DE102020108348A1

DE102020108348A1 - Fahrsteuerungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102020108348A1
Application number: DE102020108348.3A
Authority: DE
Inventors: Yoshiki MURAMATSU; Yosuke Hashimoto
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2019-03-20
Filing date: 2020-03-26
Publication date: 2020-09-24
Also published as: US20200307552A1; JP2020163890A; CN111746499A

Abstract

Ein Fahrsteuerungsvorrichtung (100) umfasst: eine Sensorinformationsbeschaffungseinheit (101), die dazu eingerichtet ist, einen Ausgabewert eines fahrzeuginternen Sensors (110) zu erfassen, der einen Gierratensensor (112) umfasst, der einen Istwert einer in dem Fahrzeug erzeugten Gierrate zu erfassen; eine Anweisungswertbestimmungseinheit (102), die dazu eingerichtet ist, einen Sollwert der in dem Fahrzeug zu erzeugenden Gierrate auf der Grundlage des Ausgabewertes zu bestimmen und einen Anweisungswert zu bestimmen, der an ein Stellglied (120) zu geben ist, das ein Verhalten des Fahrzeugs derart steuert, dass eine Differenz zwischen dem Istwert und dem Sollwert verringert wird; eine Kennparameterbeschaffungseinheit (103), die dazu eingerichtet ist, einen Kennparameter zu erfassen, der eine Eigenschaft einer Fahrbetätigung eines Fahrers auf der Grundlage der Differenz anzeigt; und eine Einstellungsausgabeeinheit (104), die dazu eingerichtet ist, den Anweisungswert entsprechend dem Kennparameter einzustellen und den eingestellten Anweisungswert an das Stellglied auszugeben.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die Offenbarung betrifft eine Fahrsteuerungsvorrichtung.
STAND DER TECHNIK
Im Stand der Technik wurden Studien über eine Technologie durchgeführt, um ein einem Fahrer zu einem Zeitpunkt einer Ausführung einer Stabilisierungssteuerung vermitteltes Gefühl von Unbehagen dadurch zu verringern, dass die Inkompatibilität zwischen dem Verhalten eines Fahrzeugs, das durch eine das Verhalten des Fahrzeugs stabilisierende Stabilisierungssteuerung automatisch umgesetzt wird, und dem Verhalten des Fahrzeugs unterdrückt wird, das durch die Fahrbetätigung des Fahrers manuell umgesetzt wird. Als eine solche Technologie ist eine Technologie zur Korrektur einer Sollroute, die als eine Route festgelegt ist, auf der ein Fahrzeug entsprechend einer auf der Grundlage einer Fahrbetätigung des Fahrers abgeschätzten Absicht des Fahrers fahren muss, und zur Ausführung der Stabilisierungssteuerung entlang der korrigierten Sollroute bekannt (siehe beispielsweise WO 2011 / 080 830 (Referenz 1)).
Da jedoch die vorstehend beschriebene Technologie auf der Annahme basiert, dass das Fahrzeug eine Konfiguration zur Berechnung der Sollroute aufweist, kann ein Fahrzeug mit einer einfachen Konfiguration ohne eine Komponente zur Berechnung der Sollroute die Technologie nicht realisieren.
Somit besteht ein Bedarf für eine Fahrsteuerungsvorrichtung, die dazu in der Lage ist, mit einer einfacheren Konfiguration eine Verringerung des Gefühls von Unbehagen umzusetzen, das einem Fahrer zu dem Zeitpunkt einer Ausführung einer Stabilisierungssteuerung vermittelt wird.
ERFINDUNGSZUSAMMENFASSUNG
Eine Fahrsteuerungsvorrichtung als ein Beispiel gemäß einer Ausgestaltung dieser Offenbarung umfasst eine Sensorinformationsbeschaffungseinheit, die dazu eingerichtet ist, einen Ausgabewert eines fahrzeuginternen Sensors zu beschaffen, der Informationen in Bezug auf ein Fahrzeug erfasst und zumindest einen Gierratensensor umfasst, der einen Istwert einer in dem Fahrzeug erzeugten Gierrate erfasst, eine Anweisungswertbestimmungseinheit, die dazu eingerichtet ist, einen Sollwert von zumindest der in dem Fahrzeug zu erzeugenden Gierrate auf der Grundlage des Ausgabewertes des fahrzeuginternen Sensors zu bestimmen und einen an ein Stellglied zu gebenden Anweisungswert zu bestimmen, der ein Verhalten des Fahrzeugs derart steuert, dass eine Differenz zwischen dem Istwert und dem Sollwert von zumindest der Gierrate verringert wird, eine Kennparameterbeschaffungseinheit, die dazu eingerichtet ist, einen Kennparameter zu beschaffen, der eine Eigenschaft einer Fahrbetätigung eines Fahrers des Fahrzeugs auf der Grundlage der Differenz zwischen dem Istwert und dem Sollwert von zumindest der Gierrate anzeigt, und eine Einstellungsausgabeeinheit, die dazu eingerichtet ist, den Anweisungswert entsprechend dem Kennparameter einzustellen und den eingestellten Anweisungswert an das Stellglied auszugeben.
Auch falls es keine Komponente zur Berechnung einer Sollroute gibt, kann gemäß der vorstehend beschriebenen Fahrsteuerungsvorrichtung auf der Grundlage der Differenz zwischen dem Istwert und dem Sollwert von zumindest der Gierrate ein Anweisungswert zur Stabilisierung des Fahrzeugverhaltens durch Verringerung der Differenz entsprechend der Charakteristik einer Fahrbetätigung des Fahrers eingestellt und an das Stellglied gegeben werden. Somit kann eine Verringerung des Gefühls von Unbehagen, das dem Fahrer zu dem Zeitpunkt einer Ausführung einer Stabilisierungssteuerung vermittelt wird, mit einer einfacheren Konfiguration umgesetzt werden.
In der Fahrsteuerungsvorrichtung kann die Sensorinformationsbeschaffungseinheit einen Ausgabewert des fahrzeuginternen Sensors beschaffen, der zusätzlich zu dem zumindest einen Gierratensensor einen Lenksensor umfasst, der einen Betrag einer Lenkbetätigung zur Änderung eines Lenkwinkels des Fahrzeugs bei der Fahrbetätigung des Fahrers erfasst, und die Kennparameterbeschaffungseinheit kann als den Kennparameter eine Kombination von drei Parametern τ_L, τ_h und h beschaffen, die einen Wert einer durch die nachstehende Gleichung (2) repräsentierten Bewertungsfunktion J auf der Grundlage eines durch die nachstehende Gleichung (1) repräsentierten Modells minimiert. Gemäß dieser Konfiguration kann ein geeigneter Kennparameter auf der Grundlage von Gleichungen leicht beschafft werden. $δ (s) = - \frac{h}{1 + τ_{L} s} {(1 + τ_{h} s) ϒ (s) - ϒ_{O L} (s)}$
$J = \int_{O}^{T} {[δ * + τ_{L} \frac{d δ *}{d t} + h (γ * - γ_{O L}) + λ \frac{d γ *}{d t}]}^{2} d t$
Hierbei ist δ ein Istwert des Betrags der Lenkbetätigung des Fahrers, γ ist der Istwert der Gierrate, γ_OL ist der Sollwert der Gierrate, τ_L ist eine Totzeit, die eine Verzögerung einer Reaktion des Fahrers bei der Fahrbetätigung anzeigt, τ_h ist eine Vorhersagezeit, die angibt, wie weit voraus ein Fahrer die Fahrbetätigung durchführen soll, h ist eine Proportionalitätskonstante, λ ist ein Produkt aus der Vorhersagezeit und der Proportionalitätskonstante, und δ* und γ* sind jeweils Istwerte des Betrags des Lenkvorgangs bzw. des Istwerts der Gierrate als Funktion der Zeit.
