DE112008002789B4 - Fahrbetriebssteuerungsvorrichtung - Google Patents

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Abstract

Offenbart wird eine Fahrbetriebssteuerungsvorrichtung zum problemlosen Erreichen einer Soll-Beschleunigung/Abbremsung auch bei manueller Betätigung durch einen Fahrzeugführer. Eine Fahrbetriebssteuerungsvorrichtung zum Steuern von zumindest einer Beschleunigung/Abbremsung eines Fahrzeugs beinhaltet eine Beschleunigungs-/Abbremskennlinien-Einstellungseinrichtung zum Einstellen des Bereichs eines Fahrpedalbetätigungsbetrags oder eines Bremspedalbetätigungsbetrags, der einer herbeigeführten Soll-Beschleunigung/Abbremsung entspricht, der größer als der Bereich eines Fahrpedalbetätigungsbetrags oder eines Bremspedalbetätigungsbetrags ist, der einer anderen Beschleunigung/Abbremsung als der herbeigeführten Soll-Beschleunigung/Abbremsung entspricht. Die Beschleunigungs-/Abbremskennlinien-Einstellungseinrichtung stellt ein Kennfeld GM1 bereit, bei dem der Bereich des Fahrpedalbetätigungsbetrags oder des Bremspedalbetätigungsbetrags, der der Beschleunigung/Abbremsung zum Erreichen der herbeigeführten Soll-Beschleunigung/Abbremsung entspricht, auf einen größeren Wert eingestellt wird als im Basis-Kennfeld BM1, das die Beziehung zwischen dem Fahrpedalbetätigungsbetrag und der Beschleunigung/Abbremsung, die dem Fahrpedalbetätigungsbetrag entspricht, und die Beziehung zwischen dem Bremspedalbetätigungsbetrag und der Beschleunigung/Abbremsung, die dem Bremspedalbetätigungsbetrag entspricht, definiert.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrbetriebssteuerungsvorrichtung zum Steuern von zumindest einer Beschleunigung/Abbremsung bzw. Verzögerung eines Fahrzeugs
  • Technischer Hintergrund
  • Zur besseren Entlastung von Fahrzeugführern ist in den letzten Jahren eine Vorrichtung entwickelt worden, die dem Fahrzeugführer verschiedene Arten der Fahrassistenz bietet. In einer ACC-Vorrichtung [ACC = adaptive cruise control] bzw. adaptiven Geschwindigkeitsregelungsvorrichtung, die eine automatische Beschleunigungs-/Abbremssteuerung bzw. -regelung eines Fahrzeugs ermöglicht, wenn diesem ein Fahrzeug vorausfährt, wird die Beschleunigungs-/Abbremssteuerung- bzw. -regelung derart ausgeführt, dass ein entsprechender Zwischen-Fahrzeug-Abstand (Zeit) von dem Fahrzeug zu dem vorausfahrenden Fahrzeugs beibehalten wird, und wenn diesem kein Fahrzeug vorausfährt, wird die Beschleunigungs-/Abbremssteuerung derart ausgeführt, dass eine eingestellte Fahrzeuggeschwindigkeit beibehalten wird. Um hingegen eine Beschleunigung/Abbremsung bzw. Verzögerung entsprechend einer manuellen Betätigung durch den Fahrzeugführer auszuführen, beschreibt die Patentschrift 1 z. B. ein Verfahren, bei dem ein Kennfeld eines angeforderten Drehmoments gemäß dem durch den Fahrzeugführer erzeugten Öffnungsgrad eines Fahrpedals durchsucht wird, um das angeforderte Drehmoment zu erhalten, und das, wenn anhand eines Vergleichs des aktuellen angeforderten Drehmoments mit einem angeforderten Drehmoment nach einer Glättung bestimmt wird, das ein Beschleunigungszustand vorliegt, einen Beschleunigungsunterstützungsbetrag gemäß der Differenz zwischen dem aktuellen angeforderten Drehmoment und dem angeforderten Drehmoment nach der Glättung berechnet und den Beschleunigungsunterstützungsbetrag dem angeforderten Drehmoment nach der Glättung hinzuaddiert, um ein Soll-Drehmoment einzustellen.
  • Ein Informationssystem für ein eigenes Fahrzeug ist in der DE 103 27 950 A1 offenbart. Das Informationssystem hat: eine Gaspedalbetätigungsdetektoreinrichtung, welche das Ausmaß der Betätigung eines Gaspedals feststellt, entsprechend welchem eine Fahreranforderungsantriebskraft von einer Brennkraftmaschine erzeugt wird; eine Gegenstandserfassungseinheit, die einen Gegenstand vor dem eigenen Fahrzeug erfasst; und eine Steuerung, die mit der Gaspedalbetätigungsdetektoreinrichtung und der Gegenstandsdetektoreinheit verbunden ist, wobei die Steuerung so ausgebildet ist, dass sie eine Zusammenprallwahrscheinlichkeit feststellt, dass das eigene Fahrzeug auf einen Gegenstand vor dem eigenen Fahrzeug aufprallt, auf Grundlage von Information von der Gegenstandsdetektoreinheit, und dass sie eine Antriebskraftbeziehung zwischen der Fahreranforderungsantriebskraft und dem Ausmaß der Betätigung des Gaspedals entsprechend der Aufprallwahrscheinlichkeit korrigiert.
  • Aus Patentschrift 6 ist schließlich eine Fahrzeug-Lenkanlage zur Verstellung des Lenkwinkels von gelenkten Rädern in Abhängigkeit von der Drehbewegung eines Lenkrads bekannt, mit einem variablen Übersetzungsverhältnis-Stellglied, das einen Motor zur Lenkverstellung der gelenkten Räder aufweist, wobei der Lenkwinkel der gelenkten Räder durch gegenseitige Überlagerung eines auf dem Drehwinkel des Lenkrads basierenden ersten Lenkwinkels und eines auf der Aktivierung des Motors basierenden zweiten Lenkwinkels bestimmt wird und durch das variable Übersetzungsverhältnis-Stellglied eine Einstellung des zweiten Lenkwinkels zur Änderung des Verhältnisses des Lenkwinkels der gelenkten Räder zu dem Drehwinkel des Lenkrads erfolgt.
    • [Patentschrift 1] JP 2001-73 839 A
    • [Patentschrift 2] JP 2006-42 528A
    • [Patentschrift 3] JP 2001-238 306 A
    • [Patentschrift 4] JP 2004-50 904 A
    • [Patentschrift 5] DE 103 27 950 A1
    • [Patentschrift 6] DE 60 2005 004 330 T2
  • Offenbarung der Erfindung
  • Technisches Problem
  • Im Fall einer automatischen Beschleunigungs-/Abbremssteuerung des einschlägigen Stands der Technik, wie z. B. der ACC-Vorrichtung, kann keine kollaborative bzw. koordiniert durchgeführte Steuerung mit einer Fahrpedalbetätigung oder Bremspedalbetätigung durch den Fahrzeugführer ausgeführt werden, und es wird vorzugsweise entweder ein automatischer Fahrbetrieb oder ein manueller Fahrbetrieb ausgeführt. Wenn dementsprechend der Fahrzeugführer eine Fahrpedalbetätigung oder eine Bremsbetätigung vornimmt, wird unter dem Steuerungsbetrieb der ACC-Vorrichtung eine Beschleunigung/Abbremsung an dem Fahrzeug entsprechend der manuellen Betätigung durch den Fahrzeugführer vorgenommen. Auch wenn eine geeignete Soll-Beschleunigung/Abbremsung durch die ACC-Vorrichtung oder dergleichen eingestellt wird, wenn die Fahrpedalbetätigung oder Bremspedalbetätigung durch den Fahrzeugführer vorgenommen wird, wird aus diesem Grund eine Beschleunigung/Abbremsung entsprechend der manuellen Betätigung ungeachtet der Soll-Beschleunigung/Abbremsung ausgeführt. Folglich kann die Soll-Beschleunigung/Abbremsung durch die durch den Fahrzeugführer ausgeführte manuelle Betätigung nicht ohne Weiteres erreicht werden.
  • Dementsprechend ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Fahrbetriebssteuerungsvorrichtung, mit der eine Soll-Beschleunigung/Abbremsung selbst bei einer durch den Fahrzeugführer vorgenommenen manuellen Betätigung ohne Weiteres erreicht werden kann, sowie ein entsprechendes Fahrzeug zu schaffen. Diese Aufgabe wird gelöst mit der Fahrbetriebssteuerungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1; vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Technische Lösung
  • Ein Aspekt der Erfindung sieht eine Fahrbetriebssteuerungsvorrichtung zum Steuern bzw. Regeln von zumindest entweder einer Beschleunigung/Abbremsung eines Fahrzeugs vor. Die Fahrbetriebssteuerungsvorrichtung beinhaltet eine Beschleunigungs-/Abbremskennlinien-Einstellungseinrichtung zum Einstellen des Bereichs eines Fahrpedalbetätigungsbetrags oder eines Bremspedalbetätigungsbetrags, der einer Soll-Beschleunigung/Abbremsung entspricht, der größer als der Bereich eines Fahrpedalbetätigungsbetrags oder eines Bremspedalbetätigungsbetrags ist, der einer anderen Beschleunigung/Abbremsung als der Soll-Beschleunigung/Abbremsung entspricht.
  • In der Fahrbetriebssteuerungsvorrichtung stellt die Beschleunigungs-/Abbremskennlinien-Einstellungseinrichtung den Bereich des Fahrpedalbetätigungsbetrags oder des Bremspedalbetätigungsbetrags, der der Soll-Beschleunigung /Abbremsung entspricht, auf einen größeren Wert ein als den Bereich des Fahrpedalbetätigungsbetrags oder des Bremspedalbetätigungsbetrags, der der anderen Beschleunigung/Abbremsung als der Soll-Beschleunigung/Abbremsung entspricht. Wenn somit die Beschleunigung/Abbremsung nahe der Soll-Beschleunigung/Abbremsung liegt, ist es unwahrscheinlich, dass sich die Beschleunigung/Abbremsung in Bezug auf den durch den Fahrzeugführer bewirkten Fahrpedalbetätigungsbetrag oder den Bremspedalbetätigungsbetrag verändert. Das heißt, dass im Bereich der Soll-Beschleunigung/Abbremsung, der Betrag der Veränderung der Beschleunigung/Abbremsung kleiner als der Betrag der Veränderung des Fahrpedalbetätigungsbetrags oder des Bremspedalbetätigungsbetrags ist. Bei der Soll-Beschleunigung/Abbremsung handelt es sich um eine Soll-Beschleunigung-/Abbremsung (die einen Beschleunigungs-/Abbremsbereich einer vorbestimmten Breite beinhaltet) für ein fahrendes Fahrzeugs, und bezieht sich z. B. auf eine Soll-Beschleunigung-/Abbremsung, die durch die ACC-Vorrichtung eingestellt wird. Auch wenn eine manuelle Betätigung (Fahrpedalbetätigung oder Bremspedalbetätigung) durch den Fahrzeugführer ausgeführt wird, kann somit in der Fahrbetriebssteuerungsvorrichtung ein Fahrbetrieb bei der Soll-Beschleunigung/Abbremsung problemlos ausgeführt werden. In dem Bereich der Beschleunigung/Abbremsung außerhalb der Soll-Beschleunigung/Abbremsung wird hingegen der Veränderungsbetrag der Beschleunigung/Abbremsung im Vergleich zu einem Bereich nahe der Soll-Beschleunigung/Abbremsung größer als der Veränderungsbetrag des Fahrpedalbetätigungsbetrags oder des Bremspedalbetätigungsbetrags. Wenn daher in der Fahrbetriebssteuerungsvorrichtung durch die manuelle Betätigung durch den Fahrzeugführer eine Veränderung in einen anderen Beschleunigungs-/Abbremsbereich als den Soll-Beschleunigungs-/Abbremsbereich vorgenommen wird, verändert sich die Beschleunigung/Abbremsung ohne Weiteres entsprechend der manuellen Betätigung durch den Fahrzeugführer, und somit wird das Erreichen der durch den Fahrzeugführer beabsichtigten Beschleunigung/Abbremsung vereinfacht.
  • Die Fahrbetriebssteuerungsvorrichtung gemäß der Erfindung umfasst ein Basis-Kennfeld, das die Beziehung zwischen dem Fahrpedalbetätigungsbetrag und der dem Fahrpedalbetätigungsbetrag entsprechenden Beschleunigung/Abbremsung und die Beziehung zwischen dem Bremspedalbetätigungsbetrag und der dem Bremspedalbetätigungsbetrag entsprechenden Beschleunigung/Abbremsung definiert. Die Beschleunigungs-/Abbremskennlinien-Einstellungseinrichtung erhält einen Schnittpunkt zwischen dem Basis-Kennfeld und der Soll-Beschleunigung/Abbremsung und bestimmt einen Winkel beim Durchlaufen des Schnittpunkts innerhalb eines Bereichs von 0°<θ<45°, und stellt unter der Voraussetzung, dass der Schnittpunkt in dem Bereich des Winkels durchlaufen und das Basis-Kennfeld bei dem maximalen Fahrpedalbetätigungsbetrag und dem maximalen Bremspedalbetätigungsbetrag geschnitten wird, den Bereich des Fahrpedalbetätigungsbetrags oder des Bremspedalbetätigungsbetrags, der der Beschleunigung/Abbremsung zum Erreichen der Soll-Beschleunigung/Abbremsung entspricht, auf einen größeren Wert ein als das Basis-Kennfeld und erzeugt ein Beschleunigungs-/Abbremsungs-Entsprechungskennfeld derart, dass dieses mit dem Basis-Kennfeld zumindest bei einer Maximal-Abbremsung bei einem maximalen Bremspedalbetätigungsbetrag übereinstimmt.
  • In der Fahrbetriebssteuerungsvorrichtung wird das Basis-Kennfeld bereitgestellt, das die Beziehung zwischen dem allgemeinen Fahrpedalbetätigungsbetrag und dem Bremspedalbetätigungsbetrag und der Beschleunigung/Abbremsung darstellt, und die Beschleunigungs/Abbremskennlinien-Einstellungseinrichtung stellt den Bereich des Fahrpedalbetätigungsbetrags oder des Bremspedalbetätigungsbetrags, der der Soll-Beschleunigung/Abbremsung entspricht, auf einen größeren Wert als das Basis-Kennfeld ein. In dem Bereich der Soll-Beschleunigung/Abbremsung ist es daher im Vergleich zu den allgemeinen Beschleunigungs-/Abbremskennlinien schwierig, die Beschleunigung/Abbremsung in Bezug auf den Fahrpedalbetätigungsbetrag oder den Bremspedalbetätigungsbetrag zu verändern. Somit kann der Fahrbetrieb bei der Soll-Beschleunigung/Abbremsung ohne Weiteres ausgeführt werden.
