DE602004009385T2

DE602004009385T2 - Spurhaltevorrichtung

Info

Publication number: DE602004009385T2
Application number: DE602004009385T
Authority: DE
Inventors: Takeshi Zama-shi Iwasaka; Yoshitaka Kawasaki-shi Uemura; Masahiro Yokohama-shi Ozaki
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2003-10-31
Filing date: 2004-10-20
Publication date: 2008-07-03
Anticipated expiration: 2024-10-21
Also published as: DE602004009385D1; EP1527941B1; KR100715755B1; CN1611399A; US20050096826A1; US7200478B2; EP1527941A3; KR20050041929A; CN100588576C; EP1527941A2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine Fahrspurhaltevorrichtung zur Verhinderung, dass ein Leitfahrzeug von einer Fahrspur abweicht, wenn das Leitfahrzeug im Begriff ist, von der Fahrspur abzuweichen, oder wenn ein Abweichen bevorzustehen scheint.
Herkömmliche Fahrspurhaltevorrichtungen weisen Vorrichtungen zur Verleihung eines Giermoments an das Leitfahrzeug durch Regelung der auf das Rad wirkenden Bremskraft und Verhinderung des Abweichen des Leitfahrzeugs von der Fahrspur auf. Diese herkömmlichen Fahrspurhaltevorrichtungen informieren auch den Fahrer, dass das Leitfahrzeug möglicherweise von der Fahrspur abweichen kann, indem dieses Giermoment in den Fällen verliehen wird, wo eine Möglichkeit besteht, dass das Leitfahrzeug von einer Fahrspur abweichen kann. Zum Beispiel ist eine solche Fahrspurhaltevorrichtung in der offengelegten japanischen Patentveröffentlichung 2000-33860 offenbart, die die Bremsen steuert, um dem Leitfahrzeug ein Giermoment zu verleihen, und ein Fahrspurabweichen verhindert und die den Fahrer durch dieses Giermoment auch warnt (siehe Seite 3 und 6). Diese herkömmliche Fahrspurhaltevorrichtung bestimmt eine Fahrspurabweichung danach, ob ein Abstand von einer Leitfahrzeugfahrposition zu einer Fahrspurmitte (Querabweichungsbetrag) oder ob der Winkel, den eine geschätzte Fahrtroute in Bezug auf die Fahrspur bildet (Gierwinkelabweichungsbetrag), jeweilige vorbestimmte Werte überschritten hat.
Eine weitere Fahrspurhaltevorrichtung ist in der offengelegten japanischen Patentveröffentlichung 2003-112540 (S. 7 und 2) offenbart, die die Fahrspurabweichung des Leitfahrzeugs von seiner Fahrspur bewertet und die Fahrspurabweichung durch Kombinieren von Gierregelung und Verzögerungsregelung vermeidet. Insbesondere verwendet die Gierregelung die Bremsen, um dem Leitfahrzeug ein Giermoment zu verleihen, wobei eine Bremskraftdifferenz auf die linken und rechten Räder angewendet wird, um eine Fahrspurabweichung zu vermeiden, während die Verzögerungsregelung die Bremsen verwendet, um das Leitfahrzeug zu verzögern. Die Gesamtbremskraft der Gierregelung und der Verzögerungsregelung wird entsprechend dem auf der Grundlage des Fahrzustandes des Leitfahrzeuges berechneten Betrag angelegt, um den das Fahrzeug schätzungsweise künftig von seiner Fahrspur abweicht.
In Anbetracht dessen wird für den Fachmann anhand dieser Offenbarung deutlich, dass Bedarf für eine verbesserte Fahrspurhaltevorrichtung besteht. Diese Erfindung betrifft diesen Bedarf als auch andere Bedürfnisse, die für den Fachmann anhand dieser Offenbarung deutlich werden.
Jedoch ist festgestellt worden, dass bei der in der offengelegten japanischen Patentveröffentlichung 2000-33860 offenbarten herkömmlichen Fahrspurhaltevorrichtung, da die Fahrspurabweichung von der peripheren Umgebung und der Fahrbedingung bestimmt wird, das ungelöste Problem besteht, dass die Fahrspurhaltevorrichtung einer Fahrspurabweichung, die von Verhaltensänderungen des Leitfahrzeugs herrühren, die aus Störungen auf der Fahrspur resultieren, wie etwa Unebenheit und dem Reibungskoeffizienten der Fahrspur, nicht angemessen entsprechen kann.
Außerdem ist festgestellt worden, dass bei der in der offengelegten japanischen Patentveröffentlichung 2003-112540 offenbarten herkömmlichen Fahrspurhaltevorrichtung, wenn eine Abweichung von der Fahrspur bestimmt wird, der hydraulische Bremsdruck entsprechend dem geschätzten Fahrspurabweichungsbetrag von der künftigen Fahrspur berechnet wird und dem Leitfahrzeug das Giermoment verliehen wird. Folglich besteht das ungelöste Problem, dass das Leitfahrzeugverhalten während der Giermomenterzeugung den Passagieren, einschließlich des Fahrzeugführers, ein Gefühl von Unbehagen bereiten kann, wenn der Reibungskoeffizient zwischen der Fahrbahnoberfläche und den Reifen gering ist.
Folglich wurde die vorliegende Erfindung im Lichte dieser ungelösten Probleme in den oben beschriebenen herkömmlichen Beispielen konzipiert. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Fahrspurhaltevorrichtung bereitzustellen, die den Fahrspurhaltevorgang selbst unter Berücksichtigung von Änderungen im Leitfahrzeugverhalten, die von Störungen auf der Fahrspur herrühren, verbessern kann. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Fahrspurhaltevorrichtung bereitzustellen, die eine Abweichungsvermeidungs- bzw. Spurhalteregelung ausführen kann, die das Unbehagen der Passagiere infolge des auf das Fahrzeug ausgeübten Giermoments verringert, selbst wenn der Reibungskoeffizient der Fahrbahnoberfläche gering ist.
Um einige der oben beschriebenen Probleme zu lösen, stellt die vorliegende Erfindung eine Fahrspurhaltevorrichtung bereit, wie in Anspruch 1 aufgeführt.
Diese und weitere Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden für den Fachmann aus der folgenden ausführlichen Beschreibung deutlich, die in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen bevorzugte erfindungsgemäße Ausführungsformen offenbart.
Bezugnehmend auf die beigefügten Zeichnungen, die einen Teil dieser ursprünglichen Offenbarung bilden:
1 ist eine schematische Strukturdarstellung eines Fahrzeugs, das gemäß einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform mit einer Fahrspurhaltevorrichtung ausgestattet ist;
2 ist ein Flussdiagramm, das den Verarbeitungsinhalt zeigt, der von einer Fahr-/Bremskraftregelungseinheit als Komponente der Fahrspurhaltevorrichtung von 1 gemäß der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform ausgeführt wird;
3 ist ein Flussdiagramm, das die Verarbeitung der Fahrspurbedingungsbestimmung zeigt, die von der Fahr-/Bremskraftregelungseinheit bei Verarbeitung der Fahrspurhalteregelung von 2 gemäß der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform ausgeführt wird;
4 ist ein erster Teil eines Flussdiagramms, das eine Berechnungsverarbeitung eines hydraulischen Sollbremsdrucks zeigt, die durch die Fahr-/Bremskraftregelungseinheit bei der Verarbeitung der Fahrspurhalteregelung von 2 gemäß der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform ausgeführt wird;
5 ist ein zweiter Teil eines Flussdiagramms, das die Berechnungsverarbeitung des hydraulischen Sollbremsdrucks zeigt, die durch die Fahr-/Bremskraftregelungseinheit bei der Verarbeitung der Fahrspurhalteregelung in 2 gemäß der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform ausgeführt wird;
6 ist eine erste graphische Darstellung, die ein Leitfahrzeug veranschaulicht, das mit der Fahrspurhaltevorrichtung aus 1 gemäß der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform arbeitet, und
7 ist eine zweite graphische Darstellung, die ein Leitfahrzeug veranschaulicht, das mit der Fahrspurhaltvorrichtung von 1 gemäß der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform arbeitet;
8 ist eine schematische Strukturdarstellung eines Fahrzeugs, das mit einer Fahrspurhaltevorrichtung gemäß einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform ausgestattet ist;
9 ist ein erster Teil eines Flussdiagramms, das den Verarbeitungsinhalt zeigt, der von einer Fahr-/Bremskraftregelungseinheit als Komponente der Fahrspurhaltevorrichtung von 8 gemäß der zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform ausgeführt wird;
10 ist ein zweiter Teil eines Flussdiagramms, das den Verarbeitungsinhalt zeigt, der von der Fahr-/Bremskraftregelungseinheit als Komponente der Fahrspurhaltevorrichtung in 8 gemäß der zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform ausgeführt wird;
11 ist ein Zeitberechnungsdiagramm zur Fahrspurabweichungsbestimmung, das im Verarbeitungsinhalt verwendet wird, der von der Fahr-/Bremskraftregelungseinheit der Fahrspurhaltevorrichtung von 8 gemäß der zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform ausgeführt wird;
12 ist eine graphische Darstellung, die einen Fahrspurabweichungsschätzwert eines Leitfahrzeugs veranschaulicht, das mit der Fahrspurhaltevorrichtung von 8 gemäß der zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform arbeitet;
13 ist ein Parameterberechnungsdiagramm, das im Verarbeitungsinhalt verwendet wird, der von der Fahr-/Bremskraftregelungseinheit der Fahrspurhaltevorrichtung von 8 gemäß der zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform ausgeführt wird;
14 ist ein Verstärkungsberechnungsdiagramm, das im Verarbeitungsinhalt verwendet wird, der von der Fahr-/Bremskraftregelungseinheit der Fahrspurhaltevorrichtung von 8 gemäß der zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform ausgeführt wird; und
15 ist ein Flussdiagramm, das eine Berechnungsverarbeitung eines hydraulischen Sollbremsdrucks zeigt, die von der Fahr-/Bremskraftregelungseinheit bei der Verarbeitung der Fahrspurhalteregelung von 10 gemäß der zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform ausgeführt wird.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Ausgewählte erfindungsgemäße Ausführungsformen werden nunmehr unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erklärt. Für den Fachmann wird aus dieser Offenbarung deutlich, dass die folgenden Beschreibungen der erfindungsgemäßen Ausführungsformen lediglich zur Veranschaulichung vorgesehen sind und nicht den Zweck haben, die Erfindung, wie durch die beigefügten Ansprüche und ihre Äquivalente definiert, einzuschränken.
ERSTE AUSFÜHRUNGSFORM
Mit Bezug zunächst auf 1 wird eine schematische Strukturdarstellung eines Leitfahrzeugs gezeigt, das mit einer Fahrspurhaltevorrichtung gemäß einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform ausgestattet ist. Die Ausführungsform ist ein Fahrzeug mit Heckantrieb, das mit der erfindungsgemäßen Fahrspurhaltevorrichtung ausgestattet ist. Dieses Heckantriebsfahrzeug ist mit einer Getriebeautomatik und einem herkömmlichen Differentialgetriebe ausgestattet, und mit einem Bremssystem, das eine unabhängige Bremskraftregelung der Vorder- und Hinterräder und der linken und rechten Räder erlaubt.
In der graphischen Darstellung von 1 ist das Leitfahrzeug im wesentlichen ausgestattet mit einem Bremspedal 1, einem Verstärker 2, einem Hauptzylinder 3, einem Tank 4, einem Paar Vorderrädern 5FL und 5FR, einem Paar Hinterrädern 5RL und 5RR, einem Paar Vorderradzylindern 6FL und 6FR, einem Paar Hinterradzylindern 6RL und 6RR, einer hydraulischen Bremsdruckregelungseinheit 7, einem Regler oder einer Fahr-/Bremskraftregelungseinheit 8, einem Motor 9, einer Getriebeautomatik 10, einer Bildverarbeitungseinheit oder Kamera 13, einer Kamerasteuereinrichtung 14, einem Navigationssystem 15, einem Hauptzylinderdrucksensor 16, einem Lenkwinkelsensor 17, einem Lenkrad 19, einem Paar Vorderradgeschwindigkeitssensoren 21FL bis 21FR und einem Paar Hinterradgeschwindigkeitssensoren 21RL bis 21RR, einem Fahrtrichtungsanzeige-(Blinker-)Schalter 22, einem Paar Hinderradaufhängungshubsensoren 23RL und 23RR, einem Paar Vorderradaufhängungshubsensoren 23FL und 23FR und einer Alarm- oder Warnvorrichtung 24.
Die Radzylinder 6FL bis 6RR, die hydraulische Bremsdruckregelungseinheit 7 und der Regler 8 bilden alle einen Teil einer Bremsvorrichtung, die eine unabhängige Regelung der Bremskraft der Vorder- und Hinterräder und der linken und rechten Räder erlaubt. Der hydraulische Bremsdruck wird durch den Hauptzylinder 3 so verstärkt, dass die Bremsflüssigkeit normalerweise entsprechend der abwärts gerichteten Kraft (Grad des Niederdrückens), die durch den Fahrer auf das Bremspedal 1 ausgeübt wird, den Radzylindern 6FL bis 6RR der Räder 5FL bis 5RR zugeführt wird. Außerdem ist die hydraulische Bremsdruckregelungseinheit 7 zwischen dem Hauptzylinder 3 und den Radzylindern 6FL bis 6RR angeordnet, damit der hydraulische Bremsdruck der Radzylinder 6FL bis 6RR durch die hydraulische Bremsdruckregelungseinheit 7 einzeln geregelt werden kann.
Die hydraulische Bremsdruckregelungseinheit 7 ist vorzugsweise zum Beispiel dafür konfiguriert und angeordnet, eine Antiblockierregelung und eine Traktionsregelung auszuführen. Die hydraulische Bremsdruckregelungseinheit 7 ist auch dafür konfiguriert und angeordnet, den hydraulischen Bremsdruck der Radzylinder 6FL bis 6RR einzeln zu regeln. Folglich ist die hydraulische Bremsdruckregelungseinheit 7 auch dafür konfiguriert, den hydraulischen Bremsdruck entsprechend einem hydraulischen Bremsdrucksollwert zu regeln, wenn der hydraulische Bremsdrucksollwert vom Regler 8 eingegeben wird. Mit anderen Worten, der Regler 8 dient als Regler für eine Antiblockierregelung (ABS) und/oder eine Fahrzeugdynamikverhaltensregelung (VDC). Der Regler 8 ist dafür konfiguriert, den Reibungskoeffizienten μ zwischen der Fahrbahnoberfläche und den Reifen zu schätzen und den geschätzten Fahrbahnoberflächenreibungskoeffizienten μ in der Speichervorrichtung zu speichern.
Der Regler 8 weist vorzugsweise einen Mikrocomputer mit einem Fahrspurhalteregelungsprogramm auf, das die Radzylinder 6FL, 6FR, 6RL und 6RR regelt, um auf das Leitfahrzeug ein Giermoment auszuüben, wie oben erläutert. Der Regler 8 kann auch andere herkömmliche Komponenten aufweisen, wie etwa einen Eingabeschnittstellenschaltkreis, einen Ausgabeschnittstellenschaltkreis und Speichervorrichtungen, wie etwa eine ROM-(ausschließlich lesbarer Festspeicher)-Einheit und eine RAM-(Direktzugriffsspeicher)-Einheit. Der Speicherschaltkreis speichert Verarbeitungsergebnisse und Programmsteuerungen, wie etwa welche zum Steuern der Bremsregelungsfunktionen, die vom Prozessorschaltkreis betrieben werden. Der Regler 8 ist auf eine herkommliche Weise betriebsbereit an die oben erwähnten Sensoren gekoppelt. Das interne RAM des Reglers 8 speichert Status von Betriebsflags und verschiedene Regelungsdaten. Der interne ROM des Reglers 8 speichert die Programme und vorbestimmte Variable für verschiedene Betriebsabläufe. Der Regler 8 kann eine beliebige Anzahl von den Komponenten des Leitfahrzeugs selektiv regeln. Für den Fachmann wird aus dieser Offenbarung deutlich, dass der genaue Aufbau und die Algorithmen für den Regler 8 jede beliebige Kombination aus Hardware und Software sein kann, die die Funktionen der vorliegenden Erfindung erfüllt. Mit anderen Worten, "means plus function"-Klauseln, wie sie in der Patentbeschreibung und in den Ansprüchen verwendet werden, sollten jeden Aufbau oder jede Hardware und/oder jeden Algorithmus oder jede Software einbeziehen, die verwendet werden können, um die Funktion der "means plus function"-Klausel zu erfüllen.
