DE10000748C2 - Vorrichtung und Verfahren zur Regelung der Fahrgeschwindigkeit eines Kraftfahrzeuges - Google Patents

Description

Die vorliegenden Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Regelung einer Fahrgeschwindigkeit eines Fahr­ zeugs, welches einem vor dem Fahrzeug fahrenden, vorausfahren­ den Fahrzeug folgt, wenn das vorausfahrende Fahrzeug vorhanden ist, wobei ein Fahrzeug-Zwischenabstand zum vorausfahrenden Fahrzeug beibehalten wird.

Die japanische Patentanmeldung Nr. Heisei 9-263160, veröffent­ licht am 7. Oktober 1997, zeigt ein Beispiel eines schon vor­ geschlagenen, automatischen Geschwindigkeitssteuerungssystems für ein Fahrzeug.

In dem offenbarten Geschwindigkeitssteuerungssystem für ein Fahrzeug wird eine Geschwindigkeitsvorsteuerung ausgeführt, um eine Fahrzeuggeschwindigkeit in Übereinstimmung mit einer Zielfahrzeuggeschwindigkeit zu bringen, wenn ein Fahrzeug- Zwischenabstand zwischen einem vorausfahrenden Fahrzeug, wel­ ches vor dem Fahrzeug vorhanden ist, und dem mit dem Geschwin­ digkeitssteuerungssystem ausgestatteten Fahrzeug gleich oder größer als ein konstanter Wert ist, und eine Nachfahrsteuerung zur Beibehaltung des Fahrzeug-Zwischenabstandes auf einem kon­ stanten Wert wird ausgeführt, wenn der Fahrzeug- Zwischenabstand kleiner als der konstante Wert ist.

Wenn eine Bedingung zur Freigabe der Fahrzeuggeschwindigkeits­ steuerung wie das Betätigen eines Bremspedals, das Betätigen einer manuellen Kupplung, das Betätigen eines Freigabeschal­ ters oder dass die Fahrzeuggeschwindigkeit gleich oder kleiner als eine steuerbare Minimalfahrzeuggeschwindigkeit ist, einge­ führt ist, wird unter einem der oben beschriebenen Steuerungs­ zustände die Fahrzeuggeschwindigkeitssteuerung aufgegeben.

In der vorher beschriebenen vorgeschlagenen Vorrichtung zur Fahrzeuggeschwindigkeitssteuerung wird jedoch die Fahrzeugge­ schwindigkeitssteuerung aufgegeben, wenn die Freigabebedingung der Fahrzeuggeschwindigkeitssteuerung wie eine Betätigung der Bremse, eine Betätigung der Kupplung, die Betätigung des Frei­ gabeschalters oder wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit gleich oder geringer als die steuerbare Minimalfahrzeuggeschwindig­ keit ist, eingeführt ist.

Die anderen Steuerungsfreigabebedingungen können einen Fall umfassen, bei dem eine ausgewählte Position eines Fahrzeug­ automatikgetriebes von einem Fahr-Bereich (Drive-Bereich) (D) zu einem Ganghaltebereich wie einem 3.-Gang-Bereich (3.- Bereich) oder einem 2.-Gang-Bereich (2.-Bereich) geändert wird, um einem Fahrer die Möglichkeit zu geben, eine Beschleu­ nigung oder eine Motorbremse einzusetzen.

Angenommen ein Fall, bei dem eine Gangauswahl für das automa­ tische Getriebe ausgeführt wird, um den Gangschaltbereich wie den 3.-Bereich oder den 2.-Bereich einzulegen, während die Fahrzeuggeschwindigkeitssteuerung ausgeführt wird, wird die Fahrzeuggeschwindigkeitssteuerung aufgegeben.

Selbst in einem Fall, bei dem der Fahrer zeitweise den Gang­ schaltvorgang ausführt, wird die Fahrzeuggeschwindigkeit auf­ gegeben. Anschließend ist es notwendig, die Fahrzeuggeschwin­ digkeitssteuerung (Funktion) wieder einzustellen. Dieser Vor­ gang macht das System lästig, jedesmal wenn die zeitweilige Schaltbetätigung für das automatische Getriebe ausgeführt wird.

Aus der JP 10-000962 A ist ein Abstandsregler bekannt, welcher abschaltet, wenn der Fahrer den Wählhebel von einem Fahrbe­ reich (D-Bereich) in einen Ganghaltebereich bringt.

Die DE 44 03 351 A1 beschreibt ein System zum Steuern einer Drosselklappe bei einem automatischen Antriebssystem für ein Kraftfahrzeug, bei dem eine Verstärkung des Reglers an ein Übersetzungsverhältnis des Getriebes angepaßt wird, um Über­ schwinger zu vermeiden.

Die DE 41 33 855 A1 beschreibt einen Fahrgeschwindigkeitsreg­ ler für ein Fahrzeug, welcher abhängig von der Fahrgeschwin­ digkeit und der Drehzahl ein- bzw. ausschaltbar ist, wobei der Fahrgeschwindigkeitsregler nur dann aktiv ist, wenn die ge­ wünschte Geschwindigkeit unter den anhand von Fahrgeschwindig­ keit und Drehzahl festgestellten Betriebsumständen erreichbar ist.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Regelung einer Fahrgeschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs bereitzustellen, bei der beim Auftreten eines Schaltvorgangs eines Gangbereichs bei einem automatischen Ge­ triebe während der Nachfahrsteuerung zum Folgen eines voraus­ fahrenden Fahrzeugs ein Fahrzeugverhalten (Bewegung) berück­ sichtigt wird, wobei eine Entscheidung getroffen wird, ob die Nachfahrsteuerung unterbrochen werden soll, sodass eine unnö­ tige Freigabe verhindert wird und auf einen Vorgang des Wie­ dereinstellens verzichtet werden kann.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 14 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegen­ stand der jeweiligen Unteransprüche.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Vor­ richtung zur Regelung der Fahrgeschwindigkeit eines Kraftfahr­ zeuges vorgesehen, welche einen Fahrzeugabstandsdetektor zur Erfassung eines Fahrzeugsabstandes des Kraftfahrzeuges zu ei­ nem vorausfahrenden Fahrzeug und einen Fahrgeschwindigkeits­ sensor zur Erfassung der Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeu­ ges umfasst. Ein Berechnungsglied gibt eine Soll- Fahrzeuggeschwindigkeitsänderungsrate auf Basis des Fahrzeu­ gabstandes und der Fahrgeschwindigkeit vor. Einem Fahrge­ schwindigkeits-Steuerungsglied wird die Soll- Fahrgeschwindigkeitsänderungsrate zugeführt und diese gene­ riert daraus Steuerbefehle für den Antriebsstrang des Kraft­ fahrzeuges. Weiterhin umfasst die Vorrichtung einen Schaltbe­ tätigungsdetektor, um eine Schaltstellung des Wählhebels des Automatikgetriebes des Kraftfahrzeuges zu erfassen, sowie ein Bestimmungsglied, das das Signal des Schaltbetätigungsdetek­ tors auswertet und ermittelt, ob eine Zustandsgröße des An­ triebsstranges nach Wechsel der Schaltstellung im Fahr-Bereich zur Schaltstellung des Wählhebels im Ganghaltebereich in einem zulässigen Bereich verbleibt. Ein Freigabeglied unterbricht den Betrieb der Vorrichtung zur Regelung der Fahrgeschwindig­ keit, wenn das Bestimmungsglied erkennt, dass die Zustandsgrö­ ße des Antriebsstranges nach Wechsel der Schaltstellung im Fahr-Bereich zur Schaltstellung des Wählhebels im Ganghaltebe­ reich in einem unzulässigen Bereich liegt, und führt die Rege­ lung fort, wenn die Zustandsgröße im zulässigen Bereich ver­ bleibt.

Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Regelung einer Fahrgeschwindigkeit eines Kraft­ fahrzeugs vorgeschlagen, umfassend die Schritte:
Erfassen eines Fahrzeugabstandes des Fahrzeugs zu einem vor­ ausfahrenden Fahrzeug,
Erfassen einer Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs,
Berechnen einer Soll-Fahrgeschwindigkeitsänderungsrate auf Ba­ sis des Fahrzeugabstandes und der Fahrgeschwindigkeit,
Zuführen der Soll-Fahrgeschwindigkeitsänderungsrate zu einem Fahrgeschwindigkeits-Steuerungsglied und Generieren von Steu­ erbefehlen für den Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs,
Erfassen einer Schaltstellung des Wählhebels des Automatikge­ triebes des Kraftfahrzeugs,
Bestimmen, ob eine Zustandsgröße des Antriebsstrangs nach ei­ nem Wechsel der Schaltstellung im Fahr-Bereich zur Schaltstel­ lung im Ganghaltebereich in einem zulässigen Bereich ver­ bleibt,
Unterbrechen der Regelung der Fahrgeschwindigkeit, wenn be­ stimmt wurde, dass die Zustandsgröße des Antriebsstrangs nach dem Wechsel der Schaltstellung vom Fahrbereich zum Ganghalte­ bereich in einem unzulässigen Bereich liegt, und
Fortführen der Regelung der Fahrgeschwindigkeit, wenn die Zu­ standsgröße im zulässigen Bereich verbleibt.

Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die be­ gleitende Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung ist:

Fig. 1A ist eine schematische Ansicht des Aufbaus eines ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels einer automatischen Fahrgeschwindigkeitsregelung gemäß der vorliegen­ den Erfindung;

Fig. 1B ist ein schematisches Blockdiagramm einer Nach­ fahrsteuerung des in Fig. 1A gezeigten ersten Ausfüh­ rungsbeispiels;

Fig. 2 ist ein Betriebsflussbild, welches ein Beispiel eines durch die in Fig. 1A und 1B gezeigte Regelung ausge­ führten Nachfahrmanagingvorgang darstellt;

Fig. 3 ist ein Betriebsflussbild, welches ein Beispiel eines durch die in den Fig. 1A und 1B dargestellte Regelung ausgeführten Nachfahrsteuerungsvorgang darstellt;

Fig. 4 ist ein charakteristischer Graph, welcher eine Bezie­ hung zwischen einer Fahrzeuggeschwindigkeit und einer Motordrehzahl in einem 2.-Gang-Bereich eines automati­ schen Getriebes darstellt;

Fig. 5 ist ein charakteristischer Graph, welcher eine Bezie­ hung zwischen einer Zielfahrzeuggeschwindigkeits- Änderungsrate und einem Zielbremsdruck darstellt;

Fig. 6 ist ein weiteres Betriebsflussbild, welches ein Bei­ spiel des Nachfahrmanagingvorgangs in einem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der automatischen Fahrgeschwindigkeits-Regelungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt; und

Fig. 7 ein weiteres Betriebsflussbild, welches ein Beispiel des Nachfahrsteuerungsvorgangs gemäß einem dritten be­ vorzugten Ausführungsbeispiel der automatischen Fahr­ geschwindigkeits-Regelungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.

Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfin­ dung unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben, um das Verstehen der vorliegenden Erfindung zu erleichtern.

Nachfolgend wird ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht des Auf­ baus eines Fahrzeugs mit Frontmotor und Hinterradantrieb, wel­ ches eine Vorrichtung zur Regelung einer Fahrgeschwindigkeit gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfin­ dung aufweist.

In Fig. 1 sind 1FL und 1FR vordere linke und rechte Räder, welche nicht angetriebene (lenkbare) Räder sind, und 1RL und 1RR sind hintere linke und rechte Räder, welche angetrieben sind. Die hinteren linken und rechten Räder 1RL und 1RR werden angetrieben, um sich mit einer von einem Motor 2 erzeugen An­ triebskraft zu drehen, welche über ein Viergang- Automatikgetriebe 3, eine Gelenkwelle 4, eine Achsantriebsun­ tersetzung 5 und eine Radachse 6 angetrieben werden.

Eine Scheibenbremse 7 ist vorgesehen, welche eine Kraft auf jedes der vorderen linken und rechten Räder 1FL, 1FR und die hinteren linken und rechten Räder 1RL und 1RR ausübt, und de­ ren Bremshydraulikdruck mittels einer Bremssteuerung 8 gesteu­ ert wird.

Die Bremssteuerung 8 erzeugt den Bremshydraulikdruck entspre­ chend einem Durchdrücken eines Bremspedals (nicht gezeigt). Der Bremshydraulikdruck wird entsprechend einem Bremsdruckbe­ fehlswert von einer Fahrzeugfahrsteuerungs-Zielsteuerung 20 (nachfolgend einfach eine Steuerung genannt) erzeugt.

Der Motor 2 weist eine Motor(Leistungs-)Steuerung 9 auf, wel­ che eine Leistung des Motors 2 einstellbar steuert. Die Mo­ tor(Leistungs-)Steuerung 9 verwendet ein Verfahren der Ein­ stellung eines Öffnungswinkels einer Drosselklappe und ein Verfahren einer Einstellung eines Öffnungswinkels eines Leer­ laufsteuerungsventils, um eine Leerlaufdrehzahl des Motors 2 zu steuern. Im ersten Ausführungsbeispiel verwendet die Mo­ tor(Leistungs-)Steuerung 9 die Einstellung des Öffnungsgrads der Drosselklappe.

Weiterhin ist ein automatisches Getriebe 3 vorgesehen, welches eine Getriebesteuerung 10 aufweist, die eine Gangbereichsposi­ tion steuert.

Die automatische Getriebesteuerung 10 empfängt ein Schaltbe­ fehlssignal SS entsprechend einer Bereichsposition, welche der Fahrer mit einem Schalthebel 11A eines Schaltmechanismus 11 auswählt und ist derart aufgebaut, um Hinaufschalten oder Her­ unterschalten der aktuellen Gangposition des automatischen Ge­ triebes 3 nach Empfang eines Heraufschalte- oder Herunterschalte-Befehlswert SS von der Fahrsteuerungszielsteuerung 20 auszuführen.

Andererseits sind Radgeschwindigkeitssensoren 13FL und 13FR vorgesehen, um die jeweiligen Radgeschwindigkeiten der vorde­ ren linken und rechten Räder 1FL und 1FR zu erfassen. Ein Bremsdrucksensor 17 erfasst einen Hauptzylinderdruckwert eines Bremsvorgangs.

Weiter ist in ein Fahrzeugabstandssensor 18, bestehend aus ei­ ner Radareinheit, an einem vorderen unteren Karosserieteil des Fahrzeugs angeordnet, um einen Abstand L zwischen Fahrzeugen des Fahrzeug zu dem vorausfahrenden Fahrzeug zu bestimmen, welches vor dem Fahrzeug vorausfährt.

Jedes Ausgangssignal des Schaltmechanismus 11, des Fahrzeugab­ standssensors 18, und der Radgeschwindigkeitssensoren 13FL und 13FR wird in die Steuerung 20 eingegeben.

Die Steuerung 20 steuert die Bremssteuerung 8, die Mo­ tor(Leistungs-)Steuerung 9 und die automatische Getriebesteue­ rung 10 basierend auf dem Fahrzeugabstand L, welcher durch den Fahrzeugabstandssensor 12 erfasst wird, und den Radgeschwin­ digkeiten VwL und VwR, welche durch die Radgeschwindigkeits­ sensoren 13FL und 13FR erfasst werden. Somit wird eine Nach­ fahrsteuerung ausgeführt, um einen geeigneten Fahrzeugabstand zwischen dem vorausfahrenden Fahrzeug und dem Fahrzeug beizu­ behalten, sodass ein Nachfahren hinter dem vorausfahrenden Fahrzeug ausgeführt wird. Wenn der Fahrer einen Bereichsaus­ wahlhebel des automatischen Getriebes 3 schaltet, um den Gang­ bereich vom Fahr-Bereich (D) zu einem Gangbereich auszuwählen, welcher den Gang beibehält, wie z. B. ein 2.-Gang-Bereich, be­ stimmt die Steuerung 20 zusammen mit der Nachfahrsteuerung ob die Nachfahrsteuerung entsprechend der unmittelbaren Fahrzeugbewegung, d. h. der unmittelbaren Motordrehzahl freigegeben werden soll.