  • Die Fahrbetriebssteuerungsvorrichtung der Erfindung kann ferner eine Lenkbetriebskennlinien-Einstellungseinrichtung zum Einstellen des Bereichs eines Lenkbetätigungsbetrags, der einem Soll-Reifenwinkel entspricht beinhalten, der größer als der Bereich eines Lenkbetätigungsbetrags ist, der einem anderen Reifenwinkel als dem Soll-Reifenwinkel entspricht. Wenn der hintere Bereich des Fahrzeugs ausbricht, kann die Lenkbetriebskennlinien-Einstellungseinrichtung den Bereich des Lenkbetätigungsbetrags, der dem Soll-Reifenwinkel zum Unterdrücken und/oder Beibehalten des Ausbrechens entspricht, auf einen höheren Wert einstellen, und wenn der hintere Bereich des Fahrzeugs ausbricht, kann die Beschleunigungs-/Abbremskennlinien-Einstellungseinrichtung den Bereich des Fahrpedalbetätigungsbetrags oder des Bremspedalbetätigungsbetrags, der der Soll-Beschleunigung/Abbremsung zum Beibehalten des Ausbrechens entspricht, auf einen höheren Wert einstellen.
  • In der Fahrbetriebssteuerungsvorrichtung stellt die Lenkbetriebskennlinien-Einstellungseinrichtung den Bereich des Lenkbetätigungsbetrags, der dem Soll-Reifenwinkel entspricht, auf einen höheren Wert ein als den Bereich des Lenkbetätigungsbetrags, der einem anderen Reifenwinkel als dem Soll-Reifenwinkel entspricht. Wenn somit der Reifenwinkel nahe dem Soll-Reifenwinkel liegt, kann sich der Reifenwinkel in Bezug auf den durch den Fahrzeugführer bewirkten Lenkbetätigungsbetrag kaum bzw. nur schwer verändern. Das heißt, dass in dem Bereich des Soll-Reifenwinkels das Reduktionsgetriebeverhältnis im Lenkmechanismus zunimmt und der Betrag der Veränderung des Reifenwinkels in Bezug auf den Betrag der Veränderung des Lenkbetätigungsbetrags abnimmt. Bei dem Soll-Reifenwinkel handelt es sich um einen Soll-Reifenwinkel (der einen Reifenwinkelbereich einer vorbestimmten Breite beinhaltet) für ein fahrendes Fahrzeug, der sich z. B. auf den Bereich eines Reifenwinkels bezieht, der zum Versetzen des Fahrzeugs in eine Sollspur notwendig ist. Selbst wenn daher in der Fahrbetriebssteuerungsvorrichtung die manuelle Betätigung (der Lenkbetrieb) durch den Fahrzeugführer vorgenommen wird, kann der Fahrbetrieb bei einem Soll-Reifenwinkel ohne Weiteres durchgeführt werden, und das Versetzen des Fahrzeugs in eine Soll-Spur oder dergleichen ist ebenfalls möglich. Im Gegensatz dazu nimmt in dem anderen Bereich des Reifenwinkels als dem Soll-Reifenwinkel das Reduktionsgetriebeverhältnis des Reifenwinkels in Bezug auf den Lenkbetätigungsbetrag ab und, im Vergleich zu einem Bereich nahe des Soll-Reifenwinkels, der Betrag der Veränderung des Reifenwinkels in Bezug auf den Betrag der Veränderung des Lenkbetätigungsbetrags nimmt zu. Wenn folglich in der Fahrbetriebssteuerungsvorrichtung durch die manuelle Betätigung des Fahrzeugführers eine Veränderung auf einen anderen Reifenwinkel als den Soll-Reifenwinkel bewirkt wird, kann sich der Reifenwinkel ohne Weiteres entsprechend der manuellen Betätigung durch den Fahrzeugführer verändern, und die durch den Fahrzeugführer beabsichtigte Lenkung wird somit vereinfacht.
  • Insbesondere wenn der hintere Bereich des Fahrzeugs ausbricht, stellt die Lenkbetriebskennlinien-Einstellungseinrichtung in der Fahrbetriebssteuerungsvorrichtung den Bereich des Lenkbetätigungsbetrags, der dem Soll-Reifenwinkel zum Unterdrücken des Ausbrechens entspricht, auf einen höheren Wert ein. Der Reifenwinkel zum Unterdrücken des Ausbrechens kann ohne Weiteres durch die manuelle Betätigung durch den Fahrzeugführer erzeugt werden, und der Durchrutschzustand kann verhindert werden. Wenn darüber hinaus der hintere Bereich des Fahrzeugs in einem Maß ausbricht, dass es nicht zum Durchdrehen kommt, kann in der Fahrbetriebssteuerungsvorrichtung die Lenkbetriebskennlinien-Einstellungseinrichtung den Bereich des Lenkbetätigungsbetrags, der dem Soll-Reifenwinkel zum Beibehalten des Ausbrechens entspricht, auf einen höheren Wert einstellen, und die Beschleunigungs/Abbremskennlinien-Einstellungseinrichtung stellt den Bereich des Fahrpedalbetätigungsbetrags oder des Bremspedalbetätigungsbetrags, der der Soll-Beschleunigung/Abbremsung zum Beibehalten eines Ausbrechens entspricht, auf einen höheren bzw. größeren Wert ein. Somit kann der Reifenwinkel und die Beschleunigung/Abbremsung zum Beibehalten eines Ausbrechens ohne Weiteres durch die manuelle Betätigung durch den Fahrzeugführer erzeugt werden, und der Fahrbetrieb kann problemlos erfolgen, während der Heckrutschbewegungszustand (Übersteuerungszustand) beibehalten wird. Folglich kann eine Fahrzeugsteuerung bzw. -regelung im Grenzungszustand des Fahrzeugs selbst durch die manuelle Betätigung des Fahrzeugführers ohne Weiteres durchgeführt werden, und der Fahrzeugführer kann seine Fahrkünste verbessern oder Freude am Fahren erleben (Spaß beim Fahren). Vom Standpunkt der Sicherheit aus betrachtet (z. B. eine in der Nähe befindliche Wand oder ein in der Nähe befindliches Hindernis), wird gegenüber einem Fall, wo das Ausbrechen sofort beseitigt wird, hier der Fahrbetrieb beibehalten, während das Ausbrechen zugelassen wird.
  • Ein weiterer Aspekt der Erfindung sieht eine Fahrbetriebssteuerungsvorrichtung vor, die zumindest eine Beschleunigung/Abbremsung eines Fahrzeugs steuert bzw. regelt. Wenn sich eine Beschleunigung oder eine Abbremsung gemäß einer durch einen Fahrzeugführer bewirkten Betätigung einer Soll-Beschleunigung oder einer Soll-Abbremsung nähert, wird das Ansprechvermögen auf die durch den Fahrzeugführer bewirkte Betätigung vermindert. Selbst wenn die Betätigung durch den Fahrzeugführer ausgeführt wird, kann mit dieser Fahrbetriebssteuerungsvorrichtung der Fahrbetrieb bei einer Soll-Beschleunigung/Abbremsung ohne Weiteres ausgeführt werden.
  • Ein weiterer Aspekt der Erfindung sieht eine Fahrbetriebssteuerungsvorrichtung vor, die zumindest eine Beschleunigung/Abbremsung eines Fahrzeugs steuert bzw. regelt. Während der Zwischen-Fahrzeug-Abstand vom Fahrzeug zu einem vorausfahrenden Fahrzeug zunimmt, nimmt das Beschleunigungs-Ansprechvermögen auf eine Fahrpedalbetätigung durch einen Fahrzeugführer zu.
  • Noch ein weiterer Aspekt der Erfindung sieht ein Fahrzeug vor, das zumindest eine Beschleunigung oder eine Abbremsung steuert bzw. regelt. Wenn sich eine Beschleunigung oder eine Abbremsung gemäß einer durch einen Fahrzeugführer bewirkten Betätigung einer Soll-Beschleunigung oder einer Soll-Abbremsung nähert, wird das Ansprechvermögen auf die durch den Fahrzeugführer bewirkte Betätigung vermindert. Bei diesem Fahrzeug kann auch dann, wenn die Betätigung durch den Fahrzeugführer erfolgt, der Fahrbetrieb ohne Weiteres bei einer Soll-Beschleunigung/Abbremsung ausgeführt werden.
  • Noch ein weiterer Aspekt der Erfindung sieht ein Fahrzeug vor, das zumindest eine Beschleunigung/Abbremsung steuert bzw. regelt. Während der Zwischen-Fahrzeug-Abstand vom Fahrzeug zu einem vorausfahrenden Fahrzeug zunimmt, nimmt das Beschleunigungs-Ansprechvermögen auf eine Fahrpedalbetätigung durch einen Fahrzeugführer zu.
  • Vorteilhafte Wirkungen
  • Gemäß der Erfindung werden die Beschleunigung/Abbremskennlinien in Bezug auf den Fahrpedalbetätigungsbetrag und den Bremspedalbetätigungsbetrags so eingestellt, dass die Soll-Beschleunigung/Abbremsung ohne Weiteres sogar bei manueller Betätigung durch den Fahrzeugführer erreicht werden kann.
  • Figurenliste
    • 1 ist ein Konfigurationsdiagramm einer Fahrassistenzvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform.
    • 2 zeigt ein Beispiel für ein Fahrpedalwinkel/Bremswinkel-Beschleunigung-/Abbremsung-Entsprechungskennfeld gemäß dieser Ausführungsform.
    • 3 zeigt ein Beispiel für ein Lenkradwinkel-Reifenwinkel-Entsprechungskennfeld.
    • 4 ist ein Flussdiagramm, das einen Ablauf einer Beschleunigungs-/Abbremssteuerung in einer ECU von 1 zeigt.
    • 5 ist ein Flussdiagramm, das einen Ablauf eines Lenksteuerungsvorgangs in der ECU von 1 zeigt.
    • 6 ist ein Flussdiagramm, das einen Ablauf einer Heckrutschbewegungs-Fahrbetriebssteuerung in der ECU von 1 darstellt.
  • Bezugszeichenliste
    • 1:
    Fahrassistenzvorrichtung
    10:
    Bremspedalsensor
    11:
    Fahrpedalsensor
    12:
    Lenkwinkelsensor
    13:
    Reifenwinkelsensor
    14:
    Giergeschwindigkeitssensor
    15:
    Raddrehzahlsensor
    16:
    Hinderniserfassungssensor
    20:
    Drosselklappenstellglied
    21:
    Bremsstellglied
    22:
    variables Zähnezahlverhältnis-Stellglied
    30:
    ECU
  • Beste Art und Weise zum Ausführen der Erfindung
  • Nachstehend erfolgt unter Bezugnahme auf die Zeichnung eine Beschreibung einer Fahrbetriebssteuerungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
  • In dieser Ausführungsform wird eine Fahrbetriebssteuerungsvorrichtung gemäß der Erfindung auf eine Fahrassistenzvorrichtung angewendet, die in einem Fahrzeug montiert ist. Eine Fahrassistenzvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform führt einen Fahrassistenzbetrieb (eine kollaborative Steuerung eines manuellen Fahrbetriebs und automatischen Fahrbetriebs) von Seiten des Fahrzeugs in Bezug auf eine manuelle Betätigung durch einen Fahrzeugführer aus. Die Fahrassistenzvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform weist zumindest eine Beschleunigungs-/Abbrems-Steuerungsfunktion zum problemlosen Erreichen einer induzierten bzw. herbeigeführten (induced) Soll-Beschleunigung/Abbremsung selbst bei einer manuellen Betätigung durch einen Fahrzeugführer, eine Lenkbetriebssteuerungsfunktion zum problemlosen Erreichen eines induzierten bzw. induzierten Sollwerts selbst bei einer manuellen Betätigung eines Fahrzeugführers und eine Heckrutschbewegungs-Fahrbetriebssteuerungsfunktion zum problemlosen Ausführen eines Heckrutschbewegungs-Fahrbetriebs selbst bei manueller Betätigung eines Fahrzeugführers auf.
  • Unter Bezugnahme auf 1 bis 3 wird eine Fahrassistenzvorrichtung 1 gemäß dieser Ausführungsform beschrieben. 1 ist ein Konfigurationsdiagramm einer Fahrassistenzvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform. 2 zeigt ein Beispiel für ein Fahrpedalwinkel/Bremspedalwinkel-Beschleunigung/Abbremsung-Entsprechungskennfeld gemäß dieser Ausführungsform. 3 zeigt ein Beispiel für ein Lenkradwinkel-Reifenwinkel-Entsprechungskennfeld gemäß dieser Ausführungsform.
  • Die Fahrassistenzvorrichtung 1 verändert die Beschleunigungs-/Abbremskennlinien in Bezug auf einen Fahrpedalwinkel (Fahrpedalbetätigungsbetrag) und einen Bremspedalwinkel (Bremspedalbetätigungsbetrag) gemäß einer induzierten bzw. herbeigeführten Soll-Beschleunigung/Abbremsung, und führt eine Beschleunigungs-/Abbremsungssteuerung bzw. -regelung aus, um einen Drosselklappenöffnungsgrad und einen Radzylinderdruck zu steuern. Die Fahrassistenzvorrichtung 1 verändert auch die Reifenwinkelkennlinien in Bezug auf einen Lenkradwinkel (Lenkbetätigungsbetrag) gemäß einem induzierten Soll-Reifenwinkel und führt eine Lenkbetriebssteuerung aus, um ein Zähnezahlverhältnis (Reifenwinkel) in einem Lenkmechanismus zu steuern. Die Fahrassistenzvorrichtung 1 führt außerdem eine Heckrutschbewegungs-Fahrbetriebssteuerung unter Verwendung einer Beschleunigungs-/Abbremsungssteuerung und einer Betriebssteuerung aus. Zu diesem Zweck beinhaltet die Fahrassistenzvorrichtung 1 einen Bremspedalsensor 10, einen Fahrpedalsensor 11, einen Lenkwinkelsensor 12, einen Reifenwinkelsensor 13, einen Giergeschwindigkeitssensor 14, einen Raddrehzahlsensor 15, einen Hinderniserfassungssensor 16, ein Drosselklappenstellglied 20, ein Bremsstellglied 21, ein variables Zähnezahlverhältnis-Stellglied 22 und eine ECU 30 [elektronische Steuerungseinheit]. Die Fahrassistenzvorrichtung 1 verwendet Informationen von einer VSC-Vorrichtung bzw. Fahrdynamikregelungsvorrichtung 17 [VSC = vehicle stability control]. In dieser Ausführungsform entspricht eine jeweilige Verarbeitung in der ECU 30 einer Beschleunigungs-/Abbremskennlinien-Einstellungseinrichtung und einer Lenkbetriebskennlinien-Einstellungseinrichtung, die in den beigefügten Ansprüchen beschrieben sind.
