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Hintergrund
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung
zum Steuern einer Fahrgeschwindigkeit und insbesondere ein Verfahren
sowie eine Vorrichtung zum Steuern der gegenwärtigen Fahrzeuggeschwindigkeit,
die die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs darstellt, auf eine vom
Fahrer gewünschte
Sollgeschwindigkeit, um das Fahrzeug bei einer fest gelegten Fahrzeuggeschwindigkeit
zu halten.
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Eine
bekannte Fahrzeuggeschwindigkeitssteuervorrichtung der oben genannten
Gattung umfasst ein Berechnen einer Soll-Beschleunigung oder -Verzögerung aus
der Abweichung der gegenwärtigen
Fahrzeuggeschwindigkeit von einer vom Fahrer eingegebenen eingestellten
Geschwindigkeit sowie ein Steuern einer Drosselklappe aufgrund der Soll-Beschleunigung
oder -Verzögerung,
um die Fahrgeschwindigkeitssteuerung durchzuführen. Eine andere bekannte
Fahrzeuggeschwindigkeitssteuervorrichtung umfasst ein Berechnen
der Geschwindigkeit eines voraus fahrenden Fahrzeugs, die der gegenwärtigen Fahrzeuggeschwindigkeit
entspricht, aufgrund der gegenwärtigen
Fahrzeuggeschwindigkeit und der gegenwärtigen Beschleunigung, ein
Berechnen einer Sollbeschleunigung oder - verzögerung aufgrund der Abweichung
der Geschwindigkeit des voraus fahrenden Fahrzeugs von der vom Fahrer eingegebenen
eingestellten Geschwindigkeit und der Beschleunigung des voraus
fahrenden Fahrzeugs, und eine Steuerung eines Drosselklappenstellglieds aufgrund
der Soll-Beschleunigung oder -Verzögerung, um die Fahrgeschwindigkeitssteuerung
durchzuführen.
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Die
JP-A-9-86224 und JP-A-2000-108716 beschreiben Verfahren nach dem
Stand der Technik, die die oben erwähnten Vorrichtungen zur Fahrgeschwindigkeitssteuerung
betreffen.
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Da
jedoch die oben erwähnten
Steuervorrichtungen die Soll-Beschleunigung
oder -Verzögerung
aus der Fahrzeuggeschwindigkeitsabweichung (Abweichung der gegenwärtigen Fahrzeuggeschwindigkeit
von der eingestellten Geschwindigkeit) berechnen, um das Fahrzeug
im Sinne des Fahrens mit konstanter Geschwindigkeit zu steuern,
kann die Steuerung nicht immer auf den Fahrerwunsch reagieren. Es
wird zum Beispiel angenommen, dass der Fahrer eine eingestellte
Geschwindigkeit eingibt, die ein Überschwingen verursachen kann,
um die Fahrzeuggeschwindigkeit von Vn0 auf Vng, wie in
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8 dargestellt,
eventuell zu erhöhen.
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In
diesen Fall, da die Fahrzeuggeschwindigkeitsabweichung der gegenwärtigen Fahrzeuggeschwindigkeit
von der eingestellten Geschwindigkeit vom Zeitpunkt t1 in 8 graduell
erhöht
wird, wodurch eine entsprechende Erhöhung der gegenwärtigen Beschleunigung
zum Zeitpunkt t4 in 8 auf einen Maximalwert verursacht
wird, wird in diesem Fall die Beschleunigung vom Zeitpunkt t1 bis
zum Zeitpunkt t4 in 8 eher als langsam empfunden,
so dass der Fahrer ein unangenehmes Gefühl hat. Außerdem wird die Beschleunigung
im Zeitraum zwischen den Zeitpunkten t6 und t7 in 8 graduell verringert,
in dem die Fahrzeuggeschwindigkeitsabweichung zu sinken beginnt,
nachdem das Fahrzeug auf die maximale Beschleunigung beschleunigt
wurde (zwischen den Zeitpunkten t4 und t6 in 8), während die
Fahrzeuggeschwindigkeitsabweichung ständig einen positiven Wert aufweist,
und eine relativ große
Beschleunigung bis zum Zeitpunkt 7 in 8 aufrecht
erhalten wird, in dem die eingestellte Geschwindigkeit der gegenwärtigen Fahrzeugge schwindigkeit
entspricht, d. h., in dem die Fahrzeuggeschwindigkeitsabweichung
auf Null (Vs – Vn
= 0) sinkt, so dass eine nachfolgende Verzögerung verspätet wird
(t7 – t10).