Nachfolgend wird die Betriebsweise des ersten Ausführungsbei­ spiels unter Bezugnahme auf den in Fig. 2 gezeigten Nachfahr­ managingvorgang und den in Fig. 3 gezeigten Nachfahrsteue­ rungsvorgang beschrieben.

Der in Fig. 2 gezeigte Nachfahrmanagingvorgang wird als ein Zeitunterbrechungsprogramm für jedes vorbestimmte Zeitinter­ vall (beispielsweise 5 Millisekunden) bezüglich eines Haupt­ programms ausgeführt.

In einem Schritt S1 liest die CPU der Steuerung 20 die Radge­ schwindigkeiten VwL und VwR, welche durch die Radgeschwindig­ keitssensoren 13FL und 13FR erfasst werden, und berechnet ei­ nen Durchschnittswert der Radgeschwindigkeiten, um eine Fahr­ zeuggeschwindigkeit V(n) zu erhalten.

Als Nächstes bezieht sich im Schritt S2 die CPU der Steuerung 20 beispielsweise auf eine in Fig. 4 gezeigte Motordrehzahlbe­ rechnungsdarstellung basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit V(n) und berechnet eine Motordrehzahl N2nd, wenn der 2.-Gang- Bereich ausgewählt ist.

In diesem Fall, wie in Fig. 4 gezeigt, ist die Motordrehzahl­ berechnungsdarstellung derart ausgestaltet, dass die Berech­ nung der Motordrehzahl gemäß der Fahrzeuggeschwindigkeit V(n) möglich ist.

Als Nächstes vergleicht im Schritt S3 die CPU der Steuerung 20 einen Steuerungsfreigabemerker FF, welcher in einem Ausgangs­ stadium des Fahrzeugzustands unter dem Nachfahrsteuerungszu­ stand auf "0" zurückgesetzt ist, mit "0", um zu ermitteln, ob der Steuerungsfreigabemerker FF auf "0" zurückgesetzt ist oder auf "1" gesetzt ist. Wenn im Schritt S3 FF = "0" (ja), geht das vorliegende Zeitunterbrechungsprogramm zu einem Schritt S4 weiter, da die CPU der Steuerung 20 bestimmt, dass der Fahr­ zeugfahrzustand unter den Nachfahrsteuerungszustand fällt.

Im Schritt S4 liest die CPU der Steuerung 20 das Schaltbe­ fehlssignal SS vom Schaltmechanismus 11, um zu bestimmen, ob der Schalthebel 11a selektiv vom Fahr-Bereich (D) zum 2.-Gang- Bereich betätigt worden ist. Wenn der Schalthebel 11a nicht zum 2.-Gang-Bereich selektiv betätigt worden ist (nein), ist das vorliegende Zeitunterbrechungsprogramm beendet.

Wenn die CPU der Steuerung 20 im Schritt S4 bestimmt, dass der Schaltbereich selektiv vom Fahr-Bereich (D-Bereich) zum 2.- Gang-Bereich betätigt worden ist (ja), geht das Programm zu einem Schritt S5 weiter. Im Schritt S5 bestimmt die CPU der Steuerung 20, ob die Motordrehzahl N2nd bei Auswahl des 2.- Gang-Bereichs mit dem Schalthebel 11a einen vorliegenden Mo­ torschwellenwert N_TH überschreitet. Wenn N2nd ≦ N_TH ist (nein), ist das vorliegende Zeitunterbrechungsprogramm beendet, da die CPU der Steuerung 20 bestimmt, dass die Motordrehzahl, als die Fahrzeugbewegung, in einen zulässigen Bereich fällt. Wenn im Schritt S5 N2nd < N_TH ist (ja), geht das Programm zu einem Schritt S6 weiter, da die CPU der Steuerung 20 bestimmt, dass die Motordrehzahl aus dem zulässigen Bereich herausfällt. Im Schritt S6 wird der Nachfahrsteuerungsfreigabemerker FF auf "1" gesetzt, was den freigegebenen Zustand darstellt, und das vorliegende Zeitunterbrechungsprogramm ist beendet.

Wenn andererseits das Ergebnis der Bestimmung im Schritt S3 nicht ergibt, dass der vorliegende Fahrzeugfahrzustand unter den Nachfahrsteuerungszustand im Schritt S3 fällt (nein), geht das Programm zu einem Schritt S7 weiter. Im Schritt S7 liest die CPU der Steuerung 20 die vorhandene Bereichsposition ent­ sprechend dem Schaltbefehlssignal SS vom Schaltmechanismus 11.

Als Nächstes bestimmt im Schritt S8 die CPU der Steuerung 20, ob die Bereichsposition der Fahr-Bereich (D) ist. Wenn im Schritt S8 die Schaltposition = D-Bereich ist (ja), springt das Programm zu einem Schritt S11. Wenn die Schaltposition ≠ D- Bereich ist (nein), geht das Programm zu einem Schritt S9 wei­ ter.

Wenn im Schritt S9 die Schaltposition = 2.-Gang-Bereich ist (ja), geht das Programm zu einem Schritt S10 weiter. Wenn die Schaltposition ≠ 2.-Gang-Bereich ist (nein), ist das vorliegen­ de Zeitunterbrechungsprogramm beendet. Wenn im Schritt S9 der Schaltbereich einen Beschleunigungsbereich (Schaltposition = 2.-Gang-Bereich, ja) anzeigt, geht das Programm zu einem Schritt S10 weiter.

Im Schritt S10 bestimmt die CPU der Steuerung 20, wenn die Mo­ tordrehzahl N2nd im 2.-Gang-Bereich den Motorschwellenwert N_TH überschreitet. Wenn im Schritt S10 N2nd < N_TH ist (ja), bestimmt die CPU der Steuerung 20, dass die Motordrehzahl in den zuläs­ sigen Bereich fällt, und das vorliegende Zeitunterbrechungs­ programm wird beendet. Wenn im Schritt S10 N2nd ≦ N_TH ist (nein), geht das Programm zum Schritt S11 weiter. Im Schritt S11 wird der Steuerungsfreigabemerker FF auf "0" zurückgesetzt, um zu ermöglichen, dass die Nachfahrsteuerung und der in Fig. 2 gezeigte Nachfahrsteuerungsvorgang beendet ist.

Weiter zeigt Fig. 3 den Nachfahrsteuerungsvorgang im ersten Ausführungsbeispiel.

Das Zeitunterbrechungsprogramm wird gleicher Weise wie in Fig. 2 ausgeführt, wann immer ein vorbestimmtes Zeitintervall (bei­ spielsweise 5 Millisekunden) bezüglich des Hauptprogramms ver­ gangen ist.

Im Schritt S20 bestimmt die CPU der Steuerung 20, ob der Steuerungs­ freigabemerker FF auf "1" gesetzt ist. Wenn im Schritt S20 FF = "1" (ja) ist, bestimmt die CPU der Steuerung 20, dass die Nachfahrsteuerung freigegeben worden ist. Dann wird das vor­ liegende Zeitunterbrechungsprogramm beendet, um zum vorbe­ stimmten Hauptprogramm zurückzukehren. Wenn im Schritt S20 FF = "0" ist, bestimmt die CPU der Steuerung 20, dass die Nach­ fahrsteuerung erlaubt worden ist und das Programm geht zu ei­ nem Schritt S21 weiter.

Im Schritt S21 liest die CPU der Steuerung 20 den Fahrzeugab­ stand D zwischen dem Fahrzeug und dem gerade vorausfahrenden Fahrzeug, welcher durch den Fahrzeugabstandssensor 12 erfasst wird.

Das Programm geht dann zu einem Schritt S22 weiter.

In gleicher Weise wie im Schritt S1 in Fig. 2 wird im Schritt S22 die Fahrzeuggeschwindigkeit V(n) basierend auf den von den jeweiligen Radgeschwindigkeitssensoren 13L und 13R erfassten Werten VWL und VWR der Radgeschwindigkeiten berechnet. Dann geht das Programm zu einem Schritt S23 weiter.