In diesem Fall kann die Kennparameterbeschaffungseinheit dazu eingerichtet sein, als den Kennparameter die Kombination der drei Parameter τ_L, τ_h und h zu beschaffen, die den Wert der Auswertungsfunktion J in einem Abschnitt minimiert, in dem sich der Istwert der Gierrate zur Annäherung an den Sollwert ändert. Entsprechend dieser Konfiguration kann der Kennparameter entsprechend der Eigenschaft der vorstehenden Gleichung genau beschafft werden, dass ein Berechnungsergebnis in dem Abschnitt besonders signifikant ist, in dem sich der Istwert der Gierrate zur Annäherung an den Sollwert ändert.
Ferner kann in der Fahrsteuerungsvorrichtung die Einstellungsausgabeeinheit den Anweisungswert entsprechend dem Kennparameter derart einstellen, dass eine Antriebsmenge des Stellglieds mit größerer Fähigkeit der Fahrbetätigung des Fahrers verringert ist. Entsprechend dieser Konfiguration kann das Gefühl von Unbehagen, das dem Fahrer zu dem Zeitpunkt einer Ausführung einer Stabilisierungssteuerung vermittelt wird, entsprechend dem Fähigkeitsniveau einer Fahrbetätigung eines Fahrers angemessen verringert werden.
Figurenliste
Die vorstehenden und zusätzliche Merkmale und Eigenschaften dieser Offenbarung sind aus der nachstehenden ausführlichen Beschreibung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung ersichtlich, wobei:

1 eine exemplarische und schematische Blockdarstellung zeigt, die eine Konfiguration einer Fahrsteuerungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht;
2 eine exemplarische und schematische Darstellung zeigt, die ein Beispiel einer Einstellungskoeffizientenkarte gemäß dem Ausführungsbeispiel veranschaulicht;
3 ein exemplarisches und schematisches Ablaufdiagramm zeigt, das eine Serie von Verarbeitungen veranschaulicht, die für eine Fahrzeugstabilisierungssteuerung durch die Fahrsteuerungsvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel ausgeführt werden; und
4 eine exemplarische und schematische Darstellung zeigt, die ein Beispiel des Verhaltens eines Fahrzeuges veranschaulicht, das als Ergebnis einer Stabilisierungssteuerung durch die Fahrsteuerungsvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel umgesetzt wird.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Nachstehend sind die vorliegend offenbarten Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. Die Konfigurationen der nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele und die durch die Konfigurationen bereitgestellten Aktionen und Wirkungen sind lediglich Beispiele und beschränken sich nicht auf die nachstehende Beschreibung.
1 zeigt eine exemplarische Blockdarstellung, die eine Konfiguration eines Fahrsteuerungssystems mit einer Fahrsteuerungsvorrichtung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel zeigt. Das Fahrsteuerungssystem ist in einem Fahrzeug als ein System zur Steuerung des Fahrzustands des Fahrzeugs angebracht. Das Fahrzeug ist beispielsweise ein vierrädriges Fahrzeug, jedoch kann eine Technologie des Ausführungsbeispiels auch auf andere allgemeine Fahrzeuge als das vierrädrige Fahrzeug angewendet werden.
Gemäß 1 umfasst das Fahrsteuerungssystem die für die Steuerung des Fahrsteuerungssystems zuständige Fahrsteuerungsvorrichtung 100, einen fahrzeugbezogene Informationen erfassenden fahrzeuginternen Sensor 110 und ein das Verhalten des Fahrzeugs steuerndes Stellglied 120.
Die Fahrsteuerungsvorrichtung 100 ist als (Mikro-)Computer mit einer Hardware wie etwa einem Prozessor oder einem Speicher eingerichtet. Falls beispielsweise das Verhalten des Fahrzeugs instabil ist, beschafft die Fahrsteuerungsvorrichtung 100 Sensorinformationen als einen Ausgabewert des fahrzeuginternen Sensors 110 und steuert das Stellglied 120 auf der Grundlage der beschafften Sensorinformationen, wodurch eine Stabilisierungssteuerung zur Stabilisierung des Fahrzeugverhaltens ausgeführt wird.
Eine Stabilisierungssteuerung ist beispielsweise eine Lagesteuerung, die die Lage eines Fahrzeugs beim Fahren stabilisiert, falls die Lage des Fahrzeugs instabil ist. Beispiele für eine Lagesteuerung können eine Seitenschlupfunterdrückungssteuerung, die den Gierwinkel eines Fahrzeugs zur Unterdrückung eines Seitenschlupfs des Fahrzeugs wie etwa ein Unter- oder Übersteuern zu dem Zeitpunkt einer Kurvenfahrt stabilisiert, oder eine Roll- und Nicksteuerung sein, die den Roll- und Nickwinkel eines Fahrzeugs stabilisiert.
Einzelheiten der durch die Fahrsteuerungsvorrichtung 100 ausgeführten Steuerung gemäß dem Ausführungsbeispiel sind nachstehend ausführlicher beschrieben, und somit ist eine weitere Beschreibung dessen hier weggelassen.
Der fahrzeuginterne Sensor 110 umfasst einen Geschwindigkeitssensor 111, der die Geschwindigkeit des Fahrzeugs (genauer gesagt, die Rotationsgeschwindigkeit von Rädern) erfasst, einen Gierratensensor 112, der eine in dem Fahrzeug erzeugte Gierrate erfasst, einen Beschleunigungssensor 113, der die in dem Fahrzeug erzeugten Längs- und Querbeschleunigungen erfasst, und einen Lenksensor 114, der eine Lenkbetätigung (die Menge einer Lenkbetätigung) erfasst, die in einer Fahrbetätigung eines Fahrers für das Fahrzeug enthalten ist.