Der erfindungsgemäße Regler 8 ist dafür konfiguriert, eine Fahrspurabweichungsbestimmung auf der Grundlage der Fahrbedingung des Leitfahrzeugs auszuführen, wie etwa Änderungen im Leitfahrzeugverhalten, die von Störungen auf der Leitfahrzeugfahrspur und/oder des Oberflächenreibungskoeffizienten der Leitfahrzeugfahrstraße herrühren. Der Regler 8 der erfindungsgemäßen ersten Ausführungsform ist dafür konfiguriert, zu bestimmen, dass das Leitfahrzeug eine Tendenz hat, von der Fahrspur abzuweichen, gemäß Änderungen im Leitfahrzeugverhalten, die von Störungen auf der Leitfahrzeugfahrspur herrühren. Folglich kann, selbst wenn sich das Leitfahrzeugverhalten aufgrund von Störungen, wie etwa Unebenheit auf einer Straße und eine Straße mit geringem Reibungskoeffizienten, ändert und das Leitfahrzeug eine Tendenz hat, von der Leitfahrzeugfahrspur abzuweichen, eine Fahrspurabweichung angemessen vermieden werden, und eine Fahrspurhalteregelung kann erfolgen, ohne dass der Fahrer Unbehagen empfindet.
Die Bildverarbeitungseinheit oder Kamera 13 ist betriebsbereit mit der Kamerasteuereinrichtung 14, die eine Bildverarbeitungsfunktion hat, verbunden. Die Kamera 13 und die Kamerasteuereinrichtung 14 sind so konfiguriert und am Leitfahrzeug angeordnet, dass sie als ein Außenfelderkennungssensor zum Ermitteln der Leitfahrzeugposition in einer Fahrspur dienen, um die Fahrspurabweichung des Leitfahrzeugs zu bestimmen. Mit anderen Worten, die CCD-Kamera 13 und die Kamerasteuereinrichtung 14 sind dafür ausgelegt, die Position des Leitfahrzeugs in der Fahrspur zu ermitteln, um die Fahrspurabweichungstendenz des Leitfahrzeugs zu ermitteln. Die Kamera 13 kann eine monokulare (Einlinsen-)Kamera sein, die zum Beispiel aus einer CCD-(Ladungsverschiebeelement-)Kamera besteht. Die Kamera 13 ist vorzugsweise an der Vorderseite des Leitfahrzeugs angeordnet.
Die Kamerasteuereinrichtung 14 ist vorzugsweise so konfiguriert, dass sie aus dem von der Kamera 13 aufgenommenen Ansichtsbild des Bereichs vor dem Fahrzeug Fahrspurmarkierungen, wie etwa Straßenbegrenzungslinien, ermitteln kann, um die Fahrspur zu ermitteln. Mit anderen Worten, die Kamerasteuereinrichtung 14 ist vorzugsweise dafür konfiguriert und angeordnet, beispielsweise weiße Linien oder andere Fahrspurmarkierungen vom Ansichtsbild vom Bereich vor dem Leitfahrzeug zu ermitteln. Folglich wird die Fahrspur auf Grundlage der ermittelten Fahrspurmarkierungen ermittelt. Die Kamerasteuereinrichtung 14 ist auch dafür konfiguriert, einen Gierwinkel Φ des Leitfahrzeugs in bezug auf die Fahrspur (d. h., Gierwinkel Φ wird gebildet durch die Leitfahrzeugfahrspur und die Leitfahrzeuglängsachse), eine Querverschiebung X von der Fahrspurmitte, eine Fahrspurkrümmung ρ und eine Fahrspurbreite L zu berechnen. Diese Berechnungssignale und dergleichen werden an den Regler 8 ausgegeben.
Das Navigationsgerät 15 ist vorzugsweise dafür konfiguriert und angeordnet, die Gierrate ϕ und die Längsbeschleunigung Yg und/oder die Querbeschleunigung Xg, die im Leitfahrzeug erzeugt werden, zu ermitteln. Das Navigationsgerät 15 gibt die ermittelte Längsbeschleunigung Yg, die ermittelte Querbeschleunigung Xg und die ermittelte Gierrate ϕ an den Regler 8 aus. Das Navigationsgerät 15 gibt auch Fahrbahninformation an den Regler 8 aus.
Der Hauptzylinderdrucksensor 16 ist vorzugsweise dafür konfiguriert und angeordnet, den Ausgabedruck vom Hauptzylinder 3 zu ermitteln, das heißt, den hydraulischen Hauptzylinderdruck Pm. Folglich dient der Hauptzylinderdrucksensor 16 als ein Bremsfunktionsverzögerungsbetragermittlungsteil, das den Ausgabedruck (den sogenannten Hauptzylinderdruck Pm) vom Hauptzylinder 3 ermittelt. Dieses Ermittlungssignal wird an den Regler 8 ausgegeben.
Der Lenkwinkelsensor 17 ist vorzugsweise dafür konfiguriert und angeordnet, den Lenkwinkel δ des Lenkrads 19 zu ermitteln. Dieses Ermittlungssignal wird an den Regler 8 ausgegeben.
Die Radgeschwindigkeitssensoren 21FL bis 21RR sind vorzugsweise dafür konfiguriert und angeordnet, die Drehgeschwindigkeit der Räder 5FL bis 5RR zu ermitteln, das heißt, die sogenannte Radgeschwindigkeit Vwi (i = FL, FR, RL, RR). Diese Ermittlungssignale werden an den Regler 8 ausgegeben.
Der Fahrtrichtungsanzeige-(Blinker-)Schalter 22 ist vorzugsweise dafür konfiguriert und angeordnet, eine Fahrtrichtungsanzeige-(Blinker-)Funktion, die von einem Fahrtrichtungsanzeiger (Blinker) herrührt, zu ermitteln. Dieses Ermittlungssignal wird an den Regler 8 ausgegeben.
Die Radaufhängungshubsensoren 23FL bis 23RR ermitteln den vertikalen Radhubbetrag St_j(j = FL, FR, RL, RR) der Räder 5FL bis 5RR. Diese Ermittlungssignale werden an den Regler 8 ausgegeben.
Wenn eine Links- oder Rechtsrichtungsbestimmung in den ermittelten Antriebs-(Fahr-)Zustandsdaten des Leitfahrzeugs gibt, werden die beiden Richtungen so gesetzt, dass die Linksrichtung die positive Richtung ist. Die Gierrate ϕ, die Querbeschleunigung Xg, und der Gierwinkel Φ sind nämlich beim Rechtsabbiegen positive Werte, und die Querverschiebung X ist ein positiver Wert beim Verschieben von der Mitte der Fahrspur nach links.
Außerdem ist vor dem Fahrersitz die Warnvorrichtung 24 angeordnet, die eine Warnung an den Fahrer gemäß einem Warnsignal AL vom Regler 8 ausgibt, wenn eine Fahrspurabweichung ermittelt wird. Ein Lautsprecher zum Erzeugen eines Sprach- oder Summtons ist in der Warnvorrichtung 24 innen angeordnet.
Als nächstes wird die Fahrspurhalteregelungsverarbeitung, die durch den Regler 8 erfolgt, entsprechend dem Flussdiagramm von 2 beschrieben. Die Fahrspurhalteregelungsverarbeitung wird durch eine Verarbeitung auf der Grundlage einer Zeitgeberunterbrechung in einem bestimmten vorgegebenen Abtastzeitintervall ΔT, wie etwa beispielsweise alle 10 ms, ausgeführt. Kommunikationsverarbeitung ist in der in 2 gezeigten Verarbeitung nicht enthalten, aber die durch rechenbetonte Verarbeitung gewonnene Information wird aktualisiert und im Arbeitsspeicher gespeichert, und benötigte Information wird bei Bedarf aus dem Arbeitsspeicher ausgelesen.
Als erstes liest der Regler 8 in Schritt S1 verschiedene Daten aus den Sensoren und dem Regler. Insbesondere werden jede von den Sensoren ermittelte Radgeschwindigkeit Vwi, der Hauptzylinderdruck Pm, der Lenkwinkel δ, das Fahrtrichtungsanzeige-(Blink-)Schaltersignal WS, der Hubbetrag Stj, die Querbeschleunigung Xg, die Längsbeschleunigung Yg, die Gierrate ϕ, der Fahrzeuggierwinkel Φ in bezug auf die Fahrspur aus der Kamerasteuereinrichtung 14, die Querverschiebung X von der Fahrspurmitte und die Fahrspurkrümmung ρ alle durch den Regler 8 gelesen.
Als nächstes geht die Verarbeitung zu Schritt 2 über, bei dem die Leitfahrzeuggeschwindigkeit V auf Grundlage der durchschnittlichen Werte der Radgeschwindigkeiten der nichtangetriebenen Räder berechnet wird. In der veranschaulichten Ausführungsform wird das Leitfahrzeug von den Hinterrädern angetrieben, also wird die Leitfahrzeuggeschwindigkeit V auf Grundlage der Geschwindigkeiten Vw_FL und Vw_FR des linken und rechten Vorderrads 5FL und 5FR berechnet. Folglich wird in der veranschaulichten Ausführungsform die Fahrzeuggeschwindigkeit, wie unten gezeigt, unter Verwendung der Gleichung (1) vom Durchschnittswert der Geschwindigkeiten Vw_FL und Vw_FR des linken und rechten Vorderrads, die die nichtangetriebenen Räder sind, berechnet. V = (VwFL + VwFR)/2 (1)
Als nächstes werden in Schritt S3 Einflüsse bestimmt, die aus Störungen in der Fahrspur des Leitfahrzeugs resultieren. Wenn Einflüsse, die aus Störungen in der Fahrspur des Leitfahrzeugs resultieren, aufgenommen werden, wird ein Giermoment erzeugt, das aus einer Verringerung des Haftvermögens eines bestimmten Rads resultiert, und es erfolgt eine Änderung der Fahrtrichtung. Beispiele von Störungen in der Fahrspur enthalten hier: Unebenheit auf der Fahrbahnoberfläche (unbefestigte Abschnitte und so weiter) und Straßen mit geringem Reibungskoeffizienten (eine nasse Fahrbahnoberfläche, Mannlöcher bei Regenwetter, auf die Fahrbahnoberfläche herabgefallene Blätter, Geröllanhäufungen und so weiter).
Folglich wird das Aufreten/Ausbleiben von Störungseinflüssen, die sich aus Unebenheiten auf der Fahrbahnoberfläche ergeben, auf der Grundlage des Hubbetrags St_j bestimmt, und das Auftreten/Ausbleiben von Störungseinflüssen, die sich aus einer Straße mit geringem μ ergeben, auf der Grundlage des Schlupfverhältnisses Sd_j bestimmt. Wenn der Regler 8 bestimmt, dass diese Störungseinflüsse in der Fahrspur aufgenommen werden, bestimmt der Regler 8, dass das Leitfahrzeug die Störungseinflüsse für eine vorgegebene Zeit danach weiter aufnehmen wird.
Als nächstes wird in Schritt S4 die geschätzte Zeit der Fahrspurabweichung T_out, bis das Leitfahrzeug abweicht, auf Grundlage von Gleichung (2) unten auf der Grundlage von der Querverschiebung X, des Änderungsbetrags dX der Querverschiebung und des Abstands zur Fahrspur (L/2 – X) berechnet, und die Verarbeitung geht zu Schritt S5 über. Tout = (L/2 – X)/dX (2)
Die geschätzte Abweichungszeit T_out kann auch durch den Gierwinkel Φ des Leitfahrzeugs, die Fahrspurkrümmung ρ, die Gierrate ϕ des Fahrzeugs und den Lenkwinkel δ geschätzt werden.
In Schritt S5 bestimmt der Regler 8, ob die in Schritt S4 berechnete Fahrspurabweichungszeit T_out kleiner als ein Fahrspurabweichungsbestimmungsschwellwert Ts ist. Wenn T_out ≥ Ts auftritt, bestimmt der Regler 8, dass das Leitfahrzeug keine Fahrspurabweichungstendenz hat, die Verarbeitung geht zu Schritt S6 über, bei dem das Fahrspurabweichungsbestimmungsflag F_out auf "0" zurückgesetzt wird, was bedeutet, dass das Leitfahrzeug keine Fahrspurabweichungstendenz hat, und die Verarbeitung geht zu einem später beschriebenen Schritt S11 über.
Wenn das Bestimmungsergebnis von Schritt S5 T_out < Ts besagt, bestimmt der Regler 8, dass das Leitfahrzeug eine Fahrspurabweichungstendenz hat, die Verarbeitung geht zu Schritt S7 über, bei dem das Fahrspurabweichungsbestimmungsflag F_out auf "1" gesetzt wird, was bedeutet, dass das Leitfahrzeug eine Fahrspurabweichungstendenz hat, und die Verarbeitung geht zu Schritt S8 über.
In Schritt S8 wird die Richtung (negativer oder positiver Wert) der Querverschiebung X bestimmt. Wenn X ≥ 0, bestimmt der Regler 8, dass das Leitfahrzeug von der Fahrspurmitte nach links verschoben wird, die Verarbeitung geht zu Schritt S9 über, die Fahrspurabweichungsrichtung D_out wird auf "1" gesetzt, was bedeutet, dass die Richtung der Fahrspurabweichung nach links erfolgt, und die Verarbeitung geht zum später beschriebenen Schritt S11 über.
Wenn das Bestimmungsergebnis von Schritt S8 X < 0 besagt, geht die Verarbeitung zu Schritt S10 über, bei dem die Fahrspurabweichungsrichtung D_out auf "2" gesetzt wird, was bedeutet, dass die Richtung der Fahrspurabweichung nach links erfolgt, und die Verarbeitung geht zu Schritt S11 über.
In Schritt S11 bestimmt der Regler 8, ob der Fahrzeugführer beabsichtigt, die Fahrspur zu wechseln. Diese Bestimmung erfolgt durch das Fahrtrichtungsanzeigeschaltersignal WS und den Lenkwinkel δ. Wenn die Fahrspurabweichungsrichtung D_out und die Richtung, die durch den Wert des Fahrtrichtungsanzeigeschaltersignals WS bestimmt wird, übereinstimmen, wenn der Fahrtrichtungsanzeigeschalter 22 eingeschaltet ist, bestimmt der Regler 8, dass der Fahrzeugführer beabsichtigt, die Fahrspur zu wechseln.
Wenn der Lenkwinkel δ gleich oder größer als ein vorher gesetzter Lenkwinkelsollwert δs ist und der Lenkwinkeländerungsbetrag Δδ gleich oder größer als ein vorher gesetzter Änderungssollwert Δδs ist und die Lenkrichtung und die Fahrspurabweichungsrichtung miteinander übereinstimmen, wenn der Fahrtrichtungsanzeigeschalter ausgeschaltet ist, bestimmt der Regler 8, dass der Fahrzeugführer beabsichtigt, die Fahrspur zu wechseln.
Hier wird ein Fall beschrieben, bei dem die Absicht des Fahrzeugführers, die Fahrspur zu wechseln, durch den Lenkwinkel und den Lenkwinkeländerungsbetrag bestimmt wird, aber die Fahrspuränderungsabsicht kann auch auf der Grundlage des Lenkradmoments bestimmt werden.
Dann geht, wenn der Regler 8 in Schritt S11 bestimmt, dass der Fahrzeugführer nicht beabsichtigt, die Fahrspur zu wechseln, die Verarbeitung zu Schritt S12 über, bei dem das Fahrspuränderungsflag F_ch auf "0" gesetzt wird, was bedeutet, dass der Fahrzeugführer nicht beabsichtigt, die Fahrspur zu wechseln, und die Verarbeitung geht zu Schritt S13 über, bei dem der Regler 8 bestimmt, ob das Fahrspurabweichungbestimmungsflag F_out auf "1" gesetzt ist. Wenn F_out = 0, geht die Verarbeitung zu einem später beschriebenen Schritt S18 über, und wenn F_out = 1, geht die Verarbeitung zu Schritt S14 über, bei dem ein Alarm ausgelöst wird, indem das Alarmsignal AL an die Alarmvorrichtung 24 ausgegeben wird.
Als nächstes wird in Schritt S15 durch die unten aufgeführte Gleichung (3) ein Sollgiermoment berechnet, und die Verarbeitung geht zu einem später beschriebenen Schritt S21 über. Ms = K1·X + K2·dX (3)
Die Terme K₁ und K₂ sind hier Verstärkungen, die entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit V variieren oder schwanken.
Wenn der Regler 8 in Schritt 11 bestimmt, dass der Fahrzeugführer die Fahrspur zu wechseln beabsichtigt, geht die Verarbeitung zu Schritt S16 über, bei dem das Fahrspuränderungsflag F_ch auf "1" gesetzt wird, was den Sachverhalt darstellt, dass der Fahrzeugführer beabsichtigt, die Fahrspur zu wechseln. Dann geht die Verarbeitung zu Schritt S17 über, bei dem bei der Verarbeitung der Fahrspurbedingungsbestimmung von Schritt S3 der Regler 8 bestimmt, ob das Fahrbahnunebenheitsflag Fr_j oder das μ-niedrig-Flag Fm_j auf "1" gesetzt wird, was bedeutet, dass Einflüsse, die aus Störungen auf der Fahrspur resultieren, aufgenommen werden.