Im Schritt S23 berechnet die CPU der Steuerung 20 einen Ziel­ fahrzeugabstand D* zwischen dem vorausfahrenden Fahrzeug und dem Fahrzeug entsprechend der nachfolgenden Gleichungen (1) aus der Fahrzeuggeschwindigkeit V(n) und einer Zeitdauer T₀ (Zwischen-Fahrzeugzeitdauer), bei der das Fahrzeug eine Posi­ tion L0 hinter dem aktuell vorausfahrenden Fahrzeug erreicht.

D*(n) = Vc(n) × T₀ + D₀ (1)

Bei Anwendung eines Konzepts, welches Zwischen- Fahrzeugzeitdauer genannt wird, wird der Zielfahrzeugabstand D* derart eingestellt, dass, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit hoch wird, der Fahrzeugabstand groß wird. In der Gleichung 1 bezeichnet D₀ einen Abstand zwischen Fahrzeugen, wenn das Fahr­ zeug anhält.

Im nächsten Schritt S24 bestimmt die CPU der Steuerung 20, ob der Fahrzeugabstand D(n) gleich oder kleiner als der Zielfahr­ zeugabstand D*(n) ist.

Wenn im Schnitt S24 D(n) < D*(n) ist, bestimmt die CPU der Steuerung 20, dass der tatsächlich Fahrzeugabstand D(n) den Zielfahrzeugabstand D*(n) überschreitet und es notwendig ist, den Abstand zwischen den Fahrzeugen in einen Beschleunigungs­ zustand zu verringern und das Programm zu einem Schritt S25 weiter.

Im Schritt S25 rechnet die CPU der Steuerung 20 die Zielfahr­ zeuggeschwindigkeits-Änderungsrate D* entsprechend der Glei­ chung (2) basierend auf einer voreingestellten Zielfahrzeugge­ schwindigkeit V* und aktualisiert und speichert den entspre­ chenden Speicherbereich der Fahrzeuggeschwindigkeits- Änderungsrate und das Programm geht zu einem Schritt S27 wei­ ter.

G* = K_A × (V* - V(n)) + L_A (2)

Es sei angemerkt, dass in Gleichungen (2) mit K_A ein Zwischen- Fahrzeug-Zeitdauergewinn bezeichnet ist und mit L_A eine Kon­ stante bezeichnet ist.

Wenn andererseits im Schritt S24 D(n) ≦ D*(n) ist, bestimmt die CPU der Steuerung 20, dass der Fahrzeugabstand etwas klei­ ner als der Zielfahrzeugabstand D*(n) ist und es notwendig ist, den Abstand zwischen den Fahrzeugen im Verzögerungszu­ stand zu vergrößern, und das Programm geht zum Schritt S27 weiter.

Im Schritt S27 berechnet die CPU der Steuerung 20 einen Be­ fehlswert Θ eines Öffnungsgrades der Motordrosselklappe für die Motor(Leistungs-)Steuerung 9 und einen Hochschalt- /Herunterschalt-Befehlswert TS, um ein Hochschalten oder Her­ unterschalten der Gänge für die automatische Getriebesteuerung 10 vorzunehmen, und gibt diese Befehlswerte an die Steuerungen 9 und 10 aus, in denen ein Motor(Leistungs-)Steuerungsmodul ausgeführt wird und eine Gangschaltsteuerung ausgeführt wird und das Programm geht zu einem Schritt S30 weiter.

Wenn G* < 0 ist und das Fahrzeug beschleunigt wird, wird der Befehlswert Θ der Drosselklappe wie folgt berechnet: Eine Än­ derungsrate ΔΘ des Öffnungswinkels der Drosselklappe wird be­ rechnet, welche entsprechend dem Anstieg der Zielfahrzeugge­ schwindigkeits-Änderungsrate ansteigt.

Wenn G* < 0 ist, wird die Änderungsrate ΔΘ des Öffnungsgrads der Drosselklappe berechnet, welche in einer negativen Rich­ tung ansteigt, wenn die Zielfahrzeuggeschwindigkeits- Änderungsrate in negativer Richtung ansteigt, während die Zielfahrzeuggeschwindigkeits-Änderungsrate G* von Null zu ei­ nem negativ vorbestimmten Wert -GS reicht. Die berechnete Än­ derungsrate ΔΘ des Öffnungsgrads der Drosselklappe wird zum vorliegenden Befehlswert Θ der Drosselklappe hinzuaddiert. Wenn die Zielfahrzeuggeschwindigkeits-Änderungsrate G* den ne­ gativ vorbestimmten Wert -GS überschreitet, wird der Befehls­ wert Θ der Drosselklappe auf "0" oder seinen benachbarten Wert gesetzt.

Der Hochschalt-/Herunterschalt-Befehlswert TS wird basierend auf dem berechneten Befehlswert Θ des Öffnungsgrads der Dros­ selklappe und der Fahrzeuggeschwindigkeit V(n) berechnet, wo­ bei auf eine planmäßige Gangschaltdarstellung in gleicher Weise wie bei der Gangschaltsteuerung bei üblicherweise erhältli­ chen automatischen Getrieben 3 Bezug genommen wird.

Im Schritt S28 berechnet die CPU der zweiten Steuerung 20 den Zielbremsdruck P_B* basierend auf der Zielfahrzeuggeschwindig­ keits-Änderungsrate G*, die im entsprechenden Speicher abge­ speichert ist und gibt das Ziel P_B* an die Bremssteuerung 8 aus. Anschließend wird das vorliegende Unterbrechungsprogramm beendet und kehrt zum Hauptprogramm zurück.

Im Schritt S28 bezieht sich die CPU der Steuerung 20 auf eine Bremsdruckberechnungsdarstellung, wie in Fig. 4 gezeigt, wel­ che im Voraus im Speicher basierend auf der Zielfahrzeugge­ schwindigkeits-Änderungsrate G* abgespeichert ist, um zu einem Zielbremsdruck P_B* zu kommen.

Die Bremsdruckberechnungsdarstellung (zweidimensionales Daten­ feld) ist in Fig. 5 gezeigt. Mit der Zielfahrzeuggeschwindig­ keits-Änderungsrate G*, aufgenommen entlang einer Längsachse, und dem Zielbremsdruck P_B*, aufgenommen entlang einer lateralen Achse, wird der Zielbremsdruck P_B* auf "0" gehalten, während die Zielfahrzeuggeschwindigkeits-Änderungsrate G* positiv ist. Während die Zielfahrzeuggeschwindigkeits-Änderungsrate G* ne­ gativ ist und den negativ vorbestimmten Wert -GS übersteigt, erhöht sich der Zielbremsdruck P_B* in einer linearen Weise pro­ portional zum negativen Richtungsanstieg der Zielfahrzeugge­ schwindigkeits-Änderungsrate.

Fig. 2 und der Schritt S20 in Fig. 3 entsprechen der Nachfahr­ steuerungsvorrichtung und die Schritte S21 bis S28 entsprechen der automatischen Fahrzeuggeschwindigkeits-Steuerungsvorrich­ tung.

Angenommen, dass sich das Fahrzeug im Auswahlzustand des Fahr- Bereiches im Schaltmechanismus 11 befindet, wird der Nachfahrfreigabemerker FF auf "0" zurückgesetzt und der Nachfahrsteue­ rungsvorgang in Fig. 3 wird ausgeführt.

Deshalb berechnet zu einem Zeitpunkt, an dem das in Fig. 2 ge­ zeigte Zeitunterbrechungsprogramm für jeden vorbestimmten Zeitabschnitt ausgeführt wird, die CPU der Steuerung 20 die Fahrzeuggeschwindigkeit V(n) im Schritt S1. Im Schritt S2 wird die Motordrehzahl N2nd im 2.-Gang-Bereich berechnet.

Da die Nachfahrsteuerung ausgeführt wird und kein Schaltvor­ gang ausgeführt wird, wird das Zeitunterbrechungsprogramm vom Schritt S4 direkt beendet. Deshalb wird der Nachfahrfreigabe­ merker FF im zurückgesetzten Zustand von "0" beibehalten.