Ferner umfasst das Stellglied 120 eine Vorderradlenkvorrichtung 121, die den Lenkwinkel eines Vorderrads des Fahrzeugs steuert, eine Hinterradlenkvorrichtung 122, die den Lenkwinkel eines Hinterrads des Fahrzeugs steuert, eine Bremsvorrichtung 123, die einen Bremsmechanismus steuert, der eine Bremskraft auf das Fahrzeug ausübt, und eine Antriebsvorrichtung 124, die einen Antriebsmechanismus steuert, der eine Antriebskraft auf das Fahrzeug ausübt.
Bei dem Ausführungsbeispiel kann der fahrzeuginterne Sensor 110 als ein fahrzeugbezogene Informationen erfassender Sensor einen anderen als die vorstehend beschriebenen in 1 dargestellten vier Sensoren enthalten, sofern er zumindest den Gierratensensor 112 (und den Lenksensor 114) umfasst. Beispiele des anderen Sensors können einen Beschleuniger- und einen Bremssensor, die jeweils einen (die Menge einer) Beschleuniger- bzw. einer Bremsbetätigung erfassen, die in einer Fahrbetätigung eines Fahrers für das Fahrzeug enthalten sind, oder einen Motordrehzahlsensor (bzw. RPM-Sensor) umfassen, der die Drehzahl eines Motors als einem Fahrzeugantriebsmechanismus erfasst.
In ähnlicher Weise kann das Stellglied 120 bei dem Ausführungsbeispiel eine andere als die vorstehend beschriebenen in 1 dargestellten vier Vorrichtungen enthalten, solange die Vorrichtung das Verhalten des Fahrzeugs unter der Steuerung der Fahrsteuerungsvorrichtung 100 steuert. Beispiele für die andere Vorrichtung können eine Lenkvorrichtung sein, die die Lenkung des Fahrzeugs steuert, eine Aufhängungsvorrichtung, die die Aufhängung des Fahrzeugs steuert, oder eine Stabilisierungsvorrichtung, die einen Stabilisator des Fahrzeugs steuert.
Übrigens wurden im Stand der Technik Studien über eine Technologie durchgeführt, die ein Gefühl von Unbehagen, das einem Fahrer zu dem Zeitpunkt einer Ausführung einer Stabilisierungssteuerung vermittelt wird, durch eine Unterdrückung der Inkompatibilität zwischen dem Verhalten eines Fahrzeugs, das durch die Stabilisierungssteuerung automatisch umgesetzt wird, und dem Verhalten des Fahrzeugs verringert, das durch die Fahrbetätigung des Fahrers manuell umgesetzt wird. Als eine solche Technologie ist eine Technologie zur Korrektur einer als Route eingestellten Sollroute, auf der ein Fahrzeug entsprechend der auf der Grundlage einer Fahrbetätigung eines Fahrers abgeschätzten Absicht des Fahrers fahren muss, und zur Ausführung einer Stabilisierungssteuerung entlang der korrigierten Sollroute bekannt.
Da jedoch die vorstehend beschriebene herkömmliche Technologie auf der Annahme beruht, dass das Fahrzeug eine Konfiguration zur Berechnung der Sollroute aufweist, kann ein Fahrzeug mit einer einfachen Konfiguration, die keine Komponente zur Berechnung der Sollroute aufweist, die Technologie nicht realisieren.
Indem bei dem Ausführungsbeispiel der Fahrsteuerungsvorrichtung 100 die nachstehend beschriebenen Funktionen gegeben werden, wird daher mit einer einfacheren Konfiguration eine Verringerung des Gefühls von Unbehagen umgesetzt, das dem Fahrer zu dem Zeitpunkt einer Ausführung einer Stabilisierungssteuerung vermittelt wird.
Das heißt, die Fahrsteuerungsvorrichtung 100 gemäß dem Ausführungsbeispiel umfasst als Funktionen zur Realisierung der vorstehend beschriebenen Wirkungen eine Sensorinformationsbeschaffungseinheit 101, eine Anweisungswertbestimmungseinheit 102, eine Kennparameterbeschaffungseinheit (bzw. Beschaffungseinheit für einen charakteristischen Parameter) 103 und eine Einstellungsausgabeeinheit 104. Diese Funktionen werden beispielsweise als Ergebnis eines Lesens und eines Ausführens eines in einem Speicher gespeicherten Programms durch einen Prozessor der Fahrsteuerungsvorrichtung 100 umgesetzt. Bei dem Ausführungsbeispiel können einige oder alle der Funktionen der Fahrsteuerungsvorrichtung 100 lediglich durch eine dedizierte Hardware (Schaltung) umgesetzt werden.
Die Sensorinformationsbeschaffungseinheit 101 beschafft Sensorinformationen als einen Ausgabewert des fahrzeuginternen Sensors 110. Gemäß der vorstehenden Beschreibung umfassen die Sensorinformationen die Fahrzeuggeschwindigkeit als einen Ausgabewert des Geschwindigkeitssensors 111, die Gierrate des Fahrzeugs als einen Ausgabewert des Gierratensensors 112, die Längs- und Querbeschleunigungen des Fahrzeugs als einen Ausgabewert des Beschleunigungssensors 113 oder den Betrag einer Lenkbetätigung eines Fahrers als einen Ausgabewert des Lenksensors 114. In der nachstehenden Beschreibung können diese Ausgabewerte als Istwerte in dem Sinne von Werten ausgedrückt werden, die den tatsächlichen Zustand des Fahrzeugs angeben.
Die Anweisungswertbestimmungseinheit 102 bestimmt einen an das Stellglied 120 zu gebenden Anweisungswert, um eine Stabilisierungssteuerung auf der Grundlage der durch die Sensorinformationsbeschaffungseinheit 101 beschafften Sensorinformationen umzusetzen. Zum Beispiel bestimmt die Anweisungswertbestimmungseinheit 102 einen Sollwert aus vorstehend beschriebenen verschiedenen Arten von fahrzeugbezogenen Informationen, der bei einer Stabilisierungssteuerung umgesetzt werden soll, einschließlich eines Sollwertes der in dem Fahrzeug zu erzeugenden Gierrate, auf der Grundlage eines Istwertes von vorstehend beschriebenen verschiedenen Arten von fahrzeugbezogenen Informationen, die als die Sensorinformation erlangt sind, einschließlich eines Istwertes der Gierrate des Fahrzeugs, und bestimmt einen an das Stellglied 120 zu gebenden Anweisungswert, sodass die Differenz zwischen dem Sollwert und dem Istwert verringert wird.
Die Kennparameterbeschaffungseinheit (bzw. Beschaffungseinheit für einen charakteristischen Parameter) 103 beschafft einen Kennparameter (bzw. charakteristischen Parameter), der die Charakteristik (Merkmal) einer Fahrbetätigung eines Fahrers des Fahrzeugs als einen zu berücksichtigenden Parameter angibt, um die Inkompatibilität zwischen dem durch die Stabilisierungssteuerung automatisch umgesetzten Verhalten des Fahrzeugs und dem durch eine Fahrbetätigung eines Fahrers manuell umgesetzten Verhalten des Fahrzeugs zu unterdrücken.