Wenn das Bestimmungsergebnis von Schritt S17 Fr_j ≠ 1 und Fm_j ≠ 1 besagt, geht die Verarbeitung zu Schritt S18 über, bei dem das Fahrspurabweichungsbestimmungsflag F_out auf "0" zurückgesetzt wird, und die Verarbeitung geht zu Schritt S21 über. Wenn jedoch das Bestimmungsergebnis von Schritt S17 Fr_j = 1 oder Fm_j = 1 besagt, dann geht die Verarbeitung zu Schritt S19 über, bei dem der Regler 8 bestimmt, oh der Fahrzeugführer absichtlich die Fahrspur gewechselt hat, bevor die Störungen auf der Fahrspur aufgenommen wurden.
Diese Bestimmung erfolgt durch Ermitteln, ob das Fahrspuränderungsflag F_ch vor Aufnehmen der Einflüsse auf der Fahrspur auf "1" gesetzt worden ist, und wenn das Fahrspuränderungsflag F_ch vor den Störungseinflüssen auf "0" zurückgesetzt worden ist, bestimmt der Regler 8, dass keine Fahrspuränderungsabsicht bestand, und die Verarbeitung geht zu Schritt S18 über.
Wenn das Bestimmungsergebnis von Schritt S19 besagt, dass das Fahrspuränderungsflag F_ch vor den Störungseinflüssen auf "1" gesetzt worden ist, bestimmt der Regler 8, dass vor den Störungseinflüssen eine Fahrspuränderungsabsicht bestand, und die Verarbeitung geht zu Schritt S20 über, bei dem das Sollgiermoment mit Gleichung (4) unten berechnet wird, und die Verarbeitung geht zu Schritt S21 über. Ms = K3(Φ2 – Φ1) + K4·X + K5·ρ (4)
Die Terme K₃, K₄ und K₅ sind hier Verstärkungen, die entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit V variieren oder schwanken, und die Terme Φ₂ und Φ₁ sind die Giermomente vor und nach dem Aufnehmen der Störungseinflüsse.
In Schritt S21 erfolgt die Berechnungsverarbeitung des hydraulischen Sollbremsdrucks, die einen hydraulischen Sollbremsdruck Ps_j von jedem Rad berechnet, entsprechend dem Fahrspurabweichungsbestimmungsflag F_out, dem Sollgiermoment Ms und dem hydraulischen Hauptzylinderdruck Pm.
Als nächstes geht die Verarbeitung zu Schritt S22 über, bei dem die in Schritt 21 berechneten hydraulischen Sollbremsdrücke Ps_FL bis Ps_RR an die hydraulische Bremsdruckregelungseinheit 7 ausgegeben werden, die Zeitunterbrechungsverarbeitung endet und die Verarbeitung geht zu einem vorbestimmten Hauptprogramm zurück.
Außerdem erfolgt in Schritt S31 die in 3 gezeigte Verarbeitung der Fahrspurbedingungsbestimmung. Zuerst bestimmt der Regler 8 in Schritt S31, ob das Leitfahrzeug aufgrund von Unebenheit auf der Fahrbahnoberfläche Einflüsse aufnimmt, wobei der vom Radaufhängungshubsensor 23 ermittelte Hubbetrag St_j jedes Rades und die aus dem Hubbetrag St_j berechnete Hubgeschwindigkeit St_j' verwendet werden.
Diese Bestimmung erfolgt durch Ermitteln, ob der Hubbetrag St_j und die Hubgeschwindigkeit St_j' gleich oder größer als die vorher gesetzten Bestimmungsschwellwerte St_s und Sv_s sind. Wenn St ≥ St_s und St' ≥ Sv_s, bestimmt der Regler 8, dass die Räder die Einflüsse von Unebenheit auf der Fahrbahnoberfläche aufnehmen, und die Verarbeitung geht zu Schritt 32 über.
In Schritt 32 wird das Unebenheitseinflussflag Fr_j auf "1" gesetzt, was bedeutet, dass Störungseinflüsse aufgenommen werden, der Fahrspurabweichungsbestimmungsschwellwert Ts wird auf einen Wert Ts1 gesetzt, der kleiner als der gewöhnliche Abweichungsbestimmungsschwellwert ist, der Bremsbestimmungsschwellwert Tr wird auf einen Wert Tr1 gesetzt, der kleiner als der gewöhnliche Bremsbestimmungsschwellwert ist, die Verarbeitung der Fahrspurbedingungsbestimmung endet, und die Verarbeitung kehrt zum vorbestimmten Hauptprogramm zurück.
Wenn das Bestimmungsergebnis von Schritt 31 St < St_s oder St' < Sv_s besagt, geht die Verarbeitung zu Schritt S33 über, bei dem der Regler 8 bestimmt, ob das Unebenheitseinflussflag Fr_j in der vorherigen Abtastung auf "1" gesetzt worden ist.
Dann geht die Verarbeitung, wenn Fr_j = 0, zu einem später beschriebenen Schritt S36 über, und wenn Fr_j = 1, geht die Verarbeitung zu Schritt S34 über, bei dem der Regler 8 bestimmt, ob eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist, nachdem die Einflüsse von Unebenheit auf der Fahrbahnoberfläche aufgenommen worden sind. Wenn die vorbestimmte Zeit nicht verstrichen ist, endet die Verarbeitung der Fahrspurbedingungsbestimmung mit Fr_j = 1, und die Verarbeitung kehrt zum vorbestimmten Hauptprogramm zurück.
Wenn die vorbestimmte Zeit verstrichen ist, geht die Verarbeitung zu Schritt S35 über, bei dem das Unebenheitseinflussflag Fr_j auf "0" zurückgesetzt wird, und die Verarbeitung geht über zu Schritt S36.
In Schritt S36 bestimmt der Regler 8, ob das Leitfahrzeug aufgrund einer Fahrbahn mit geringem Reibungskoeffizienten (Fahrbahn mit niedrigem μ) Einflüsse aufnimmt, wobei das Schlupfverhältnis Sd_j jedes Rades verwendet wird, das aus jeder Radgeschwindigkeit und der Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet wird.
Diese Bestimmung erfolgt durch Ermitteln, ob das Schlupfverhältnis Sd_j gleich oder größer als der vorbestimmte Bestimmungsschwellwert Sd_s ist. Wenn Sd_j ≥ Sd_s, bestimmt der Regler 8, dass die Räder die Einflüsse einer Fahrbahn mit niedrigem μ aufnehmen, und die Verarbeitung geht zu Schritt S37 über.
In Schritt S37 wird das μ-niedrig-Flag Fm_j auf "1" gesetzt, was bedeutet, dass Störungseinflüsse aufgenommen werden, der Fahrspurabweichungsbestimmungsschwellwert Ts wird auf einen Wert Ts2 gesetzt, der kleiner ist als der gewöhnliche Abweichungsbestimmungsschwellwert (Ts2 < Ts1), der Bremsbestimmungsschwellwert Tr wird auf einen Wert Tr2 gesetzt, der niedriger ist als der gewöhnliche Bremsbestimmungsschwellwert (Tr2 < Tr1), die Verarbeitung der Fahrspurbedingungsbestimmung endet, und die Verarbeitung kehrt zum vorbestimmten Hauptprogramm zurück.
Wenn das Bestimmungsergebnis von Schritt S36 Sd_j < Sd_s besagt, geht die Verarbeitung zu Schritt S38 über, bei dem der Regler 8 bestimmt, ob das μ-niedrig-Flag Fm_j beim vorhergehenden Abtasten auf "1" gesetzt worden ist.
Dann, wenn Fm_j = 0, endet die Verarbeitung der Fahrspurbedingungsbestimmung mit Fm_j = 0, und die Verarbeitung kehrt zum vorbestimmten Hauptprogramm zurück. Wenn Fm_j = 1, geht die Verarbeitung zu Schritt S39 über, bei dem der Regler 8 bestimmt, ob eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist, nachdem die Einflüsse einer Fahrbahn mit niedrigem μ aufgenommen worden sind.
Wenn das Bestimmungsergebnis von Schritt S39 besagt, dass die vorbestimmte Zeit nicht verstrichen ist, endet die Verarbeitung der Fahrspurbedingungsbestimmung mit Fm_j = 1, und die Verarbeitung kehrt zum vorbestimmten Hauptprogramm zurück. Wenn das Bestimmungsergebnis von Schritt S39 besagt, dass die vorbestimmte Zeit verstrichen ist, geht die Verarbeitung zu Schritt S40 über, das μ-niedrig-Flag Fm_j wird auf "0" zurückgesetzt, die Verarbeitung der Fahrspurbedingungsbestimmung endet, und die Verarbeitung kehrt zum vorbestimmten Hauptprogramm zurück.
Außerdem erfolgt in Schritt S21 die in den 4 und 5 gezeigte Berechnungsverarbeitung des hydraulischen Sollbremsdrucks. Zuerst bestimmt in Schritt S101 der Regler 8, ob das Fahrspurabweichungsbestimmungsflag F_out auf "1" gesetzt ist.
Wenn das Bestimmungsergebnis von Schritt S101 F_out = 0 besagt, geht die Verarbeitung zu Schritt S102 über, bei dem, wie unten in Gleichung (5) gezeigt, der hydraulische Sollbremsdruck Ps_FL des linken Vorderrades und der hydraulische Sollbremsdruck Ps_FR des rechten Vorderrades auf den hydraulischen Hauptzylinderdruck Pm gesetzt werden und, wie unten in Gleichung (6) gezeigt, der hydraulische Sollbremsdruck Ps_RL des linken Hinterrades und der hydraulische Sollbremsdruck Ps_RR des rechten Hinterrades auf den Hinterradhauptzylinderdruck Pmr gesetzt werden, wobei die aus dem Hauptzylinderdruck Pm berechnete Längsverteilung berücksichtigt wird, die Berechnungsverarbeitung des hydraulischen Sollbremsdrucks endet, und die Verarbeitung kehrt zum vorbestimmten Hauptprogramm zurück. PsFL = PsFR = Pm (5) PsRL = PsRR = Pmr (6)
Wenn das Bestimmungsergebnis von Schritt S101 F_out = 1 besagt, geht die Verarbeitung zu Schritt S103 über, bei dem der Regler 8 bestimmt, ob das Sollgiermoment Ms gleich oder größer als der vorher gesetzte Sollwert Ms ist. Wenn |Ms| < Ms1, geht die Verarbeitung zu Schritt S104 über, bei dem bei der Verarbeitung der Fahrspurbedingungsbestimmung von Schritt S3 der Regler 8 bestimmt, ob das Fahrbahnunebenheitsflag Fr_j oder das μ-niedrig-Flag Fm_j auf "1” gesetzt ist, was bedeutet, dass Einflüsse, die aus Störungen auf der Fahrspur resultieren, aufgenommen werden.
Wenn das Bestimmungsergebnis von Schritt S104 besagt, dass keine Einflüsse, die aus Störungen resultieren, aufgenommen werden, geht die Verarbeitung zu Schritt S105 über, bei dem auf der Grundlage der unten aufgeführten Gleichungen (7) und (8) die hydraulischen Sollbremsdruckdifferenzen ΔPs_F und ΔPs_R so berechnet und gesetzt werden, dass nur eine Differenz im rechten und linken Hinterrad erzeugt wird, und die Verarbeitung geht zu einem später beschriebenen Schritt S113 über. ΔPsF = 0 (7) ΔPsR = 2·Kbr·|Ms|/T (8)
Der Term T ist hier die gleiche Lauffläche der Vorder- und Hinterräder. Außerdem ist der Term K_br ein Umrechnungsfaktor, wenn die Bremskraft in den hydraulischen Bremsdruck umgerechnet wird, und wird durch die Bremsdaten bestimmt.
Außerdem geht, wenn das Bestimmungsergebnis von Schritt S104 besagt, dass Einflüsse, die aus Störungen resultieren, aufgenommen werden, die Verarbeitung zu Schritt S106 über, bei dem auf der Grundlage der unten aufgeführten Gleichungen (9) und (10) die hydraulischen Sollbremsdruckdifferenzen ΔPs_F und ΔPs_R auf Null gesetzt werden, und die Verarbeitung geht zum später beschriebenen Schritt S113 über. ΔPsF = 0 (9) ΔPsR = 0 (10)
Wenn das Bestimmungsergebnis von Schritt S103 |Ms| ≥ Ms₁ besagt, geht die Verarbeitung zu Schritt S107 über, bei dem der Regler 8 auf die gleiche Weise wie in Schritt S104 bestimmt, ob Einflüsse, die am Störungen auf der Fahrspur resultieren, aufgenommen werden. Wenn keine Einflüsse, die aus Störungen resultieren, aufgenommen werden, geht die Verarbeitung zu Schritt S108 über, bei dem auf der Grundlage der unten aufgeführten Gleichungen (11) und (12), die hydraulischen Sollbremsdruckdifferenzen ΔPs_F und ΔPs_R so berechnet und gesetzt werden, dass bei jedem Rad eine andere Bremskraft erzeugt wird, und die Verarbeitung geht über zum später beschriebenen Schritt S113 über. ΔPsF = 2·Kbf – (|Ms| – Ms1)/T (11) ΔPsR = 2·Kbr·(|Ms| – MS1)/T (12)
Der Term Kbf ist hier ein Umrechnungsfaktor, wenn die Bremskraft in den hydraulischen Bremsdruck umgerechnet wird, und wird durch die Bremsdaten bestimmt. In diesem Fall kann sie nur mit den Vorderrädern geregelt und auf ΔPs_F = 2·Kbf·|Ms|/T gesetzt werden.
Außerdem geht, wenn das Bestimmungsergebnis von Schritt S107 besagt, dass Einflüsse, die aus Störungen resultieren, aufgenommen werden, die Verarbeitung zu Schritt S109 über, bei dem der Regler 8 bestimmt, ob die Fahrspurabweichungsrichtung D_out und die Richtung der beeinflussten Bremsräder miteinander übereinstimmen. Wenn die Richtungen nicht übereinstimmen, geht die Verarbeitung zu einem später beschriebenen Schritt S112 über, und wenn die Richtungen übereinstimmen, geht die Verarbeitung zu Schritt 110 über, bei dem der Regler bestimmt, ob die vorderen Bremsräder beeinflusst werden.
Wenn nur die vorderen Bremsräder durch Störungen beeinflusst werden, geht die Verarbeitung zu Schritt S111 über, bei dem auf der Grundlage der unten aufgeführten Gleichungen (13) und (14) die hydraulischen Sollbremsdruckdifferenzen ΔPs_F und ΔPs_R so berechnet und gesetzt werden, dass nur eine Differenz in der Bremskraft des linken und rechten Hinterrads erzeugt wird, und die Verarbeitung geht zum später beschriebenen Schritt S113. ΔPsF = 0 (13) ΔPsR = 2·Kbr·(|Ms| – Ms1)/T (14)
Wenn die vorderen und hinteren Bremsräder durch Störungen beeinflusst werden, geht die Verarbeitung zu Schritt 112 über, bei dem auf der Grundlage der unten aufgeführten Gleichungen (15) und (16) die hydraulischen Sollbremsdruckdifferenzen ΔPs_F und ΔPs_R auf Null gesetzt werden, und die Verarbeitung geht zum später beschriebenen Schritt S113 über. ΔPsF = 0 (15) ΔPsR = 0 (16)
In Schritt S113 wird der hydraulische Sollbremsdruck Pg zum Erzeugen einer Bremskraft in sowohl den linken als auch den rechten Rädern auf der Grundlage der unten aufgeführten Gleichung (17) berechnet, mit dem Ziel, das Leitfahrzeug zu verzögern, und die Verarbeitung geht zu Schritt S114 von 5 über. Pg = Kgv·V + Kgx·dX (17)
Die Terme K_gv und K_gx sind hier Umrechnungsfaktoren, wenn die Sollbremskraft entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Querverschiebungsbetrag in den hydraulischen Bremsdruck umgerechnet wird. Außerdem ist der hydraulische Hinterradsollbremsdruck, der die aus dem hydraulischen Sollbremsdruck Pg berechnete Längsverteilung berücksichtigt, durch Pgr dargestellt.
Als nächstes bestimmt der Regler 8 durch die Fahrspurbedingungsbestimmung und die Fahrspurabweichungsrichtung, ob eine Bremskraft in den linken und rechten Rädern erzeugt werden soll, mit dem Ziel, das Leitfahrzeug zu verzögern, und der hydraulische Sollbremsdruck Ps_j jedes Rades wird unter Berücksichtigung des hydraulischen Hauptzylinderdrucks Pm, der einer Bremsbetätigung durch den Fahrzeugführer entspricht, berechnet.
Zuerst bestimmt in Schritt S114 in 5 der Regler 8, ob die geschätzte Abweichungszeit T_out gleich oder weniger ist als der Bremsbestimmungsschwellwert Tr (d. h., Tr < Ts), der entsprechend den Einflüssen, die aus Störungen auf der Fahrspur resultieren, gesetzt worden ist. Wenn T_out > Tr, geht die Verarbeitung zu Schritt S115 über, bei dem der Regler 8 auf die gleiche Weise wie in Schritt S104 bestimmt, ob Einflüsse, die aus Störungen auf der Fahrspur resultieren, aufgenommen werden.