  • Der Bremspedalsensor 10 ist ein Sensor, der einen Betriebswinkel eines Bremspedals erfasst, das durch den Fahrzeugführer betätigt wird. Der Bremspedalsensor 10 erfasst einen Bremspedalwinkel und überträgt den Bremspedalwinkel als ein Bremspedalwinkelsignal an die ECU 30.
  • Der Fahrpedalsensor 11 ist ein Sensor, der einen Betätigungswinkel bzw. Verstellweg eines durch den Fahrzeugführer betätigten Fahrpedals erfasst. Der Fahrpedalsensor 11 erfasst einen Fahrpedalwinkel und überträgt den Fahrpedalwinkel als ein Fahrpedalwinkelsignal an die ECU 30.
  • Der Lenkwinkelsensor 12 ist ein Sensor, der einen Lenkwinkel (Lenkradwinkel) erfasst, der von einem Lenkrad durch den Fahrzeugführer eingegeben wird. Der Lenkwinkelsensor 12 erfasst einen Lenkwinkel und überträgt den Lenkwinkel als ein Lenkwinkelsignal an die ECU 30.
  • Der Reifenwinkelsensor 30 ist ein Sensor, der einen Reifenwinkel der sich drehenden Räder eines Fahrzeugs erfasst. Der Reifenwinkelsensor 13 erfasst einen Reifenwinkel und überträgt den Reifenwinkel als ein Reifenwinkelsignal an die ECU 30.
  • Der Giergeschwindigkeitssensor 14 ist ein Sensor, der eine im eigenen Fahrzeug entstehende Giergeschwindigkeit erfasst. Der Giergeschwindigkeitssensor 14 erfasst eine Giergeschwindigkeit und überträgt die Giergeschwindigkeit als ein Giergeschwindigkeitssignal an die ECU 30.
  • Der Raddrehzahlsensor 15 ist ein Sensor, der an einem jeden der vier Räder des Fahrzeugs angeordnet ist und eine Drehzahl des Rads (die Anzahl der einer Umdrehung des Rads entsprechenden Pulse) erfasst. Der Raddrehzahlsensor 15 erfasst die Anzahl der Pulse des Rads zu einem jeweils vorbestimmten Zeitpunkt und überträgt die erfasste Anzahl der Pulse, die einer Umdrehung des Rads entsprechen, als ein Raddrehzahlsignal an die ECU 30. Die ECU 30 berechnet ein Raddrehzahl anhand der Umdrehungsgeschwindigkeit eines jeweiligen Rads und berechnet anhand der Raddrehzahl eines jeweiligen Rads eine Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit (Fahrzeuggeschwindigkeit).
  • Der Hinderniserfassungssensor 16 ist ein Sensor, der einen Millimeterwellenradar oder eine Verarbeitungsvorrichtung beinhaltet und ein Hindernis (ein Fahrzeug oder dergleichen) vor dem eigenen Fahrzeug erfasst. Durch den Hinderniserfassungssensor 16 werden Millimeterwellen von dem Millimeterwellenradar in Vorwärtsrichtung ausgestrahlt und zurückkehrende Millimeterwellen, die durch ein Objekt zurückgeworfen werden, empfangen. Der Hinderniserfassungssensor 16 erfasst basierend auf den gesendeten/empfangenen Daten der Millimeterwellen das Vorhandensein/Nichtvorhandensein eines Hindernisses durch die Verarbeitungsvorrichtung, und wenn ein Hindernis erfasst werden kann, berechnet er einen Abstand zu dem Hindernis oder dergleichen. Der Hinderniserfassungssensor 16 überträgt Informationen bezüglich eines erfassten Hindernisses oder berechneter Informationen als ein Hinderniserfassungssignal an die ECU 30. Als ein Verfahren zum Erfassen eines Hindernisses kann jedes beliebige Verfahren angewendet werden. Zum Beispiel können ein Verfahren, bei dem ein durch eine Kamera eingefangenes Bild verwendet wird, ein Verfahren, bei dem ein durch eine Kamera eingefangenes Bild und Radarinformationen, wie z. B. Millimeterwellen, verwendet werden, oder ein Erfassungsverfahren durch Infrastrukturkommunikation verwendet werden.
  • Bei der VSC-Vorrichtung 17 handelt es sich um eine Vorrichtung, die einen Zustand des Ausbrechens des Fahrzeugs erfasst und eine Bremskraft oder eine Antriebskraft eines jeweiligen Rads steuert, um den Zustand des Ausbrechens zu verhindern. Insbesondere schätzt die VSC-Vorrichtung 17 anhand der Raddrehzahl eines jeweiligen Rads und der Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit einen Reibungskoeffizienten einer Fahrbahnoberfläche und überträgt den geschätzten Reibungskoeffizienten der Fahrbahnoberfläche als ein VSC-Signal an die ECU 30. Als ein Verfahren zum Erfassen eines Reibungskoeffizienten einer Fahrbahnoberfläche kann jedes beliebige Verfahren angewendet werden. Zum Beispiel kann ein Verfahren angewendet werden, das eine arithmetische Schätzrechenoperation in der Fahrassistenzvorrichtung 1 ausführt, oder es kann ein Erfassungsverfahren durch eine Infrastrukturkommunikation angewendet werden.
  • Das Drosselklappenstellglied 20 ist ein Stellglied, das den Öffnungsgrad eines Drosselklappenventils (und somit die Leistungsabgabe des Motors) einstellt. Bei Empfang eines Motorsteuerungssignals von der ECU 30 arbeitet das Drosselklappenstellglied 20 entsprechend dem Motorsteuerungssignal und stellt den Öffnungsgrad des Drosselklappenventils ein.
  • Das Bremsstellglied 21 ist ein Stellglied, das einen hydraulischen Bremsdruck (und somit eine Bremskraft) eines Radzylinders eines jeweiligen Rads einstellt. Bei Empfang eines Bremsteuerungssignals von der ECU 30 arbeitet das Bremsstellglied 21 entsprechend dem Bremssteuerungssignal und stellt den hydraulischen Bremsdruck des Radzylinders ein.
  • Das variable Zähnezahlverhältnis-Stellglied 22 ist ein Stellglied, das eine Differenz zwischen einem Lenkradwinkel und einem Reifenwinkel (den Grad der Veränderung des Reifenwinkels in Bezug auf den Lenkradwinkel) willkürlich steuern kann und den Reifenwinkel der sich drehenden Räder willkürlich verändert. Somit wird auch das Verhältnis der Reduktion bzw. Verringerung des Reifenwinkels in Bezug auf den Lenkradwinkel (ein Zähnezahlverhältnis in einem Lenkmechanismus) willkürlich verändert. Bei Empfang eines variablen Zähnezahl-Steuerungssignals von der ECU 30 verändert das variable Zähnezahlverhältnis-Stellglied 22 den Reifenwinkel gemäß dem variablen Zähnezahlverhältnis-Steuerungssignal.
  • Bei der ECU 30 handelt es sich um eine elektronische Steuerungseinheit, die eine CPU [zentrale Verarbeitungseinheit], einen ROM [Nur-Lese-Speicher], einen RAM [Direktzugriffsspeicher] und dergleichen beinhaltet, und eine Gesamtsteuerung der Fahrassistenzvorrichtung 1 ausführt. Die ECU 30 empfängt Signale von den jeweiligen Sensoren 10 bis 16 und der VSC-Vorrichtung 17 zu einem jeweils vorbestimmten Zeitpunkt. Die ECU 30 führt eine Beschleunigungs-/Abbremsungssteuerung während eines normalen Fahrbetriebs aus und überträgt ein Motorsteuerungssignal an das Drosselklappenstellglied 20 oder überträgt ein Bremssteuerungssignal an das Bremsstellglied 21. Die ECU 30 führt während des normalen Fahrbetriebs auch eine Lenkbetriebssteuerung aus und überträgt ein variables Zähnezahlverhältnis-Steuerungssignal an das variable Zähnezahlverhältnis-Stellglied 22. Wenn der Fahrer einen Fahrbetrieb mit rutschendem Heck erleben möchte, führt die ECU 30 ebenfalls eine Heckrutschbewegungs-Fahrbetriebssteuerung (Beschleunigungs-/Abbremsungssteuerung und Lenkbetriebssteuerung) aus, überträgt ein variables Zähnezahlverhältnis-Steuerungssignal an das variable Zähnezahlverhältnis-Stellglied 22 und überträgt ein Motorsteuerungssignal an das Drosselklappenstellglied 20 oder überträgt ein Bremssteuerungssignal an das Bremsstellglied 21. Die Heckrutschbewegungs-Fahrbetriebssteuerung wird nur ausgeführt, wenn der Fahrzeugführer durch einen Schalter oder dergleichen einen Heckrutschbewegungs-Fahrbetriebsmodus auswählt. Wenn der Heckrutschbewegungs-Fahrbetriebsmodus ausgewählt wird, beginnt der Fahrzeugführer, bei einer vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit einen kreisförmigen Weg mit einem vorbestimmten Radius zu befahren.
  • Es erfolgt nun die Beschreibung der Beschleunigungs-/Abbremsungssteuerung bzw. -regelung. Zunächst berechnet die ECU 30 eine induzierte Soll-Beschleunigung/Abbremsung für einen jeweiligen vorbestimmten Zeitpunkt. Als ein Berechnungsverfahren kann jedes beliebige Verfahren angewendet werden. Zum Beispiel kann ein Verfahren angewendet werden, bei dem eine Soll-Beschleunigung-/Abbremsung (eine herbeigeführte Soll-Beschleunigung/Abbremsung) zur Verwendung in einer ACC-Vorrichtung oder einem Automatikfahrbetrieb erhalten wird. Insbesondere werden durch den Hinderniserfassungssensor 16 bereitgestellte Informationen verwendet, und wenn ein vorausfahrendes Fahrzeug vorhanden ist, wird eine Zwischen-Fahrzeug-Zeit anhand des Zwischen-Fahrzeug-Abstands von dem Fahrzeug zu dem vorausfahrenden Fahrzeug berechnet, und entsprechend einer Abweichung zwischen der Zwischen-Fahrzeug-Zeit und einer Soll-Zwischen-Fahrzeug-Zeit wird eine allgemeine PID-Steuerung ausgeführt, um eine herbeigeführte Soll-Beschleunigung zu berechnen. Wenn kein vorausfahrendes Fahrzeug vorhanden ist, wird die allgemeine PID-Steuerung entsprechend einer Abweichung zwischen einer erfassten Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit und einer Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit ausgeführt, um eine induzierte Soll-Beschleunigung zu berechnen.
  • Jedes Mal, wenn die herbeigeführte Soll-Beschleunigung/Abbremsung berechnet wird, erzeugt die ECU 30 ein Fahrpedalwinkel/Bremspedalwinkel-Beschleunigung/Abbremsung-Entsprechungskennfeld GM1. Unter Bezugnahme auf 2 erfolgt eine Beschreibung eines spezifischen Verfahrens zum Erzeugen des Fahrpedalwinkels/Bremspedalwinkel-Beschleunigung/Abbremsungs-Entsprechungskennfeld GM1. In diesem Kennfeld stellt die horizontale Achse einen durch den Fahrzeugführer erzeugten Fahrpedalbetätigungsbetrag und einen Bremspedalbetätigungsbetrag dar (wobei die positive Seite einen Fahrpedalwinkel und die negative Seite einen Bremspedalwinkel darstellt), und die vertikale Achse stellt eine Beschleunigung/Abbremsung bzw. Verzögerung des Fahrzeugs dar (wobei die positive Seite eine Beschleunigung und die negative Seite eine Abbremsung darstellt).
  • Zunächst wird ein Basis-Kennfeld-BMl erstellt, in dem die Beschleunigung-/Abbremsung dem Fahrpedalwinkel und dem Bremspedalwinkel mit einer Neigung von 45° innerhalb eines Bereichs von dem maximalen Fahrpedalwinkel zu dem maximalen Bremspedalwinkel entspricht (wobei das Basis-Kennfeld BM1 alternativ im Voraus erstellt werden kann). Wenn eine herbeigeführte Soll-Beschleunigung/Abbremsung berechnet wird, wird ein Schnittpunkt P1 zwischen dem Basis-Kennfeld BM1 und der induzierten Soll-Beschleunigung/Abbremsung erhalten. Nahe der induzierten Soll-Beschleunigung/Abbremsung kann die Beschleunigung/Abbremsung bezüglich einer Veränderung des Fahrpedalwinkels oder des Bremspedalwinkels nur schwer verändert werden. Aus diesem Grund wird in dem Fahrpedalwinkel/Bremspedalwinkel-Beschleunigung/Abbremsung-Entsprechungskennfeld GM1 ein Winkel θ1 beim Durchlaufen eines Schnittpunkts P1 innerhalb eines Bereichs von 0°<0<45° bestimmt. Beispielsweise wird beim Durchlaufen des Schnittpunkts P1, der Winkel θ1 durch die Gleichung (1) bestimmt.
    [Gleichung 1] θ 1 = min ( Zwischen − Fahrzeug − Abstand ( m ) xk1 ,45 )
    Figure DE112008002789B4_0001
  • Bei kl handelt es sich hier um einen eingestellten bzw. angepassten Koeffizienten, der z. B. 0,5 beträgt (bei einem Zwischen-Fahrzeug-Abstand von 90 m ist eine herbeigeführte Maßnahme nicht erforderlich).