Infolge dessen wird die gegenwärtige
Fahrzeuggeschwindigkeit gegenüber
der eingestellten Geschwindigkeit verzögern, so dass das Fahrzeug
als unangenehm empfunden wird.
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Die
US 4,939,675 offenbart eine Fahrzeuggeschwindigkeitssteuervorrichtung
gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 zum Steuern eines Fahrzeugs im Sinne des Fahrens
mit einer vom Fahrer gewünschten
eingestellten Geschwindigkeit, wobei die Vorrichtung aufweist: eine
Fahrzeuggeschwindigkeits-Erfassungseinrichtung zum Erfassen der
gegenwärtigen
Geschwindigkeit des Fahrzeugs, Einstelleinrichtungen, um dem Fahrer
den Betrieb bei einer gewünschten
eingestellten Geschwindigkeit zu ermöglichen, eine Geschwindigkeits-Speichereinrichtung
zum Speichern der eingestellten Geschwindigkeit, eine Einrichtung
zum Steuern eines Drosselstellglieds aufgrund einer Sollbeschleunigung/-Verzögerung,
um die Motorleistung zu erhöhen
oder zu verringern, und eine Soll-Beschleunigungs-/- Verzögerungsberechnungseinrichtung
zum Berechnen der Soll-Beschleunigung/-Verzögerung.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung entstand im Zusammenhang mit dem oben erwähnten Umstand
und es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Fahrzeuggeschwindigkeitssteuervorrichtung
vorzuschlagen, die in der Lage ist, die vom Fahrer eingegebene eingestellte
Geschwindigkeit an eine Soll-Beschleunigung oder -Verzögerung anzupassen,
um ein Fahrzeugverhalten zu erreichen, das dem Fahrerwunsch folgt.
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Um
die oben erwähnte
Aufgabe zu lösen wird
eine Fahrzeuggeschwindigkeitssteuervorrichtung gemäß dem Anspruch
1 vorgeschlagen.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
ein Blockschaltbild, das allgemein den Aufbau der Fahrzeuggeschwindigkeitssteuervorrichtung
gemäß einer
Ausführung
der vorliegenden Erfindung darstellt;
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2 ist
ein Blockschaltbild, das allgemein die Fahrzeuggeschwindigkeitssteuervorrichtung
gemäß 1 darstellt;
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3 ist
ein Zeitablaufdiagramm, das zur Berechnung einer Variablen Ss des
Eingangszustands der vom Fahrer eingestellten Geschwindigkeit verwendet
wird,
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4 ist
ein Blockschaltbild, das eine Soll-Beschleunigungs-/-Verzögerungsberechnungseinheit
bei einer ersten Ausführung
darstellt;
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5 ist
ein Blockschaltbild, das eine bei der ersten Ausführung verwendete
Soll-Beschleunigungs-/-Verzögerungstabelle
darstellt;
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6 ist
ein Blockschaltbild, das eine Soll-Beschleunigungs-/-Verzögerungsberechnungseinheit
bei einer zweiten Ausführung
darstellt;
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7 ist
eine Filterkonstantentabelle, die bei der zweiten Ausfüh rung verwendet
wird;
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8 ist
ein Zeitablaufdiagramm, das die eingestellte Geschwindigkeit, die
gegenwärtige
Fahrzeuggeschwindigkeit und die Soll-Beschleunigung/-Verzögerung während einer Fahrgeschwindigkeitssteuerung
gemäß dem Stand
der Technik darstellt;
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9 ist
ein Zeitablaufdiagramm, das die eingestellte Geschwindigkeit, die
gegenwärtige
Fahrzeuggeschwindigkeit und die Soll-Beschleunigung/-Verzögerung während einer Fahrgeschwindigkeitssteuerung
gemäß der vorliegenden
Erfindung darstellt;
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10 ist
eine graphische Darstellung, die die Kennlinie einer zweiten Fahrzeuggeschwindigkeitsabweichung
Vd1 bei der ersten Ausführung zeigt;
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11 ist
ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zur Verarbeitung einer Schaltereingangsfrequenzvariablen
Sf bei der ersten Ausführung
darstellt;
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12 ist
eine graphische Darstellung, die die Kennlinie einer Schaltereingangsfrequenzvariablen
Sfp bei der ersten Ausführung
darstellt;
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13 ist
ein Zeitablaufdiagramm, das zur Berechnung der Schaltereingangsfrequenzvariablen Sf
bei der ersten Ausführung
darstellt;
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14 ist
ein Zeitablaufdiagramm, das zur Berechnung der Soll-Beschleunigung/-Verzögerung aufgrund
der gegenwärtigen
Fahrzeuggeschwindigkeit Vn und der eingestellten Geschwindigkeit
Vs darstellt; und
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15 ist
ein Zeitablaufdiagramm, das zur Berechnung der Soll-Beschleunigung/-Verzögerung aufgrund
der gegenwärtigen
Fahrzeuggeschwindigkeit Vn und einer zweiten eingestellten Geschwindigkeit
Vs2 darstellt.