Hierbei ist im Allgemeinen als eine Technologie zur Abschätzung der Charakteristik (Merkmal) einer Fahrbetätigung eines Fahrers eine Technologie zur Beschaffung einer Kombination von drei Parametern τ_L', τ_h' und h' als einem Kennparameter bekannt, die eine durch die nachstehende Gleichung (4) repräsentierte Bewertungsfunktion J' auf der Grundlage eines durch die nachstehende Gleichung (3) repräsentierten vorausschauenden Modells minimiert. $δ (s) = - \frac{h'}{1 + τ_{L}' s} {(1 + τ_{h}' s) y (s) - y_{O L} (s)}$
$J' = \int_{O}^{T} {[δ * + τ_{L}' \frac{d δ *}{d t} + h' (y * - y_{O L}) + λ' \frac{d y *}{d t}]}^{2} d t$
In den vorstehenden beiden Gleichungen ist δ ein Istwert des Betrags einer Lenkbetätigung zur Änderung des Lenkwinkels des Fahrzeugs während einer Fahrbetätigung eines Fahrers, y_OL ist der Sollwert einer Querverschiebung des Fahrzeugs entlang der Sollroute des Fahrzeugs, y ist der Istwert einer Querverschiebung des Fahrzeugs, τ_L' ist die Totzeit, die die Verzögerung einer Reaktion eines Fahrers bei einer Fahrbetätigung anzeigt, τ_h' ist die Vorhersagezeit, die anzeigt, wie weit voraus der Fahrer die Fahrbetätigung durchführen soll, h' ist eine Proportionalitätskonstante, λ' ist ein Produkt aus der Vorhersagezeit und der Proportionalitätskonstante, und δ* und y* sind jeweils Istwerte des Betrags einer Lenkbetätigung bzw. des Istwerts einer tatsächlichen Querverschiebung des Fahrzeugs als Funktion der Zeit.
Da das vorausschauende Modell auf der Annahme basiert, dass die Differenz zwischen einem Sollwert und einem Istwert einer Querverschiebung des Fahrzeugs erlangt werden kann, ist aus den vorstehenden beiden Gleichungen ersichtlich, dass es sich dabei um eine Technologie handelt, die in einem Fahrzeug mit einer einfachen Konfiguration, das keine Komponente zur Berechnung einer Sollroute aufweist, möglicherweise nicht umgesetzt werden kann.
Wie vorstehend beschrieben, besteht eine Aufgabe des Ausführungsbeispiels jedoch darin, eine Technologie bereitzustellen, die in einem Fahrzeug mit einer einfachen Konfiguration ohne Komponenten zur Berechnung einer Sollroute umgesetzt werden kann.
Daher haben die Erfinder als Ergebnis ernsthafter Untersuchungen auf der Grundlage von Experimenten festgestellt, dass ein geeigneter Kennparameter, der zu einem durch das vorausschauende Modell erlangten Kennparameter äquivalent ist, auch durch ein Modell erfasst werden kann, das die Querverschiebung des Fahrzeugs in dem vorausschauenden Modell durch die Gierrate des Fahrzeugs ersetzt.
Das heißt, bei dem Ausführungsbeispiel beschafft die Kennparameterbeschaffungseinheit 103 als einen Kennparameter eine Kombination von drei Parametern τ_L, τ_h und h, die den Wert einer durch die nachstehende Gleichung (6) repräsentierten Bewertungsfunktion J auf der Grundlage eines durch die nachstehende Gleichung (5) repräsentierten Modells als einer Analogie des vorausschauenden Modells minimiert. Die Beschaffung des Kennparameters wird in einem vorbestimmten Steuerungszyklus wiederholt (periodisch) ausgeführt, während die Stabilisierungssteuerung ausgeführt wird. $δ (s) = - \frac{h}{1 + τ_{L} s} {(1 + τ_{h} s) ϒ (s) - ϒ_{O L} (s)}$
$J = \int_{O}^{T} {[δ * + τ_{L} \frac{d δ *}{d t} + h (γ * - γ_{O L}) + λ \frac{d γ *}{d t}]}^{2} d t$
Hierbei ist in den vorstehenden beiden Gleichungen δ der Istwert des Betrags einer Lenkbetätigung eines Fahrers, γ ist der Istwert der Gierrate, γ_OL ist der Sollwert der Gierrate, τ_L ist die Totzeit, die die Verzögerung einer Reaktion eines Fahrers bei einer Fahrbetätigung anzeigt, τ_h ist die Vorhersagezeit, die angibt, wie weit voraus der Fahrer die Fahrbetätigung durchführen soll, h ist eine Proportionalitätskonstante, λ ist ein Produkt aus der Vorhersagezeit und der Proportionalitätskonstante, und δ* und γ* sind jeweils die Istwerte des Betrags einer Lenkbetätigung bzw. des Istwerts der Gierrate als eine Funktion der Zeit.
Die vorstehende Gleichung (5) entspricht einer Übertragungsfunktion eines Verzögerungssystems erster Ordnung und somit ist es vorstellbar, dass sie insbesondere in einem Abschnitt bedeutsam ist, in dem sich γ ändert, um sich aufgrund von dessen Charakteristik an γ_OL anzunähern (zu konvergieren). Somit beschafft die Kennparameterbeschaffungseinheit 103 als einen Kennparameter eine Kombination von drei Parametern τ_L, τ_h und h, die den Wert der vorstehenden Bewertungsfunktion J in dem Abschnitt minimiert, in dem sich der Istwert der Gierrate zur Annäherung an den Sollwert ändert. Gemäß der nachstehenden Beschreibung wird bei dem Ausführungsbeispiel grundsätzlich nur dann ein Kennparameter für eine Steuerung verwendet, falls eine Änderung des wiederholt erfassten Kennparameters innerhalb eines vorbestimmten Bereichs konvergiert und der Kennparameter (im Wesentlichen) bestimmt ist.
Übrigens kann der Kennparameter als ein Parameter, der das Fähigkeitsniveau einer Fahrbetätigung eines Fahrers angibt, durch eine vorbestimmte Berechnung unter Verwendung einer auf der Grundlage von Experimenten ermittelten Karte (bzw. einem Kennfeld) umgewandelt werden. Im Allgemeinen ist es denkbar, dass ein Fahrer mit einem niedrigen Fähigkeitsniveau nicht leicht ein Gefühl von Unbehagen empfindet, selbst wenn das Verhalten des Fahrzeugs zunimmt, das durch die Stabilisierungssteuerung automatisch umgesetzt wird, und dass ein Fahrer mit einem hohen Fähigkeitsniveau leicht ein Gefühl von Unbehagen aufgrund des Unterschieds zu dem durch eine Fahrbetätigung manuell umgesetzten Verhalten des Fahrzeugs empfindet, falls das durch die Stabilisierungssteuerung automatisch umgesetzte Verhalten des Fahrzeugs zunimmt.