Daher geht zu einem Zeitpunkt, dem der in Fig. 3 gezeigte Zeitunterbrechungsvorgang für jedes vorbestimmte Zeitintervall ausgeführt wird, das vorliegende Zeitunterbrechungsprogramm vom Schritt S20 zum Schritt S21. Die Nachfahrsteuerung wird basierend auf dem Abstand D zwischen den Fahrzeugen und der Fahrzeuggeschwindigkeit V(n) ausgeführt.

Bei der Nachfahrsteuerung (automatische Fahrzeuggeschwindig­ keit) wird die eingestellte Fahrzeuggeschwindigkeit beibehal­ ten, wenn kein vorausfahrendes Fahrzeug in der vorderen Erfas­ sungszone des Fahrzeugabstandssensor 13 vorhanden ist. Wenn ein vorausfahrendes Fahrzeug vorhanden ist, berechnet die CPU der Steuerung 20 die Zielfahrzeuggeschwindigkeits- Änderungsrate G* basierend auf dem Fahrzeugabstand D und dem Zielfahrzeugabstand D*.

Demgemäß werden entweder nur eines oder beide der Motorsteue­ rungs- und Bremskraftsteuerungsvorgänge ausgeführt. Somit wird die Nachfahrsteuerung weiter fortgeführt, um den Zielfahrzeug­ abstand D* entsprechend der Pseudofahrzeuggeschwindigkeit Vc beizubehalten.

Es sei angenommen, dass während der Nachfahrsteuerung das Fahrzeug beispielsweise auf einem abfallenden Hang fährt. Wenn zu diesem Zeitpunkt der Fahrer bestimmt, dass es notwendig ist, zeitweise die Motorbremse zu nutzen, wird er den Schalthe­ bel 11a des Schaltmechanismus 11 betätigten, um die Schalt­ position vom Fahr-Bereich D zum 2.-Gang zu ändern. Zum Zeit­ punkt der Ausführung des Nachfahrsteuerungsvorgangs in Fig. 2 wird die Motordrehzahl N2nd im 2.-Gang im Schritt S2 basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit V(n) berechnet.

Da der Schaltvorgang zum 2.-Gang-Bereich während der Nachfahr­ steuerung ausgeführt wird, geht das Programm von Fig. 2 vom Schritt S4 zum Schritt S5.

Die CPU der Steuerung 20 bestimmt, ob die Motordrehzahl N2nd im 2.-Gang-Bereich, welcher im Schritt S2 berechnet wurde, den Motordrehzahlschwellenwert N_TH überschreitet.

Wenn im Schritt S5 N2nd ≦ N_TH ist (nein), bestimmt die CPU der Steuerung 20, dass die Motordrehzahl in den zulässigen Bereich fällt und das vorliegende Zeitunterbrechungsprogramm wird di­ rekt beendet. Wenn im Schritt S5 N2nd < N_TH ist, geht das Pro­ gramm zum Schritt S6 weiter, da die CPU der Steuerung 20 be­ stimmt, dass die Motordrehzahl aus dem zulässigen Bereich her­ ausfällt.

Im Schritt S6 wird der Merker FF, welcher den freigegebenen Zustand der Nachfahrsteuerung repräsentiert, auf "1" gesetzt und das vorliegende Zeitunterbrechungsprogramm wird beendet. Die in Fig. 3 gezeigte Nachfahrsteuerung wird mit dem Nach­ fahrfreigabemerker FF auf "0" zurückgestellt fortgeführt.

Wenn die im Schritt S2 berechnete Motordrehzahl N2nd im 2.- Gang-Bereich den Motordrehzahlschwellenwert N_TH übersteigt, ist ein großer Bedarf an Motorbremsung vorhanden. Wenn die CPU der Steuerung 20 bestimmt, dass die Motordrehzahl aus dem zulässi­ gen Bereich herausfällt, geht das Programm vom Schritt S5 zum Schritt S6 weiter, um den Nachfahrfreigabemerker FF auf "1" zu setzen.

Wenn der von Fig. 3 gezeigte Zeitunterbrechungsablauf gestar­ tet wird, wird das Programm direkt über den Schritt S20 been­ det. Somit ist die Nachfahrsteuerung freigegeben, sodass der Fahrer das Fahrzeug gemäß seinem eigenen gewünschten Fahrzeug­ fahrzustand fahren kann.

Wenn dann der Schaltvorgang vom normalen Fahrzeugfahrzustand unter der eigenen Entscheidungsgewalt des Fahrers zum Fahr- Bereich zurückkehrt, geht das Programm vom Schritt S8 zum Schritt S11, um den Nachfahrfreigabemerker FF auf "1" zurück­ zusetzen.

Wenn somit das Programm vom Schritt S20 zum Schritt S21 geht, kehrt das Programm automatisch zum Nachfahrsteuerungszustand ohne einen Wiedereröffnungsvorgang (eine Wiederaufnahmebetäti­ gung) für den Fahrer zurück.

Wenn in ähnlicher Weise die im Schritt S2 berechnete Mo­ tordrehzahl N2nd im 2.-Gang-Bereich gleich oder kleiner als ein Motordrehzahlschwellenwert N_TH ist, geht das Programm über die Schritte S8 bis S10 zum Schritt S11, sodass die automati­ sche Rückkehr von vom Fahrer eigenbestimmten normalen Fahrzu­ stand zum Nachfahrsteuerungszustand vollzogen wird.

Wie oben beschrieben, wird selbst in einem Fall, in dem der Schaltvorgang ausgeführt wird um entsprechend dem Wunsch des Fahrers in einen 2.-Gang-Bereich zu schalten, die Nachfahr­ steuerung fortgeführt, wenn ein vorhergesagtes Fahrzeugverhal­ ten (Bewegung), nämlich dass die Motordrehzahl N2nd gleich oder kleiner als der Schwellenwert N_TH ist. Dementsprechend wird die Nachfahrsteuerung zusammen mit dem Schaltvorgang freigegeben. Ein Einstellen bzw. Drücken zum Wiederstarten der Nachfahrsteuerung ist nicht notwendig, wodurch der Fahrer von einem ihm auferlegten Belastung befreit ist und eine stabile bzw. sichere Fahrt sichergestellt werden kann.

Wenn der Schaltvorgang ausgeführt wird, wenn das Fahrzeugver­ halten einen Steuerungsbereich überschreitet, in dem die Nach­ fahrsteuerung ausgeführt werden kann, wird die Nachfahrsteue­ rung freigegeben, und der Fahrsteuerungszustand geht auf den vom Fahrer gewünschten normalen Fahrzustand im Nachfahrsteue­ rungsfreigabezustand über. Da zu diesem Zeitpunkt der Fahr­ zeugfahrzustand automatisch zur Nachfahrsteuerung zurückkehrt, ist ein Wiedereinstellen zum Start der Nachfahrsteuerung nicht notwendig, wodurch der Fahrer von einer ihm auferlegten Last befreit ist und eine sichere bzw. stabile Fahrt gewährleistet werden kann.

Nachfolgend wird ein zweites Ausführungsbeispiel der vorlie­ genden Erfindung beschrieben. Fig. 6 zeigt ein Betriebsfluss­ bild eines Nachfahrsteuerungsvorgangs gemäß einem zweiten be­ vorzugten Ausführungsbeispiel der automatischen Fahrzeugge­ schwindigkeits-Regelungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Er­ findung.

In einem Fall, in dem der Fahrer den Schaltvorgang vom Fahr- Bereich (D-Bereich) zum 2.-Gang-Bereich während der Nachfahr­ steuerung ausführt, wird die Bremssteuerung ausgeführt, um den Abstand zwischen den Fahrzeugen im Nachfahrsteuerungsvorgang zu vergrößern. Zu diesem Zeitpunkt wird, nachdem der Bremsdruck nach und nach verringert wurde um den Bremsvorgang nach und nach aufzugeben, um einen nicht gebremsten Zustand zu erreichen, die Nachfahrsteuerung freigegeben.