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Ausführliche
Beschreibung der Ausführungen
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Nachfolgend
wird die vorliegende Erfindung im Zusammenhang mit einer Ausführung unter
Bezugnahme auf die 1 bis 15 erläutert.
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1 ist
ein Blockschaltbild, das im Allgemeinen den Aufbau einer Fahrzeuggeschwindigkeitssteuervorrichtung
gemäß einer
Ausführung
der vorliegenden Erfindung darstellt. Ein Fahrzeuggeschwindigkeitssteuergerät 1 empfängt eine
Information von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 4 sowie
eine Information über
die vom Fahrer gewünschte
eingestellte Geschwindigkeit von einem Betriebsschalter 3,
berechnet die Soll-Beschleunigung/-Verzögerung, um die gegenwärtige Fahrzeuggeschwindigkeit
an die eingestellte Geschwindigkeit anzupassen und gibt die Soll-Beschleunigung/-Verzögerung an
ein Motorsteuergerät 5 aus.
Das Motorsteuergerät 5 steuert
einen Motor 7 sowie ein Drosselklappenstellglied 6 aufgrund
der vom Fahrzeuggeschwindigkeitssteuergerät 1 empfangenen Soll-Beschleunigung/-Verzögerung an,
um den Öffnungsgrad
einer Drosselklappe zu steuern, um dadurch die Leistung des Motors 7 zu
erhöhen
oder zu verringern.
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Wenn
ein Getriebe 9 gesteuert werden muss, gibt der Fahrzeuggeschwindigkeitssteuergerät 1 oder
das Motorsteuergerät 5 einen
Be fehl an ein Getriebesteuergerät 8 aus,
um eine Steuerung des Getriebes 9 durchzuführen.
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Nachfolgend
wird ein im Fahrzeuggeschwindigkeitssteuergerät 1 ablaufender Prozess
zum Bestimmen der Soll-Beschleunigung/-Verzögerung
im Zusammenhang mit den 2 und 3 beschrieben.
Bezug nehmend zunächst
auf 2 weist der Betriebsschalter 3 einen
Beschleunigungsschalter 12 und einen Verzögerungsschalter 13 auf,
mit denen der Fahrer die gewünschte
eingestellte Geschwindigkeit Vs eingibt. Die eingestellte Geschwindigkeit
Vs liegt zum Beispiel in Japan oft im Bereich von 40 bis 120 km/h.
Da die Niedriggeschwindigkeitssteuerung gegenwärtig Fahrten auf offenen Strassen
nicht unterstützen
kann, liegt die eingestellte Geschwindigkeit typischerweise zwischen
einem unteren Grenzwert von ungefähr 40 km/h und einem oberen
Grenzwert von ungefähr
110–120
km/h, im Hinblick auf Autobahnen, Bergauffahrten o. dgl.
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Wenn
der Fahrer den Beschleunigungsschalter 12 des Betriebsschalters 3 betätigt, wird
die eingestellte Geschwindigkeit Vs zum Beispiel um einen Geschwindigkeitsschritt
(in diesem Beispiel um 5 km/h) auf beispielsweise 80, 85, 90, 95,...
erhöht. Wenn
der Fahrer den Verzögerungsschalter 13 betätigt, wird
die eingestellte Geschwindigkeit um einen bestimmten Geschwindigkeitsschritt
(der dem Schritt bei der Geschwindigkeitserhöhung entsprechen oder sich
von ihm unterscheiden kann) verringert. Die resultierende Fahrzeuggeschwindigkeit
Vs wird in einer Speichereinheit 10 für die eingestellte Geschwindigkeit
gespeichert. Bei dieser Ausführung
wird die eingestellte Geschwindigkeit Vs um einen festen Geschwindigkeitsschritt
erhöht
oder verringert, wobei der Geschwindigkeitsschritt jedoch veränderlich
sein kann. Die Fahrzeuggeschwindigkeitssteuerung kann zum Beispiel
dem Fahrerwunsch folgen, wenn der Geschwindigkeitsschritt einer
Schaltereingangsfrequenzvariablen Sf entspricht, die später beschrieben wird.