  • Wenn der Winkel θ1 den Wert 0° erreicht, wird eine Totzone erzeugt, in der eine Beschleunigung/Abbremsung sich in Bezug auf den Fahrpedalwinkel oder den Bremspedalwinkel nicht verändert. Wenn der Winkel θ1 den Wert 45° erreicht, verändert sich die die Beschleunigung/Abbremsung in Bezug auf den Fahrpedalwinkel oder den Bremspedalwinkel in der gleichen Weise wie im Basis-Kennfeld BM1. Wenn der Winkel θ1 größer 45° ist, ist eine Veränderung der Beschleunigung/Abbremsung in Bezug auf den Fahrpedalwinkel oder den Bremspedalwinkel größer als das Basis-Kennfeld BM1. Wenn der Winkel kleiner 0° ist, ändert sich die Beschleunigung/Abbremsung in die entgegengesetzte Richtung hin zu einer Veränderung des Fahrpedalwinkels oder des Bremspedalwinkels. Somit wird davon ausgegangen, dass der Winkel θ1 innerhalb des Bereichs von 0°<θ<45° liegt, und dass nahe der induzierten bzw. herbeigeführten Soll-Beschleunigung/Abbremsung eine Veränderung der Beschleunigung/Abbremsung in Bezug auf den Fahrpedalwinkel oder dne Bremspedalwinkel geringer als im Basis-Kennfeld BM1 ist.
  • Unter der Voraussetzung, dass der Schnittpunkt P1 im Winkel θ1 durchlaufen und das Basis-Kennfeld BM1 bei dem maximalen Fahrpedalwinkel und dem maximalen Bremspedalwinkel geschnitten wird, wird das Fahrpedalwinkel/Bremspedalwinkel-Beschleunigung/Abbremsung-Entsprechungskennfeld GM1 durch einen allgemeinen Kurvenausdruck (z. B. eine Spline-Kurve) erstellt.
  • Wenn in dem Fahrpedalwinkel/Bremspedalwinkel-Beschleunigung/Abbremsung-Entsprechungskennfeld GM1 die Beschleunigung/Abbremsung nahe der induzierten Soll-Beschleunigung/Abbremsung ist, kann die Beschleunigung/Abbremsung in Bezug auf den Fahrpedalwinkel oder den Bremspedalwinkel nur schwer verändert werden. Insbesondere ist da der Winkel θ1 beim Durchlaufen des Schnittpunkts P1 nahe 0° ist, die Beschleunigung/Abbremsung in Bezug auf die Veränderung des Fahrpedalwinkels oder des Bremspedalwinkels schwer zu ändern. Somit wird in der Nähe der induzierten Soll-Beschleunigung/Abbremsung eine Beschleunigung/Abbremsung nahe der induzierten Soll-Beschleunigung/Abbremsung problemlos beibehalten, so dass eine Soll-Beschleunigung/Abbremsung selbst bei manueller Betätigung ohne Weiteres erreicht werden kann.
  • Wenn sich demgegenüber die Beschleunigung/Abbremsung aus dem Bereich nahe der induzierten Soll-Beschleunigung/Abbremsung entfernt hat, verändert sich die Beschleunigung/Abbremsung ohne Weiteres in Bezug auf die Veränderung des Fahrpedalwinkels oder Bremspedalwinkels. Insbesondere verändert sich, wenn sich eine Annäherung an den maximalen Fahrpedalwinkel oder den maximalen Bremspedalwinkel ereignet, verändert sich die Beschleunigung/Abbremsung in Bezug auf die Veränderung des Fahrpedalwinkels oder des Bremspedalwinkels ohne Weiteres im Vergleich zu den Beschleunigungs-/Abbremskennlinien des Basis-Kennfelds BM1. Somit verändert sich in einem anderen Bereich als dem nahe der induzierten Soll-Beschleunigung-/Abbremsung die Beschleunigungs/Abbremsung entsprechend dem Fahrpedalwinkel oder dem Bremspedalwinkel, und das Ausführen eines Fahrbetriebs durch manuelle Betätigung ist ohne Weiteres möglich.
  • In dem Fahrpedalwinkel/Bremspedalwinkel-Beschleunigung/Abbremsung-Entsprechungskennfeld GM1 ist die Beschleunigung/Abbremsung im Vergleich zu den Kennlinien des Basis-Kennfelds BM1 schwer zu ändern, wenn sich die Beschleunigung/Abbremsung nahe der induzierten Soll-Beschleunigung-/Abbremsung befindet, und wenn die Beschleunigung/Abbremsung sich aber von der induzierten Soll-Beschleunigung/Abbremsung entfernt befindet, nähert sich die Beschleunigung/Abbremsung den Kennlinien des Basis-Kennfelds BM1 und entspricht rechtzeitig den Kennlinien des Basis-Kennfelds BM1. Da sich die Beschleunigung/Abbremsung nahe des Bereichs der maximalen Beschleunigung oder der maximalen Abbremsung befindet, verändert sich die Beschleunigung/Abbremsung ohne Weiteres im Vergleich zu den Kennlinien des Basis-Kennfelds BM1. Somit wird das Fahrpedalwinkel-Bremspedalwinkel-Beschleunigung/Abbremsung-Entsprechungskennfeld GM1 einem Kennfeld, in dem sich die Beschleunigungs-/Abbremskennlinien nichtlinear verändern.
  • Somit ist in dem Fahrpedalwinkel/Bremspedalwinkel-Beschleunigung/Abbremsung-Entsprechungskennfeld GM1 der Bereich eines Fahrpedalwinkels oder eines Bremspedalwinkels entsprechend einer Beschleunigung/Abbremsung nahe der induzierten Soll-Beschleunigung/Abbremsung (die einer Soll-Beschleunigung/Abbremsung entspricht, die in den beigefügten Ansprüchen beschrieben ist) größer als der Bereich eines Fahrpedalwinkels oder eines Bremspedalwinkels, der einer Beschleunigung/Abbremsung eines anderen Bereichs als dem nahe der induzierten Soll-Beschleunigung/Abbremsung entspricht (die einer anderen Beschleunigung-/Abbremsung als einer Soll-Beschleunigung/Abbremsung entspricht, die in den beigefügten Ansprüchen beschrieben ist).
  • Wenn das Fahrpedalwinkel/Bremspedalwinkel-Beschleunigung/Abbremsung-Entsprechungskennfeld GM1 erstellt wird, erfasst die ECU 30 einen Ist-Bremspedalwinkel von dem Bremspedalsensor 10 und erfasst einen Ist-Fahrpedalwinkel von dem Fahrpedalsensor 11. Als nächstes extrahiert die ECU 30 eine Beschleunigung/Abbremsung entsprechend dem Ist-Fahrpedalwinkel oder dem Ist-Bremspedalwinkel anhand des Fahrpedalwinkel/Bremspedalwinkel-Beschleunigung/Abbremsung-Entsprechungskennfelds GM1 und stellt die Beschleunigung/Abbremsung als eine gesteuerte Soll-Beschleunigung/Abbremsung ein. Dann berechnet die ECU 30 eine Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit basierend auf durch den Raddrehzahlsensor 15 bereitgestellten Informationen und berechnet eine Ist-Beschleunigung/Abbremsung anhand von vorübergehenden Veränderungen der Fahrzeuggeschwindigkeit. Als nächstes bestimmt die ECU 30 auf Basis einer Differenz zwischen der gesteuerten Soll-Beschleunigung/Abbremsung und der Ist-Beschleunigung/Abbremsung entweder eine Beschleunigungssteuerung bzw. -regelung oder eine Abbremsungs- bzw. Verzögerungssteuerung bzw. -regelung. Schließlich erzeugt die ECU 30 im Fall einer Beschleunigungssteuerung bzw. -regelung ein Motorsteuerungssignal, damit die Ist-Beschleunigung/Abbremsung die gesteuerte Soll-Beschleunigung/Abbremsung auf Basis der Differenz zwischen der gesteuerten Soll-Beschleunigung/Abbremsung und der Ist-Beschleunigung/Abbremsung durch eine allgemeine PID-Steuerung erreichen kann, und überträgt das Motorsteuerungssignal an das Drosselklappenstellglied 20. Im Fall einer Abbremsungs- bzw. Verzögerungssteuerung erzeugt die ECU 30 ein Bremssteuerungssignal, damit die Ist-Beschleunigung/Abbremsung die gesteuerte Soll-Beschleunigung/Abbremsung erreichen kann, und überträgt das Bremssteuerungssignal auf das Bremsstellglied 21.
  • Wenn im Fall einer Beschleunigungssteuerung keine herbeigeführte Soll-Beschleunigung/Abbremsung vorliegt, erzeugt die ECU 30 ein Motorsteuerungssignal entsprechend eines durch den Fahrzeugführer eingegebenen Fahrpedalwinkels basierend auf dem Basis-Kennfeld BM1, und überträgt das Motorsteuerungssignal an das Drosselklappenstellglied 20. Im Fall einer Abbremssteuerung erzeugt die ECU 30 ein Bremssteuerungssignal entsprechend einem durch den Fahrzeugführer eingegeben Bremspedalwinkel und überträgt das Bremssteuerungssignal an das Bremsstellglied 21.
  • Es erfolgt nun eine Beschreibung der Lenkbetriebssteuerung. Zunächst berechnet die ECU 30 einen induzierten Soll-Reifenwinkel für einen Fahrbetrieb des Fahrzeugs entlang einer Soll-Spur zu einem jeweils vorbestimmten Zeitpunkt. Als ein Berechnungsverfahren kann jedes beliebige Verfahren angewendet werden. So kann z. B. ein Verfahren angewendet werden, bei dem ein herbeigeführter Soll-Reifenwinkel von einer Soll-Spur erhalten bzw. eingeholt wird, die zum Halten einer Spur oder für einen Automatikfahrbetrieb verwendet wird. Insbesondere werden dabei eine Mittellinie (Soll-Spur) zwischen einem Paar von weißen Linien (Fahrbahnen), die durch einen Erfassungssensor für weiße Linien (nicht gezeigt) erhalten werden, und ein Versatz des eigenen Fahrzeugs in Bezug auf die Mittellinie oder ein Gierwinkel des eigenen Fahrzeugs (d. h. die relative Position des eigenen Fahrzeugs in Bezug auf die Soll-Spur) erfasst. Dann wird ein herbeigeführter Soll-Reifenwinkel für einen Fahrbetrieb des eigenen Fahrzeugs entlang der Soll-Spur auf Basis der relativen Position des eigenen Fahrzeugs in Bezug auf die Soll-Spur durch Verwendung einer allgemeinen PID-Steuerung berechnet.
  • Jedes Mal, wenn der herbeigeführte Soll-Reifenwinkel berechnet wird, erzeugt die ECU 30 ein Lenkradwinkel-Reifenwinkel-Entsprechungskennfeld GM2, das einem Zähnezahlverhältnis-Kennfeld in einem Lenkmechanismus entspricht. Ein besonderes Verfahren zum Erzeugen des Lenkradwinkel-Reifenwinkel-Entsprechungskennfelds GM2 wird unter Bezugnahme auf 3 beschrieben. In diesem Kennfeld stellt die horizontale Achse einen Lenkradwinkel dar, und die vertikale Achse stellt einen Reifenwinkel dar. Die positive Seite stellt eine Drehrichtung nach rechts und die negative Seite stellt eine Drehrichtung nach links dar.
  • Zunächst wird ein Basis-Kennfeld BM2, in dem ein Reifenwinkel einem Lenkradwinkel mit einer Neigung von 45° entspricht, innerhalb eines Bereichs von dem rechten maximalen Lenkradwinkel zu dem linken maximalen Lenkradwinkel erstellt. Wenn ein herbeigeführter Soll-Reifenwinkel berechnet wird, wird ein Schnittpunkt P2 zwischen dem Basis-Kennfeld BM2 und dem induzierten Soll-Reifenwinkel erhalten bzw. ermittelt. In der Nähe des induzierten Soll-Reifenwinkels kann sich der Reifenwinkel in Bezug auf eine Veränderung des Lenkradwinkels nur schwer verändern. Aus diesem Grund wird in dem Lenkradwinkel-Reifenwinkel-Entsprechungskennfeld GM2 ein Winkel θ2 beim Durchlaufen des Schnittpunkts P2 innerhalb eines Bereichs von 0°<θ1<45° bestimmt. Der Winkel θ2 wird z. B. beim Durchlaufen des Schnittpunkts P2 durch eine Gleichung (2) bestimmt.
    [Gleichung 2] θ 2 = min ( ( Straßenbreite ( m ) − Fahrzeugbreite ( m ) ) xk2 ,45 )
    Figure DE112008002789B4_0002
  • Bei k2 handelt es sich hier um einen eingestellten bzw. angepassten Koeffizienten, der z. B. 10 beträgt (bei einer Fahrbahnbreite von 4,5 m ist keine herbeigeführte Maßnahme erforderlich).
  • Wenn der Winkel θ2 0° erreicht, wird eine Totzone erzeugt, in der der Reifenwinkel sich in Bezug auf den Lenkradwinkel nicht verändert. Wenn der Winkel θ2 45° erreicht, verändert sich der Reifenwinkel in Bezug auf den Lenkradwinkel in der gleichen Weise wie im Basis-Kennfeld BM2. Wenn der Winkel θ2 größer als 45° ist, ändert sich der Reifenwinkel in Bezug auf den Lenkradwinkel rascher als im Basis-Kennfeld BM2. Wenn der Winkel kleiner als 0° ist, verändert sich der Reifenwinkel in die entgegengesetzte Richtung, und zwar in die Drehrichtung des Lenkradwinkels. Es wird daher davon ausgegangen, dass der Winkel θ2 innerhalb eines Bereichs von 0°<θ<45° liegt, und in der Nähe des induzierten Soll-Reifenwinkels die Veränderung des Reifenwinkels in Bezug auf den Lenkradwinkel schwerfälliger als im Basis-Kennfeld BM2 erfolgt.
  • Unter der Voraussetzung des Durchlaufens des Schnittpunkts P2 im Winkel θ2 und des Schneidens des Basis-Kennfelds BM2 bei dem rechten maximalen Lenkradwinkel und dem linken maximalen Lenkradwinkel wird das Lenkradwinkel-Reifenwinkel-Entsprechungskennfeld GM2 mittels eines allgemeinen Kurvenausdrucks erstellt.
  • Wenn in dem Lenkradwinkel-Reifenwinkel-Entsprechungskennfeld GM2 der Reifenwinkel nahe dem induzierten Soll-Reifenwinkel liegt, kann der Reifenwinkel in Bezug auf eine Veränderung des Lenkradwinkels nur schwer verändert werden, und das Zähnezahlverhältnis (Reduktionsgetriebeverhältnis) im Lenkmechanismus ist größer als das Zähnezahlverhältnis bzw. Übersetzungsverhältnis des Basis-Kennfelds BM2. Insbesondere kann, wenn sich der Winkel θ2 beim Durchlaufen des Schnittpunkts P2 dem Wert 0° nähert, kann der Reifenwinkel in Bezug auf die Veränderung des Lenkradwinkels schwer bzw. kaum verändert werden, und das Zähnezahlverhältnis im Lenkmechanismus nimmt zu. Nahe dem induzierten Soll-Reifenwinkel wird ein Reifenwinkel nahe dem induzierten Soll-Reifenwinkel ohne Weiteres beibehalten, und ein Fahrbetrieb auf einer Soll-Spur kann ohne Weiteres ausgeführt werden (wobei eine starke Tendenz besteht, das Fahrzeug in die Soll-Spur zu führen).