Wenn keine Einflüsse, die aus Störungen resultieren, aufgenommen werden, geht die Verarbeitung zu Schritt S116 über, bei dem der Regler 8 bestimmt, ob das Sollgiermoment Ms negativ ist, d. h., momentan nach links erzeugt wird. Wenn Ms < 0, wird der hydraulische Sollbremsdruck Ps_j jedes Rades auf der Grundlage der unten aufgeführten Gleichung (18) berechnet, und wenn Ms ≥ 0, wird der hydraulische Sollbremsdruck Ps_j jedes Rades auf der Grundlage der unten aufgeführten Gleichung (19) berechnet, die Berechnungsverarbeitung des hydraulischen Sollbremsdrucks endet, und die Verarbeitung kehrt zum vorbestimmten Hauptprogramm zurück. PsFL = Pm, PsFR = Pm + ΔPsF, PsRL = Pmr, PsRR = Pmr + ΔPsR, (18) PsFL = Pm + ΔPsF, PsFR = Pm, PsRL = Pmr + ΔPsR PsRR = Pmr (19)
Wenn das Bestimmungsergebnis von Schritt S115 besagt, dass Einflüsse, die aus Störungen resultieren, aufgenommen werden, geht die Verarbeitung zu Schritt S117 über, bei dem der Regler 8 bestimmt, ob das Sollgiermoment Ms gleich oder größer als der vorher gesetzte Sollwert Ms1 ist. Wenn |Ms| < Ms1 eintritt, geht die Verarbeitung zu Schritt S119 über, und wenn |Ms| ≥ Ms1 eintritt, geht die Verarbeitung zu Schritt S118 über.
In Schritt S118 bestimmt der Regler 8, ob die Fahrspurabweichungsrichtung D_out und die Richtung der beeinflußten Bremsräder übereinstimmen und ob nur die vorderen Bremsräder beeinflusst sind. Wenn die Richtungen übereinstimmen und nur die vorderen Bremsräder beeinflusst sind, geht die Verarbeitung zu Schritt S119 über.
In Schritt S119 wird, wenn Ms < 0, der hydraulische Sollbremsdruck Ps_j jedes Rades auf der Grundlage der unten aufgeführten Gleichung (20) berechnet, und wenn Ms ≥ 0, wird der hydraulische Sollbremsdruck Ps_j jedes Rades auf der Grundlage der unten aufgeführten Gleichung (21) berechnet, die Berechnungsverarbeitung des hydraulischen Sollbremsdrucks endet, und die Verarbeitung kehrt zum vorbestimmten Hauptprogramm zurück. PsFL = Pm + Pg/2, PsFR = Pm + ΔPsF + Pg/2, PsRL = Pmr + Pgr/2, PsRR = Pmr + ΔPsR + Pgr/2 (20) PsFL = Pm + ΔPsF + Pg/2, PsFR = Pm + Pg/2, PsRL = Pmr + ΔPsR + Pgr/2, PsRR = Pmr + Pgr/2 (21)
Wenn das Bestimmungsergebnis von Schritt S118 besagt, dass die Richtungen nicht übereinstimmen oder dass die vorderen und hinteren Bremsräder nicht beeinflusst werden, geht die Verarbeitung zu Schritt S120 über, bei dem, wenn Ms < 0, der hydraulische Sollbremsdruck Ps_j jedes Rades auf der Grundlage der unten aufgeführten Gleichung (22) berechnet wird, und wenn Ms ≥ 0, der hydraulische Sollbremsdruck Ps_j jedes Rades auf der Grundlage der unten aufgeführten Gleichung (23) berechnet wird, die Berechnungsverarbeitung des hydraulischen Sollbremsdrucks endet, und die Verarbeitung kehrt zum vorbestimmten Hauptprogramm zurück. PsFL = Pm + 2/3·Pg, PsFR = Pm + ΔPsF + 2/3·Pg, PsRL = Pmr +2/3·Pg, PsRR = Pmr + ΔPsR + 2/3·Pg (22) PsFL = Pm + ΔPsF + 2/3·Pg, PsFR =Pm + 2/3·Pg, PsRL = Pmr + ΔPsR + 2/3·Pg, PsRR = Pmr + 2/3·Pg (23)
Außerdem geht, wenn das Bestimmungsergebnis von Schritt S114 T_out ≤ Tr besagt, die Verarbeitung zu Schritt S121 über, bei dem der Regler 8 bestimmt, ob Einflüsse, die aus Störungen auf der Fahrspur resultieren, aufgenommen werden. Wenn keine Einflüsse, die aus Störungen resultieren, aufgenommen werden, geht die Verarbeitung zu Schritt S122 über, bei dem der hydraulische Sollbremsdruck Ps_j jedes Rades auf der Grundlage der Gleichung (20) oder (21) auf die gleiche Weise wie in Schritt S119 berechnet wird, die Verarbeitung des hydraulischen Sollbremsdrucks endet, und die Verarbeitung kehrt zum vorbestimmten Hauptprogramm zurück.
Wenn das Bestimmungsergebnis von Schritt S121 besagt, dass Einflüsse, die aus Störungen resultieren, aufgenommen werden, geht die Verarbeitung zu Schritt S123 über, bei dem der Regler 8 bestimmt, ob das Sollgiermoment Ms gleich oder größer als der vorher gesetzte Sollwert Ms1 ist. Wenn |Ms| < Ms1 eintritt, geht die Verarbeitung zu Schritt S125 über, und wenn |Ms| ≥ Ms1 eintritt, geht die Verarbeitung zu Schritt S124 über.
In Schritt S124 bestimmt der Regler 8, ob die Fahrspurabweichungsrichtung D_out und die Richtung der beeinflußten Bremsräder übereinstimmen und ob nur die vorderen Bremsräder beeinflusst werden. Wenn die Richtungen übereinstimmen und nur die vorderen Bremsräder beeinflusst werden, geht die Verarbeitung zu Schritt S125 über.
In Schritt 125 wird der hydraulische Sollbremsdruck Ps_j jedes Rades auf der Grundlage der Gleichung (22) oder (23) auf die gleiche Weise berechnet wie in Schritt S120, die Berechnungsverarbeitung des hydraulischen Sollbremsdrucks endet, und die Verarbeitung kehrt zum vorbestimmten Hauptprogramm zurück.
Außerdem geht, wenn das Bestimmungsergebnis von Schritt S124 besagt, dass die Richtungen nicht übereinstimmen oder die vorderen und hinteren gebremsten Räder beeinflusst werden, die Verarbeitung zu Schritt S126 über. Wenn Ms < 0, wird der hydraulische Sollbremsdruck Ps_j jedes Rades auf der Grundlage der unten aufgefürten Gleichung (24) berechnet, und wenn Ms ≥ 0, wird der hydraulische Sollbremsdruck Ps_j jedes Rades auf der Grundlage der unten aufgeführten Gleichung (25) berechnet, die Berechnungsverarbeitung des hydraulischen Sollbremsdrucks endet, und die Verarbeitung kehrt zum vorbestimmten Hauptprogramm zurück. PsFL = Pm + 3/4·Pg, PsFR = Pm + ΔPsF + 3/4·Pg, PsRL = Pmr + 3/4·Pg, PsRR = Pmr + ΔPsR + 3/4·Pg (24) PsFL = Pm + ΔPsF + 3/4·Pg, PsFR = Pm + 3/4·Pg, PsRL = Pmr + ΔPsR + 3/4·Pg, PsRR = Pmr + 3/4·Pg (25)
Bei der Verarbeitung der Fahrspurhalteregelung der 2 und 5 entspricht die Verarbeitung der Schritte S4 und S5 einem Fahrspurabweichungsbestimmungsteil. Die Verarbeitung der Schritte S31 und S32 entspricht einem Fahrbedingungs-(Unebenheits-)Ermittlungsteil. Die Verarbeitung der Schritte S36 und S37 entspricht einem μ-niedrig-Ermittlungsteil, die Verarbeitung von Schritt 11 entspricht einem Fahrspuränderungsbestimmungsteil. Die Verarbeitung der Schritte S15, S17, S19, S20 und S103 bis S112 entsprechen einem Gierregelungsbetragsberechnungsteil. Die Verarbeitung von Schritt S113 entspricht einem Bremsregelungsbetragsberechnungsteil. Die Verarbeitung der Schritte S114 bis S126 entspricht einem Bremsantriebskraftregelungsberechnungsteil.
Somit wird nunmehr angenommen, dass das Leitfahrzeug geradeaus entlang der Fahrspur fährt, ohne Störungen auf der Fahrspur aufzunehmen. In diesem Fall geht, da die geschätzte Abweichungszeit T_out bei T_out ≥ Ts in Schritt S4 bei der Verarbeitung der Fahrspurhalteregelung in den 2 bis 5 berechnet wird, die Verarbeitung von Schritt S5 zu Schritt S6 über, wobei das Fahrspurabweichungsbestimmungsflag F_out = 0 ist und die Bedingung besagt, dass das Leitfahrzeug keine Fahrspurabweichungstendenz hat. Folglich geht die Verarbeitung durch die Bestimmung von Schritt S101 in 4 zu Schritt S102 über, die der Bremsbetätigung durch den Fahrzeugführer entsprechenden Hauptzylinderdrücke Pm und Pmr werden jeweils anstelle der Sollbremsdrücke Ps_FL bis Ps_RR der Räder 5FL bis 5RR gesetzt, und der Fahrzustand entsprechend der Lenkbetätigung durch den Fahrzeugführer besteht weiter.
Es wird angenommen, dass das Leitfahrzeug aus diesem Zustand heraus aufgrund unaufmerksamer Fahrweise des Fahrzeugführers beginnt, von der mittigen Position der Fahrspur nach links abzuweichen. Da die geschätzte Abweichungszeit T_out bei T_out < Ts in Schritt S4 berechnet wird, ist in diesem Fall in Schritt S7 das Fahrspurabweichungsbestimmungsflag F_out = 1, und die Bedingung besagt, dass das Leitfahrzeug eine Fahrspurabweichungstendenz hat. Da seitens des Fahrzeugführers keine Fahrspuränderungsabsicht besteht, ist das Fahrspuränderungsflag aus Schritt S11 in Schritt S12 F_ch = 0, die Verarbeitung geht über Schritt S13 zu Schritt S14 über, der Fahrspurabweichungsalarm wird an den Fahrzeugführer ausgegeben, und das Sollgiermoment Ms in der Fahrspurhalterichtung wird in Schritt S15 auf der Grundlage der Gleichung (3) berechnet. In diesem Fall erfolgt, wenn die geschätzte Abweichungszeit T_out bei T_out > Tr berechnet wird, die Fahrspurhalteregelung nur durch die Giermomentregelung, und die rechtsseitigen hydraulischen Sollbremsdrücke Ps_FR und Ps_RR werden auf der Grundlage der Gleichung (18) in Schritt S116 in 5 so gesetzt, dass sie so groß sind, dass das Sollgiermoment Ms erzeugt wird, wodurch eine Kurskorrektur nach rechts, was die Fahrspurhalterichtung ist, genau ausgeführt wird.
Wenn die geschätzte Abweichungszeit T_out bei T_out ≤ Tr berechnet wird, wird die Fahrspurhalteregelung sowohl von der Giermomentregelung als auch von der Verzögerungsregelung ausgeführt, die rechtsseitigen hydraulischen Sollbremsdrücke Ps_Fr und Ps_RR werden auf der Grundlage der Gleichung (20) in Schritt S122 auf der Grundlage des Sollgiermoments Ms und des hydraulischen Sollbremsdrucks Pg so gesetzt, dass sie groß sind, und die Bremskraft zur Verzögerungsregelung wird sowohl in den linken als auch in den rechten Rädern erzeugt, wodurch eine Kurskorrektur nach rechts, was die Fahrspurhalterichtung ist, genau ausgeführt wird.
Da Gierregelung und Verzögerungsregelung kombiniert werden, um die Spurhalteregelung übereinstimmend mit der Fahrspurabweichungsbedingung des Leitfahrzeugs auszuführen, kann auf diese Weise ein Fahrspurhalten mittels der Bremskraft durch die Verzögerungsregelung genau ausgeführt werden, selbst in einem Fall, wo die Räder, auf die das Bremsen ausgeübt wird, ein ungenügendes Haftvermögen haben und aufgrund eines ungenügenden Giermoments durch die Gierregelung von der Fahrspur abgewichen sind.
Es wird angenommen, dass, wenn das Leitfahrzeug MC entlang der Fahrspur geradeaus fährt, wie in der graphischen Darstellung (a) in 6 gezeigt, das rechte Vorderrad durch eine Unebenheit A in der Fahrzeugfahrspur beeinflusst wird, sich das Fahrzeugverhalten ändert und das Fahrzeug eine rechtsgerichtete Abweichungstendenz zeigt. In diesem Fall wird, da bei St_FR ≥ St_S der Hubbetrag St_FR vom Radaufhängungshubsensor 23 ermittelt wird und die Hubgeschwindigkeit St_FR' derartig ist, dass St_FR' ≥ Sv_S ist, und in Schritt S32 in 3 das Unebenheitseinflussflag Fr_FR = 1 ist, die Bedingung derartig, dass sie besagt, dass die Einflüsse der Unebenheit aufgenommen werden, der Fahrspurabweichungsbestimmungsschwellwert Ts wird auf den Wert Ts1 gesetzt, der kleiner als der gewöhnliche Abweichungsbestimmungsschwellwert ist, und der Bremsbestimmungsschwellwert Tr wird auf den Wert Tr1 gesetzt, der kleiner als der gewöhnliche Bremsbestimmungsschwellwert ist. Dann wird in Schritt S4 die geschätzte Abweichungszeit T_out aus dem Änderungsbetrag der Querverschiebung und dem Fahrspurabstand berechnet, und diese geschätzte Abweichungszeit T_out wird mit dem in Schritt 32 gesetzten Fahrspurabweichungsbestimmungsschwellwert Ts verglichen, wodurch die Bestimmung der Fahrspurabweichung erfolgt.
Auf diese Weise kann, da der Fahrspurabweichungsbestimmungsschwellwert Ts so gesetzt wird, dass er, wenn Einflüsse aufgenommen werden, die aus Unebenheit auf der Fahrspur des Leitfahrzeugs resultieren, kleiner als der gewöhnliche Wert ist, die Fahrspurabweichungsbestimmung zum Beispiel im Vergleich zum Fall einer gewöhnlichen Fahrspurabweichung, die aus unaufmerksamer Fahrweise des Fahrzeugführers resultiert, unterdrückt werden, und eine Spurhalteregelung kann angemessen erfolgen, ohne dass der Fahrzeugführer Unbehagen empfindet.
Zusätzlich ist in Schritt S7, wenn der Regler 8 in Schritt S5 in 2 bestimmt, dass T_out < Ts, das Fahrspurabweichungsbestimmungsflag F_out = 1, und die Bedingung wird derartig, dass sie besagt, dass das Leitfahrzeug eine Abweichungstendenz hat. Da seitens des Fahrzeugführers keine Fahrspuränderungsabsicht besteht, ist das Fahrspuränderungsflag aus Schritt S11 in Schritt S12 F_ch = 0, der Fahrspurabweichungsalarm wird in Schritt S14 über Schritt S13 an den Fahrzeugführer ausgegeben, und das Sollgiermoment Ms in der Fahrspurhalterichtung wird in Schritt S15 auf der Grundlage der Gleichung (3) berechnet.
Da die Fahrspurabweichungsrichtung nach rechts erfolgt und das Rad, das die Störungseinflüsse aufnimmt, das rechte Vorderrad ist, stimmen die Fahrspurabweichungsrichtung D_out und die Richtung des Bremsrads, das die Einflüsse aufnimmt, überein. Folglich werden, wenn das Sollgiermoment Ms derartig ist, dass |Ms| ≥ Ms₁, die hydraulischen Sollbremsdruckdifferenzen ΔPs_F und ΔPs_R zum Erzeugen der Differenz in der Bremskraft des rechten und linken Hinterrads in Schritt S111 in 4 auf der Grundlage der Gleichungen (13) und (14) berechnet. Darüber hinaus wird, wenn T_out > Tr, der hydraulische Sollbremsdruck Ps_RL des linken Hinterrads auf der Grundlage von Gleichung (21) in Schritt S119 in 5 so gesetzt, dass er groß ist, und die Bremskraft zur Verzögerungsregelung wird sowohl in den linken als auch in den rechten Rädern erzeugt, wodurch eine Kurskorrektur nach links, was die Fahrspurhalterichtung ist, genau ausgeführt wird.
