abstandssteuern zu realisieren, das zweckmäßig das Fahrempfinden des Führers trifft.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf das zuvor beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt und kann vielfältig abgewandelt werden.
Zum Beispiel ist der Abstand zwischen zwei sich bewegenden Fahrzeugen durch ein Zeitintervall zwischen zwei Fahrzeugen ersetzbar. Das Zeitintervall wird durch Teilen des Abstands zwischen zwei Fahrzeugen durch die Fahrzeuggeschwindigkeit des Systemfahrzeugs erzielt. In diesem Fall wird die in 3B gezeigte Steuerabbildung durch Austauschen des Abstandsabweichungsverhältnisses durch ein Zeitintervallabweichungsverhältnis abgewandelt. Das Zeitintervallabweichungsverhältnis γ_T ist durch ein Verhältnis einer Zeitintervallabweichung ΔT (= T – Tm) zu einem Soll-Zeitintervall Tm definiert, wenn ”T” ein Ist-Zeitintervall zwischen dem vorausfahrenden Fahrzeug und dem Systemfahrzeug darstellt und ”Tm” das Soll-Zeitintervall zwischen diesen Fahrzeugen darstellt: T = d/V Tm = dm/V γT = ΔT/Tm = (T – Tm)/Tm = (d/V – dm/V)/dm/V = (d – dm)/dm = γ
Kurz gesagt ist das Zeitintervallabweichungsverhältnis γ_T zu dem Abstandsabweichungsverhältnis γ identisch.
Weiterhin ist es möglich, die Abstandsabweichung Δd beim Erzielen einer anderen Abstandsabweichungsverhältnisses γ_A durch den Ist-Abstand ”d” zu ersetzen: γA = d/dm = γ + 1
Genauer gesagt verwendet das zuvor beschriebene Ausführungsbeispiel die Soll-Beschleunigung (oder -Verzögerung) als den Steuerwert der Beschleunigungs/Verzögerungsbetätigungsvorrichtung zum Steuern des Abstands zwischen zwei sich bewegenden Fahrzeugen. Jedoch ist der Steuerwert der vorliegenden Erfindung nicht auf die Soll-Beschleunigung beschränkt. Zum Beispiel ist die Soll-Beschleunigung durch ein Soll-Drehmoment oder eine Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit ersetzbar.
Genauer gesagt wird in dem Schritt S600 in 2 das Soll-Drehmoment oder die Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit anstelle eines Berechnens der ”Soll-Beschleunigung” berechnet. In dem Schritt S607 in 3A wird das Soll-Drehmoment oder die Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit auf der Grundlage des Abstandsabweichungsverhältnisses γ und der Relativgeschwindigkeit ΔV unter Bezugnahme auf die in 3B gezeigte Steuerabbildung erzielt. In diesem Fall wird die Steuerabbildung in 3B derart abgewandelt, daß die Soll-Drehmoment- oder die Soll-Fahrzeuggeschwindigkeitsänderung (das heißt, eine erforderliche Erhöhung oder Verringerung der Fahrzeuggeschwindigkeit) erzielt wird. In dem Schritt S609 wird das Soll-Drehmoment oder die Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit unter Berücksichtigung eines Nichtvorhandenseins irgendeines vorausfahrenden Fahrzeugs erzielt.
In den Schritten S711, S721, S725, S731, S737, S741, S747, S753 und S755 wird die ”Beschleunigungsabweichung Δα” durch eine Drehmomentabweichung Δτ oder eine Fahrzeuggeschwindigkeitsabweichung ΔS ersetzt. Die Drehmomentabweichung Δτ stellt eine Differenz zwischen dem Soll-Drehmoment und dem Ist-(oder geschätzten)-Drehmoment der Maschine dar. Die Fahrzeuggeschwindigkeitsabweichung ΔS stellt eine Differenz zwischen der Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit und der Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit dar.