  • Wenn sich hingegen der Reifenwinkel aus der Nähe des induzierten Soll-Reifenwinkels wegbewegt hat, kommt es ohne Weiteres zu einer Veränderung des Reifenwinkels in Bezug auf die Veränderung des Lenkradwinkels, und das Zähnezahlverhältnis im Lenkmechanismus nimmt ab. Insbesondere verändert sich, wenn eine Annäherung an den rechten maximalen Lenkradwinkel oder den linken maximalen Lenkradwinkel erfolgt, verändert sich der Reifenwinkel in Bezug auf die Veränderung des Lenkradwinkels rasch und problemlos, und das Zähnezahlverhältnis im Lenkmechanismus wird kleiner als das Zähnezahlverhältnis des Basis-Kennfelds BM2. Somit verändert sich in einem Bereich eines anderen Reifenwinkels als dem induzierten Soll-Reifenwinkel der Reifenwinkel entsprechend dem Lenkradwinkel, und ein durch eine manuelle Betätigung bewirkter Fahrbetrieb kann ohne Weiteres ausgeführt werden.
  • In dem Lenkradwinkel-Reifenwinkel-Entsprechungskennfeld GM2 steigt das Zähnezahlverhältnis an, wenn sich der Reifenwinkel dem induzierten Soll-Reifenwinkel nähert. Wenn der Reifenwinkel sich von dem induzierten Soll-Reifenwinkel entfernt hat, nähert sich das Zähnezahlverhältnis dem Zähnezahlverhältnis des Basis-Kennfelds BM2 an und entspricht rechtzeitig dem Zähnezahlverhältnis des Basis-Kennfelds BM2. Während die Annäherung an den rechten maximalen Reifenwinkel oder den linken maximalen Reifenwinkel erfolgt, nimmt das Zähnezahlverhältnis ab. Somit entspricht das Lenkradwinkel-Reifenwinkel-Entsprechungskennfeld GM2 einem Kennfeld, in dem sich das Zähnezahlverhältnis bzw. Übersetzungsverhältnis nichtlinear verändert.
  • In dem Lenkradwinkel-Reifenwinkel-Entsprechungskennfeld GM2 ist daher der Bereich eines Lenkradwinkels, der einem Reifenwinkel nahe dem induzierten Soll-Reifenwinkel entspricht (der einem Soll-Reifenwinkel entspricht, der in den beigefügten Ansprüchen beschrieben ist), größer als ein Bereich eines Lenkradwinkels, der einem Reifenwinkel eines anderen Bereichs als dem Reifenwinkel nahe dem induzierten Soll-Reifenwinkel entspricht (der einem anderen Reifenwinkel als dem Soll-Reifenwinkel entspricht, der in den beigefügten Ansprüchen beschrieben ist).
  • Wenn das Lenkradwinkel-Reifenwinkel-Entsprechungskennfeld GM2 erstellt wird, erhält die ECU 30 vom Lenkradwinkelsensor 12 einen Ist-Lenkradwinkel. Als nächstes extrahiert die ECU 30 einen Reifenwinkel entsprechend dem Ist-Lenkradwinkel aus dem Lenkradwinkel-Reifenwinkel-Entsprechungskennfeld GM2 und stellt den Reifenwinkel als einen gesteuerten Soll-Reifenwinkel ein. Die ECU 30 erhält zudem vom Reifenwinkelsensor 13 einen Ist-Reifenwinkel. Schließlich erzeugt die ECU 30 ein variables Zähnezahlverhältnis-Steuerungssignal, damit der Ist-Reifenwinkel den gesteuerten Soll-Reifenwinkel basierend auf einer Differenz zwischen dem gesteuerten Soll-Reifenwinkel und dem Ist-Reifenwinkel durch eine allgemeine PID-Steuerung erreichen kann, und überträgt das variable Zähnezahlverhältnis-Steuerungssignal an das variable Zähnezahlverhältnis-Stellglied 22.
  • Wenn kein herbeigeführter Soll-Reifenwinkel vorliegt, erzeugt die ECU 30 ein variables Zähnezahlverhältnis-Steuerungssignal entsprechend einem durch den Fahrzeugführer eingegebenen Lenkradwinkel basierend auf dem Basis-Kennfeld BM2, und überträgt das variable Zähnezahlverhältnis-Steuerungssignal an das variable Zähnezahlverhältnis-Stellglied 22.
  • Nachstehend erfolgt eine Beschreibung der Heckrutschbewegungs-Fahrbetriebssteuerung. Dabei erhält die ECU 30 zunächst einen Lenkradwinkel vom Lenkradwinkelsensor 12, eine Giergeschwindigkeit vom Giergeschwindigkeitssensor 14, eine Raddrehzahl vom Raddrehzahlsensor 15, einen Reibungskoeffizienten einer Fahrbahnoberfläche (geschätzter Wert) von der VSC-Vorrichtung 17 und dergleichen. Die ECU 30 bestimmt basierend auf der Raddrehzahl, dem Lenkradwinkel, der Giergeschwindigkeit und dergleichen, ob sich das eigene Fahrzeug, das einen kreisförmigen Weg befährt, mit Straßen- bzw. Bodenhaftung fortbewegt oder nicht. Als ein Bestimmungsverfahren kann ein beliebiges Verfahren angewendet werden. So kann z. B. ein Verfahren angewendet werden, das in einer VSC-Vorrichtung (Umdrehung = Drehungsbestimmung) angewendet wird.
  • Wenn das eigene Fahrzeug sich ohne Straßen- bzw. Bodenhaftung fortbewegt und aufgrund einer überhöhten Geschwindigkeit ein Untersteuern ereignet, führt die ECU 30 die vorstehend beschriebene Beschleunigungs-/Abbremsungssteuerung mit einer durch Abbremsung induzierten Abbremsung bzw. Verzögerung (z. B. -0,01 G) als eine herbeigeführte Soll-Beschleunigung/Abbremsung aus. Bei der durch eine Abbremsung induzierten Abbremsung bzw. Verzögerung handelt es sich um eine Abbremsung bzw. Verzögerung zum Erreichen einer Fahrzeuggeschwindigkeit, die niedriger als eine aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit ist, und kann ein vorbestimmter Wert, der im Voraus eingestellt worden ist, oder ein variabler Wert gemäß der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit sein. Um den Zustand des Untersteuerns zu beseitigen, ist ein Abbrems- bzw. Verzögerungsvorgang durch den Fahrzeugführer erforderlich; jedoch kann die durch eine Abbremsung herbeigeführte Verzögerung ohne Weiteres durch die Fahrassistenz über die Beschleunigungs-/Abbremssteuerung bzw. -regelung erreicht werden. Insbesondere kann in dem Fahrpedalwinkel/Bremspedalwinkel-Beschleunigung/Abbremsung-Entsprechungskennfeld GM1, wenn der Winkel θ1 beim Durchlaufen des Schnittpunkts P1 0° erreicht, die durch die Abbremsung herbeigeführte Verzögerung problemlos erreicht werden.
  • Wenn das eigene Fahrzeug sich mit Bodenhaftung fortbewegt, bestimmt die ECU 30 basierend auf der Giergeschwindigkeit und dergleichen, ob eine Heckrutschbewegung durch eine Fahrpedalbetätigung durch den Fahrzeugführer beginnt bzw. einsetzt oder nicht. Als ein Bestimmungsverfahren kann ein beliebiges Verfahren angewendet werden. So kann z. B. ein Verfahren angewendet werden, das in einer VSC-Vorrichtung verwendet werden kann. Um in diesem Fall eine Heckrutschbewegung zu veranlassen, werden eine in kurzer Zeit erfolgende Abbremsung (z. B. 100 ms und - 0,2 G) durch eine Fahrpedalfreigabe durch den Fahrzeugführer und eine unmittelbare Beschleunigung durch eine Fahrpedalbetätigung (z. B. 500 ms und 0,3 G) ausgeführt. Mit der Abbremsung und der anschließenden Beschleunigung wirkt auf die Vorderseite des eigenen Fahrzeugs eine Last ein, entsteht einwärts des kreisförmigen Wegs eine Gierbewegung, und es setzt eine Heckrutschbewegung ein. Im Übrigen können alle Vorgänge durch die Vorrichtung ausgeführt werden; wenn jedoch der Veranlassungszeitpunkt nicht mit den Absichten des Fahrzeugführers konform ist, erfolgt ein einfacher Automatikfahrbetrieb, so dass es notwendig ist, einen Heckrutschbewegungs-Fahrbetrieb durch vollständig manuellen Betrieb oder eine vorbestimmte Betätigung durch den Fahrer als Veranlassung zu starten.
  • Wenn eine Heckrutschbewegung (und somit ein Durchdrehen) beginnt bzw. einsetzt, berechnet die ECU 30 einen durch eine Gegenlenkbewegung induzierten Reifenwinkel. Der durch eine Gegenlenkbewegung herbeigeführte Reifenwinkel ist ein Reifenwinkel, bei dem eine Gegenlenkbewegung ausgeführt wird, um einen Durchdrehzustand des eigenen Fahrzeugs zu stoppen, und wird durch ein Berechnungsverfahren berechnet, das z. B. in einer VDIM-Vorrichtung bzw. Handhabungsvorrichtung mit integrierter Fahrzeugdynamik (VDIM = Vehicle Dynamics Integrated Management) verwendet wird. Die ECU 30 führt die vorstehend beschriebene Lenkbetriebssteuerung mit dem durch eine Gegenlenkbewegung induzierten Reifenwinkel als den induzierten Ziel-Reifenwinkel aus. Während dabei ein Gegenlenkbetrieb durch den Fahrzeugführer erforderlich wird, kann der durch eine Gegenlenkbewegung herbeigeführte Reifenwinkel ohne Weiteres durch die Fahrassistenz mittels Lenkbetriebssteuerung erreicht werden. Insbesondere kann wenn in dem Lenkradwinkel-Reifenwinkel-Entsprechungskennfeld GM2 der Winkel θ2, der den Schnittpunkt P2 durchläuft, den Wert 0° erreicht, der durch eine Gegenlenkbewegung herbeigeführte Reifenwinkel ohne Weiteres erreicht werden.
  • Während der durch eine Gegenlenkbewegung induzierten Lenkbetriebssteuerung bestimmt die ECU 30 basierend auf der Giergeschwindigkeit und dergleichen, ob der Durchdrehzustand aufgehört hat oder nicht. Als ein Bestimmungsverfahren kann jedes beliebige Verfahren angewendet werden. So kann z. B. ein Verfahren angewendet werden, das in einer VSC-Vorrichtung angewendet wird. Die ECU 30 führt die Gegenlenkbetriebssteuerung aus, bis der Durchdrehzustand beseitigt ist.
  • Wenn der Durchdrehzustand aufgehört hat, berechnet die ECU 30 eine virtuelle induzierte bzw. herbeigeführte Beschleunigung/Abbremsung zum Beibehalten der Heckrutschbewegung basierend auf dem Reibungskoeffizienten einer Fahrbahnoberfläche und der Raddrehzahl. Bei der virtuellen induzierten bzw. induzierten Beschleunigung/Abbremsung zum Beibehalten der Heckrutschbewegung handelt es sich um eine Beschleunigung/Abbremsung, die notwendig ist, um einen Heckrutschbewegungszustand beizubehalten. Wenn der Reifen ausbricht, wird eine virtuell herbeigeführte Beschleunigung/Abbremsung angewendet. Als ein Berechnungsverfahren kann jedes beliebige Verfahren angewendet werden. So kann z. B. ein Verfahren angewendet werden, bei dem ein Durchdreh- bzw. Durchrutschverhältnis (Slip Ratio) zum Beibehalten einer Seitenführungskraft eines jeweiligen Hinterrads berechnet wird, die herbeigeführte Anzahl der Umdrehungen eines jeweiligen Hinterrads erhalten wird und eine Rückrechnung anhand des Reibungskoeffizienten der Fahrbahnoberfläche ausgeführt wird. Dann führt die ECU 30 die vorstehend beschriebene Beschleunigungs-/Abbremssteuerung mit der virtuell induzierten Beschleunigung/Abbremsung zum Beibehalten der Heckrutschbewegung als die herbeigeführte Soll-Beschleunigung/Abbremsung aus. Während ein Beschleunigungs-/Abbremsbetrieb durch den Fahrzeugführer notwendig ist, kann dabei die virtuell herbeigeführte Beschleunigung/Abbremsung zum Beibehalten der Heckrutschbewegung durch die Fahrassistenz mittels der Beschleunigungs/Abbremssteuerung ohne Weiteres erreicht werden. Insbesondere kann, wenn sich in dem Fahrpedalwinkel-/Bremspedalwinkel-Beschleunigung/Abbremsung-Entsprechungskennfeld GM1 der den Schnittpunkt P1 durchlaufende Winkel θ1 dem Wert 0° nähert, kann die virtuell herbeigeführte Beschleunigung/Abbremsung zum Beibehalten der Heckrutschbewegung ohne Weiteres erreicht werden.
  • Die ECU 30 berechnet einen induzierten Reifenwinkel zum Beibehalten einer Heckrutschbewegung. Bei dem induzierten Reifenwinkel zum Beibehalten einer Heckrutschbewegung handelt es sich um einen Reifenwinkel, der zum Beibehalten eines Heckrutschbewegungszustands notwendig ist. Als ein Berechnungsverfahren kann jedes beliebige Verfahren angewendet werden. Zum Beispiel kann ein Verfahren angewendet werden, bei dem ein Reifenwinkel basierend auf einem kreisförmigen Weg (der bekannt ist), der vom eigenen Fahrzeug befahren wird, und dem Fahrzeugmodell des eigenen Fahrzeugs, berechnet wird. Dann führt die ECU 30 den vorstehend beschriebenen Lenksteuerungsbetrieb mit dem als der herbeigeführte Soll-Reifenwinkel dienenden induzierten Reifenwinkel zum Beibehalten einer Heckrutschbewegung aus. Während durch den Fahrzeugführer ein Lenkbetrieb gefordert ist, kann dabei der herbeigeführte Reifenwinkel zum Beibehalten der Heckrutschbewegung durch die Fahrassistenz mittels Lenksteuerungsbetrieb ohne Weiteres erreicht werden. Insbesondere wenn sich in dem Lenkradwinkel-Reifenwinkel-Entsprechungskennfeld GM2 der den Schnittpunkt P2 durchlaufende Winkel θ2 dem Wert 0° nähert, kann der herbeigeführte Reifenwinkel zum Beibehalten der Heckrutschbewegung ohne Weiteres erreicht werden.