Insbesondere wenn der Fahrer den Beschleunigungsschalter 12 oder
den Verzögerungsschalter 13 gedrückt hält, kann
die eingestellte Geschwindigkeit Vs in den ersten zwei Sekunden
in Schritten von 1 km/h und nachfolgend in Schritten von 5 km/h
erhöht oder
verringert werden.
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Als
nächstes
speichert die Speichereinheit 11 für den Eingangszustand der vom
Fahrer eingestellten Geschwindigkeit den Eingangszustand des Betriebsschalters 3 in
Abhängigkeit
von der Frequenz, mit der der Fahrer den Betriebsschalter 3 betätigt, sowie
in Abhängigkeit
davon, ob der Fahrer den Beschleunigungsschalter 12 oder
den Verzögerungsschalter 13 betätigt. Das
Fahrzeuggeschwindigkeitssteuergerät 1 bildet auch den
Wert der logischen ODER-Verknüpfung eines
Beschleunigungsschalter-Eingangssignals Sat und eines Verzögerungsschalter-Eingangssignals
Sdt, um eine Schaltereingangsvariable St(SatUSdt) zu erzeugen, und
erzeugt aufgrund der Zeitdauer der Schaltereingangsvariablen St
von einer abfallenden Flanke (AUS) zu einer ansteigenden Flanke
(EIN) eine Schaltereingangsfrequenzvariable Sf. Ein Verfahren zur
Verarbeitung der Schaltereingangsfrequenzvariablen Sf wird im Zusammenhang
mit den 11 bis 13 ausführlich erläutert. Ein
Flussdiagramm gemäß 11,
das die Verarbeitung der Schaltereingangsfrequenzvariablen Sf darstellt,
wird in jedem Steuerungszyklus wiederholt. In 11 wird
zunächst
bestimmt, ob die Schaltereingangsvariable St sich im „EIN"-Zustand befindet
(Schritt 100). Wenn sich die Schaltereingangsvariable St
im „EIN"-Zustand befindet,
wird als nächstes
bestimmt, ob sich der vorher gehende Wert (St vom vorherigen Zyklus)
Stn-1 der Schaltereingangsvariablen St im „AUS"-Zustand befindet (Schritt 106).
Wenn sich sich der vorher gehende Wert Stn-1 der Schaltereingangsvariablen
im „AUS"-Zustand befindet,
kann bestimmt werden, ob ein Übergang
der Schaltereingangsvariablen St von „AUS" zu „EIN" ermittelt wird, wie es zum Zeitpunkt
t1 in 13 der Fall ist. Somit wird
aufgrund der „AUS"-zu-„EIN"-Zeitdauervariablen Ct die Schaltereingangsfrequenz
Sfp p abgeleitet. 12 zeigt ein Beispiel einer
Kennlinie der Schaltereingangsfrequenz Sfp, die der Ausgangsgröße der „AUS"-zu-„EIN"-Zeitdauervariablen Ct im Schritt 107 in 11 entspricht.
Als nächstes
werden in 11 die Schaltereingangsfrequenzvariable
Sf durch die Schaltereingangsfrequenz Sfp ersetzt (Schritt 108) und
die „AUS"-zu-„EIN"-Zeitdauervariable
Ct gelöscht,
um wieder die Zeitdauer zwischen der abfallenden Flanke (AUS) und
der nächsten
ansteigenden Flanke (EIN) zu messen.
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Wenn
der vorher gehende Wert Stn-1 der Schaltereingangsvariablen im Schritt 106 in 1 den „EIN"-Zustand annimmt,
wird bestimmt, dass der Schaltereingang, wie ersichtlich ist, zwischen
den Zeitpunkten t5 und t6 in 13 im „EIN"-Zustand aufrecht
erhalten wird und die „AUS"-zu-„EIN"-Zeitdauervariable
Ct gelöscht
wird (Schritt 105), ohne dass die Schaltereingangsfrequenzvariable
Sf aktualisiert wird.