Es wird auch, wie in der graphischen Darstellung (b) in 6 gezeigt, angenommen, dass das rechte Vorder- und Hinterrad aufgrund von Unebenheit B in der Fahrspur des Leitfahrzeugs Einflüsse aufnimmt, sich das Fahrzeugverhalten ändert und das Fahrzeug eine rechtsgerichtete Abweichungstendenz hat. In diesem Fall bestimmt der Regler 8 durch die Bestimmung von Schritt S110 in 4, dass die vorderen und hinteren Bremsräder die Störungseinflüsse auf der Fahrspur aufnehmen, und die hydraulischen Sollbremsdruckdifferenzen ΔPs_F und ΔPs_R werden in Schritt S112 auf der Grundlage der Gleichungen (15) und (16) auf Null gesetzt. Folglich wird bei T_out > Tr die Bremskraft zur Verzögerungsregelung in den linken und rechten Rädern auf der Grundlage der Gleichung (21) in Schritt S119 in 5 erzeugt, wodurch die Bremskraft im Leitfahrzeug erzeugt wird und eine Fahrspurabweichung verhindert wird.
Auf diese Weise werden, wenn Einflüsse aufgenommen werden, die aus Störungen auf der Fahrspur resultieren, die hydraulischen Sollbremsdruckdifferenzen ΔPs_F und ΔPs_R unter Berücksichtigung der Bremsräder, die die Einflüsse aufnehmen, berechnet. Folglich wird, wenn zum Beispiel nur die Vorderräder die Einflüsse aufnehmen, der hydraulische Bremsdruck der Hinterräder durch die Gierregelung so gesetzt, dass er hoch ist, und die Verzögerungsreglung erfolgt, und wenn die Vorder- und Hinterräder die Einflüsse aufnehmen, erfolgt die Gierregelung nicht, und die Fahrspurhalteregelung erfolgt nur durch die Verzögerungsregelung, wodurch eine Fahrspurabweichung, die daraus resultiert, dass die Räder, auf die ein Bremsen ausgeübt wird, ein ungenügendes Haftvermögen haben und das Giermoment durch die Gierregelung ungenügend ist, verhindert wird, und eine Fahrspurabweichung kann genau verhindert werden, indem die Bremskraft durch die Verzögerungsregelung erhöht wird.
Außerdem wird angenommen, dass der Fahrzeugführer den Fahrtrichtungsanzeigeschalter 22 betätigt und das Leitfahrzeug MC im Begriff ist, zur benachbarten Fahrspur zu wechseln. Wenn in diesem Zustand, wie in 7 gezeigt, das rechte Vorderrad Einflüsse aufgrund von Unebenheit C in der Fahrspur aufnimmt und sich das Fahrzeugverhalten ändert und das Fahrzeug eine rechtsgerichtete Abweichungstendenz hat, geht die Verarbeitung von Schritt S31 zu Schritt S32 über, das Unebenheitseinflussflag wird Fr_FR = 1 gesetzt, und die Bedingung besagt, dass die Unebenheitseinflüsse aufgenommen werden. Dann bestimmt der Regler 8 in Schritt S11 von 2, dass der Fahrzeugführer beabsichtigt, die Fahrspur zu wechseln, in Schritt S16 wird das Fahrspuränderungsflag F_ch = 1 gesetzt, die Verarbeitung geht zu Schritt S17 über, und das Unebenheitsflag Fr_FR = 1, wodurch die Verarbeitung zu Schritt S19 übergeht. Da die Fahrspuränderungsabsicht besteht, bevor die Einflüsse aufgenommen werden, die aus Störungen resultieren, geht die Verarbeitung von Schritt S19 zu Schritt S20 über, und das Sollgiermoment Ms wird auf der Grundlage der Gleichung (4) berechnet.
Folglich wird in einem Fall, wo beim Wechseln der Fahrspur Einflüsse aufgrund von Störungen auf der Fahrspur aufgenommen werden und die Fahrspuränderungsabsicht schon bestand, bevor die Störungen aufgenommen wurden, das Sollgiermoment so gesetzt, dass es das Fahrzeug auf die vor dem Aufnehmen der Einflüsse bestehende Fahrzeugausrichtung zurückholt, wodurch ein Fahrspurwechseln reibungslos erfolgen kann, und eine Spurhalteregelung kann erfolgen, ohne dass sich der Fahrzeugführer unbehaglich fühlt.
Auf diese Weise wird in der vorliegenden Ausführungsform das Fahrzeugverhalten, das aus Störungen wie etwa einer Unebenheit und einem geringen Reibungskoeffizienten der Leitfahrzeugfahrspur resultiert, ermittelt, und wenn der Regler 8 bestimmt, dass Einflüsse, die aus Störungen resultieren, aufgenommen werden, wird der Fahrspurabweichungsbestimmungsschwellwert geändert, und es erfolgt eine Abweichungsbestimmung. Folglich kann zum Beispiel eine Abweichungsbestimmung im Vergleich zum Fall einer gewöhnlichen Fahrspurabweichung, die aus einer unaufmerksamen Fahrweise des Fahrzeugführers resultiert, unterdrückt werden, und eine angemessene Spurhalteregelung kann entsprechend der Bedingung erfolgen.
Außerdem kann der Regler 8, wenn Einflüsse von Störungen auf der Fahrspur aufgenommen worden sind, bestimmen, dass diese Einflüsse für eine vorbestimmte Zeit weiterhin aufgenommen werden, wodurch genau bestimmt werden kann, ob die Fahrspurabweichung eine Fahrspurabweichung ist, die aus Störeinflüssen resultiert, und eine Fahrspurhalteregelung kann erfolgen, ohne dass der Fahrzeugführer ein Unbehagen empfindet.
Darüber hinaus werden Gierregelung und Verzögerungsregelung kombiniert, um eine Fahrspurhalteregelung in Übereinstimmung mit der Fahrspurabweichungsbedingung des Leitfahrzeugs auszuführen, und wenn Einflüsse, die aus Störungen auf der Fahrspur resultieren, aufgenommen werden, wird der hydraulische Sollbremsdruck in Übereinstimmung mit den Bremsrädern, die die Einflüsse aufnehmen, berechnet, und eine Fahrspurhalteregelung erfolgt, wodurch eine Fahrspurabweichung verhindert werden kann, die daraus resultiert, dass die Räder, auf die ein Bremsen ausgeübt wird, ein ungenügendes Haftvermögen haben und das Giermoment durch die Gierregelung ungenügend ist.
Außerdem wird, wenn Einflüsse aufgenommen werden, die aus Störungen auf der Fahrspur resultieren, die Bremskraft in der Verzögerungsregelung so gesetzt, dass sie im Vergleich zu dem Fall, wo Störungseinflüsse nicht aufgenommen werden, groß ist, und wenn die Vorder- und Hinterräder Störungseinflüsse aufnehmen, wird die Bremskraft in der Verzögerungsregelung so gesetzt, dass sie im Vergleich zu dem Fall, wo nur die Vorderräder Störungseinflüsse aufnehmen, groß ist. Folglich kann eine Fahrspurabweichung genau verhindert werden.
Wenn beim Fahrspurwechsel Einflüsse aufgrund von Störungen auf der Fahrspur aufgenommen werden, bestimmt der Regler 8 darüber hinaus, ob die Fahrspuränderungsabsicht bestand, bevor die Störungseinflüsse aufgenommen wurden, und wenn eine Fahrspuränderungsabsicht vor den Störungseinflüssen bestand, wird das Sollgiermoment gesetzt, um das Fahrzeug auf die vor dem Aufnehmen der Störungseinflüsse bestehende Fahrzeugausrichtung zurückzuholen. Folglich kann ein Fahrspurwechsel reibungslos erfolgen, und eine Spurhalteregelung kann erfolgen, ohne dass der Fahrzeugführer ein Unbehagen empfindet.
Da die Erfindung dafür konfiguriert ist, dass die Bremsdrücke Ps_FL bis Ps_RR der Räder 5FL bis 5RR zum Erzeugen des Giermoments Ms in der Fahrspurhalterichtung einzeln geregelt werden, kann außerdem der Fahrzeugkurs genau auf die Fahrspurhalterichtung korrigiert werden.
In der oben beschriebenen Ausführungsform wurde ein Fall beschrieben, wo die Geschwindigkeit des Leitfahrzeugs auf der Grundlage jeder vom Fahrzeuggeschwindigkeitssensor ermittelten Radgeschwindigkeit berechnet wurde, aber die Erfindung ist nicht darauf beschränkt. In einem Fall, wo eine ABS-Regelung in Betrieb ist, kann die Erfindung dafür konfiguriert sein, dass eine geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit, die innerhalb der ABS-Regelung geschätzt wird, angewendet wird, oder in einem Fall, wo ein Navigationssystem angeordnet ist, kann ein vom Navigationssystem verwendeter Wert angewendet werden.
Außerdem wurde in der oben beschriebenen Ausführungsform ein Fall beschrieben, wo das Sollgiermoment auf der Grundlage der Gleichung (3) in Schritt S15 in 2 berechnet wurde, aber die Erfindung ist nicht darauf beschränkt. Das Sollgiermoment kann auch auf der Grundlage der folgenden Gleichung, die auf dem Gierwinkel Φ in bezug auf die Leitfahrzeugfahrspur, der Querverschiebung X und der Fahrspurkrümmung ρ beruht, berechnet werden. Ms = Ka·Φ + Kb·X + Kc·ρ (26)
Die Terme K_a, K_b und K_c sind hier Verstärkungen, die entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit V variieren oder schwanken.
Darüber hinaus wurde in der oben beschriebenen Ausführungsform ein Fall beschrieben, wo der hydraulische Sollbremsdruck auf der Grundlage von Gleichung (17) in Schritt S113 von 4 beschrieben wurde, aber die Erfindung ist nicht darauf beschränkt. Der hydraulische Sollbremsdruck kann auch auf der Grundlage der folgenden Gleichung, die auf der Fahrzeuggeschwindigkeit V, dem Gierwinkel Φ in bezug auf die Leitfahrzeugfahrspur und der Fahrspurkrümmung ρ beruht, berechnet werden. Pg = Kgv·V + Kgf·Φ + Kgr·ρ (27)
Die Terme K_gf und K_gr sind hier Umrechnungsfaktoren, wenn die Bremskraft, die entsprechend dem Gierwinkel Φ gesetzt wird, und die Fahrspurkrümmung in den hydraulischen Bremsdruck umgerechnet wird.
Außerdem wurde in der oben beschriebenen Ausführungsform ein Fall beschrieben, wo ein Alarm ausgegeben wurde, wenn der Fahrzeugführer nicht die Fahrspur wechselte und das Fahrzeug eine Fahrspuränderungstendenz zeigte, aber die Erfindung ist nicht darauf beschränkt. Eine Verschiebung kann zu dem Zeitpunkt erzeugt werden, zu dem der Alarm ausgegeben wird, und zu dem Zeitpunkt, zu dem eine Bremsregelung (Gierregelung und Verzögerungsregelung) erfolgt. Da G auf den Fahrzeugführer wirkt, wenn die Bremsregelung verwendet wird, kann diese Bremsregelung selbst die Alarmwirkung aufweisen.
Darüber hinaus wurde in der oben beschriebenen Ausführungsform ein Fall beschrieben, wo die Längsbeschleunigung, die Querbeschleunigung und die Gierrate ϕ durch das im Leitfahrzeug angeordnete Navigationssystem ermittelt wurden, aber die Erfindung ist nicht darauf beschränkt. Sensoren, die jede von diesen ermitteln, können angewendet werden, wie etwa eine Anordnung von Geschwindigkeitssensoren, um die Längsbeschleunigung und die Querbeschleunigung zu ermitteln, und eine Anordnung eines Gierratensensors, um die Gierrate ϕ zu ermitteln.
Außerdem wurde in der oben beschriebenen Ausführungsform eine Konfiguration beschrieben, bei der nur die Bremsdrücke Ps_FL bis Ps_RR der Räder 5FL bis 5RR geregelt wurden, um im Leitfahrzeug das Giermoment MS in der Fahrspurhalterichtung zu erzeugen, aber die Erfindung ist nicht darauf beschränkt. Wenn eine Antriebskraftregelungsvorrichtung, die die Antriebskraft der Räder 5FL bis 5RR regeln kann, angeordnet ist, kann das Giermoment MS in der Fahrspurhalterichtung durch Regeln der Bremsdrücke und der Antriebskräfte der Räder 5FL bis 5RR erzeugt werden.
Darüber hinaus wurde in der oben beschriebenen Ausführungsform ein Fall beschrieben, wo die Erfindung auf ein Fahrzeug mit Heckantrieb angewendet wurde, aber die Erfindung kann auch auf ein Fahrzeug mit Frontantrieb angewendet werden. In diesem Fall kann, was die Radgeschwindigkeiten Vw_FL bis Vw_RR betrifft, die Geschwindigkeit V des Leitfahrzeugs in Schritt S2 aus dem Durchschnittswert der Geschwindigkeiten Vw_RL _, und Vw_RR des linken und rechten Hinterrads berechnet werden, die die nichtangetriebenen Räder sind.
ZWEITE AUSFÜHRUNGSFORM
Indem nunmehr auf die 8 bis 15 Bezug genommen wird, wird nunmehr ein Fahrzeug mit einer Fahrspurhaltevorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform erläutert. Die schematische Strukturdarstellung eines in 8 veranschaulichten Leitfahrzeugs ist mit der Fahrspurhaltevorrichtung gemäß einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform ausgestattet. In Anbetracht der Ähnlichkeit zwischen der ersten und zweiten Ausführungsform erhalten die Teile oder Schritte der zweiten Ausführungsform, die mit den Teilen oder Schritten der ersten Ausführungsform identisch sind, die gleichen Bezugszeichen wie die Teile der ersten Ausführungsform. Darüber hinaus können um der Kürze willen die Teile oder Schritte der zweiten Ausführungsform, die mit den Teilen oder Schritten der ersten Ausführungsform identisch sind, weggelassen sein. Mit anderen Worten, falls nichts anderes angegeben ist, ist der Rest der Konfiguration des Fahrzeugs in der zweiten Ausführungsform identisch mit der Konfiguration der ersten Ausführungsform.
In dieser zweiten Ausführungsform ist das Leitfahrzeug vorzugsweise mit all den Merkmalen der ersten Ausführungsform ausgestattet, weist aber auch eine Speichervorrichtung 25 und einen Wischerschalter 26 auf, der eine Wischerbetätigung ermittelt. Ein Ermittlungssignal wird vom Wischerschalter 26 an den Regler 8 ausgegeben, das anzeigt, ob die Wischer des Leitfahrzeuges sich in einem eingeschalteten Zustand oder einem ausgeschalteten Zustand befinden.
Der Regler 8 dieser zweiten Ausführungsform ist dafür konfiguriert, eine Fahrspurabweichungsbestimmung auf der Grundlage der Fahrbedingung des Leitfahrzeugs, wie etwa der Reibungskoeffizient der Fahrbahnoberfläche der Fahrbahn des Leitfahrzeugs, auszuführen. Wenn das Leitfahrzeug eine Tendenz hat, von der Fahrspur abzuweichen, werden die Regelungsbeträge der Gierregelung und der Verzögerungsregelung unter Berücksichtigung des Reibungskoeffizienten der Fahrbahnoberfläche der Fahrbahn des Leitfahrzeugs berechnet, und die Bremsregelung wird ausgeführt. Wenn der Reibungskoeffizient der Fahrbahnoberfläche gering ist, kann eine Fahrspurabweichung angemessen verhindert werden, indem der Zeitpunkt, zu dem eine Abweichungsregelung ausgelöst wird, zeitlich vorgezogen wird, und ein den Passagieren vermitteltes Gefühl des Unbehagens, das aus dem Fahrzeugverhalten zum Zeitpunkt des Erzeugens des Giermoments resultiert, kann verhindert werden, indem das im Fahrzeug erzeugte Giermoment auf einen niedrigen Wert gesetzt wird.
Nunmehr wird die Verarbeitung der Fahrspurhalteregelung, die durch den Regler 8 erfolgt, gemäß den Flussdiagrammen der 9 und 10 beschrieben. Entsprechend der ersten Ausführungsform wird die Fahrspurhalteregelungsverarbeitung durch eine Verarbeitung auf der Grundlage einer Zeitgeberunterbrechung, zum Beispiel alle 10 ms, ausgeführt. Kommunikationsverarbeitung ist in der in den 9 und 10 gezeigten Verarbeitung nicht enthalten, aber die durch rechenbetonte Verarbeitung gewonnene Information wird aktualisiert und im Arbeitsspeicher gespeichert, und benötigte Information wird bei Bedarf aus dem Arbeitsspeicher ausgelesen.