  • Während der Steuerung zum Beibehalten der Heckrutschbewegung bestimmt die ECU 30 basierend auf der Giergeschwindigkeit oder ähnlichem, ob der Heckrutschbewegungszustand aufgehört hat oder nicht. Als ein Bestimmungsverfahren kann jedes beliebige Verfahren angewendet werden. So kann z. B. ein in einer VSC-Vorrichtung angewendetes Verfahren angewendet werden. Die ECU 30 führt den vorstehend beschriebenen Steuerungsvorgang zum Beibehalten einer Heckrutschbewegung aus, bis der Heckrutschbewegungszustand beseitigt ist. Der Heckrutschbewegungszustand wird im Übrigen durch einen Abbremsvorgang des Fahrzeugführer oder ähnliches beseitigt.
  • Unter Bezugnahme auf 1 bis 3 wird der Betrieb der Fahrassistenzvorrichtung 1 beschrieben. In diesem Zusammenhang wird ein Fall beschrieben, in dem ein vorausfahrendes Fahrzeug vorhanden ist, und ein Fahrzeug dem vorausfahrenden Fahrzeug folgt, sowie ein Fall, in dem der Fahrzeugführer einen Heckrutschbewegungs-Fahrbetriebsmodus auswählt und ein Heckrutschbewegungs-Fahrbetrieb ausgeführt wird. Insbesondere wird die Verarbeitung in der ECU 30 unter Bezugnahme auf die Flussdiagramme von 4, 5 und 6 beschrieben. Bei 4 handelt es sich um ein Flussdiagramm, das einen Ablauf einer Beschleunigungs-/Abbremssteuerung in der ECU von 1 zeigt. 5 ist ein Flussdiagramm, das einen Ablauf einer Lenkbetriebssteuerung in der ECU von 1 zeigt. Bei 6 handelt es sich um ein Flussdiagramm, dass einen Ablauf einer Heckrutschbewegungs-Fahrbetriebssteuerung in der ECU der 1 zeigt.
  • Der Bremspedalsensor 10 erfasst einen Bremspedalwinkel und überträgt zu jedem vorbestimmten Zeitpunkt ein Bremspedalwinkelsignal an die ECU 30. Der Fahrpedalsensor 11 erfasst einen Fahrpedalwinkel und überträgt ein Fahrpedalwinkelsignal an die ECU 30. Der Lenkwinkelsensor 12 erfasst einen Lenkwinkel und überträgt ein Lenkwinkelsignal an die ECU 30. Der Reifenwinkelsensor 13 erfasst einen Reifenwinkel und überträgt ein Reifenwinkelsignal an die ECU 30. Der Giergeschwindigkeitssensor 14 erfasst eine Giergeschwindigkeit und überträgt ein Giergeschwindigkeitssignal an die ECU 30. Der Raddrehzahlsensor 15 eines jeden Rads erfasst zu den jeweils vorbestimmten Zeitpunkten die Anzahl der Pulse entsprechend einer Umdrehung des Rads und überträgt ein Raddrehzahlsignal an die ECU 30. Der Hinderniserfassungssensor 16 erfasst basierend auf Informationen des Millimeterwellenradars, ob sich noch ein weiteres Fahrzeug oder ähnliches vor dem eigenen Fahrzeug befindet oder nicht, und wenn ein weiteres Fahrzeug oder ähnliches vorhanden ist, berechnet er den Zwischen-Fahrzeug-Abstand bzw. den Abstand vom eigenen Fahrzeug zu dem anderen Fahrzeug und überträgt ein Hinderniserfassungssignal an die ECU 30. Die VSC-Vorrichtung 17 schätzt einen Reibungskoeffizienten der Fahrbahnoberfläche anhand der Raddrehzahl eines jeweiligen Rads und der Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit und überträgt den Reibungskoeffizienten der Fahrbahnoberfläche als ein VSC-Signal bzw. Signal einer Vehicle-Stability-Control- bzw. Fahrdynamikregelungsvorrichtung an die ECU 30. Die ECU 30 empfängt die jeweiligen Signale von den jeweiligen Sensoren 10 bis 16 und der VSC-Vorrichtung 17. Die ECU 30 berechnet die Raddrehzahl anhand der Drehzahl eines jeweiligen Rads und berechnet die Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit (Fahrzeuggeschwindigkeit) anhand der Raddrehzahl eines jeweiligen Rads.
  • Zunächst wird ein Fall beschrieben, in dem ein Fahrzeug einem vorausfahrenden Fahrzeug folgt. Die ECU 30 berechnet eine Zwischen-Fahrzeug-Zeit zu dem vorausfahrenden Fahrzeug basierend auf Informationen vom Hinderniserfassungssensor 16 und berechnet eine herbeigeführte Soll-Beschleunigung/Abbremsung, damit die Zwischen-Fahrzeug-Zeit eine Soll-Zwischen-Fahrzeug-Zeit zu jedem vorbestimmten Zeitpunkt erreichen kann (S10).
  • Jedes Mal wenn die herbeigeführte Soll-Beschleunigung/Abbremsung berechnet wird, erzeugt die ECU 30 das Basis-Kennfeld BM1, in dem die Beschleunigung/Abbremsung dem Fahrpedalwinkel und dem Bremspedalwinkel mit einer Neigung von 45° entspricht (S11). Als nächstes bestimmt die ECU 30 den Schnittpunkt P1 zwischen der induzierten Soll-Beschleunigung/Abbremsung und dem Basis-Kennfeld BM1 (S12). Anschließend bestimmt die ECU 30 den Winkel θ1 (0°<θ<45°), wenn dieser den Schnittpunkt P1 durchläuft (S13). Dann erzeugt die ECU 30 das Fahrpedalwinkel/Bremswinkel-Beschleunigung/Abbremsungs-Entsprechungskennfeld GM1 mit einer Kurve, die den Schnittpunkt P1 mit dem Winkel θ1 durchläuft und das Basis-Kennfeld BM1 bei dem maximalen Fahrpedalwinkel und dem maximalen Bremspedalwinkel schneidet (S14).
  • Die ECU 30 erhält durch den Fahrpedalsensor 11 einen Ist-Fahrpedalwinkel und durch den Bremspedalsensor 10 einen Ist-Bremspedalwinkel (S15). Als nächstes bestimmt die ECU 30 eine gesteuerte Soll-Beschleunigung/Abbremsung gemäß dem Ist-Fahrpedalwinkel oder dem Ist-Bremspedal basierend auf dem Fahrpedalwinkel/Bremswinkel-Beschleunigung/Abbremsung-Entsprechungskennfeld GM1 (S16). Dann berechnet die ECU 30 die Fahrzeuggeschwindigkeit basierend auf durch den Raddrehzahlsensor 15 bereitgestellten Informationen und berechnet eine Ist-Beschleunigung/Abbremsung anhand vorübergehender Veränderungen der Fahrzeuggeschwindigkeit (S17). Darauf erzeugt die ECU 30 ein Motorsteuerungssignal oder ein Bremssteuerungssignal basierend auf der Differenz zwischen der gesteuerten Soll-Beschleunigung/Abbremsung und der Ist-Beschleunigung/Abbremsung und überträgt das Motorsteuerungssignal an das Drosselklappenstellglied 20 oder überträgt das Bremssteuerungssignal an das Bremsstellglied 21 (S18). Wenn das Motorsteuerungssignal empfangen wird, verändert das Drosselklappenstellglied 20 den Öffnungsgrad des Drosselklappenventils entsprechend dem Motorsteuerungssignal. Wenn alternativ das Bremssteuerungssignal empfangen wird, verändert das Bremsstellglied 21 den hydraulischen Bremsdruck des Radzylinders entsprechend dem Bremssteuerungssignal. Somit wird die Beschleunigung/Abbremsung des eigenen Fahrzeugs so gesteuert, dass eine gesteuerte Beschleunigung/Abbremsung erreicht wird, die dem Ist-Fahrpedalwinkel oder dem Bremspedalwinkel entspricht, die anhand des Fahrpedalwinkel/Bremspedalwinkel-Beschleunigung/Abbremsungs-Entsprechungskennfelds GM1 erhalten werden.
  • Wenn der Fahrzeugführer eine Fahrpedalbetätigung oder eine Bremspedalbetätigung ausführt, um dem vorausfahrenden Fahrzeug zu folgen, nähert sich die Beschleunigung/Abbremsung gemäß der Fahrpedalbetätigung oder der Bremspedalbetätigung der induzierten Soll-Beschleunigung/Abbremsung. Selbst wenn dabei der Fahrzeugführer das Fahrpedal oder das Bremspedal bis zu einem gewissen Grad betätigt, verändert sich die Beschleunigung/Abbremsung fast nicht, so dass die Beschleunigung/Abbremsung nahe der induzierten Soll-Beschleunigung/Abbremsung ohne Weiteres beibehalten werden kann. Ferner ereignet sich eine geringfügige Veränderung in der Beschleunigung/Abbremsung bezogen auf eine Veränderung des Fahrpedalwinkels oder des Bremspedalwinkels, so dass der Fahrzeugführer ohne Weiteres eine Feineinstellung der Beschleunigung/Abbremsung vornehmen kann. Aus diesem Grund kann der Fahrbetrieb problemlos in einem Zustand erfolgen, in dem der Zwischen-Fahrzeug-Abstand in Bezug auf das vorausfahrende Fahrzeug beibehalten wird.
  • Wenn der Fahrzeugführer eine Fahrpedalbetätigung oder eine Bremspedalbetätigung vornimmt, um dem vorausfahrenden Fahrzeug nicht mehr zu folgen und mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit zu fahren, entspricht die Beschleunigung/Abbremsung einer Beschleunigung/Abbremsung, die gemäß der Fahrpedalbetätigung oder der Bremspedalbetätigung von dem Bereich nahe der induzierten Beschleunigung/Abbremsung geringfügig verschoben ist. Dabei kann der Fahrzeugführer eine Fahrpedalbetätigung oder eine Bremspedalbetätigung gemäß seinem Vorhaben ohne Weiteres ausführen, wobei sich die Beschleunigung/Abbremsung gemäß der Fahrpedalbetätigung oder der Bremspedalbetätigung verändert. Aus diesem Grund kann auch ein Fahrbetrieb mit einer Fahrzeugzeuggeschwindigkeit, wie sie durch den Fahrzeugführer beabsichtigt wird, ohne Weiteres ausgeführt werden.
  • Wenn der Fahrzeugführer eine Bremspedalbetätigung vornimmt, um das Fahrzeug plötzlich anzuhalten (z. B. weil ein Fußgänger oder Ähnliches vor dem Fahrzeug auftaucht und eine Abbremsbetätigung vorgenommen wird, um den Fußgänger zu meiden), nähert sich die Beschleunigung/Abbremsung entsprechend der Bremsbetätigung dem Bereich der maximalen Abbremsung. Dabei kann der Fahrzeugführer rasch eine beabsichtigte Bremspedalbetätigung ausführen, und es kommt zu einer raschen Veränderung der Abbremsung bzw. Verzögerung entsprechend der Bremspedalbetätigung. Aus diesem Grund ist ein rasches Abbremsen des eigenen Fahrzeug möglich (Stopp).
  • Als nächstes erfolgt die Beschreibung eines Heckrutschbewegungs-Fahrbetriebs. Der Fahrzeugführer wählt den Heckrutschbewegungs-Fahrbetriebsmodus aus, betätigt das Lenkrad, so dass ein definierter Wenderadius erreicht wird, und betätigt das Fahrpedal so, dass eine vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit erreicht wird. Somit befährt das eigene Fahrzeug bei einer vorbestimmten Geschwindigkeit einen kreisförmigen Weg.
  • Die ECU 30 erhält zu einem jeweiligen vorbestimmten Zeitpunkt den Reibungskoeffizienten der Fahrbahnoberfläche (Schätzwert), die Raddrehzahl, den Lenkradwinkel, die Giergeschwindigkeit und dergleichen (S30). Anschließend bestimmt die ECU 30 basierend auf der Raddrehzahl, dem Lenkradwinkel, der Giergeschwindigkeit und dergleichen, ob das eigene Fahrzeug, das den kreisförmigen Weg befährt, mit Bodenhaftung fährt oder nicht (S31).
  • Wenn bei S31 bestimmt wird, dass kein Fahrbetrieb mit Bodenhaftung vorliegt und der Zustand des Untersteuerns entsteht, stellt die ECU 30 eine durch Abbremsung herbeigeführte Abbremsung bzw. Verzögerung ein und führt die vorstehend beschriebene Beschleunigungs-/Abbremssteuerung (die Verarbeitung von S10 bis S18) mit der durch Abbremsung induzierten Verzögerung als die herbeigeführte Soll-Beschleunigung/Abbremsung (S32) aus. In diesem Zusammenhang wird die Beschleunigungs-/Abbremssteuerung mit der durch Abbremsung induzierten Verzögerung als die herbeigeführte Soll-Beschleunigung/Abbremsung wiederholt bzw. erneut ausgeführt, bis der Zustand des Untersteuerns beseitigt ist und bei S31 bestimmt wird, dass ein Fahrbetrieb mit Bodenhaftung vorliegt. Während der Fahrzeugführer dabei eine Bremspedalbetätigung vornimmt, erreicht die Beschleunigung/Abbremsung des eigenen Fahrzeugs durch die Fahrassistenz mit Hilfe der Beschleunigungs-/Abbremssteuerung ohne Weiteres die durch Abbremsung herbeigeführte Verzögerung.