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Wenn
die Schaltereingangsvariable St im Schritt 100 in 11 den „AUS"-Zustand annimmt, wird
die Schaltereingangsfrequenz Sfp ähnlich wie im Schritt 107 (Schritt 102)
bestimmt. Nachfolgend wird bestimmt, ob die Schaltereingangsfrequenz
Sfp kleiner als die Schaltereingangsfrequenzvariable Sf ist (Schritt 103).
Wenn die Schaltereingangsfrequenz Sfp kleiner als die Schaltereingangsfrequenzvariable Sf
ist, wird fest gestellt, dass der Wert der Schaltereingangsfrequenzvariablen
Sf größer ist
als die gegenwärtige
Schaltereingangs frequenz Sfp, was dadurch verursacht wird, dass
der Betriebsschalter 3 nicht betätigt wurde, wie zwischen den
Zeitpunkten t3 und t4 in 13 erkennbar
ist. Dann wird die Schaltereingangsfrequenzvariable Sf durch die
Schaltereingangsfrequenz Sfp ersetzt. Außerdem wird die „AUS"-zu-„EIN"-Zeitdauervariable
Ct geändert,
um die Zeit kontinuierlich zu messen, während der Schalter im „AUS"-Zustand bleibt.
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Wenn
die Schaltereingangsfrequenz Sfp im Schritt 103 in 11 gleich
oder höher
als die Schaltereingangsfrequenzvariable Sf ist, bedeutet das, dass
der Schalter wie zwischen den Zeitpunkten t1 und t2 in 13 erkennbar
ist, unbetätigt
blieb, so dass für
die Schaltereingangsfrequenz Sf bis zur nächsten Ermittlung eines Umschaltens
des Schalters vom „AUS-„ in den „EIN"-Zustand kein Wert
festgelegt werden kann. Deswegen wird in diesem Fall die Schaltereingangsfrequenzvariable
Sf nicht aktualisiert.
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Nachfolgend
wird im Zusammenhang mit 3 ein Verfahren zum Erzeugen
einer Variablen des Eingangszustands der vom Fahrer eingestellten Geschwindigkeit
Ss aufgrund der Schaltereingangsfrequenzvariablen Sf beschrieben.
Zunächst
erzeugt das Fahrzeuggeschwindigkeitssteuergerät 1 eine Beschleunigungs-/Verzögerungsrichtungsvariable Sd
aufgrund eines Beschleunigungsschalter-Eingangssignals Sat und eines Verzögerungsschalter-Eingangssignals Sdt.
Die Beschleunigungs-/Verzögerungsrichtungsvariable
Sd nimmt den Zustand einer „1" an, wenn eine Beschleunigung
gewünscht wird,
und einer „–1", wenn eine Verzögerung gewünscht wird.
Außerdem
erzeugt das Fahrzeuggeschwindigkeitssteuergerät 1 die Variable des
Eingangszustands der vom Fahrer eingestellten Geschwindigkeit Ss,
die durch Multiplizieren der oben erwähnten Schaltereingangsfrequenzvariablen
Sf mit der Beschleunigungs-/Verzögerungsrichtungsvariablen
Sd berechnet wird.
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Nachfolgend
wird ein Verfahren zum Erzeugen der Soll-Beschleunigung/-Verzögerung im Zusammenhang mit 4 erläutert. Eine
Fahrzeuggeschwindigkeitsabweichung Vd kann aufgrund einer gegenwärtigen Fahrzeuggeschwindigkeit
Vn und der eingestellten Geschwindigkeit Vs gemäß der folgenden Formel berechnet
werden: Vd = Vs – Vn
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Wenn
die Soll-Beschleunigung/-Verzögerung
aufgrund der Fahrzeuggeschwindigkeitsabweichung Vd berechnet wird,
wird bei dieser Ausführung die
eingestellte Geschwindigkeit Vs in Schritten geändert, so dass eine sehr große Soll-Beschleunigung/-Verzögerung nur
zum Zeitpunkt der Änderung der
eingestellten Geschwindigkeit berechnet werden, wie in 14 gezeigt
wird, woraus sich ein schlechtes Fahrgefühl ergibt. Um diesen Nachteil
zu eliminieren wird die eingestellte Geschwindigkeit Vs bei dieser
Ausführung
gefiltert (in einem Block 33), um, wie in 4 dargestellt
ist, eine zweite eingestellte Geschwindigkeit Vs2 zu erzeugen, die
sich kontinuierlich verändert.