Auf diese Weise wird, wenn das Drehmoment der Maschine als der Steuerwert zum Steuern des Abstands zwischen zwei sich bewegenden Fahrzeugen bestimmt wird, ein zweckmäßiges Soll-Drehmoment aus der Steuerabbildung in 3B erzielt und wird das Fahrzeugverhalten auf der Grundlage der Drehmomentabweichung zwischen dem Soll-Drehmoment und dem Ist-(oder geschätzten)-Drehmoment gesteuert.
Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit als der Steuerwert zum Steuern des Abstands zwischen zwei sich bewegenden Fahrzeugen bestimmt wird, wird eine zweckmäßige Fahrzeuggeschwindigkeitsabweichung aus der Steuerabbildung in 3B erzielt. Die Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit wird durch Addieren der erzielten Fahrzeuggeschwindigkeitsänderung zu der Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit erzielt. Das Fahrzeugverhalten wird auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeitsabweichung zwischen der Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit und der Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit gesteuert.
Der in 2 gezeigte Hauptverarbeitungsablauf und jede in den 3A und 4 bis 10 gezeigte Unterroutine sind als ein Steuerprogramm in einem Datenträger, wie zum Beispiel einem Speicher (ROM, Sicherungs-RAM) oder einem eingebauten Festplattenlaufwerk, gespeichert, welcher vorab in den Mikrocomputer eingebaut wird. Jedoch ist es möglich, das Steuerprogramm auf einen tragbaren Datenträger, wie zum Beispiel eine Diskette, eine MO-(magnetoptische)-Platte, ein CD-ROM, ein externes Festplattenlaufwerk und eine DVD (digitale Vielzweck-Diskette) zu speichern, so daß das Steuerprogramm beliebig von einem derartigen Datenträger in den Mikrocomputer geladen werden kann.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Steuerverhältnis einer Abstandsabweichung zu einem Soll-Abstand erzielt, um einen Raum zwischen zwei sich bewegenden Fahrzeugen zu steuern. Die Abstandsabweichung ist die Differenz zwischen einem Ist-Abstand und dem Soll-Abstand. Eine Soll-Steuergröße, wie zum Beispiel eine Beschleunigung, ein Maschinendrehmoment oder eine Fahrzeuggeschwindigkeit, wird in Übereinstimmung mit dem erzielten Steuerverhältnis bestimmt, um den Ist-Abstand zu dem Soll-Abstand abzugleichen.

Claims

Abstandssteuervorrichtung zum Steuern eines Abstands zwischen zwei sich bewegenden Fahrzeugen, wobei die Abstandssteuervorrichtung aufweist: eine Beschleunigungs/Verzögerungseinrichtung (4, 6) zum Beschleunigen und Verzögern eines Fahrzeugs; und eine Relativgeschwindigkeits-Erfassungseinrichtung (3) zum Erzielen einer Relativgeschwindigkeit (ΔV) zwischen den zwei sich bewegenden Fahrzeugen, gekennzeichnet durch: eine Steuerverhältnis-Erfassungseinrichtung (2) zum Erzielen eines Steuerverhältnisses (γ) eines Ist-Werts zu einem Soll-Wert; eine Soll-Steuerwert-Erzeugungseinrichtung (2) zum Erzeugen eines Soll-Steuerwerts, der zum Steuern des Raums zwischen den zwei sich bewegenden Fahrzeugen erforderlich ist, auf der Grundlage des von der Steuerverhältnis-Erfassungseinrichtung erzielten Steuerverhältnisses (γ) zusätzlich zu der von der Relativgeschwindigkeits-Erfassungseinrichtung erzielten Relativgeschwindigkeit (ΔV); und eine Steuereinrichtung (2) zum Betätigen der Beschleunigungs/Verzögerungseinrichtung (4, 6) in Übereinstimmung mit dem von der Soll-Steuerwert-Erzeugungseinrichtung (2) erzeugten Soll-Steuerwert.
Abstandssteuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ist-Wert ein Wert ist, der einen Ist-Abstand (d) zwischen den zwei sich bewegenden Fahrzeugen darstellt, und der Soll-Wert ein Wert ist, der einen Soll-Abstand (dm) zwischen den zwei sich bewegenden Fahrzeugen darstellt.
Abstandssteuerverfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ist-Wert eine Abstandsabweichung (Δd = d – dm) zwischen dem Ist-Abstand (d) und dem Soll-Abstand (dm) ist und der Soll-Wert der Soll-Abstand (dm) ist.
Abstandssteuervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ist-Wert ein Ist-Zeitintervall (T = d/V) ist, das durch Teilen des Ist-Abstands durch eine Fahrzeuggeschwindigkeit erzielt wird, und der Soll-Wert ein Soll-Zeitintervall (Tm = dm/V) ist, das durch Teilen des Soll-Abstands durch die Fahrzeuggeschwindigkeit erzielt wird.
Abstandssteuervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ist-Wert eine Zeitintervallabweichung (ΔT = T – Tm) zwischen dem Ist-Zeitintervall (T) und dem Soll-Zeitintervall (Tm) ist und der Soll-Wert das Soll-Zeitintervall (Tm) ist.
Abstandssteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Soll-Steuerwert eine Soll-Beschleunigung ist.
Abstandssteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Soll-Steuerwert ein Soll-Drehmoment ist.
Abstandssteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Soll-Steuerwert eine Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit ist.
Abstandssteuerverfahren zum Steuern eines Raums zwischen zwei sich bewegenden Fahrzeugen, wobei das Abstandssteuerverfahren die folgenden Schritte aufweist: Erzielen einer Relativgeschwindigkeit (ΔV) zwischen den zwei sich bewegenden Fahrzeugen (S605); Erzeugen eines Soll-Steuerwerts, der zum Steuern des Raums zwischen den zwei sich bewegenden Fahrzeugen erforderlich ist (S607); und Betätigen einer Beschleunigungs/Verzögerungseinrichtung in Übereinstimmung mit dem Soll-Steuerwert (S710 bis S740, S801 bis S837), dadurch gekennzeichnet, daß: das Steuerverfahren weiterhin den Schritt eines Erzielen eines Steuerverhältnisses (γ) eines Ist-Werts zu einem Soll-Wert aufweist (S603); der Soll-Steuerwert auf der Grundlage des Steuerverhältnisses (γ) zusätzlich zu der Relativgeschwindigkeit (ΔV) erzeugt wird; und die Beschleunigungs/Verzögerungseinrichtung (4, 6) in Übereinstimmung mit dem Soll-Steuerwert betätigt wird.
Abstandssteuerverfahren nach Anspruch 9, dadurch ge kennzeichnet, daß der Ist-Wert ein Wert ist, der einen Ist-Abstand (d) zwischen den zwei sich bewegenden Fahrzeugen darstellt, und der Soll-Wert ein Wert ist, der einen Soll-Abstand (dm) zwischen den zwei sich bewegenden Fahrzeugen darstellt.
Abstandsteuerverfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Ist-Wert eine Abstandsabweichung (Δd = d – dm) zwischen dem Ist-Abstand (d) und dem Soll-Abstand (dm) ist und der Soll-Wert der Soll-Abstand (dm) ist.
Abstandssteuerverfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Ist-Wert ein Ist-Zeitintervall (T = d/V) ist, das durch Teilen des Ist-Abstands durch eine Fahrzeuggeschwindigkeit erzielt wird, und der Soll-Wert ein Soll-Zeitintervall (Tm = dm/V) ist, das durch Teilen des Soll-Abstands durch die Fahrzeuggeschwindigkeit erzielt wird.
Abstandssteuerverfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Ist-Wert eine Zeitintervallabweichung (ΔT = T – Tm) zwischen dem Ist-Zeitintervall (T) und dem Soll-Zeitintervall (Tm) ist und der Soll-Wert das Soll-Zeitintervall (Tm) ist.
Abstandssteuerverfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Soll-Steuerwert eine Soll-Beschleunigung ist.
Abstandssteuerverfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Soll-Steuerwert ein Soll-Drehmoment ist.
Abstandssteuerverfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Soll-Steuerwert eine Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit ist.
Abstandssteuerverfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass es durch ein Computersystem durchgeführt wird, in das ein Datenträger eingesetzt ist, auf dem das Verfahren in computerlesbarer Form gespeichert ist.