Wie in Fig. 6 gezeigt, ist im zweiten Ausführungsbeispiel ein neuer Schritt S31 zwischen der im ersten Ausführungsbeispiel beschriebenen Schritte S5 und S6 angeordnet. Im Schritt S31 bestimmt die CPU der Steuerung 20, ob der Zielbremsdruck P_B*, welcher im Schritt S28 in Fig. 3 berechnet wurde, positiv ist, um zu bestimmen, ob das Fahrzeug sich unter dem Zustand der Bremssteuerung befindet. Wenn das Ergebnis der Bestimmung im Schritt S31 anzeigt, dass sich das Fahrzeug nicht in der Bremssteuerung (PB* = 0) befindet, geht das Programm zum Schritt S6 weiter. Wenn es sich nicht in der Bremssteuerung befindet, geht das Programm zu den Schritten S32 bis S37 und das vorliegende Zeitunterbrechungsprogramm wird beendet.

Anschließend wird der gleiche Ablauf wie in Fig. 2 ausgeführt. Daher wird auf eine detaillierte Beschreibung von Schritten in Fig. 6, welche die gleichen Ziffern wie in Fig. 2 aufweisen, verzichtet.

Nach dem Schritt S32 bestimmt die CPU der Steuerung 20, ob ein Druckabnahmemerker FD auf "0" gesetzt ist, was bedeutet, dass der Bremsdruck sich nicht im Druckabnahmezustand in einem Aus­ gangsstadium der Druckabnahme befindet und wird auf "1" ge­ setzt, wenn sich der Bremsdruck im Druckabnahmezustand befin­ det.

Wenn der Druckabnahmemerker FD auf "1" zurückgesetzt wird, be­ stimmt die CPU der Steuerung 20, dass der Druckabnahmezustand des Bremsdrucks auftritt und springt direkt zum Schritt S36. Wenn der Druckabnahmemerker FD auf "0" zurückgestellt wird, geht das Programm zu einem Schritt S33 weiter, um den Ziel­ bremsdruck P_B* im Nachfahrsteuerungsvorgang von Fig. 3 zu le­ sen.

In einem Schritt S34 verhindert die CPU der Steuerung 20 die Ausgabe des Zielbremsdrucks P_B* in den in Fig. 3 gezeigten Nachfahrsteuerungsvorgang. Im nächsten Schritt S35 wird der Druckabnahmemerker FD auf "1" gesetzt, was den Druckabnahmezu­ stand des Bremsdrucks darstellt und anschließend geht das Pro­ gramm zu einem Schritt S36 weiter. Im Schritt S36 setzt die CPU der Steuerung 20 einen Wert aus der Subtraktion eines vor­ eingestellten Druckabnahmewerts der ΔP_B vom vorhandenen Ziel­ bremsdruck P_B* (beispielsweise ein numerischen Wert, durch den eine Druckabnahmegeschwindigkeit der Bremsgeschwindigkeit un­ gefähr 0,5 Mpa/s (Mega Pascal pro Sekunde) ist) als einen neu­ en Zielbremsdruck P_B* ein.

Im zweiten Ausführungsbeispiel sei in gleicher Weise wie im ersten Ausführungsbeispiel angenommen, dass, wenn der Schalt­ vorgang vom Fahr-Bereich zum 2.-Gang-Bereich in gleicher Weise wie im ersten Ausführungsbeispiel beschrieben, ausgeführt wird, die Motordrehzahl N2nd, welche im 2.-Gang-Bereich vor­ hergesagt ist, den Schwellenwert N_TH überschreitet. In diesem Fall wird, wenn die Bremssteuerung ausgeführt wird, der Ziel­ bremsdruck P_B*, welcher an die Bremssteuerung 8 in dem in Fig. 3 gezeigten Nachfahrsteuerungsvorgang ausgegeben wird, positiv angezeigt, und das Programm geht vom Schritt S32 zum Schritt S5 über den Schritt 32. Wenn der Druckabnahmemerker FD auf "0" im Ausgangsstadium der Druckabnahme zurückgesetzt ist, liest die CPU der Steuerung 20 den Zielbremsdruck P_B*, welcher im Schritt S28 in dem in Fig. 3 gezeigten Nachfahrsteuerungsvor­ gang im Schritt S33 berechnet wurde.

Dann wird die Ausgabe des Zielbremsdruck P_B* bei dem in Fig. 3 gezeigten Nachfahrsteuerungsvorgang verhindert und der Druck­ abnahmemerker FD wird auf "1" gesetzt. Somit springt beim nächsten Ablauf das Programm direkt vom Schritt S32 zum Schritt S36.

Im Schritt S36 wird ein numerischer Wert der Subtraktion des vorbestimmten Druckabnahmewerts ΔPB* als neuer Zielbremsdruck PB* gesetzt. Wenn dieser Druckabnahmevorgang PB* Null anzeigt oder negativ ist, bestimmt die CPU der Steuerung 20, dass die Bremssteuerung beendet ist, geht das Programm vom Schritt S31 zum Schritt S36 und dann wird die Nachfahrsteuerung freigege­ ben.

Im zweiten Ausführungsbeispiel wird der Schaltvorgang vom Fahr-Bereich zum 2.-Gang-Bereich ausgeführt. Wenn zu diesem Zeitpunkt die Motordrehzahl N2nd den Schwellenwert überschrei­ tet, wird der Zielbremsdruck P_B* nach und nach verringert. Da somit die Änderungsrate zur Vergrößerung des Abstandes D zwi­ schen den Fahrzeugen nach und nach verringert wird, bemerkt der Fahrer, dass die Nachfahrsteuerung freigegeben wurde. Wenn sich der vorhandene Bremszustand im Nicht-Bremszustand infolge der Druckabnahmesteuerung befindet, wird die Nachfahr­ steuerung freigegeben, sodass der sanfte Übergang zum Fahr­ steuerungszustand durch den Fahrer erfolgen kann und die Si­ cherheit gewährleistet werden kann.

Nachfolgend wird ein drittes Ausführungsbeispiel der vorlie­ genden Erfindung beschrieben. Fig. 7 zeigt ein Betriebsfluss­ bild des Nachfahrsteuerungsvorgangs, welcher in dem dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel der automatischen Fahrzeugge­ schwindigkeits-Regelungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird.

Im dritten Ausführungsbeispiel sei angenommen, dass der 2.- Gang-Bereich wie im zweiten Ausführungsbeispiel beschrieben, ausgeführt wird und die Motordrehzahl N2nd den Schwellenwert N_TH überschreitet. Wenn zu diesem Zeitpunkt der Bremssteue­ rungsvorgang zur Vergrößerung des Abstandes zwischen den Fahr­ zeugen im Nachfahrsteuerungsvorgang ausgeführt wird, wird die Nachfahrsteuerung freigegeben, um auf die Vervollständigung des Bremssteuerungsvorgangs zu warten.

Das heißt, im Fig. 7 gezeigten dritten Ausführungsbeispiel ist der Schritt S31 zwischen den Schritten S5 und S6 in Fig. 2 an­ geordnet, um zu bestimmen, ob in dem in Fig. 3 gezeigten Nach­ fahrsteuerungsvorgang, welcher der gleiche ist wie im zweiten Ausführungsbeispiel beschrieben, die Bremssteuerung ausgeführt wird.

Wenn das Ergebnis der Bestimmung im Schritt S31 angibt, dass die Bremssteuerung ausgeführt wird, wird der vorliegende Zeit­ unterbrechungsablauf beendet. Wenn die Bremssteuerung beendet ist oder die Bremssteuerung nicht ausgeführt wird, geht das Programm zum Schritt S6 weiter.

Die anderen Schritte in Fig. 7 sind die gleichen wie die in Fig. 2 gezeigten Schritte. Daher wird auf eine detaillierte Beschreibung dieser anderen Schritte nachfolgend verzichtet.