  • Wenn in S31 bestimmt wird, dass ein Fahrbetrieb mit Bodenhaftung vorliegt, bestimmt die ECU 30 basierend auf der Giergeschwindigkeit und ähnlichem, ob das eigene Fahrzeug eine Heckrutschbewegung auszuführen beginnt oder nicht (S33). Dabei nimmt der Fahrzeugführer innerhalb kurzer Zeit einen Pedalfreigabevorgang und einen anschließenden Pedalbetätigungsvorgang vor, um den Heckrutschbewegungszustand zu erzeugen. Aufgrund dieses Vorgangs brechen die Hinterräder des eigenen Fahrzeugs infolge der innerhalb kurzer Zeit erfolgenden Abbremsung und anschließenden Beschleunigung aus, und das eigene Fahrzeuge beginnt, eine Heckrutschbewegung auszuführen. In diesem Fall wird die Heckrutschbewegung durch eine manuelle Betätigung des Fahrzeugführers veranlasst, und bei S33 wird immer wieder eine Bestimmung vorgenommen, bis bei diesem Schritt S33 bestimmt wird, dass eine Heckrutschbewegung begonnen hat.
  • Wenn bei S33 bestimmt wird, dass eine Heckrutschbewegung eingesetzt bzw. begonnen hat, berechnet die ECU 30 einen durch eine Gegenlenkbewegung induzierten Reifenwinkel und führt einen durch eine Gegenlenkbewegung induzierten Lenksteuerungsbetrieb mit dem durch eine Gegenlenkbewegung induzierten Reifenwinkel als der herbeigeführte Soll-Reifenwinkel aus (S34).
  • Insbesondere stellt, wenn der durch eine Gegenlenkbewegung herbeigeführte Reifenwinkel berechnet wird, die ECU 30 den durch eine Gegenlenkbewegung induzierten Reifenwinkel als den induzierten Soll-Reifenwinkel ein (S20).
  • Jedes Mal, wenn der herbeigeführte Soll-Reifenwinkel berechnet wird, erzeugt bzw. erstellt die ECU 30 das Basis-Kennfeld BM2, in dem der Reifenwinkel dem Lenkradwinkel mit einer Neigung von 45° entspricht (S21). Als nächstes bestimmt die ECU 30 den Schnittpunkt P2 zwischen dem induzierten Soll-Reifenwinkel und dem Basis-Kennfeld BM2 (S22). Die ECU 30 bestimmt zudem den Winkel θ2 (0°<θ<45°), wenn dieser den Schnittpunkt P2 durchläuft (S23). Anschließend erzeugt bzw. erstellt die ECU 30 das Lenkradwinkel-Reifenwinkel-Entsprechungskennfeld GM2 mit einer Kurve, die den Schnittpunkt P2 mit dem Winkel θ2 durchläuft und das Basis-Kennfeld BM2 bei dem rechten maximalen Lenkradwinkel und dem linken maximalen Lenkradwinkel schneidet (S24).
  • Die ECU 30 erhält vom Lenkwinkelsensor 12 einen Ist-Lenkradwinkel (S25). Als nächstes bestimmt die ECU 30 einen gesteuerten Soll-Reifenwinkel gemäß dem Ist-Lenkradwinkel basierend auf dem Lenkradwinkel-Reifenwinkel-Entsprechungskennfeld GM2 (S26). Die ECU 30 erhält zudem vom Reifenwinkelsensor 13 einen Ist-Reifenwinkel (S27). Dann erzeugt die ECU 30 ein variables Zähnezahlverhältnis-Steuerungssignal basierend auf einer Differenz zwischen dem gesteuerten Soll-Reifenwinkel und dem Ist-Reifenwinkel und überträgt das variable Zähnezahlverhältnis-Steuerungssignal an das variable Zähnezahlverhältnis-Stellglied 22 (S28). Wenn es das variable Zähnezahlverhältnis-Steuerungssignal erhält, verändert das variable Zähnezahlverhältnis-Stellglied 22 den Reifenwinkel entsprechend dem variablen Zähnezahlverhältnis-Steuerungssignal. Somit wird der Reifenwinkel des eigenen Fahrzeugs so gesteuert, dass ein gesteuerter Soll-Reifenwinkel erreicht wird, der dem Ist-Lenkradwinkel entspricht, der anhand des Lenkradwinkel-Reifenwinkel-Entsprechungskennfelds GM2 erhalten wird.
  • Wenn der Fahrzeugführer einen Lenkradbetrieb ausführt, um eine Gegenlenkbewegung vorzunehmen, nähert sich der Reifenwinkel gemäß dem Lenkradbetrieb dem durch eine Gegenlenkbewegung induzierten Reifenwinkel. Dabei ist das Reduktionsgetriebeverhältnis im Lenkmechanismus größer als im Normalzustand; doch selbst wenn der Fahrzeugführer das Lenkrad zu einem gewissen Grad betätigt, verändert sich der Reifenwinkel fast nicht, so dass der Reifenwinkel in der Nähe des durch eine Gegenlenkbewegung induzierten Reifenwinkels problemlos beibehalten werden kann.
  • Insbesondere wird, wenn es sich bei dem Fahrzeugführer um einen Fahranfänger handelt, das Lenkradwinkel-Reifenwinkel-Entsprechungskennfeld GM2 erzeugt bzw. bereitgestellt, bei dem der Winkel θ2, wenn derselbe den Schnittpunkt P2 durchläuft, sich dem Wert 0° nähert, so dass der durch eine Gegenlenkbewegung herbeigeführte Reifenwinkel ohne Weiteres erreicht und die Gegenlenkbewegung problemlos vorgenommen werden kann. Handelt es sich hingegen bei dem Fahrzeugführer um einen erfahrenen Autofahrer, wird das Lenkradwinkel-Reifenwinkel-Entsprechungskennfeld GM2 erzeugt bzw. bereitgestellt, bei dem der Winkel θ2, wenn er den Schnittpunkt P2 durchläuft, sich dem Wert von 45° nähert, so dass die Gegenlenkbewegung in einem Zustand vorgenommen werden kann, wo das Ausmaß der Fahrassistenz reduziert ist.
  • Während dem durch eine Gegenlenkbewegung induzierten Lenksteuerungsbetrieb bestimmt die ECU 30 basierend auf der Giergeschwindigkeit und dergleichen, ob der Durchdrehzustand aufgehört hat oder nicht (S35). In diesem Fall wird der Lenksteuerungsbetrieb mit dem durch eine Gegenlenkbewegung induzierten Reifenwinkel als der herbeigeführte Soll-Reifenwinkel immer wieder ausgeführt, bis der Durchdrehzustand durch die Gegenlenkbewegung des Fahrzeugführers beseitigt ist und bei S35 bestimmt wird, dass der Durchdrehzustand gestoppt worden ist bzw. aufgehört hat.
  • Wenn bei S35 bestimmt wird, dass der Durchdrehzustand gestoppt worden ist, berechnet die ECU 30 eine virtuell herbeigeführte Beschleunigung/Abbremsung zum Beibehalten einer Heckrutschbewegung basierend auf dem Reibungskoeffizienten der Fahrbahnoberfläche, der Raddrehzahl und dergleichen und führt den vorstehend beschriebenen Beschleunigungs-/Abbremssteuerungsbetrieb (die Verarbeitung von S10 bis S18) mit der virtuell induzierten Beschleunigung/Abbremsung zum Beibehalten der Heckrutschbewegung als die herbeigeführte Soll-Beschleunigung/Abbremsung aus (S36). Die ECU 30 berechnet darüber hinaus auch einen induzierten Reifenwinkel zum Beibehalten der Heckrutschbewegung basierend auf dem durch das Fahrzeug befahrenen kreisförmigen Weg und dem Fahrzeugmodel, und führt den vorstehenden Lenksteuerungsbetrieb (die Verarbeitung von S20 bis S28) mit dem induzierten Reifenwinkel zum Beibehalten einer Heckrutschbewegung als der herbeigeführte Reifenwinkel aus (S37).
  • Wenn der Fahrzeugführer eine Fahrpedalbetätigung oder eine Bremspedalbetätigung vornimmt, um den Heckrutschbewegungszustand beizubehalten, nähert sich die Beschleunigung/Abbremsung gemäß der Fahrpedalbetätigung oder der Bremspedalbetätigung der virtuell induzierten Beschleunigung/Abbremsung zum Beibehalten der Heckrutschbewegung. Auch wenn der Fahrzeugführer dabei das Fahrpedal oder das Bremspedal bis zu einem gewissen Grad betätigt, verändert sich die Beschleunigung/Abbremsung fast nicht, so dass die Beschleunigung/Abbremsung nahe der virtuell induzierten Beschleunigung/Abbremsung zum Beibehalten einer Heckrutschbewegung problemlos beibehalten werden kann. Wenn der Fahrzeugführer einen Lenkradbetrieb vornimmt, um den Heckrutschbewegungszustand beizubehalten, nähert sich der Reifenwinkel gemäß dem Lenkradbetrieb dem induzierten Reifenwinkel zum Beibehalten der Heckrutschbewegung. Dabei ist das Reduktionsgetriebeverhältnis im Lenkmechanismus größer als im Normalzustand. Selbst wenn der Fahrzeugführer daher das Lenkrad bis zu einem gewissen Grad betätigt, verändert sich der Reifenwinkel fast nicht, so dass der Reifenwinkel nahe dem induzierten Reifenwinkel zum Beibehalten der Heckrutschbewegung ohne Weiteres beibehalten werden kann.
  • Insbesondere wenn es sich bei dem Fahrzeugführer, wie oben beschrieben, um einen Fahranfänger handelt, werden das Fahrpedalwinkel/Bremspedalwinkel-Beschleunigung/Abbremsung-Entsprechungskennfeld GM1, bei dem sich der Winkel θ dem Wert 0° nähert, und das Lenkradwinkel-Reifenwinkel-Entsprechungskennfeld GM2, in dem der Winkel θ2 sich dem Wert 0° nähert, bereitgestellt, so dass die virtuell herbeigeführte Beschleunigung/Abbremsung zum Beibehalten einer Heckrutschbewegung und der herbeigeführte Reifenwinkel zum Beibehalten einer Heckrutschbewegung ohne Weiteres erreicht werden können, und der Heckrutschzustand problemlos beibehalten werden kann. Wenn es sich im Gegensatz dazu bei dem Fahrzeugführer um einen erfahrenen Autofahrer handelt, werden das Fahrpedalwinkel/Bremspedalwinkel-Beschleunigung/Abbremsung-Entsprechungskennfeld GM1, bei dem sich der Winkel θ1 dem Wert 45° nähert, und das Lenkradwinkel-Reifenwinkel-Entsprechungskennfeld GM2, in dem der Winkel θ2 sich dem Wert 45° nähert, bereitgestellt, so dass der Heckrutschbewegungszustand in einem Zustand beibehalten werden kann, bei dem der Grad der Fahrassistenz reduziert ist.
  • Während des Steuerungsvorgangs zum Beibehalten einer Heckrutschbewegung bestimmt die ECU 30 basierend auf der Giergeschwindigkeit und ähnlichem, ob der Heckrutschbewegungszustand gestoppt worden ist oder nicht (S38). In diesem Fall werden der Beschleunigungs-/Abbremssteuerungsbetrieb mit der virtuell induzierten Beschleunigung/Abbremsung zum Beibehalten der Heckrutschbewegung als die herbeigeführte Soll-Beschleunigung/Abbremsung und der Lenksteuerungsbetrieb mit dem herbeigeführte Reifenwinkel zum Beibehalten der Heckrutschbewegung als der herbeigeführte Soll-Reifenwinkel immer wieder ausgeführt, bis der Heckrutschbewegungszustand durch eine Bremspedalbetätigung durch den Fahrzeugführer beseitigt ist und bei S38 bestimmt wird, dass der Heckrutschbewegungszustand gestoppt worden ist.
  • Gemäß der Fahrassistenzvorrichtung 1 ändern sich bei dem Fahrpedalwinkel-Bremspedalwinkel-Beschleunigung/Abbremsung-Entsprechungskennfeld GM1 die Beschleunigungs-/Abbremskennlinien in Bezug auf den Fahrpedalbetätigungsbetrag und den Bremspedalbetätigungsbetrag gemäß der induzierten Soll-Beschleunigung/Abbremsung, und die Veränderung der Beschleunigung/Abbremsung nahe der induzierten Soll-Beschleunigung/Abbremsung wird so vermindert, dass die herbeigeführte Soll-Beschleunigung/Abbremsung ohne Weiteres selbst bei manueller Betätigung des Fahrzeugführers problemlos erreicht werden kann. Insbesondere kann, selbst wenn der Fahrzeugführer kein guter Autofahrer ist, der Fahrbetrieb bei der induzierten Soll-Beschleunigung/Abbremsung ohne Weiteres ausgeführt werden, und eine Feineinstellung in einem Bereich nahe der induzierten Soll-Beschleunigung/Abbremsung kann ohne Weiteres ausgeführt werden.
  • Gemäß der Fahrassistenzvorrichtung 1 nimmt bei dem Fahrpedalwinkel-Bremspedalwinkel-Beschleunigung/Abbremsung-Entsprechungskennfeld GM1 die Veränderung der Beschleunigung/Abbremsung zu, wenn die Beschleunigung/Abbremsung sich von einem Bereich nahe der induzierten Soll-Beschleunigung/Abbremsung entfernt befindet, so dass eine durch den Fahrzeugführer erwünschte Beschleunigung oder Abbremsung ohne Weiteres vorgenommen werden kann und ein Fahrbetrieb außerhalb des Bereichs der induzierten Soll-Beschleunigung/Abbremsung ausgeführt werden kann. Insbesondere nimmt dabei die Veränderung der Beschleunigung/Abbremsung nahe dem maximalen Fahrpedalwinkel oder dem maximalen Bremspedalwinkel gegenüber einem Normalzustand zu, so dass eine rasche Beschleunigung oder Abbremsung in einem Notfall, wie z. B. wenn ein Hindernis umgangen werden soll, entsprechend dem Vorhaben des Fahrers ausgeführt werden kann.
  • In der Fahrassistenzvorrichtung 1 wird das Fahrpedalwinkel/Bremspedalwinkel-Beschleunigung/Abbremsung-Entsprechungskennfeld gemäß der induzierten Soll-Beschleunigung/Abbremsung bereitgestellt. Daher kann die gesteuerte Soll-Beschleunigung/Abbremsung gemäß dem Fahrpedalwinkel oder dem Bremspedalwinkel durch den Fahrzeugführer einfach aus dem Fahrpedalwinkel/Bremspedalwinkel-Beschleunigung/Abbremsung-Entsprechungskennfeld extrahiert werden, und die Beschleunigungs-/Abbremskennlinien können gemäß dem Fahrpedalwinkel/Bremswinkel-Beschleunigung/Abbremsung-Entsprechungs-Kennfeld eingestellt bzw. angepasst werden.