Als erstes liest der Regler 8 in Schritt 51 in 9 verschiedene Daten aus den Sensoren und aus dem Regler. Insbesondere werden jede von den Sensoren ermittelte Radgeschwindigkeit Vwi, der Hauptzylinderdruck Pm, der Lenkwinkel δ, das Fahrtrichtungsanzeigeschaltersignal WS, der Hubbetrag St_j der Fahrzeuggierwinkel Φ in bezug auf die Fahrspur am der Kamerasteuereinrichtung 14, die Querverschiebung X von der Fahrspurmitte, die Fahrspurkrümmung ρ und die Fahrspurbreite L alle durch den Regler 8 gelesen. Somit bildet die Verarbeitung von Schritt S51 in 9 einen Fahrbedingungsermittlungsteil.
Als nächstes geht die Verarbeitung zu Schritt S52 über, bei dem der in der Steuereinheit 25 gespeicherte Reibungskoeffizient μ der Fahrbahnoberfläche vom Regler 8 gelesen wird. Dieser Reibungskoeffizient μ der Fahrbahnoberfläche wird von einem ABS-System während der Bremsbetätigung durch den Fahrzeugführer geschätzt, und der letzte Wert des Reibungskoeffizienten μ der Fahrbahnoberfläche wird in der Steuereinheit 25 gespeichert. Als Alternative werden mehrere geschätzte Reibungskoeffizienten über einen vorbestimmten Zeitraum oder eine vorbestimmte Fahrstrecke vom aktuellen Zeitpunkt an gespeichert, und der Durchschnittswert oder der niedrigste Wert der gespeicherten Reibungskoeffizienten wird als Reibungskoeffizient μ der Fahrbahnoberfläche verwendet.
Als nächstes wird in Schritt S53 die Leitfahrzeuggeschwindigkeit auf Grundlage des Durchschnittswerts der Radgeschwindigkeiten der nichtangetriebenen Räder berechnet. In der veranschaulichten Ausführungsform wird das Leitfahrzeug von den Hinterrädern angetrieben, also wird die Leitfahrzeuggeschwindigkeit V auf der Grundlage der Geschwindigkeiten Vw_FL und Vw_FR des linken und rechten Vorderrads 5FL und 5FR berechnet. Folglich wird in der veranschaulichten Ausführungsform die Leitfahrzeuggeschwindigkeit V, wie vorher erwähnt, unter Verwendung der Gleichung (1) aus dem Durchschnittswert der Geschwindigkeiten Vw_FL und Vw_FR des linken und rechten Vorderrads, die die nichtangetriebenen Räder sind, berechnet.
In Schritt S54 wird vom Regler 8 auf das in 11 gezeigte Zeitberechnungsdiagramm zur Fahrspurabweichungsbestimmung Bezug genommen, und die Zeit Tt (s), bis das Leitfahrzeug von der Fahrspur abweicht, wird entsprechend dem in Schritt S52 geschätzten Reibungskoeffizienten μ der Fahrbahnoberfläche berechnet. Dieses Zeitberechnungsdiagramm zur Fahrspurabweichungsbestimmung in 11 ist so gesetzt, dass die Fahrspurabweichungsbestimmungszeit Tt auf eine vorbestimmte Zeit Tt_SET gesetzt wird, wenn der Reibungskoeffizient μ der Fahrbahnoberfläche größer ist als ein vorbestimmter Wert μ_SET, und dass die Fahrspurabweichungsbestimmungszeit Tt so berechnet wird, dass sie größer ist als die Zeit Tt_SET, da der Reibungskoeffizient μ der Fahrbahnoberfläche kleiner wird, wenn der Reibungskoeffizient μ der Fahrbahnoberfläche gleich oder kleiner ist als die Zeit Tt_SET. Der vorbestimmte Wert μ_SET ist hier ein Sollreibungskoeffizient der Fahrbahnoberfläche, bei dem der Regler 8 bestimmt, dass die Bremsbetätigung ausgeführt werden kann, ohne den Passagieren ein Gefühl des Unbehagens zu vermitteln.
Als nächstes wird, wie in 12 gezeigt, in Schritt S55 nach der vorbestimmten Zeit eine geschätzte Querverschiebung, d. h., der Fahrspurabweichungsschätzwert X_S, berechnet. Insbesondere wird der Fahrspurabweichungsschätzwert X_S gemäß der folgenden Gleichung (28) berechnet: XS = dx × Tt × X (28)
Folglich wird der Fahrspurabweichungsschätzwert X_S auf der Grundlage der Querverschiebung X des Leitfahrzeugs von der in Schritt S51 gelesenen Fahrspurmitte, der Querverschiebungsgeschwindigkeit dX, die durch Differenzierung der Querverschiebung X berechnet wird, und der in Schritt S54 berechneten Fahrspurabweichungsbestimmungszeit Tt berechnet.
Wahlweise wird der Fahrspurabweichungsschätzwert X_S gemäß der folgenden Gleichung (29) berechnet: XS = Tt × V × (Φ + Tt × V × ρ) + X (29)
Folglich wird der Fahrspurabweichungsschätzwert X_S auf der Grundlage des Fahrzeuggierwinkels Φ in bezug auf die in Schritt S51 gelesene Fahrspur des Leitfahrzeugs, der Querverschiebung X von der Fahrspurmitte, der Fahrspurkrümmung ρ und der in Schritt S53 berechneten Leitfahrzeuggeschwindigkeit V berechnet.
Vorzugsweise ist der Fahrspurabweichungsschätzwert X_S ein positiver Wert beim Abweichen nach links und ein negativer Wert beim Abweichen nach rechts. Dann geht die Verarbeitung zu Schritt 56.
Eine Fahrspurabweichung des Leitfahrzeugs wird durch Vergleichen dieses Fahrspurabweichungsschätzwertes X_S mit einer Position einer Grenzlinie bestimmt, die vom Fahrzeugschwerpunkt in der Fahrspur beabstandet ist, d. h. die Fahrspurabweichungsgrenzlinie X_L. Zuerst wird die Fahrspurabweichungsgrenzlinie X_L in Schritt S56 berechnet. Die Fahrspurabweichungsgrenzlinie X_L wird durch die folgende Gleichung (30) ausgedrückt: XL = ±(L – H)/2 (30)
In Gleichung (4) wird die Fahrspurabweichungsgrenzlinie X_L auf Grundlage der Fahrspurbreite L und der Leitfahrzeugbreite H berechnet. Der Messwert der Fahrspurabweichungsgrenzlinie X_L von der linken Seite der Fahrspurmitte ist ein positiver Wert.
Als nächstes bestimmt in Schritt S57 der Regler 8, ob der absolute Wert |X_S| des Fahrspurabweichungsschätzwertes X_S gleich oder größer als der absolute Wert |X_L| der Fahrspurabweichungsgrenzlinie X_L ist. Wenn |X_S| < |X_L| eintritt, geht die Verarbeitung zu Schritt S58 über, bei dem das Fahrspurabweichungsbestimmungsflag F_out auf "0" zurückgesetzt wird, was bedeutet, dass das Fahrzeug keine Fahrspurabweichungstendenz hat. Folglich geht die Verarbeitung zu einem später beschriebenen Schritt S63 über.
Wenn jedoch |X_S| ≥ |X_L| eintritt, geht die Verarbeitung zu Schritt S59 über, bei dem das Fahrspurabweichungsbestimmungsflag F_Out auf "1" gesetzt wird, was bedeutet, dass das Leitfahrzeug eine Fahrspurabweichungstendenz hat. Folglich geht die Verarbeitung zu Schritt S60 über, bei dem der Regler 8 bestimmt, ob der Fahrspurabweichungsschätzwert X_S positiv oder negativ ist. Dann, wenn X_S ≥ 0 eintritt, bestimmt der Regler 8, dass die Fahrspurabweichung nach links erfolgt, und dann geht die Verarbeitung zu Schritt S61 über, bei dem das Fahrspurabweichungsrichtungsflag D_out auf "1" gesetzt wird. Wenn X_S < 0 eintritt, bestimmt der Regler, dass die Fahrspurabweichung nach rechts erfolgt, und dann geht die Verarbeitung zu Schritt S62 über, bei dem das Fahrspurabweichungsrichtungsflag D_out auf "2" gesetzt wird. Von den Schritten S61 und S62 geht die Verarbeitung zu Schritt S63 über.
Als nächstes wird die Fahrspuränderungsabsicht des Fahrzeugführers durch Ermitteln des Fahrtrichtungsanzeige-(Blink-)Schaltersignals WS vom Fahrtrichtungsanzeige-(Blinker-)Schalter 22 und des Lenkwinkels δ von Lenkwinkel 17 bestimmt. Als erstes bestimmt in Schritt S63 der Regler 8, ob der Fahrtrichtungsanzeigeschalter 22 eingeschaltet ist. Wenn der Fahrtrichtungsanzeigeschalter eingeschaltet ist, geht die Verarbeitung zu Schritt S64 über, bei dem der Regler 8 bestimmt, ob die Betätigungsrichtung des Fahrtrichtungsanzeigeschalters 22 und die Fahrspurabweichungsrichtung, die durch das Fahrspurabweichungsrichtungsflag D_out bestimmt wird, übereinstimmen. Wenn beide Richtungen übereinstimmen, bestimmt der Regler 8 eine Fahrspuränderungsabsicht des Fahrzeugführers. Folglich geht die Verarbeitung zu Schritt S65 über, bei dem das Fahrspurabweichungsbestimmungsflag F_out auf "0" zurückgesetzt wird. Wenn beide Richtungen nicht übereinstimmen, bestimmt der Regler 8, dass der Fahrzeugführer nicht beabsichtigt, die Fahrspur zu wechseln, und geht zu dem später beschriebenen Schritt S67 über.
Wenn aber das Bestimmungsergebnis von Schritt S63 besagt, dass der Fahrtrichtungsanzeigeschalter 22 ausgeschaltet ist, dann geht die Verarbeitung zu Schritt S66 über, bei dem der Regler 8 bestimmt, ob der Lenkwinkel δ gleich oder größer als ein vorher gesetzter Lenkwinkelsollwert δs ist und ob der Lenkwinkeländerungsbetrag Δδ gleich oder größer als ein vorher gesetzter Änderungsbetragsollwert Δδs ist. Wenn δ ≥ δs und Δδ ≥ Δδs eintreten, bestimmt der Regler 8, dass der Fahrzeugführer beabsichtigt, die Fahrspur zu wechseln, und die Verarbeitung geht zu Schritt S65 über. Wenn δ < δs oder Δδ < Δδs eintreten, bestimmt der Regler 8, dass der Fahrzeugführer nicht beabsichtigt, die Fahrspur zu wechseln, und die Verarbeitung geht zu Schritt S67 über.
Hier wird die Fahrspuränderungsabsicht des Fahrzeugführers auf der Grundlage des Lenkwinkels δ und des Lenkwinkeländerungsbetrags Δδ bestimmt, aber die Erfindung ist nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann die Fahrspuränderungsabsicht des Fahrzeugführers auch durch Ermitteln des Lenkradmoments bestimmt werden.
In Schritt S67 in 10 wird das in 13 gezeigte Diagramm einer Parameterberechnung vom Regler 8 herangezogen und der Parameter Xa, der ein Schwellwert ist, der die Notwendigkeit einer Verzögerungsregelung bestimmt, wird auf der Grundlage der Fahrspurkrümmung ρ und der Fahrzeuggeschwindigkeit V berechnet. Dieses in 13 gezeigte Parameterberechnungsdiagramm ist so gesetzt, dass der Parameter Xa so berechnet wird, dass er klein ist, wenn die Krümmung ρ größer wird und die Fahrzeuggeschwindigkeit V schneller wird.
Als nächstes bestimmt der Regler 8 in Schritt S68 ob der berechnete Wert |X_S| – |X_L| (der absolute Wert der Fahrspurabweichungsgrenzlinie X_L, subtrahiert vom absoluten Wert des Fahrspurabweichungsschätzwerts X_S) gleich oder größer als der in Schritt S67 berechnete Parameter Xa ist. Wenn |X_S| – |X_L| ≥ Xa eintritt, d. h. wenn der Fahrspurabweichungsschätzwert X_S von der Fahrspurabweichungsgrenzlinie X_L in Höhe von Xa oder höher abweicht, bestimmt der Regler 8, dass eine Verzögerungsregelung des Leitfahrzeugs notwendig ist, die Verarbeitung geht zu Schritt S69 über, bei dem das Verzögerungsregelungsauslösungsflag Fgs auf "1" gesetzt wird, und die Verarbeitung geht zu einem später beschriebenen Schritt S71 über. Außerden geht, wenn das Bestimmungsergebnis von Schritt S68 besagt, dass |X_S| – |X_L| < Xa eintritt, die Verarbeitung zu Schritt S70 über, bei dem das Verzögerungsregelungsauslösungsflag Fgs auf "0" gesetzt wird, und die Verarbeitung geht zu Schritt S71 über.
Da das Verzögerungsregelungsauslösungsflag Fgs auf diese Weise gesetzt wird, dann wird, wenn zum Beispiel die Krümmung ρ der Fahrspur vor dem Leitfahrzeug flach ist und der Fahrspurabweichungsschätzwert X_S klein ist (Fgs = 0), das Leitfahrzeug nicht verlangsamt, und es wird den Passagieren kein Gefühl des Unbehagens vermittelt.
Da das Verzögerungsregelungsauslösungsflag Fgs so gesetzt wird, dass der Parameter Xa kleiner wird, wenn die Krümmung ρ der Fahrspur vor dem Leitfahrzeug größer wird, wenn zum Beispiel |X_S| – |X_L| ≥ Xa ist, und das Verzögerungsregelungsauslösungsflag Fgs auf "1" gesetzt ist, verlangsamt sich das Leitfahrzeug außerdem, und eine Erhöhung des Fahrspurabweichungsschätzwerts X_S wird unterdrückt.
Da das Verzögerungsregelungsauslösungsflag Fgs so gesetzt wird, dass der Parameter Xa kleiner wird, wenn die Krümmung ρ der Fahrspur vor dem Leitfahrzeug größer wird, wenn zum Beispiel das Leitfahrzeug mit hoher Geschwindigkeit fährt, |X_S| – |X_L| ≥ Xa ist und das Verzögerungsregelungsauslösungsflag Fgs auf "1" gesetzt ist, verlangsamt sich das Leitfahrzeug darüber hinaus, und eine Erhöhung im Fahrspurabweichungsschätzwert X_S wird unterdrückt.
In Schritt S71 bestimmt der Regler 8, ob das Fahrspurabweichungsbestimmungsflag F_out auf "1" gesetzt ist, was bedeutet, dass das Leitfahrzeug eine Fahrspurabweichungstendenz hat. Wenn F_out = 1, geht die Verarbeitung zu Schritt S72 über, bei dem das Alarmsignal AL an die Alarmvorrichtung 24 ausgegeben wird, so dass die Alarmvorrichtung 24 veranlasst wird, einen hörbaren Ton und/oder eine optische Meldung an den Fahrzeugführer zu erzeugen. Folglich geht die Verarbeitung des Reglers zu Schritt S73.
In Schritt S73 wird das Sollgiermoment Ms unter Verwendung der Gleichung (31) wie folgt berechnet: Ms = Ks × (XS – XL) (31)
In Gleichung (31) ist die Verstärkung Ks ein positiver Wert, der entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit V und der Fahrspurabweichungsbestimmungszeit Tt variiert. Vorzugsweise wird die Verstärkung Ks unter Bezugnahme auf das in 14 gezeigte Verstärkungsberechnungsdiagramm auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit V und der Fahrspurabweichungsbestimmungszeit Tt berechnet. Dieses Verstärkungsberechnungsdiagramm ist so gesetzt, dass die Verstärkung Ks so berechnet wird, dass sie klein ist, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit schneller wird und die Zeit bis zur Abweichung länger wird. Dann geht die Verarbeitung durch den Regler 8 zu einem später beschriebenen Schritt S76 über.
Mit anderen Worten, da die Zeit Tt bis zur Abweichung so gesetzt ist, dass sie länger ist, wenn der Reibungskoeffizient μ zwischen der Fahrbahnoberfläche und den Reifen niedriger wird, wird die Verstärkung Ks so berechnet, dass sie kleiner ist, wenn der Reibungskoeffizient μ niedriger wird, und das dem Leitfahrzeug verliehene Giermoment wird so berechnet, dass es kleiner ist.
Wenn aber das Bestimmungsergebnis von Schritt S71 F_out = 0 besagt, geht die Verarbeitung zu Schritt S74 über, bei dem die Ausgabe des Alarmsignals AL beendet wird.
Als nächstes geht die Verarbeitung zu Schritt S75 über, bei dem das Sollgiermoment MS auf der Grundlage der unten aufgeführten Gleichung (32) auf Null gesetzt wird, und die Verarbeitung geht zu Schritt S76 über. Ms = 0 (32)
In Schritt S76 erfolgt eine Berechnungsverarbeitung des hydraulischen Sollbremsdrucks, die den hydraulischen Sollbremsdruck Ps_i (i = FL bis RR) jedes Rades entsprechend dem Sollgiermoment Ms und dem hydraulischen Hauptzylinderdruck Pm berechnet,.