Im dritten Ausführungsbeispiel sei angenommen, dass der vom Fahr-Bereich zum 2.-Gang-Bereich ausgeführte Schaltvorgang den vorbestimmten Schwellenwert N_TH überschreitet. Wenn in diesem Fall die Bremssteuerung ausgeführt wird, wird der Ziel­ bremsdruck P_B* für die Bremssteuerung 8 im Nachfahrsteuerungs­ vorgang positiv angezeigt. Zu diesem Zeitpunkt geht das Pro­ gramm vom Schritt S5 zum Schritt S31, um das Unterbrechungs­ programm direkt zu beenden. Somit wird der in Fig. 3 gezeigte Nachfahrvorgang fortgeführt, und die Bremssteuerung wird fort­ geführt, um den Abstand D zwischen den Fahrzeugen zu vergrö­ ßern.

Wenn der Abstand D zwischen den Fahrzeugen einen geeigneten Wert erreicht, wird die Zielfahrzeuggeschwindigkeits- Änderungsrate G* Null, um die Bremssteuerung einzustellen. So­ mit zeigt der Zielbremsdruck P_B* Null an.

Im Detail geht das Programm in Fig. 7 vom Schritt S31 zum Schritt S6.

Wenn der Nachfahrfreigabemerker FF auf "1" gesetzt ist, kann mit dem auf "1" gesetzten Nachfahrfreigabemerker FF, mit der freigegebenen Nachfahrsteuerung und dem während der Brems­ steuerung freigegebenen Bremszustand verhindert werden, dass sich der Abstand D zwischen den Fahrzeugen verringert.

Ob die Nachfahrsteuerung bei der Bremssteuerung ausgeführt wird oder nicht, hängt beim zweiten und dritten Ausführungs­ beispiel davon ab, ob der Zielbremsdruck P_B* positiv ist. Je­ doch kann die Steuerung bestimmen, dass die Nachfahrsteuerung bei der Bremssteuerung nur während des Bremssteuerungsvorgangs vorhanden ist, bei dem die negative Zielfahrzeuggeschwindig­ keits-Änderungsrate G* sich in der negativen Richtung befin­ det, um den Abstand D zwischen den Fahrzeugen bei einem Schritt S26 in dem in Fig. 3 gezeigten Nachfahrsteuerungsvor­ gang zu vergrößern. Somit kann der Nachfahrsteuerungsvorgang in jedem Ausführungsbeispiel nur ausgeführt werden, wenn die Bremssteuerung zur Vergrößerung des Fahrzeugabstandes ausge­ führt wird.

Zusätzlich ist im ersten, zweiten und dritten Ausführungsbei­ spiel die Bedingung zur Freigabe der Nachfahrsteuerung und an­ schließend zur Wiederherstellung der Nachfahrsteuerung derart, dass der Vorgang der Rückkehr der Schaltposition vom 2.-Gang- Bereich zum D-Bereich ausgeführt wird und die Motordrehzahl N2nd im 2.-Gang-Bereich gleich oder kleiner als der vorbe­ stimmte Schwellenwert N_TH ist. Jedoch kann die oben beschriebe­ ne Bedingung auch nur sein, dass der Vorgang der Rückkehr der Schaltposition vom 2.-Gang-Bereich zum D-Bereich ausgeführt wird.

Auch ist im ersten, zweiten und dritten Ausführungsbeispiel das automatische Getriebe 3 ein Viergang-Automatik-Getriebe. Die vorliegenden Erfindung kann jedoch auch bei einem Fünf­ gang-Automatik-Getriebe eingesetzt werden. Wenn die vorliegen­ de Erfindung bei einem Fünfgang-Automatik-Getriebe verwendet wird, tritt der Schaltvorgang vom Fahr-Bereich (D-Bereich) zum dritten Gang (3.-Gang-Bereich) auf, wird die Motordrehzahl im 3.-Gang-Bereich vorhergesagt und kann die CPU der Steuerung 20 bestimmen, ob dies den Schwellenwert überschreitet, um zu be­ stimmen, ob die Nachfahrsteuerung freigegeben wird.

Weiterhin wird in den bevorzugten ersten, zweiten und dritten Ausführungsbeispielen die Fahrzeuggeschwindigkeit V(n) basie­ rend auf den erfassten Werten der Radgeschwindigkeitssensoren 13L und 13R berechnet. Jedoch kann die Fahrzeuggeschwindigkeit von den vier Radgeschwindigkeiten des vorderen linken und rechten und hinteren linken und rechten Rades des Fahrzeugs geschätzt werden oder kann basierend auf den erfassten Werten der Fahrzeugänderungsrate am Längsbeschleunigungssensor ge­ schätzt werden, und kann von den Drehgeschwindigkeiten des Ge­ triebes ermittelt werden.

Des Weiteren wird in jedem Ausführungsbeispiel der Nachfahrma­ nagingvorgang verwendet, um zu steuern bzw. zu regeln, ob die Nachfahrsteuerung ausgeführt wird. Jedoch können auch die Nachfahrsteuerungs- und die Nachfahrmanagingvorgänge in einem einzigen Zeitunterbrechungsablauf integriert werden.

In jedem Ausführungsbeispiel ist das automatische Getriebe 3 an dem Ausgangsende des Motors 2 angebracht. Jedoch kann die vorliegende Erfindung auch bei einem stufenlosen Getriebe (CVT) angewandt werden. Hierbei wird die vorliegende Erfindung in einem Fall angewandt, bei dem der Schaltvorgang vom Fahr- Bereich (D-Bereich), bei dem alle Gangbereiche verwendet werden, zu einem Ganghaltebereich auftritt, bei dem ein besonde­ rer 3.-Gang-Bereich oder 2.-Gang-Bereich ausgewählt ist.

In den ersten bis dritten Ausführungsbeispielen wird die vor­ liegende Erfindung bei einem Fahrzeug mit Hinterradantrieb an­ gewandt. Jedoch kann die vorliegende Erfindung auch bei einem Fahrzeug mit Vorderradantrieb oder einem Fahrzeug mit Allrad­ antrieb angewandt werden. Des Weiteren kann die vorliegende Erfindung auch bei einem Hybridfahrzeug angewandt werden, wo­ bei sowohl ein Motor 2 als auch ein elektrischer Motor verwen­ det werden. In diesem Fall kann an Stelle der einzigen Motor­ leistungssteuerung eine Motorsteuerung zusätzlich zur Motor­ leistungssteuerung verwendet werden. Die vorliegende Erfindung kann auch bei einem Elektrofahrzeug verwendet werden. In die­ sem Fall kann die Motorausgangssteuerung durch eine Elektromo­ torsteuerung ersetzt werden.

Es sei angemerkt, dass das in den Ansprüchen definierte auto­ matische Fahrzeuggeschwindigkeits-Steuerungsglied die Nach­ fahrsteuerungszielsteuerung umfasst, wenn das vorausfahrende Fahrzeug vorhanden ist und die Fahrgeschwindigkeitssteuerung, wenn kein vorausfahrendes Fahrzeug vorhanden ist.

Zusammenfassend wurde insoweit eine Vorrichtung und ein Ver­ fahren zur automatischen Steuerung einer Fahrzeuggeschwindig­ keit eines Fahrzeugs beschrieben, wobei ein Fahrzeugabstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug aufrecht erhalten wird. Eine Nachfahrsteuerungsvorrichtung bestimmt, ob eine derartige Nachfahrsteuerung zur Steuerung der Fahrzeuggeschwindigkeit freigegeben bzw. aufgegeben werden soll oder nicht, entsprechend einer Fahrzeugbewegung, wenn ein Schalthebel eines auto­ matischen Getriebeschaltmechanismus (oder eines stufenlosen Getriebes) betätigt wird, um einen Fahr-Bereich (D) zu einem Ganghaltebereich (wie z. B. einen 2.-Gang-Bereich oder einen 3.-Gang-Bereich) zu schalten. Wenn der Schaltvorgang vom Fahr- Bereich zum 2.-Gang-Bereich während der Nachfahrsteuerung auf­ tritt, wird die Motordrehzahl N2nd in dem 2.-Gang-Bereich ge­ schätzt. Wenn die Motordrehzahl N2nd gleich oder kleiner als ein vorbestimmter Schwellenwert N_TH ist, wird die Nachfahr­ steuerung fortgesetzt. Wenn die Motordrehzahl N2nd den vorbe­ stimmten Schwellenwert N_TH überschreitet, wird die Nachfahr­ steuerung aufgegeben.