Diese zweite eingestellte Geschwindigkeit Vs2 wird zur Berechnung
der Soll-Beschleunigung/-Verzögerung
verwendet. Bei dieser Ausführung
wird die zweite eingestellte Geschwindigkeit Vs2 durch Verwendung
einer zweiten Fahrzeuggeschwindigkeitsabweichung Vd1 und der zweiten
eingestellten Geschwindigkeit Vs2_z1 vom vorher gehenden Steuerungszyklus
gemäß der folgenden
Formel berechnet: Vs2 = Vs2_z1 + Vd1
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Dabei
wird angenommen, dass die zweite eingestellte Geschwindigkeit Vs2
zu Beginn der Fahrzeuggeschwindigkeitssteuerung gleich Vs ist.
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Dieses
Verfahren erhöht
vorteilhaft die Auflösung
der eingestellten Geschwindigkeit, wodurch kontinuierliche Änderungen
der eingestellten Geschwindigkeit ermöglicht werden. Die zweite eingestellte
Geschwindigkeit, die übermäßig schnell
Vs folgt, würde
jedoch Vs2_z1 gleich Vs2 setzen, während die zweite eingestellte
Geschwindigkeit, die langsam Vs folgt, d. h., die eine langsame
Reaktion aufweist, verursachen würde,
dass der Fahrer einen Stress empfindet. Somit wird die eingestellte
Geschwindigkeit Vs gefiltert, um die gewünschte Ansprechcharakteristik
sicher zu stellen.
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10 zeigt
eine beispielhafte Kennlinie der zweiten Fahrzeuggeschwindigkeitsabweichung
Vd1, die eine Ausgangsgröße darstellt,
die der Fahrzeuggeschwindigkeitsabweichung Vd bei der Filterung 33 entspricht.
Die zweite Fahrzeuggeschwindigkeitsabweichung Vd1 ist auf Vd1H begrenzt,
wenn die Fahrzeuggeschwindigkeitsabweichung Vd gleich oder größer als
ein vorgegebener Grenzwert VdH ist, und auf eine zweite Fahrzeuggeschwindigkeitsabweichung
Vd1L, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeitsabweichung Vd gleich oder
kleiner als ein vorgegebener Grenzwert VdL ist, wodurch die Berechnung
einer übermäßig großen Soll-Beschleunigung/-Verzögerung verhindert
wird, wenn sich die eingestellte Geschwindigkeit Vs in Schritten ändert, wie
in 15 dargestellt ist. Weiterhin wird die zweite
Fahrzeuggeschwindigkeitsabweichung Vd2 gemäß der folgenden Glei chung berechnet
und die Soll-Beschleunigung/-Verzögerung wird von der zweiten
Fahrzeuggeschwindigkeitsabweichung Vd2 und der Eingangszustandsvariablen
Ss unter Verwendung einer Soll-Beschleunigungs-/-Verzögerungstabelle 30 abgeleitet: Vd2 = Vs2 – Vn
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Dabei
ist die Soll-Beschleunigungs-/-Verzögerungstabelle 30 eine
zweidimensionale Datentabelle, die, wie in 5 gezeigt
wird, auf der waagerechten Achse die zweite Fahrzeuggeschwindigkeitsabweichung
Vd2 und auf der senkrechten Achse die Variable des Eingangszustands
der vom Fahrer eingestellten Geschwindigkeit Ss aufweist, wobei
jedem Schnittpunkt (Koordinaten (Vd2, Ss)) eine bestimmte Soll-Beschleunigung/-Verzögerung zugeordnet
wird. Ein zwischen zwei Schnittpunkten liegender Wert wird durch
lineare Interpolation berechnet, während ein außerhalb
der Tabelle liegender Wert auf den letzten Wert innerhalb der Tabelle
beschränkt
wird.
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Nachfolgend
wird eine zweite Ausführung der
Fahrgeschwindigkeitssteuervorrichtung im Zusammenhang mit 6 und 7 erläutert. Während der
allgemeine Aufbau der zweiten Ausführung dem der ersten Ausführung entspricht,
wird bei der zweiten Ausführung
ein anderes Verfahren zur Berechnung der Soll-Beschleunigung/-Verzögerung verwendet.