Als nächstes geht die Verarbeitung zu Schritt S77 über, bei dem die hydraulischen Sollbremsdrücke Ps_FL bis Ps_RR, die in Schritt S76 berechnet werden, an die hydraulische Bremsdruckregelungseinheit 7 ausgegeben werden, die Verarbeitung auf der Grundlage einer Zeitgeberunterbrechung endet, und die Verarbeitung kehrt zu einem vorbestimmten Hauptprogramm zurück.
In Schritt S76 erfolgt die in der 15 gezeigte Berechnungsverarbeitung des hydraulischen Sollbremsdrucks. Zunächst bestimmt in Schritt S81 der Regler 8, ob das Fahrspurabweichungsbestimmungsflag F_out auf "0” zurückgesetzt ist.
Wenn das Bestimmungsergebnis von Schritt S81 F_out = 0 besagt, geht die Verarbeitung zu Schritt S82 über, bei dem der hydraulische Sollbremsdruck Ps_FR des linken Vorderrades, der hydraulische Sollbremsdruck Ps_FR des rechten Vorderrades, der hydraulische Sollbremsdruck Ps_RL des linken Hinterrades und der hydraulische Sollbremsdruck Ps_RR des rechten Hinterrades gesetzt werden, wobei die Gleichungen (33) und (34) wie folgt verwendet werden: PsFL = PsFR = Pmf/2 (33) PsRL = PsRR = Pmr/2 (34)
Wenn Gleichung (33) verwendet wird, werden der hydraulische Sollbremsdruck Ps_FR des linken Vorderrads und der hydraulische Sollbremsdruck Ps_FR des rechten Vorderrads auf die Hälfte des Vorderradhauptzylinderdrucks Pmf unter Berücksichtung der Längsverteilung des Hauptzylinderdrucks Pm gesetzt. Außerdem werden, wenn Gleichung (34) verwendet wird, der hydraulische Sollbremsdruck Ps_RL des linken Hinterrads und der hydraulische Sollbremsdruck Ps_RR des rechten Hinterrads auf die Hälfte des Hinterradhauptzylinderdrucks Pmr unter Berücksichtung der Längsverteilung des Hauptzylinderdrucks Pm gesetzt, die Berechnungsverarbeitung des hydraulischen Sollbremsdrucks endet, und die Verarbeitung kehrt zu einem vorbestimmten Hauptprogramm zurück.
Wenn das Bestimmungsergebnis von Schritt S81 F_out = 1 besagt, geht die Verarbeitung zu Schritt S83 über, bei dem der Regler 8 bestimmt, ob der absolute Wert des Sollgiermoments Ms gleich oder größer als ein vorher gesetzter Wert Ms1 ist. Wenn |Ms| < Ms1, geht die Verarbeitung zu Schritt S84 über, bei dem die hydraulischen Sollbremsdruckdifferenzen ΔPs_F und ΔPs_R auf der Grundlage der Gleichungen (35) und (36) wie folgt berechnet werden: ΔPsF = 0 (35) ΔPsR = Kbr·Ms/T (36)
In Gleichung (36) bezeichnet der Term T die gleiche Lauffläche der Vorder- und Hinterräder. Außerdem ist der Term K_br ein Umrechnungsfaktor, wenn die Bremskraft in den hydraulischen Bremsdruck umgerechnet wird, und wird durch die Bremsspezifikation bestimmt.
Folglich werden die hydraulischen Sollbremsdruckdifferenzen so gesetzt, dass eine Differenz nur in der Bremskraft des linken und rechten Hinterrads erzeugt wird, und die Verarbeitung geht zu einem später beschriebenen Schritt S86 über.
Wenn das Bestimmungsergebnis von Schritt S83 besagt, dass |Ms| ≥ Ms1 eintritt, geht die Verarbeitung zu Schritt S85 über, bei dem die hydraulischen Sollbremsdruckdifferenzen ΔPs_F und ΔPs_R so berechnet werden, das eine Differenz in der Bremskraft aller Räder erzeugt wird, wobei die Gleichungen (37) und (38) wie folgt verwendet werden: ΔPsF = Kbf·Ms/|Ms|·(|Ms| – Ms1)/T (37) ΔPsR = Kbr·Ms/|Ms|·Ms1/T (38)
In den Gleichungen (37) und (38) sind die Terme Kbf und Kbr Umrechnungsfaktoren, wenn die Bremskräfte in den hydraulischen Bremsdruck umgerechnet werden, und werden durch die Bremsspezifikationen bestimmt. In diesem Fall können die Bremskräfte nur in bezug auf die Vorderräder geregelt und auf ΔPs_F = Kbf·Ms/T gesetzt werden.
Als nächstes bestimmt in Schritt S86 der Regler 8, ob das Verzögerungsregelungsauslösungsflag Fgs auf "1" gesetzt ist, was eine Verzögerungsregelungsauslösung bedeutet. Wenn Fgs = 1, geht die Verarbeitung zu Schritt S87 über, bei dem der Sollverzögerungsbetrag Ag auf der Grundlage der unten aufgeführten Gleichung (39) unter Verwendung des in Schritt S64 berechneten Parameters Xa berechnet wird, und die Verarbeitung geht zu Schritt S89 über. Ag = –Kv × (|XS| – |XL| – Xa) (39)
Der Term Kv ist hier eine Proportionalitätskonstante, die aus der Fahrzeugspezifikation bestimmt wird.
Wenn das Bestimmungsergebnis von Schritt S86 Fgs = 0 besagt, geht die Verarbeitung zu Schritt S88 über, bei dem der Sollverzögerungsbetrag Ag auf der Grundlage der obigen Gleichung (40) auf Null gesetzt wird, und die Verarbeitung geht zu Schritt S89 über. Ag = 0 (40)
In Schritt S89 wird der hydraulische Sollbremsdruck Pg zum Erzeugen einer Bremskraft sowohl in den linken als auch den rechten Rädern auf der Grundlage der unten aufgeführten Gleichung (41) berechnet, mit dem Ziel, das Leitfahrzeug zu verzögern, und die Verarbeitung geht zu Schritt S90 über. Pg = Kg × Ag (41)
Der Term Kg ist hier eine Proportionalitätskonstante, die von der Fahrzeugspezifikation bestimmt wird. Der auf diese Weise berechnete hydraulische Sollbremsdruck Pg wird zum Verzögerungsbetrag eines notwendigen Minimums zur Unterdrückung des Unbehaglichkeitsgefühls bei den Passagieren, das vom Giermoment herrührt, das dem Leitfahrzeug während der Spurhalteregelung verliehen wird.
In Schritt S90 wird die Fahrspurabweichungsrichtung des Leitfahrzeugs bestimmt. Wenn das Leitfahrzeug nach rechts abweicht, wird der hydraulische Sollbremsdruck Ps_j jedes Rades auf der Grundlage der unten aufgeführten Gleichung (42) berechnet, und wenn das Leitfahrzeug nach links abweicht, wird der hydraulische Sollbremsdruck Ps_j jedes Rades auf der Grundlage der unten aufgeführten Gleichung (43) berechnet, die Berechnungsverarbeitung des hydraulischen Sollbremsdrucks endet, und die Verarbeitung kehrt zu einem vorbestimmten Hauptprogramm zurück. PsFL = Pmf/2 + ΔPsF/2 + Pg/4, PsFR = Pmf/2 – ΔPsF/2 + Pg/4, PsRL = Pmr/2 + ΔPsR/2 + Pg/4, PsRR = Pmr/2 – ΔPsR/2 + Pg/4 (42) PsFL = Pmf/2 – ΔPsF/2 + Pg/4, PsFR = Pmf/2 + ΔPsF/2 + Pg/4, PsRL = Pmr/2 – ΔPsR/2 + Pg/4, PsRR = Pmr/2 + ΔPsR/2 + Pg/4 (43)
Bei der Verarbeitung der Fahrspurhalteregelung in 9 entspricht die Verarbeitung von Schritt S54 einem Fahrspurabweichungsbestimmungszeitberechnungsteil. Die Verarbeitung der Schritte S55 bis S59 entspricht einem Fahrspurabweichungsbestimmungsteil. Die Verarbeitung der Schritte S73, S75 und S83 bis S85 in 15 entspricht einem Gierregelungsbetragbestimmungsteil. Die Verarbeitung der Schritte S86 bis S89 entspricht einem Bremsregelungsbetragbestimmungsteil.
Somit wird nunmehr angenommen, dass das Leitfahrzeug auf einer Fahrbahn mit hohem μ entlang der Fahrspur geradeaus fährt. In diesem Fall geht, da der Fahrspurabweichungsschätzwert X_S bei |X_S| < |X_L| in Schritt S55 bei der Verarbeitung der Fahrspurhalteregelung in 9 berechnet wird, die Verarbeitung von Schritt S57 zu Schritt S58 über, bei dem das Fahrspurabweichungsbestimmungsflag F_out = 0 ist, wobei diese Bedingung besagt, dass das Leitfahrzeug keine Fahrspurabweichungstendenz hat, die Verarbeitung geht aufgrund der Bestimmung von Schritt S71 in 10 zu Schritt S24 über, der Alarm wird beendet, und das Sollgiermoment Ms wird in Schritt S75 auf "0" gesetzt. Somit werden die Hauptzylinderdrücke Pmf und Pmr entsprechend der Bremsbetätigung durch den Fahrzeugführer jeweils anstelle der Sollbremsdrücke Ps_FL bis Ps_RR der Räder 5FL bis 5RR im Schritt S82 in 15 gesetzt, und die Fahrbedingung entsprechend der Lenkbetätigung durch den Fahrzeugführer besteht weiter.
Es wird angenommen, dass das Leitfahrzeug aus diesem Zustand heraus aufgrund unaufmerksamer Fahrweise des Fahrzeugführers allmählich beginnt, von der mittigen Position in der Fahrspur nach links abzuweichen. In diesem Fall wird, da der Reibungskoeffizient μ höher als der vorbestimmte Wert μ_SET geschätzt wird, die Fahrspurabweichungsbestimmungszeit in Schritt S54 auf die Zeit Tt_SET gesetzt, was ein unterer Grenzwert ist. Wenn berechnet wird, dass der Fahrspurabweichungsbestimmungswert X_S gleich oder größer als die Fahrspurabweichungsgrenzlinie X_L in Schritt S55 ist, geht die Verarbeitung von Schritt S57 zu Schritt S59 über, bei dem das Fahrspurabweichungsbestimmungsflag F_out = 1 ist und die Bedingung zu einer solchen wird, die besagt, dass das Leitfahrzeug eine Fahrspurabweichungstendenz hat, die Verarbeitung geht zu Schritt S72 über, der Alarm wird ausgelöst, und das Sollgiermoment Ms wird in Schritt S73 auf der Grundlage der Gleichung (31) berechnet.
Da der Reibungskoeffizient μ der Fahrbahnoberfläche ein hoher Wert ist, wird die Verstärkung Ks hier auf einen großen Wert gesetzt, und das Sollgiermoment MS wird so berechnet, dass es im Vergleich zu einem Fall, wo das Leitfahrzeug auf einer Fahrbahn mit niedrigem μ fährt, groß ist. Dann wird der hydraulische Bremsdruck Pg entsprechend der Fahrbedingung in Schritt S89 in 8 berechnet, und die Sollbremsdrücke Ps_FL bis Ps_RR der Räder 5FL bis 5RR werden auf der Grundlage von Gleichung (42) gesetzt, wodurch eine Kurskorrektur nach rechts, was die Fahrspurhalterichtung ist, durch die Verzögerungsregelung, die die Bremskraft entsprechend dem hydraulischen Sollbremsdruck Pg erzeugt, der entsprechend der Fahrbedingung berechnet wird, und durch die Gierregelung, die dem Leitfahrzeug unter Berücksichtigung des Reibungskoeffizienten μ der Fahrbahnoberfläche das Giermoment verleiht, genau erfolgen kann.
Auf diese Weise werden, wenn das Leitfahrzeug eine Tendenz hat, von der Fahrspur abzuweichen, die Gierregelung und die Verzögerungsregelung kombiniert, um eine Fahrspurhalteregelung auszuführen, so dass eine Bremskraftdifferenz in jedem Rad erzeugt wird, um dem Leitfahrzeug durch die Gierregelung das Giermoment zu verleihen, wodurch eine Kurskorrektur in der Fahrspurhalterichtung genau erfolgen kann, und das Gefühl des Unbehangens bei den Passagieren, das von dem an das Leitfahrzeug verliehenen Giermoment herrührt, kann aufgrund der Bremskraft, die entsprechend der Fahrbedingung des Fahrzeugs durch die Verzögerungsregelung erzeugt wird, reduziert werden.
Es wird angenommen, dass das Leitfahrzeug eine Tendenz hat, von der mittigen Position der Fahrspur nach links abzuweichen, während es auf einer Fahrbahn mit niedrigem μ fährt. In diesem Fall wird, da der Reibungskoeffizient μ gleich oder niedriger als der vorbestimmte Wert μ_SET geschätzt wird, die Fahrspurabweichungsbestimmungszeit Tt in Schritt S54 so gesetzt, dass sie größer als die Zeit Tt_SET ist.
Auf diese Weise wird, da die Fahrspurabweichungsbestimmungszeit Tt so berechnet wird, dass sie groß ist, wenn das Leitfahrzeug auf einer Fahrbahn mit geringem Reibungskoeffizienten fährt, der Fahrspurabweichungsschätzwert X_S derart berechnet, dass er im Vergleich zu dem Fall, wo das Leitfahrzeug auf einer Fahrbahn mit hohem Reibungskoeffizienten fährt, selbst bei gleicher Querverschiebung X groß ist. Folglich kann in der Bestimmung des Fahrspurabweichungsschätzwerts X_S in Schritt S57 der Zeitpunk, zu dem der Fahrspurabweichungsschätzwert X_S als gleich oder größer als die Fahrspurabweichungsgrenzlinie X_L bestimmt wird, vorgezogen werden, und der Zeitpunk, zu dem die Bremsregelung zum Vermeiden einer Abweichung ausgelöst wird, kann vorgezogen werden, wodurch eine sicherere Spurhalteregelung ausgeführt werden kann.
Dann geht die Verarbeitung, wenn der Fahrspurabweichungsschätzwert X_S, der gleich oder größer als die berechnete Fahrspurabweichungsgrenzlinie X_L ist, in Schritt S55 berechnet ist, von Schritt S57 zu Schritt S59 über, das Fahrspurabweichungsbestimmungsflag wird F = "1" gesetzt, die Bedingung wird zu einer solchen, die besagt, dass das Leitfahrzeug eine Fahrspurabweichungstendenz hat, die Verarbeitung geht aufgrund der Bestimmung von Schritt S71 zu Schritt S72 über, der Alarm wird ausgelöst, und das Sollgiermoment Ms wird auf der Grundlage von Gleichung (5) in Schritt S73 berechnet.
Da der Reibungskoeffizient μ der Fahrbahnoberfläche ein niedriger Wert ist, wird hier die Verstärkung Ks auf einen kleinen Wert gesetzt, und das Sollgiermoment Ms wird so berechnet, dass es im Vergleich zu einem Fall, wo das Leitfahrzeug auf einer Fahrbahn mit hohem μ fährt, klein ist. Dann wird der hydraulische Sollbremsdruck Pg entsprechend der Fahrbedingung in Schritt S89 in 15 berechnet, und die Sollbremsdrücke Ps_FL bis Ps_RR der Räder 5FL bis 5RR werden auf der Grundlage der Gleichung (42) gesetzt, wodurch eine Kurskorrektur nach rechts, was die Fahrspurhalterichtung ist, durch die Verzögerungsregelung, die die Bremskraft entsprechend dem hydraulischen Sollbremsdruck Pg erzeugt, der entsprechend der Fahrbedingung berechnet wird, und durch die Gierregelung, die dem Leitfahrzeug unter Berücksichtung des Reibungskoeffizienten μ der Fahrbahn das Giermoment verleiht, genau erfolgen kann.
Somit wird, wenn das Leitfahrzeug auf einer Fahrbahn mit niedrigem Reibungskoeffizienten fährt, die Verstärkung Ks zum Berechnen des Sollgiermoments Ms so berechnet, dass sie ein kleiner Wert ist, und das Sollgiermoment Ms wird so berechnet, das es im Vergleich zu dem Fall, wo das Leitfahrzeug auf einer Fahrbahn mit hohem Reibungskoeffizienten fährt, klein ist, so dass das Giermoment, das im Leitfahrzeug zur Abweichungsvermeidung erzeugt wird, kleiner gehalten werden kann, d. h., der in jedem Rad erzeugte hydraulische Bremsdruck verringert werden kann. Somit kann, da der Reibungskoeffizient der Fahrbahnoberfläche niedrig ist, vermieden werden, den Passagieren ein Gefühl von Unbehagen durch das Giermoment zu vermitteln.