Daher stellt bei dem Ausführungsbeispiel die Einstellungsausgabeeinheit 104 den durch die Anweisungswertbestimmungseinheit 102 bestimmten Anweisungswert entsprechend dem von der Kennparameterbeschaffungseinheit 103 beschafften Kennparameter so ein, dass die Antriebsmenge des Stellglieds 120 mit zunehmender Fähigkeit eines Fahrers verringert wird, und gibt den eingestellten Anweisungswert an das Stellglied 120 aus.
Genauer gesagt weist die Einstellungsausgabeeinheit 104 eine Einstellungskoeffizientenkarte 104a gemäß 2 auf, die eine Entsprechung zwischen dem Fähigkeitsniveau einer Fahrbetätigung eines Fahrers und einem Einstellungskoeffizienten zeigt, mit dem der Anweisungswert multipliziert wird.
2 zeigt eine exemplarische und schematische Darstellung, die ein Beispiel der Einstellungskoeffizientenkarte 104a gemäß dem Ausführungsbeispiel zeigt. In 2 repräsentiert die horizontale Achse das Fähigkeitsniveau einer Fahrbetätigung eines Fahrers, und die vertikale Achse repräsentiert einen Einstellungskoeffizienten, mit dem der Anweisungswert multipliziert wird.
Gemäß 2 ist die Einstellungskoeffizientenkarte 104a derart eingestellt, dass der Koeffizient umso kleiner ist, je größer das Fähigkeitsniveau einer Fahrbetätigung eines Fahrers ist, und derart eingestellt, dass der Koeffizient umso größer ist, je kleiner das Fähigkeitsniveau einer Fahrbetätigung eines Fahrers ist (siehe durchgezogene Linie L201). Somit kann die Einstellung des Anweisungswerts entsprechend dem Fähigkeitsniveau einer Fahrbetätigung eines Fahrers ausgeführt werden, und der eingestellte Anweisungswert kann an das Stellglied 120 gegeben werden, um ein Gefühl von Unbehagen zu verringern, das dem Fahrer zu dem Zeitpunkt einer Ausführung einer Stabilisierungssteuerung vermittelt wird.
Das heißt, bei dem Ausführungsbeispiel bestimmt die Einstellungsausgabeeinheit 104 zunächst das Fähigkeitsniveau des Fahrers durch eine vorbestimmte Berechnung gemäß dem von der Kennparameterbeschaffungseinheit 103 beschafften Kennparameter. Nachfolgend bestimmt die Einstellungsausgabeeinheit 104 einen Koeffizienten, mit dem der von der Anweisungswertbestimmungseinheit 102 ermittelte Anweisungswert unter Bezugnahme auf die Einstellungskoeffizientenkarte 104a unter Verwendung des Fähigkeitsniveaus des Fahrers als einem Argument multipliziert wird. Nachfolgend stellt die Einstellungsausgabeeinheit 104 den Anweisungswert durch Multiplikation des Anweisungswerts mit dem Koeffizienten ein, und gibt den eingestellten Anweisungswert an den Stellglied 120 aus.
Wie aus den vorstehenden Gleichungen (5) und (6) ersichtlich ist, ändert sich der Kennparameter von Natur aus, um mit der Zeit zu konvergieren. Da ferner der Kennparameter ein Parameter ist, der die Charakteristik einer Fahrbetätigung eines Fahrers anzeigt und im Grunde ein eindeutiger Wert für jeden Fahrer ist, ändert sich der Kennparameter nicht wesentlich, solange nicht ein Fahrerwechsel auftritt.
Zurückkommend auf 1 enthält die Einstellungsausgabeeinheit 104 bei dem Ausführungsbeispiel somit eine Einstellungskoeffizientenspeichereinheit 104b als einen Speicher, in dem ein Einstellungskoeffizient für den von der Anweisungswertbestimmungseinheit 102 bestimmten Anweisungswert gespeichert ist. Ein vorbestimmter Koeffizient (Anfangswert) wird in der Einstellungskoeffizientenspeichereinheit 104b beispielsweise in einem Anfangszustand gespeichert, bevor die Stabilisierungssteuerung initialisiert wird.
Bei dem Ausführungsbeispiel beschafft die Einstellungsausgabeeinheit 104 einen Einstellungskoeffizienten auf der Grundlage der Einstellungskoeffizientenkarte 104a, falls eine Änderung des Kennparameters im Wesentlichen konvergiert und der Kennparameter nach einer Initialisierung einer Stabilisierungssteuerung bestimmt wird, aktualisiert den in der Einstellungskoeffizientenspeichereinheit 104b gespeicherten Anfangswert mit dem beschafften Koeffizienten und stellt den Anweisungswert auf der Grundlage des aktualisierten Koeffizienten ein. Nachdem der Einstellungskoeffizient aktualisiert wurde, stellt die Einstellungsausgabeeinheit 104 nachfolgend den Anweisungswert unter Verwendung des beim letzten Mal erfassten Einstellungskoeffizienten ein, d.h. des in der Einstellungskoeffizientenspeichereinheit 104b gespeicherten Einstellungskoeffizienten, ohne erneut auf die Einstellungskoeffizientenkarte 104a Bezug zu nehmen. Somit ist es möglich, eine wiederholte Ausführung einer Verarbeitung unter Verwendung der Einstellungskoeffizientenkarte 104a zu unterdrücken, auch nachdem es berücksichtigt werden kann, dass es nicht notwendig ist, einen neuen Einstellungskoeffizienten zu beschaffen, da der Kennparameter bestimmt ist, wodurch sich eine Verarbeitungslast verringern kann.
Bei dem Ausführungsbeispiel stellt indessen die Einstellungsausgabeeinheit 104 den Anweisungswert auf der Grundlage des in der Einstellungskoeffizientenspeichereinheit 104b gespeicherten Anfangswerts ein, ohne sich auf die Einstellungskoeffizientenkarte 104a zu beziehen, falls eine Änderung des Kennparameters nicht konvergiert und der Kennparameter auch nach einer Initialisierung der Stabilisierungssteuerung nicht bestimmt ist. Dadurch ist es möglich, die Ausführung einer fehlerhaften Einstellung auf der Grundlage von unbestimmten Kennparametern zu unterdrücken.
Auf der Grundlage der vorstehenden Konfiguration führt die Fahrsteuerungsvorrichtung 100 gemäß dem Ausführungsbeispiel eine Verarbeitung gemäß dem Ablaufdiagramm in 3 aus, wie nachstehend dargestellt ist.
3 zeigt ein exemplarisches und schematisches Ablaufdiagramm, das eine Reihe von Verarbeitungen veranschaulicht, die für eine Fahrzeugstabilisierungssteuerung durch die Fahrsteuerungsvorrichtung 100 gemäß dem Ausführungsbeispiel ausgeführt werden. Die in 3 dargestellte Serie von Verarbeitungen wird in einem vorbestimmten Steuerungszyklus wiederholt (periodisch) ausgeführt.