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Wie
in 6 dargestellt ist, wird die Soll-Beschleunigung/-Verzögerung auf
die folgende Art und Weise berechnet. Die eingestellte Geschwindigkeit Vs
wird in einem Filterblock 14 gefiltert, um eine Fahrzeug-Sollgeschwindigkeit
Vc abzuleiten. Es wird eine Fahrzeuggeschwindigkeitsabweichung Vdf
der gegenwärtigen
Fahrzeug geschwindigkeit Vn von der Fahrzeug-Sollgeschwindigkeit
Vc berechnet und durch die Dauer Tn eines Steuerungszyklus geteilt, um
die Soll-Beschleunigung/-Verzögerung
abzuleiten: Vdf = Vc – Vn = Vdf × fn (wobei fn = 1/Tn)
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Eine
im Filterblock 14 verwendete Filterkonstante Tf(s) wird
einer zweidimensionalen Filterkonstanttabelle 31 entnommen,
die vom Absolutwert [Ss] der Variablen des Eingangszustands der
vom Fahrer eingestellten Geschwindigkeit sowie vom Absolutwert der
Fahrzeuggeschwindigkeitsabweichung [Vd] abhängig ist. Als Filterblock 14 wird
hier ein Tiefpassfilter erster Ordnung verwendet, so dass, wie in 7 dargestellt
ist, jedem Schnittpunkt der Tabelle eine bestimmte Zeitkonstante
Tf zugeordnet ist. Ein zwischen zwei Schnittpunkten liegender Wert
wird durch lineare Interpolation berechnet, während ein außerhalb
der Tabelle liegender Wert auf den letzten Wert innerhalb der Tabelle
beschränkt
wird.
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Wie
oben beschrieben wurde, legt die zweite Ausführung der Fahrzeuggeschwindigkeitssteuervorrichtung
fest, dass der Fahrer eine sprunghafte Beschleunigung wünscht, wenn
er den Beschleunigungsschalter 12 kontinuierlich betätigt, um
die eingestellte Geschwindigkeit zu erhöhen, und erzeugt dementsprechend
eine große
Beschleunigung/Verzögerung,
wie in 9 gezeigt ist, so dass das Fahrzeug die maximale
Beschleunigung in einer kürzeren Zeit
(zwischen den Zeitpunkten t1 und t3 in 8) als bei
dem Verfahren gemäß dem Stand
der Technik (zwischen t1 und t4) erreichen kann. Insbesondere kann
die Fahrzeuggeschwindigkeitssteuervorrichtung fest legen, dass der
Fahrer eine langsame Beschleunigung wünscht, wenn er den Verzögerungsschalter 12 über lange
Zeitintervalle kon tinuierlich betätigt, und kann im Gegenteil
fest legen, dass der Fahrer eine große Beschleunigung wünscht, wenn
er den Beschleunigungsschalter 12 in kurzen Zeitintervallen
kontinuierlich betätigt.
Auf diese Art wird der Absolutwert der Soll-Beschleunigung/-Verzögerung, wenn
der Fahrer den Betriebsschalter mit einer hohen Frequenz betätigt (d.
h., wenn der Fahrer die eingestellte Geschwindigkeit kontinuierlich ändert),
erhöht,
so dass die Reaktion des Fahrzeugverhaltens im Sinne einer Änderung
der eingestellten Geschwindigkeit schneller statt findet. Wenn der
Fahrer andererseits den Betriebsschalter mit einer niedrigen Frequenz
betätigt
(d. h., wenn der Fahrer die eingestellte Geschwindigkeit einmal ändert),
kann das Fahrzeugverhalten derart gesteuert werden, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit
durch eine Reduzierung des Absolutwertes der Soll-Beschleunigung/-Verzögerung (graduelle
Erhöhung
der Soll-Beschleunigung/-Verzögerung in
einem negativen Bereich) an die Änderung
der eingestellten Geschwindigkeit graduell angepasst wird.