Auf diese Weise werden, wenn das Leitfahrzeug eine Tendenz hat, von der Fahrspur abzuweichen, die Gierregelung und die Verzögerungsregelung kombiniert, um eine Fahrspurhalteregelung auszuführen, so dass die hydraulischen Bremsdrücke in der Gierregelung und der Verzögerungsregelung unter Berücksichtung des Reibungskoeffizienten der Fahrbahn des Leitfahrzeugs berechnet werden, wodurch eine angemessene Spurhalteregelung entsprechend dem Reibungskoeffizienten der Fahrbahnoberfläche ausgeführt werden kann.
Außerdem wird die geschätzte Querverschiebung nach der vorbestimmten Zeit, d. h. der Fahrspurabweichungsschätzwert auf der Grundlage der Querverschiebung des Leitfahrzeugs berechnet, die Fahrspurabweichungsbestimmung wird auf der Grundlage dieses Abweichungsschätzwerts ausgeführt, und die vorbestimmte Zeit wird so gesetzt, dass sie groß ist, wenn der Reibungskoeffizient der Fahrspur niedriger wird. Somit kann der Zeitpunkt, zu dem die Verzögerungsregelung zur Vermeidung einer Abweichung ausgelöst wird, vorgezogen werden, und eine Abweichung von der Fahrspur kann vermieden werden, ohne den Passagieren ein Gefühl des Unbehagens zu vermitteln.
Darüber hinaus kann, da die Verstärkung zum Berechnen des Giermoments, das im Leitfahrzeug erzeugt wird, um eine Abweichung zu vermeiden, so berechnet wird, dass sie klein ist, je niedriger der Reibungskoeffizient der Fahrbahnoberfläche wird, die Bremskraft in jedem Rad so gesetzt werden, dass sie klein ist, es kann vermieden werden, den Passagieren ein Gefühl des Unbehagens zu vermitteln, da das Leitfahrzeug auf einer Fahrbahn mit niedrigem Reibungskoeffizienten fährt, und eine angemessene Spurhalteregelung kann ausgeführt werden.
Da der Reibungskoeffizient zwischen der Fahrbahnoberfläche und den Reifen vom ABS geschätzt wird und der geschätzte Reibungskoeffizient in der Speichervorrichtung gespeichert wird, kann auch die Schätzzeit für den Fahrbahnoberflächenreibungskoeffizienten reduziert werden, und die Bremsregelung zur Vermeidung einer Abweichung kann schnell ausgeführt werden.
In der oben beschriebenen Ausführungsform wurde ein Fall beschrieben, wo der Reibungskoeffizient zwischen der Fahrbahnoberfläche und den Reifen während der Bremsbetätigung durch den Fahrzeugführer vom ABS geschätzt wurde, aber die Erfindung ist nicht darauf beschränkt. Der Reibungskoeffizient zwischen der Fahrbahnoberfläche und den Reifen kann auch durch VDC geschätzt werden.
Außerdem kann in der oben beschriebenen Ausführungsform der Fahrbahnoberflächenreibungskoeffizient auch durch ein Navigationssystem geschätzt werden. In diesem Fall wird die Fahrbahninformation (gewöhnliche Straße/Schnellstraße) vom Navigationssystem bestimmt, eine Verzögerung erfolgt durch Signale und Kurven, wenn das Fahrzeug auf einer gewöhnlichen Straße fährt, und erfolgt, wenn das Fahrzeug in eine Mautstation einfährt, wenn es auf einer Schnellstraße fährt. Also wird in diesem Fall der Reibungskoeffizient geschätzt, und der geschätzte Reibungskoeffizient wird in der Speichervorrichtung gespeichert.
Außerdem kann in der oben beschriebenen Ausführungsform die Erfindung auch so konfiguriert sein, dass ein Signal vom Wischerschalter aufgenommen wird und der Fahrbahnoberflächenreibungskoeffizient entsprechend der Wischergeschwindigkeit geschätzt wird. In diesem Fall wird die Wischergeschwindigkeit während der Wischerbetätigung ermittelt, der Reibungskoeffizient μ wird auf einen vorbestimmten niedrigen Reibungskoeffizientenwert μ_L gesetzt, wenn die Wischergeschwindigkeit schnell ist, und der Reibungskoeffizient μ wird auf einen vorbestimmten hohen Reibungskoeffizientenwert μ_H gesetzt, wenn die Wischergeschwindigkeit langsam ist. Hierbei ist μ_H > μ_L.
Außerdem wurde in der oben beschriebenen Ausführungsform ein Fall beschrieben, wo eine Alarmmeldung ausgeführt wurde, wenn der Fahrzeugführer nicht die Fahrspur wechselte und das Leitfahrzeug eine Fahrspurabweichungstendenz zeigte, aber die Erfindung ist nicht darauf beschränkt. Eine Verschiebung kann zu dem Zeitpunkt, zu dem die Alarmmeldung ausgeführt wird, und zu dem Zeitpunkt, zu dem eine Bremsregelung (Gierregelung und Verzögerungsregelung) ausgeführt wird, erzeugt werden. Da G bei Verwendung der Bremsregelung auf den Fahrzeugführer wirkt, kann die Bremsregelung selbst die Alarmwirkung aufweisen.
Außerdem wurde in der oben beschriebenen Ausführungsform ein Fall beschrieben, wo die Erfindung auf ein Fahrzeug mit Heckantrieb angewendet wurde, aber die Erfindung kann auch auf ein Fahrzeug mit Frontantrieb angewendet werden. In diesem Fall kann von den Radgeschwindigkeiten V_WFL bis V_WRR die Geschwindigkeit V des Leitfahrzeugs in Schritt S53 aus dem Durchschnittswert der Geschwindigkeiten V_WRL und V_WRR des rechten und linken Hinterrads, die die nichtangetriebenen Räder sind, berechnet werden.
Wie hierin verwendet, bedeuten die folgenden Richtungsbegriffe "vorwärts, rückwärts, oben, nach unten, vertikal, horizontal, unten und quer" sowie alle anderen ähnlichen Richtungsbegriffe Richtungen eines Fahrzeugs, das mit der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist. Dementsprechend sollten diese Begriffe, wie sie verwendet werden, um die vorliegende Erfindung zu beschreiben, hinsichtlich eines Fahrzeugs, das mit der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist, ausgelegt werden.
Der Begriff "konfiguriert", wie hierin verwendet, um eine Komponente, einen Abschnitt oder ein Teil einer Vorrichtung zu beschreiben, schließt Hardware und/oder Software ein, die hergestellt und/oder programmiert ist, um die gewünschte Funktion auszuführen. Außerdem sollten Begriffe, die in den Ansprachen als "means-plus function" bezeichnet sind, jede Struktur einbeziehen, die verwendet werden kann, um die Funktion dieses Teils der Erfindung zu erfüllen. Die Bezeichnungen des Grades wie etwa "erheblich", "etwa" und "annähernd", wie hierin verwendet, bezeichnen einen derartig angemessenen Betrag der Abweichung vom modifizierten Begriff das Endergebnis nicht signifikant verändert ist. Zum Beispiel können diese Begriffe so verstanden werden, dass sie eine Abweichung von mindestens ±5% vom modifizierten Begriff aufweisen, falls diese Abweichung nicht die Bedeutung des Wortes, das ihn modifiziert, negiert.
Es sind zwar nur ausgewählte Ausführungsformen gewählt worden, um die vorliegende Erfindung zu veranschaulichen, aber für den Fachmann wird aus dieser Offenbarung deutlich, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen möglich sind, ohne vom Schutzbereich der Erfindung, wie er in den beigefügten Ansprüchen definiert ist, abzuweichen. Weiterhin sind die vorstehenden Beschreibungen der erfindungsgemäßen Ausführungsformen lediglich zur Veranschaulichung bestimmt und nicht zum Zweck der Einschränkung der Erfindung, wie sie durch die beigefügten Ansprüche und ihre Äquivalente definiert ist. Folglich ist der Schutzbereich der Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt.

Claims

Spurhaltevorrichtung, umfassend: einen Fahrbedingungsermittlungsteil (S1; S31–S32; S51), der dafür konfiguriert ist, eine Fahrbedingung eines Leitfahrzeugs zu ermitteln: einen Giersteuerungsbetragsberechnungsteil (S15, S17, S19, S20; S73, S75, S83–S85), der dafür konfiguriert ist, einen ersten Bremskraftsteuerungsbetrag zu berechnen, so dass ein Giermoment in einer Richtung unter Vermeidung einer Spurabweichung des Leitfahrzeugs von einer Fahrspur erzeugt wird; einen Bremssteuerungsbetragsberechnungsteil (S113; S86–S89), der dafür konfiguriert ist, einen zweiten Bremskraftsteuerungsbetrag zu berechnen, so dass das Leitfahrzeug sich verlangsamt; und einen Bremskraftsteuerungsteil (7), der dafür konfiguriert ist, einen Gesamtbremskraftsteuerungsbetrag entsprechend dem ersten und dem zweiten Bremskraftsteuerungsbetrag zu steuern, die durch den Giersteuerungsbetragsberechnungsteil (S15, S17, S19, S20; S73, S75, S83–S85) und den Bremssteuerungsbetragsberechnungsteil (S113; S86–S89) berechnet werden; dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrbedingung, die durch den Fahrbedingungsermittlungsteil (S1; S31–S32; S51) ermittelt wird, mindestens eines aufweist, nämlich einen Fahrbahnoberflächenreibungskoeffizienten der Fahrspur und/oder Wirkungen, die sich aus einer Störung am Leitfahrzeug infolge von Fahrbahnbedingungen ergeben; der Giersteuerungsbetragsberechnungsteil (S15, S17, S19, S20; S73, S75, S83–S85) dafür konfiguriert ist, den ersten Bremskraftsteuerungsbetrag auf der Grundlage des Fahrbahnoberflächenreibungskoeffizienten der Fahrspur zu berechnen, wenn der Fahrbahnoberflächenreibungskoeffizient als die Fahrbedingung durch den Fahrbedingungsermittlungsteil ermittelt wird; und der Bremssteuerungsbetragsberechnungsteil (S113; S86–S89) dafür konfiguriert ist, den zweiten Bremskraftsteuerungsbetrag auf der Grundlage von Wirkungen zu berechnen, die sich aus einer Störung am Leitfahrzeug infolge von Fahrbahnbedingungen ergeben, wenn solche Wirkungen als die Fahrbedingung durch den Fahrbedingungsermittlungsteil ermittelt werden.
Spurhaltevorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Fahrbedingungsermittlungsteil ferner dafür konfiguriert ist, zu bestimmen, dass das Leitfahrzeug weiterhin Störungswirkungen für eine vorbestimmte Zeit nach Ermittlung der Störung auf der Grundlage der durch den Fahrbedingungsermittlungsteil ermittelten Fahrbedingung empfängt.
Spurhaltevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Fahrbedingungsermittlungsteil ferner dafür konfiguriert ist, eine Unebenheit der Fahrspur als die Störung am Leitfahrzeug auf der Grundlage eines Radhubbetrags zu ermitteln.
Spurhaltevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Fahrbedingungsermittlungsteil ferner dafür konfiguriert ist, ein Radschlupfverhältnis des Leitfahrzeugs zu ermitteln und die Störung am Leitfahrzeug auf der Grundlage der Bestimmung einer einen niedrigen Reibungskoeffizienten aufweisenden Fahrbahn der Fahrspur aus dem Radschlupfverhältnis zu bestimmen.
Spurhaltevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Bremssteuerungsbetragsberechnungsteil (S113) ferner dafür konfiguriert ist, den zweiten Bremskraftsteuerungsbetrag zu berechnen, so dass die Gesamtbremskraft im Leitfahrzeug größer ist, wenn die Störung durch den Fahrbedingungsermittlungsteil ermittelt wird, im Vergleich zu einer Nichtstörungsbedingung.
Spurhaltevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Bremssteuerungsbetragsberechnungsteil (S113) ferner dafür konfiguriert ist, den zweiten Bremskraftsteuerungsbetrag zu berechnen, so dass die Gesamtbremskraft im Leitfahrzeug größer ist, wenn die durch den Fahrbedingungsermittlungsteil ermittelte Störung sowohl ein Vorderrad als auch ein Hinterrad beeinflusst, im Vergleich zu einem Fall, wo ermittelt wird, dass die Störung nur entweder das Vorderrad oder das Hinterrad beeinflusst.
Spurhaltevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Giersteuerungsbetragsberechnungsteil (S15, S17, S19, S20) ferner dafür konfiguriert ist, den ersten Bremskraftsteuerungsbetrag zu berechnen, um eine Giersteuerung von störungsunbeeinflussten Rädern entsprechend der durch den Fahrbedingungsermittlungsteil ermittelten Störungswirkungen jedes störungsbeeinflussten Rades durchzuführen.
Spurhaltevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei: der Fahrbedingungsermittlungsteil (S1; S31–S32) ferner dafür konfiguriert ist, einen Leitfahrzeugwinkel, der relativ zur Fahrspur gebildet wird, und eine Längsrichtungsachse des Leitfahrzeugs, eine Querverschiebung des Leitfahrzeugs in bezug auf die Fahrspur und eine Fahrspurkrümmung der Fahrspur zu ermitteln; und der Giersteuerungsbetragsberechnungsteil (S15, S17, S19, S20) ferner dafür konfiguriert ist, den ersten Bremskraftsteuerungsbetrag zu berechnen, um das Soll-Giermoment auf der Grundlage mindestens eines zu berechnen, nämlich des Leitfahrzeugwinkels, der Querverschiebung, und/oder der Fahrspurkrümmung, die durch den Fahrbedingungsermittlungsteil ermittelt werden.
Spurhaltevorrichtung nach Anspruch 8, ferner umfassend einen Fahrspuränderungsbestimmungsteil (S11), der dafür konfiguriert ist, eine Fahrspuränderungsabsicht des Fahrzeugführers zu bestimmen, wobei der Giersteuerungsbetragsberechnungsteil ferner dafür konfiguriert ist, das Soll-Giermoment zu berechnen, um das Leitfahrzeug in eine Leitfahrzeugausrichtung vor der Störung zurückzubringen, wenn der Fahrspuränderungsbestimmungsteil (S11) bestimmt, dass eine Fahrspuränderungsabsicht vor und während der Störung bestand.
Spurhaltevorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Fahrbedingungsermittlungsteil ferner dafür konfiguriert ist, eine Querverschiebung des Leitfahrzeugs in bezug auf die Fahrspur zu ermitteln, ferner umfassend: einen Spurabweichungsermittlungsteil (S55–S59), der dafür konfiguriert ist, einen Querverschiebungsschätzwert auf der Grundlage der Querverschiebung des Leitfahrzeugs in bezug auf die Fahrspur nach einer vorbestimmten Zeit auf der Grundlage der durch den Fahrbedingungsermittlungsteil ermittelten Querverschiebung zu ermitteln und eine Spurabweichungsbestimmung auf der Grundlage des Querverschiebungsschätzwertes durchzuführen; und einen Spurabweichungsermittlungszeitberechnungsteil (S54), der dafür konfiguriert ist, die vorbestimmte Zeit entsprechend dem durch einen Reibungskoeffizientenschätzteil (S52) geschätzten Fahrbahnoberflächenreibungskoeffizienten festzulegen.
Spurhaltevorrichtung nach Anspruch 10, wobei der Spurabweichungsbestimmungszeitberechnungsteil (S54) ferner dafür konfiguriert ist, die vorbestimmte Zeit auf einen größeren Wert festzulegen, wenn der durch den Reibungskoeffizientenschätzteil (S52) geschätzte Fahrbahnoberflächenreibungskoeffizient kleiner wird.
Spurhaltevorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Giersteuerungsbetragsberechnungsteil (S73, S75, S83–S85) ferner dafür konfiguriert ist, den ersten Bremskraftsteuerbetrag so zu berechnen, dass er ein kleinerer Wert ist, wenn der durch einen Reibungskoeffizientenschätzteil (S52) geschätzte Fahrbahnoberflächenreibungskoeffizient kleiner wird.
Spurhaltevorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Fahrbedingungsermittlungsteil (S52) ferner dafür konfiguriert ist, den Fahrbahnoberflächenreibungskoeffizienten unter Verwendung einer Antischleudersteuerung zu schätzen.
Spurhaltevorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Fahrbedingungsermittlungsteil (S52) ferner dafür konfiguriert ist, den Fahrbahnoberflächenreibungskoeffizienten unter Verwendung einer Fahrzeugdynamiksteuerung zu schätzen.
Spurhaltevorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Fahrbedingungsermittlungsteil (S52) ferner dafür konfiguriert ist, den Fahrbahnoberflächenreibungskoeffizienten unter Verwendung eines Navigationssystems zu schätzen.
Spurhaltevorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Fahrbedingungsermittlungsteil (S52) ferner dafür konfiguriert ist, den Fahrbahnoberflächenreibungskoeffizienten unter Verwendung einer Wischerwischgeschwindigkeit zu schätzen.