Gemäß 3 beschafft bei dem Ausführungsbeispiel in Schritt S301 die Sensorinformationsbeschaffungseinheit 101 der Fahrsteuerungsvorrichtung 100 zunächst Sensorinformationen als einen Ausgabewert des fahrzeuginternen Sensors 110.
Nachfolgend bestimmt in Schritt S302 die Anweisungswertbestimmungseinheit 102 der Fahrsteuerungsvorrichtung 100 einen Anweisungswert, der an das Stellglied 120 zu geben ist, um auf der Grundlage der in Schritt S301 beschafften Sensorinformationen eine Stabilisierungssteuerung umzusetzen. Genauer gesagt, bestimmt die Anweisungswertbestimmungseinheit 102 einen Sollwert von verschiedenen Arten von fahrzeugbezogenen Informationen, die bei der Stabilisierungssteuerung auf der Grundlage eines Istwerts von verschiedenen Arten von fahrzeugbezogenen Informationen umzusetzen sind, die als die Sensorinformationen erlangt sind, und bestimmt einen an das Stellglied 120 zu gebenden Anweisungswert, sodass die Differenz zwischen dem Sollwert und dem Istwert verringert wird.
Nachfolgend beschafft die Kennparameterbeschaffungseinheit 103 der Fahrsteuerungsvorrichtung 100 in Schritt S303 mit den vorstehend beschriebenen Gleichungen (5) und (6) auf der Grundlage des in Schritt S301 erlangten Istwerts von verschiedenen Arten von fahrzeugbezogenen Informationen und des in Schritt S302 erlangten Sollwerts von verschiedenen Arten von fahrzeugbezogenen Informationen einen die Charakteristik einer Fahrbetätigung eines Fahrers anzeigenden Kennparameter. Die vorstehenden Gleichungen (5) und (6) erfordern insbesondere den Betrag einer Lenkbetätigung eines Fahrers δ, den Istwert der Gierrate γ und den Sollwert der Gierrate γ*.
Nachfolgend bestimmt die Einstellungsausgabeeinheit 104 der Fahrsteuerungsvorrichtung 100 in Schritt S304, ob eine in Schritt S303 beschaffte Änderung des Kennparameters (charakteristischen Parameters) in Wesentlichen konvergiert ist und der Kennparameter bestimmt wurde oder nicht.
Falls in Schritt S304 bestimmt wird, dass der Kennparameter bestimmt wurde, schreitet die Verarbeitung zu Schritt S305 fort. Nachfolgend bestimmt die Einstellungsausgabeeinheit 104 der Fahrsteuerungsvorrichtung 100 in Schritt S305, ob ein in der Einstellungskoeffizientenspeichereinheit 104b gespeicherter Einstellungskoeffizient (des Anweisungswerts) bereits durch den auf der Grundlage der Einstellungskoeffizientenkarte 104a beschafften Koeffizienten vollständig aktualisiert wurde oder nicht.
Falls in Schritt S305 bestimmt wird, dass der Einstellungskoeffizient nicht aktualisiert wurde, schreitet die Verarbeitung zu Schritt S306 fort. Nachfolgend beschafft die Einstellungsausgabeeinheit 104 der Fahrsteuerungsvorrichtung 100 in Schritt S306 das Fähigkeitsniveau einer Fahrbetätigung eines Fahrers auf der Grundlage des in Schritt S303 beschafften Kennparameters, beschafft einen Einstellungskoeffizienten durch Bezugnahme auf die Einstellungskoeffizientenkarte 104a unter Verwendung des Fähigkeitsniveaus als einem Argument und aktualisiert den in der Einstellungskoeffizientenspeichereinheit 104b gespeicherten Einstellungskoeffizienten auf der Grundlage des beschafften Koeffizienten.
Nachfolgend stellt in Schritt S307 die Einstellungsausgabeeinheit 104 der Fahrsteuerungsvorrichtung 100 den Anweisungswert durch Multiplikation des Anweisungswerts mit dem in Schritt S305 aktualisierten Einstellungskoeffizienten ein, und gibt den eingestellten Anweisungswert an das Stellglied 120 aus. Nachfolgend endet die Verarbeitung.
Falls in Schritt S305 bestimmt wird, dass der Einstellungskoeffizient vollständig aktualisiert wurde, wird Schritt S306 weggelassen und die Verarbeitung schreitet zu Schritt S307 fort. Nachfolgend stellt in Schritt S307 die Einstellungsausgabeeinheit 104 der Fahrsteuerungsvorrichtung 100 den Anweisungswert durch Multiplikation des Anweisungswerts mit dem in der Einstellungskoeffizientenspeichereinheit 104b gespeicherten Einstellungskoeffizient, das heißt dem bei der letzten Einstellung verwendeten Einstellungskoeffizienten ein, und gibt den eingestellten Anweisungswert an das Stellglied 120 aus. Nachfolgend endet die Verarbeitung.
Falls indessen in Schritt S304 bestimmt wird, dass der Kennparameter nicht bestimmt wurde, schreitet die Verarbeitung zu Schritt S308 und nicht zu Schritt S305 fort. Nachfolgend initialisiert die Einstellungsausgabeeinheit 104 der Fahrsteuerungsvorrichtung 100 in Schritt S308 den in der Einstellungskoeffizientenspeichereinheit 104b gespeicherten Einstellungskoeffizienten beispielsweise auf einen vorbestimmten Koeffizienten (Anfangswert), der dem Anfangszustand entspricht, bevor die Stabilisierungssteuerung initialisiert wird.
Falls die Verarbeitung von Schritt S308 endet, geht die Verarbeitung zu Schritt S307 über. Nachfolgend stellt die Einstellungsausgabeeinheit 104 der Fahrsteuerungsvorrichtung 100 in Schritt S307 den Anweisungswert unter Verwendung des in der Einstellungskoeffizientenspeichereinheit 104b gespeicherten Anfangswerts ein, und gibt den eingestellten Anweisungswert an das Stellglied 120 aus. Nachfolgend endet die Verarbeitung.
Mit der Stabilisierungssteuerung gemäß dem Ausführungsbeispiel auf der Grundlage der vorstehend beschriebenen Konfiguration und Verarbeitung kann das nachstehend beschriebene Verhalten des Fahrzeugs erlangt werden.
4 zeigt eine exemplarische und schematische Darstellung, die ein Beispiel des Verhaltens des Fahrzeugs veranschaulicht, das als ein Ergebnis einer Stabilisierungssteuerung durch die Fahrsteuerungsvorrichtung 100 gemäß dem Ausführungsbeispiel umgesetzt wird. Das in 4 veranschaulichte Beispiel zeigt zu mehreren Zeitpunkten t401 bis t407 eine Reihe von Verhaltensweisen des Fahrzeugs V, die bei einer Ausführung einer Stabilisierungssteuerung (Seitenschlupfunterdrückungssteuerung) gemäß dem Ausführungsbeispiel für eine Situation umgesetzt werden, in der ein Untersteuern in einem Fahrzeug V auftritt, das entlang einer Fahrbahn L400 fährt.