  • In der Fahrassistenzvorrichtung 1 wird der Lenksteuerungsbetrieb mit dem durch eine Gegenlenkbewegung induzierten Reifenwinkel als der herbeigeführte Soll-Reifenwinkel ausgeführt, so dass eine angemessene Gegenlenkbewegung durch eine manuelle Betätigung des Fahrzeugführers problemlos vorgenommen werden kann. In der Fahrassistenzvorrichtung 1 werden der Beschleunigungs-/Abbremssteuerungsbetrieb mit der virtuell induzierten Beschleunigung/Abbremsung zum Beibehalten der Heckrutschbewegung als die herbeigeführte Soll-Beschleunigung/Abbremsung und der Lenksteuerungsbetrieb mit dem induzierten Reifenwinkel zum Beibehalten der Heckrutschbewegung ausgeführt. Der Heckrutschbewegungszustand kann daher ohne Weiteres durch eine manuelle Betätigung des Fahrzeugführers beibehalten werden. Folglich kann der Fahrzeugführer seine Fahrkünste verbessern, eine Gegenlenkbewegung vornehmen oder den Heckrutschbewegungszustand beibehalten, und durch die Verbesserung der Fahrkünste ist ein Reduzieren des Einflusses durch die Fahrassistenz möglich. Außerdem kann der Fahrzeugführer ein angenehmes Fahrerlebnis genießen.
  • Wenngleich die Beschreibung sich auf eine Ausführungsform der Erfindung bezieht, ist die Erfindung nicht auf die Ausführungsform beschränkt und kann in verschiedenen Formen ausgeführt werden.
  • Auch wenn in dieser Ausführungsform die Erfindung z. B. auf eine Fahrassistenzvorrichtung mit einer Beschleunigungs-/Abbremsteuerungsfunktion, einer Lenksteuerungsfunktion und einer Heckrutschbewegungs-Fahrbetriebssteuerungsfunktion angewendet wird, kann die Erfindung auf eine Vorrichtung angewendet werden, die nur eine Beschleunigungs-/Abbremsteuerungsfunktion aufweist, oder die entsprechenden Funktionen können in unterschiedlichen Vorrichtungen untergebracht sein.
  • Auch wenn in dieser Ausführungsform eine einzelne ECU vorgesehen ist kann eine Mehrzahl von ECUs vorgesehen werden.
  • Wenngleich in dieser Ausführungsform die Beschleunigungs-/Abbremskennlinien durch Einstellen des Öffnungsgrads des Drosselklappenventils und des Radzylinderdrucks gesteuert werden, können die Beschleunigungs-/Abbremskennlinien durch eine andere Konfiguration gesteuert werden.
  • Auch wenn in dieser Ausführungsform die Lenkungsübersetzung bzw. Lenkungsuntersetzung so eingestellt ist, dass sie die Lenkbetriebskennlinien (das Reduktionsgetriebeverhältnis) steuert, können die Lenkbetriebskennlinien auch durch eine andere Konfiguration gesteuert werden.
  • Obgleich in dieser Ausführungsform das Fahrpedalwinkel/Bremspedalwinkel-Beschleunigung/Abbremsung-Entsprechungskennfeld bereitgestellt wird und ein Steuerungsbetrieb ausgeführt wird, um die Beschleunigung/Abbremsung unter Hinzuziehung des Fahrpedalwinkel/Bremspedalwinkel-Beschleunigung/Abbremsung-Entsprechungskennfelds zu verändern, kann der Steuerungsbetrieb zum Verändern der Beschleunigung/Abbremsung auch ohne Bereitstellung eines derartigen Kennfelds ausgeführt werden.
  • Auch wenn in dieser Ausführungsform das Lenkradwinkel-Reifenwinkel-Entsprechungskennfeld erstellt wird und ein Steuerungsbetrieb ausgeführt wird, um das Getriebeverhältnis (Reifenwinkel) durch Verwendung des Lenkradwinkel-Reifenwinkel-Entsprechungskennfelds zu verändern, kann der Steuerungsbetrieb zum Verändern des Getriebeverhältnisses (Reifenwinkel) auch ohne Bereitstellung eines derartigen Kennfelds ausgeführt werden.
  • Wenn sich eine Beschleunigung gemäß einer manuellen Betätigung (z. B. einer Fahrpedalbetätigung oder einer Bremspedalbetätigung), die durch einen Fahrzeugführer bewirkt wird, einer Soll-Beschleunigung/Abbremsung (einer induzierten Soll-Beschleunigung/Abbremsung) nähert, kann das Ansprechvermögen auf die manuelle Betätigung vermindert werden (d. h. die Beschleunigung/Abbremsung kann in Bezug auf die Veränderung im manuellen Betrieb nur schwer verändert werden). Zusätzlich kann in einem Bereich, wo eine Beschleunigung gemäß einer manuellen Betätigung, die durch einen Fahrzeugführer bewirkt wird, sich nahe der Soll-Beschleunigung/Abbremsung (induzierten Soll-Beschleunigung/Abbremsung) befindet, das Ansprechvermögen auf die manuelle Betätigung vermindert werden, und in einem Bereich, wo die Beschleunigung sich von der Soll-Beschleunigung/Abbremsung entfernt befindet, kann das Ansprechvermögen auf die manuelle Betätigung ansteigen (d. h. die Beschleunigung/Abbremsung kann in Bezug auf die Veränderung im manuellen Betrieb ohne Weiteres verändert werden).
  • Nachstehend wird ein Beispiel für ein Fahrzeug, das keine Einschränkung der Erfindung darstellen soll, beschrieben, in dem ein Beschleunigungsansprechvermögen auf eine Betätigung eines Fahrpedals zunimmt, während der Zwischen-Fahrzeug-Abstand in Bezug auf das vorausfahrende Fahrzeug zunimmt. Dabei geht es um ein Fahrzeug, bei dem die Soll-Beschleunigung/Abbremsung gemäß dem Zwischen-Fahrzeug-Abstand in Bezug auf das vorausfahrende Fahrzeug berechnet wird. Insbesondere geht es dabei um folgende Anordnung: Wenn im Vergleich zu dem Fall, wo der Zwischen-Fahrzeug-Abstand gering ist, der Zwischen-Fahrzeug-Abstand in Bezug auf das vorausfahrende Fahrzeug groß ist, wird die Soll-Beschleunigung/Abbremsung so berechnet, dass eine Beschleunigung möglich ist (so dass der Wert ansteigt); und wenn, im Vergleich zu dem Fall, wo der Zwischen-Fahrzeug-Abstand groß ist, der Zwischen-Fahrzeug-Abstand in Bezug auf das vorausfahrende Fahrzeug gering ist, wird die Soll-Beschleunigung/Abbremsung so berechnet, dass eine Abbremsung möglich ist (so dass der Wert abnimmt). Auch wenn dabei der Betrag der Beschleunigung/Abbremsungsbetätigung, die durch den Fahrzeugführer bewirkt wird, identisch ist, verändert sich eine Ist-Beschleunigung des Fahrzeugs in Abhängigkeit von dem Zwischen-Fahrzeug-Abstand. Wenn der Fahrzeugführer eine vorbestimmte Beschleunigung durch eine Fahrpedalbetätigung ausgeben möchte, wenn der Zwischen-Fahrzeug-Abstand in Bezug auf das vorausfahrende Fahrzeug gering ist, ist im Vergleich zu dem Fall, wo der Zwischen-Fahrzeug-Abstand groß ist, ein langer Verstellweg bei der Fahrpedalbetätigung notwendig. Wenn demgegenüber der Fahrzeugführer eine vorbestimmte Abbremsung durch eine Bremsbetätigung ausgeben möchte, wenn der Zwischen-Fahrzeugs-Abstand in Bezug auf das vorausfahrende Fahrzeug groß ist, ist im Vergleich zu einem Fall, wo der Zwischen-Fahrzeug-Abstand gering ist, ein langer Verstellweg bei der Bremspedalbetätigung notwendig.
  • Separat von oder zusätzlich zu der vorstehend beschriebenen Konfiguration kann die Soll-Beschleunigung/Abbremsung gemäß einem Zwischen-Fahrzeug-Abstand in Bezug auf ein nachfolgendes Fahrzeug berechnet werden. Wenn der Fahrzeugführer z. B. eine vorbestimmte Beschleunigung durch eine Fahrpedalbetätigung ausgeben möchte, wenn der Zwischen-Fahrzeug-Abstand in Bezug auf das nachfolgende Fahrzeug groß ist, ist im Vergleich zu einem Fall, wo der Zwischen-Fahrzeug-Abstand gering ist, ein langer Verstellweg bei der Fahrpedalbetätigung notwendig. Wenn demgegenüber der Fahrzeugführer eine vorbestimmte Abbremsung durch eine Bremsbetätigung ausgeben möchte, wenn der Zwischen-Fahrzeug-Abstand in Bezug auf das nachfolgende Fahrzeug groß ist, ist im Vergleich zu einem Fall, wo der Zwischen-Fahrzeug-Abstand gering ist, ein langer Verstellweg bei der Bremsbetätigung notwendig.
  • Die Konfiguration kann auch auf einen Fall angewendet werden, wo in einem Fahrzeug, das eine Automatikfahrbetriebssteuerung, wie z. B. eine sogenannte ACC bzw. adaptive Geschwindigkeitsregelung (ACC = Adaptive Cruise Control) ausführt, eine Beschleunigung sich gemäß einer durch den Fahrzeugführer eingegebenen Betätigung verändert, wenn durch den Fahrzeugführer keine Betätigung erfolgt, während die Automatikfahrbetriebssteuerung ausgeführt wird. Als ein weiteres Beispiel kann in der Konfiguration, in der die Beschleunigung/Abbremsung im Wesentlichen konstant (kontinuierlich) basierend auf einer durch den Fahrzeugführer bewirkten Betätigung gesteuert wird, die Beschleunigung/Abbremsung gemäß einer Soll-Beschleunigung/Abbremsung korrigiert werden, die gemäß anderen Faktoren als einem Beschleunigungs-/Abbremsvorgang vom Fahrzeugführer eingestellt werden. Bei einem solchen Fahrzeug wird die bei einem bestimmten Betrieb entstehende Empfindung durch den Fahrzeugführer häufig als unangenehm erfahren, so dass mit erheblichen Ergebnissen zu rechnen ist.
  • Wenngleich in dieser Ausführungsform die Konfiguration beschrieben worden ist, bei der sowohl die Beschleunigung als auch die Abbremsung gesteuert werden, kann entweder die Beschleunigung oder die Abbremsung gesteuert werden.
  • Industrielle Anwendbarkeit
  • Gemäß der Fahrbetriebssteuerungsvorrichtung und dem Fahrzeug gemäß der Erfindung werden die Beschleunigungs-/Abbremskennlinien in Bezug auf den Fahrpedalbetätigungsbetrag und den Bremspedalbetätigungsbetrag so eingestellt, dass die Soll-Beschleunigung/Abbremsung selbst bei manueller Betätigung durch den Fahrzeugführer ohne Weiteres erreicht werden kann.

Claims (2)

  1. Fahrbetriebssteuerungsvorrichtung (1), die zumindest eine Beschleunigung/Abbremsung eines Fahrzeugs steuert, wobei die Fahrbetriebssteuerungsvorrichtung aufweist: eine Beschleunigungs-/Abbremskennlinien-Einstellungseinrichtung (30) zum Einstellen des Bereichs eines Fahrpedalbetätigungsbetrags oder eines Bremspedalbetätigungsbetrags, der einer Soll-Beschleunigung/Abbremsung entspricht, der größer als der Bereich eines Fahrpedalbetätigungsbetrags oder eines Bremspedalbetätigungsbetrags ist, der einer anderen Beschleunigung/Abbremsung als der Soll-Beschleunigung/Abbremsung entspricht, und ein Basis-Kennfeld (BM1), das die Beziehung zwischen dem Fahrpedalbetätigungsbetrag und der Beschleunigung/Abbremsung, die dem Fahrpedalbetätigungsbetrag entspricht, und die Beziehung zwischen dem Bremspedalbetätigungsbetrag und der Beschleunigung/Abbremsung, die dem Bremspedalbetätigungsbetrag entspricht, definiert, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschleunigungs-/Abbremskennlinien-Einstellungseinrichtung einen Schnittpunkt zwischen dem Basis-Kennfeld (BM1) und der Soll-Beschleunigung/Abbremsung erhält und einen Winkel beim Durchlaufen des Schnittpunkts innerhalb eines Bereichs von 0°<θ<45° bestimmt, und unter der Voraussetzung, dass der Schnittpunkt in dem Bereich des Winkels durchlaufen und das Basis-Kennfeld (BM1) bei dem maximalen Fahrpedalbetätigungsbetrag und dem maximalen Bremspedalbetätigungsbetrag geschnitten wird, den Bereich des Fahrpedalbetätigungsbetrags oder des Bremspedalbetätigungsbetrags, der der Beschleunigung/Abbremsung zum Erreichen der Soll-Beschleunigung/Abbremsung entspricht, größer als das Basis-Kennfeld einstellt und ein Beschleunigungs-/Abbremsungs-Entsprechungskennfeld (GM1) derart erzeugt, dass dieses mit dem Basis-Kennfeld zumindest bei einer Maximal-Abbremsung bei einem maximalen Bremspedalbetätigungsbetrag übereinstimmt.
  2. Fahrbetriebssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, ferner aufweisend: eine Lenkbetriebskennlinien-Einstellungseinrichtung zum Einstellen des Bereichs eines Lenkungsbetätigungsbetrags, der einem Soll-Reifenwinkel entspricht, der größer als der Bereich eines Lenkungsbetätigungsbetrags ist, der einem anderen Reifenwinkel als dem Soll-Reifenwinkel entspricht, wobei, wenn der hintere Bereich des Fahrzeugs ausbricht, die Lenkbetriebskennlinien-Einstellungseinrichtung den Bereich des Lenkungsbetätigungsbetrags, der dem Soll-Lenkwinkel zum Unterdrücken und/oder Beibehalten des Ausbrechens entspricht, auf einen höheren Wert einstellt, und wenn der hintere Bereich des Fahrzeugs ausbricht, die Beschleunigungs-/Abbremskennlinien-Einstellungseinrichtung den Bereich des Fahrpedalbetätigungsbetrags oder des Bremsbetätigungsbetrags, der der Soll-Beschleunigung/Abbremsung zum Beibehalten des Ausbrechens entspricht, auf einen höheren Wert einstellt.
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