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Zwischen
den Zeitpunkten t6 und t7 in 9, wo die
Fahrzeuggeschwindigkeitsabweichung Vd beginnt, sich zu verringern,
weist die Fahrzeuggeschwindigkeitsabweichung Vd ständig einen
positiven Wert auf (die eingestellte Geschwindigkeit ist höher als
die gegenwärtige
Fahrzeuggeschwindigkeit), so dass die Soll-Beschleunigung/-Verzögerung auch einen
positiven Wert aufweist. Zur Zeit der Betätigung des Verzögerungsschalters 13 (zum
Zeitpunkt t6 in 9) weist die Variable Ss des
Eingangszustands der vom Fahrer eingestellten Geschwindigkeit jedoch
einen großen
negativen Wert, so dass die Soll-Beschleunigung/-Verzögerung auf
einen kleineren Wert reduziert werden kann, woraus sich ein schneller Übergang
von der Beschleunigung zur Verzögerung
ergibt. Insbesondere kann unter der Voraussetzung, dass der Verzögerungsschalter 13 betätigt wird, wenn
der Fahrer eine große
Beschleunigung anfordert, mit einer höheren Wahrscheinlichkeit bestimmt
werden, dass der Fahrer eine große Verzögerung aus der Anforderung
einer großen
Beschleunigung anfordert, als wenn der Fahrer, der keinen Schalter
betätigt
hatte, den Verzögerungsschalter 13 betätigt. Diese
Situation kann von derjenigen Situation unterschieden werden, in
der der Fahrer, der keinen Schalter betätigt hatte, den Verzögerungsschalter
betätigt.
Somit kann die Soll-Beschleunigung/-Verzögerung, wie oben erläutert wurde,
in Reaktion auf eine Anforderung einer unverzüglichen Verzögerung,
die nach einer Anforderung einer großen Beschleunigung durchgeführt wurde,
auf einen kleineren Wert eingestellt werden, wodurch ermöglicht wird,
einen schnellen Übergang
von der Beschleunigung zur Verzögerung
zu erreichen. Infolge dessen kann die Fahrzeuggeschwindigkeitssteuervorrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung eine unbeabsichtigte Beschleunigung verhindern, die auch
in dem Fall entstehen könnte,
wenn der Fahrer den Verzögerungsschalter
betätigt,
wie sich beim Stand der Technik gezeigt hatte. Das Fahrzeug kann zum
Beispiel derart gesteuert werden, dass es unverzüglich verzögert, wie durch eine ausgezogene
Linie in 9 dargestellt ist, wenn der
Fahrer den Verzögerungsschalter
zwei mal betätigt,
während
das Fahrzeug gegenwärtig
mit 80 km/h fährt,
um die eingestellte Geschwindigkeit von 110 km/h auf 100 km/h zu ändern.
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Wie
oben beschrieben wurde, kann die Fahrzeuggeschwindigkeitssteuervorrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung eine Verzögerung
auch dann verringern, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeitsabweichung
einen negativen Wert aufweist (die eingestellte Geschwindigkeit
ist niedriger als die gegenwärtige
Fahrzeuggeschwindigkeit), um die Steuerung bei der Ermittlung einer
hohen Frequenz, mit der der Fahrer den Beschleunigungsschalter betätigt, zu
einem früheren
Zeitpunkt in die Beschleunigungsrichtung über zu leiten. Ähnlich kann
die Fahrzeuggeschwindigkeitssteuervorrichtung eine Beschleunigung
auch dann verringern, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeitsabweichung
einen positiven Wert aufweist (die eingestellte Geschwindigkeit
ist höher
als die gegenwärtige
Fahrzeuggeschwindigkeit), um die Steuerung bei der Ermittlung einer
hohen Frequenz, mit der der Fahrer den Verzögerungsschalter betätigt, zu
einem früheren
Zeitpunkt in die Verzögerungsrichtung über zu leiten.
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Da
die Soll-Beschleunigung/-Verzögerung aufgrund
der Art geändert
werden kann, wie der Fahrer den Betriebsschalter betätigt, kann
die Fahrzeuggeschwindigkeitssteuervorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung eine Fahrzeuggeschwindigkeitssteuerung durchführen, die
den Fahrerwunsch wiedergibt und das Fahrgefühl verbessert.
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Die
Fahrzeuggeschwindigkeitssteuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
kann eine träge
Beschleunigung, eine verspätete
Verzögerung u.
dgl. verbessern, die, wie bei dem in 8 dargestellten
Stand der Technik fest gestellt wurde, dem Fahrerwunsch entgegen
stehen, um eine Fahrzeuggeschwindigkeitssteuerung durchführen, die
dem Fahrerwunsch folgt.