In dem in 4 veranschaulichten Beispiel fährt das Fahrzeug V zu dem Zeitpunkt t401 entlang der Fahrbahn L400 geradeaus. In dem in 4 veranschaulichten Beispiel nimmt jedoch von dem Zeitpunkt t401 bis zu dem Zeitpunkt t402 der Gierwinkel des Fahrzeugs V aufgrund eines Faktors wie beispielsweise einer Straße mit niedrigem µ zu, auf der das Fahrzeug V fährt, so dass sich ein Anzeichen für das von der Spur L400 abweichende Fahrzeug V zeigt. Somit werden in dem in 4 dargestellten Beispiel zu dem Zeitpunkt t403 die Vorder- und Hinterräder des Fahrzeugs V durch eine Lenkbewegung des Fahrers in die Richtung gelenkt, in der die Abweichung von der Spur L400 beseitigt wird (Richtung einer Rechtskurve in 4).
In dem in 4 dargestellten Beispiel kommt es jedoch zu dem Zeitpunkt t403 durch die Lenkung der Vorder- und Hinterräder zu einem Untersteuern, so dass sich die Kurvenlinie des Fahrzeugs V ausdehnt und das Fahrverhalten des Fahrzeugs V instabil wird. In dem in 4 veranschaulichten Beispiel wird daher von dem Zeitpunkt t404 bis zu dem Zeitpunkt t405 eine Seitenschlupfunterdrückungssteuerung als eine Stabilisierungssteuerung ausgeführt, sodass zusätzlich zur Lenkung der sich auf der kurveninneren Seite befindenden Vorder- und Hinterräder eine Bremskraft auf die Vorder- und Hinterräder wirkt. Infolgedessen kann in dem in 4 veranschaulichten Beispiel sowohl die Eliminierung der Abweichung von der Fahrbahn L400 als auch die Stabilisierung der Fahrlage erlangt werden, und zu dem Zeitpunkt t407 nach dem Zeitpunkt t406 kann das Fahrzeug V den Zustand ähnlich dem zu dem Zeitpunkt t401 erreichen, zu dem das Fahrzeug V zwischen den Fahrbahnmarkierungen L401 und L402 geradeaus fährt.
Bei dem Ausführungsbeispiel wird auf der Grundlage der vorstehend beschriebenen Konfiguration und Verarbeitung beispielsweise die Größe der Bremskraft, die gemäß der Seitenschlupfunterdrückungssteuerung (siehe Pfeile A404F, A404R, A405F und A405R) erzeugt wird, entsprechend dem Fähigkeitsniveau einer Fahrbetätigung eines Fahrers eingestellt. So ist es möglich, die Seitenschlupfunterdrückungssteuerung auf einem Niveau auszuführen, das je nach Fähigkeitsniveau des Fahrers dem Fahrer kein Gefühl von Unbehagen bereitet.
Gemäß der vorstehenden Beschreibung umfasst die Fahrsteuerungsvorrichtung 100 entsprechend dem Ausführungsbeispiel die Sensorinformationsbeschaffungseinheit 101, die Anweisungswertbestimmungseinheit 102, die Kennparameterbeschaffungseinheit 103 und die Einstellungsausgabeeinheit 104. Die Sensorinformationsbeschaffungseinheit 101 erfasst einen Ausgabewert des fahrzeugbezogene Informationen erfassenden fahrzeuginternen Sensors 110, wobei der fahrzeuginterne Sensor 110 zumindest den Gierratensensor 112 umfasst, der einen Istwert der in dem Fahrzeug erzeugten Gierrate erfasst. Die Anweisungswertbestimmungseinheit 102 bestimmt einen Sollwert von zumindest der in dem Fahrzeug zu erzeugenden Gierrate auf der Grundlage des Ausgabewertes des fahrzeuginternen Sensors 110 und bestimmt einen Anweisungswert, der an das das Verhalten des Fahrzeugs steuernde Stellglied 120 zu geben ist, sodass die Differenz zwischen dem Istwert und dem Sollwert von zumindest der Gierrate verringert wird. Die Kennparameterbeschaffungseinheit 103 beschafft einen Kennparameter, der die Charakteristik einer Fahrbetätigung eines Fahrers des Fahrzeugs auf der Grundlage der Differenz zwischen dem Istwert und dem Sollwert von zumindest der Gierrate anzeigt. Die Einstellungsausgabeeinheit 104 stellt den Anweisungswert entsprechend dem Kennparameter ein, und gibt den eingestellten Anweisungswert an das Stellglied 120 aus.
Auch falls keine Komponente zur Berechnung einer Sollroute vorhanden ist, kann gemäß der vorstehend beschriebenen Fahrsteuerungsvorrichtung 100 beispielsweise ein auf der Differenz zwischen dem Istwert und dem Sollwert von zumindest der Gierrate basierender Anweisungswert zur Stabilisierung des Fahrzeugverhaltens entsprechend der Charakteristik einer Fahrbetätigung eines Fahrers durch eine Verringerung der Differenz verringert werden, und an das Stellglied 120 gegeben werden. Somit kann mit einer einfacheren Konfiguration eine Verringerung des Gefühls von Unbehagen umgesetzt werden, das dem Fahrer zu dem Zeitpunkt der Ausführung der Stabilisierungssteuerung vermittelt wird.
Genauer gesagt beschafft bei dem Ausführungsbeispiel die Sensorinformationsbeschaffungseinheit 101 einen Ausgabewert des fahrzeuginternen Sensors 110 einschließlich des Lenksensors 114, der zusätzlich zu zumindest dem Gierratensensor 112 den Betrag einer Lenkbetätigung zur Änderung des Lenkwinkels des Fahrzeugs während einer Fahrbetätigung eines Fahrers erfasst. Nachfolgend erfasst die Kennparameterbeschaffungseinheit 103 als einen Kennparameter eine Kombination von drei Parametern τ_L, τ_h und h, die den Wert einer durch die vorstehende Gleichung (6) repräsentierten Bewertungsfunktion J auf der Grundlage eines durch die vorstehende Gleichung (5) repräsentierten Modells minimiert. Gemäß dieser Konfiguration kann ein geeigneter Kennparameter auf der Grundlage von Gleichungen leicht erfasst werden.
Genauer gesagt beschafft bei dem Ausführungsbeispiel die Kennparameterbeschaffungseinheit 103 als einen Kennparameter die Kombination der drei Parameter τ_L, τ_h und h, die den Wert der durch die vorstehende Gleichung (6) repräsentierten Bewertungsfunktion J in einem Abschnitt minimiert, in dem sich der Istwert der Gierrate zur Annäherung an den Sollwert ändert. Entsprechend dieser Konfiguration kann der Kennparameter entsprechend der Eigenschaft der vorstehenden Gleichung genau beschafft werden, dass ein Berechnungsergebnis in dem Abschnitt besonders signifikant ist, in dem sich der Istwert der Gierrate zur Annäherung an den Sollwert ändert.
Bei dem Ausführungsbeispiel stellt die Einstellungsausgabeeinheit 104 den Anweisungswert gemäß dem Kennparameter derart ein, dass die Antriebsmenge des Stellglieds 120 mit zunehmender Fähigkeit einer Fahrbetätigung eines Fahrers verringert wird. Entsprechend dieser Konfiguration kann das Gefühl von Unbehagen, das dem Fahrer zu dem Zeitpunkt einer Ausführung einer Stabilisierungssteuerung vermittelt wird, entsprechend dem Fähigkeitsniveau einer Fahrbetätigung eines Fahrers angemessen verringert werden.
Obwohl das hier offengelegte Ausführungsbeispiel vorstehend beschrieben ist, ist das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel nur als ein Beispiel bereitgestellt und ist nicht dazu vorgesehen, den Umfang der Offenbarung einzuschränken. Das vorstehend beschriebene neue Ausführungsbeispiel kann in verschiedenen Formen umgesetzt werden, und es können verschiedene Auslassungen, Ersetzungen oder Änderungen vorgenommen werden, ohne vom Kern der Offenbarung abzuweichen. Ferner sind das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel und dessen Änderungen in dem Umfang oder in dem Kern der Offenbarung enthalten und sind ebenfalls in dem Äquivalenzbereich der in den Ansprüchen beschriebenen Offenbarung enthalten.
Ein Fahrsteuerungsvorrichtung (100) umfasst: eine Sensorinformationsbeschaffungseinheit (101), die dazu eingerichtet ist, einen Ausgabewert eines fahrzeuginternen Sensors (110) zu erfassen, der einen Gierratensensor (112) umfasst, der einen Istwert einer in dem Fahrzeug erzeugten Gierrate zu erfassen; eine Anweisungswertbestimmungseinheit (102), die dazu eingerichtet ist, einen Sollwert der in dem Fahrzeug zu erzeugenden Gierrate auf der Grundlage des Ausgabewertes zu bestimmen und einen Anweisungswert zu bestimmen, der an ein Stellglied (120) zu geben ist, das ein Verhalten des Fahrzeugs derart steuert, dass eine Differenz zwischen dem Istwert und dem Sollwert verringert wird; eine Kennparameterbeschaffungseinheit (103), die dazu eingerichtet ist, einen Kennparameter zu erfassen, der eine Eigenschaft einer Fahrbetätigung eines Fahrers auf der Grundlage der Differenz anzeigt; und eine Einstellungsausgabeeinheit (104), die dazu eingerichtet ist, den Anweisungswert entsprechend dem Kennparameter einzustellen und den eingestellten Anweisungswert an das Stellglied auszugeben.

Claims

Fahrsteuerungsvorrichtung (100), die umfasst: eine Sensorinformationsbeschaffungseinheit (101), die dazu eingerichtet ist, einen Ausgabewert eines fahrzeuginternen Sensors (110) zu beschaffen, der Informationen in Bezug auf ein Fahrzeug erfasst und zumindest einen Gierratensensor (112) umfasst, der einen Istwert einer in dem Fahrzeug erzeugten Gierrate erfasst; eine Anweisungswertbestimmungseinheit (102), die dazu eingerichtet ist, einen Sollwert von zumindest der in dem Fahrzeug zu erzeugenden Gierrate auf der Grundlage des Ausgabewerts des fahrzeuginternen Sensors zu bestimmen und einen an ein Stellglied (120) zu gebenden Anweisungswert zu bestimmen, das ein Verhalten des Fahrzeugs derart steuert, dass eine Differenz zwischen dem Istwert und dem Sollwert von zumindest der Gierrate verringert wird; eine Kennparameterbeschaffungseinheit (103), die dazu eingerichtet ist, einen Kennparameter zu beschaffen, der eine Eigenschaft einer Fahrbetätigung eines Fahrers des Fahrzeugs auf der Grundlage der Differenz zwischen dem Istwert und dem Sollwert von zumindest der Gierrate anzeigt; und eine Einstellungsausgabeeinheit (104), die dazu eingerichtet ist, den Anweisungswert entsprechend dem Kennparameter einzustellen und den eingestellten Anweisungswert an das Stellglied auszugeben.
Fahrsteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Sensorinformationsbeschaffungseinheit einen Ausgabewert des fahrzeuginternen Sensors beschafft, der zusätzlich zu dem zumindest einen Gierratensensor einen Lenksensor (121, 122) umfasst, der einen Betrag einer Lenkbetätigung zur Änderung eines Lenkwinkels des Fahrzeugs bei der Fahrbetätigung des Fahrers erfasst, und die Kennparameterbeschaffungseinheit als den Kennparameter eine Kombination von drei Parametern τ_L, τ_h und h erfasst, die einen Wert einer durch die nachstehende Gleichung (2) repräsentierten Bewertungsfunktion J auf der Grundlage eines durch die nachstehende Gleichung (1) repräsentierten Modells minimiert: $δ (s) = - \frac{h}{1 + τ_{L} s} {(1 + τ_{h} s) ϒ (s) - ϒ_{O L} (s)}$
$J = \int_{O}^{T} {[δ * + τ_{L} \frac{d δ *}{d t} + h (γ * - γ_{O L}) + λ \frac{d γ *}{d t}]}^{2} d t$
wobei hierbei δ ein Istwert des Betrags einer Lenkbetätigung eines Fahrers ist, γ der Istwert der Gierrate ist, γ_OL der Sollwert der Gierrate ist, τ_L eine Totzeit ist, die eine Verzögerung einer Reaktion des Fahrers bei der Fahrbetätigung anzeigt, τ_h eine Vorhersagezeit ist, die angibt, wie weit voraus ein Fahrer die Fahrbetätigung durchführen soll, h eine Proportionalitätskonstante ist, λ ein Produkt aus der Vorhersagezeit und der Proportionalitätskonstante ist, und δ* und γ* jeweils Istwerte des Betrags der Lenkbetätigung bzw. des Istwerts der Gierrate als Funktion der Zeit sind.
Fahrsteuerungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Kennparameterbeschaffungseinheit dazu eingerichtet ist, als den Kennparameter die Kombination der drei Parameter τ_L, τ_h und h zu erfassen, die den Wert der Auswertungsfunktion J in einem Abschnitt minimiert, in dem sich der Istwert der Gierrate zur Annäherung an den Sollwert ändert.
Fahrsteuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Einstellungsausgabeeinheit den Anweisungswert entsprechend dem Kennparameter derart einstellt, dass eine Antriebsmenge des Stellglieds mit größerer Fähigkeit der Fahrbetätigung des Fahrers verringert ist.