Claims (15)

1. Vorrichtung zur Regelung der Fahrgeschwindigkeit eines Kraftfahrzeuges, umfassend:

• - einen Fahrzeugabstandsdetektor (18) zur Erfassung eines Fahrzeugabstandes (D_(n)) des Kraftfahrzeuges zu einem vorausfahrenden Fahrzeug,
• - einen Fahrgeschwindigkeitssensor zur Erfassung der Fahrgeschwindigkeit (V_n) des Kraftfahrzeuges,
• - ein Berechnungsglied zur Vorgabe einer Soll- Fahrzeuggeschwindigkeitsänderungsrate (G*) auf Basis des Fahrzeugabstandes (D_(n)) und der Fahrgeschwindigkeit (V_n),
• - ein Fahrgeschwindigkeits-Steuerungsglied, dem die Soll- Fahrgeschwindigkeitsänderungsrate (G*) zugeführt wird und das daraus Steuerbefehle für den Antriebsstrang des Kraftfahrzeuges generiert,
• - einen Schaltbetätigungsdetektor, um eine Schaltstellung (D, 2) des Wählhebels des Automatikgetriebes des Kraft­ fahrzeuges zu erfassen,
• - ein Bestimmungsglied, das das Signal des Schaltbetäti­ gungsdetektors auswertet und ermittelt, ob eine Zu­ standsgröße des Antriebsstranges nach Wechsel der Schaltstellung (D) des Wählhebels im Fahr-Bereich zur Schaltstellung (2) im Ganghaltebereich in einem zuläs­ sigen Bereich verbleibt, sowie
• - ein Freigabeglied, das den Betrieb der Vorrichtung zur Regelung der Fahrgeschwindigkeit unterbricht, wenn das Bestimmungsglied erkennt, dass die Zustandsgröße des Antriebsstranges nach Wechsel der Schaltstellung (D) im Fahr-Bereich zur Schaltstellung (2) im Ganghaltebereich in einem unzulässigen Bereich liegt, und fortführt, wenn die Zustandsgröße im zulässigen Bereich verbleibt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn der Schaltbetätigungsdetektor erfasst, dass die Be­ reichsauswahl durch den Fahrer von der Schaltstellung im Ganghaltebereich zur Schaltstellung im Fahr-Bereich auf­ tritt, während die Regelung der Fahrgeschwindigkeit unter­ brochen ist, das Freigabeglied die Regelung der Fahrge­ schwindigkeit ermöglicht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn das Bestimmungsglied bestimmt, dass die Zustandsgröße des Antriebsstrangs im zulässigen Bereich liegt, während die Regelung der Fahrgeschwindigkeit unterbrochen ist, das Freigabeglied die Regelung der Fahrgeschwindigkeit durch das Fahrgeschwindigkeits-Steuerungsglied ermöglicht.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bestimmungsglied ein Bremssteuerungsbestimmungsglied umfasst, welches bestimmt, ob die durch das Fahrgeschwin­ digkeits-Steuerungsglied ausgeführte Regelung der Fahrge­ schwindigkeit bei einer Bremssteuerung durchgeführt wird, wenn eine Freigabebedingung vorhanden ist, derart, dass der Schaltbetätigungsdetektor erfasst, dass die Bereichs­ auswahl durch den Fahrer von der Schaltstellung im Fahr- Bereich zur Schaltstellung im Ganghaltebereich auftritt und eine Zustandsgröße des Antriebsstranges ausserhalb des zulässigen Bereichs liegt, und wobei das Freigabeglied die Regelung der Fahrgeschwindigkeit unterbricht, wenn ein Bremsdruck für ein Fahrzeugbremssystem um einen vorbe­ stimmten Wert verringert wird, so dass sich eine Änderung der Fahrgeschwindigkeitsänderungsrate (G*) in einer Mitte zwischen 0° und 90° befindet und daher zu einer Nicht- Bremsbedingung wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bestimmungsglied ein Bremssteuerungsbestimmungsglied umfasst, welches bestimmt, ob die durch das Fahrgeschwin­ digkeits-Steuerungsglied ausgeführte Regelung der Fahrge­ schwindigkeit die Bremssteuerung ausführt, wenn eine Frei­ gabebedingung vorhanden ist, derart, dass der Schaltbetä­ tigungsdetektor erfasst, dass die Bereichswahl durch den Fahrer von der Schaltstellung im Fahr-Bereich zur Schalt­ stellung im Ganghaltebereich auftritt und die Zustandsgrö­ ße des Antriebsstranges ausserhalb des zulässigen Bereichs liegt, und wobei das Freigabeglied die Regelung der Fahr­ geschwindigkeit unterbricht, nachdem das Fahrgeschwindig­ keits-Steuerungsglied die Bremssteuerung beendet hat.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Mo­ tordrehzahl-Berechnungsglied zur Berechnung einer Mo­ tordrehzahl, wenn die Bereichsauswahl durch den Fahrer durch einen Schaltmechanismus eines Viergang- Automatikgetriebes des Fahrzeug von der Schaltstellung im Fahr-Bereich (D) zu einer Schaltstellung im 2.-Gang- Bereich entsprechend der Fahrzeuggeschwindkeit ausgeführt wird, und ein Vergleichsglied, welches die Motordrehzahl (N2nd) mit einem vorbestimmten Schwellenwert (N_TH) ver­ gleicht, um zu bestimmen, ob die Motordrehzahl (N2nd) gleich oder kleiner als der vorbestimmte Schwellenwert (N_TH) ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Freigabeglied einen Fahrzeugfahr-Steuerungsfrei­ gabemerker (FF) umfasst, welcher auf "0" zurückgesetzt wird, was bedeutet, dass die Regelung der Fahrgeschwindig­ keit fortgeführt werden kann, wenn der Schaltbetätigungsdetektor erfasst, dass die Bereichsauswahl durch den Fah­ rer von der Schaltstellung im Fahr-Bereich (D) zur Schalt­ stellung im 2.-Gang-Bereich auftritt und die Motordrehzahl (N2nd) gleich oder kleiner als der vorbestimmte Schwellen­ wert (N_TH) ist, und welcher auf "1" gesetzt wird, was be­ deutet, dass die Regelung der Fahrgeschwindigkeit durch das Fahrgeschwindigkeits-Steuerungsglied unterbrochen ist, wenn der Schaltbetätigungsdetektor erfasst, dass die Be­ reichsauswahl durch den Fahrer von der Schaltstellung im Fahr-Bereich (D) zur Schaltstellung im 2.-Gang-Bereich auftritt und die Motordrehzahl (N2nd) in der Schaltstel­ lung des 2.-Gang-Bereichs den vorbestimmten Schwellenwert (N_TH) überschreitet.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn der Schaltbetätigungsdetektor erfasst, dass die Be­ reichsauswahl durch den Fahrer von der Schaltstellung im 2.-Gang-Bereich zur Schaltstellung im Fahr-Bereich (D) auftritt, während der Fahrzeugfahr- Steuerungsfreigabemerker (FF) auf "1" gesetzt ist, der Fahrzeugfahr-Steuerungsfreigabemerker (FF) auf "0" zurück­ gesetzt wird, um die Regelung der Fahrgeschwindigkeit durch das Fahrgeschwindigkeits-Steuerungsglied zu ermögli­ chen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn der Schaltbetätigungsdetektor erfasst, dass die Mo­ tordrehzahl (N2nd) in der Schaltstellung im 2.-Gang- Bereich gleich oder kleiner als der vorbestimmte Schwel­ lenwert (N_TH) ist, während der Fahrzeugfahr- Steuerungsfreigabemerker (FF) auf "1" gesetzt ist, der Fahrzeugfahr-Steuerungsfreigabemerker (FF) auf "0" zurück­ gesetzt wird, um die Regelung der Fahrgeschwindigkeit durch das Fahrgeschwindigkeits-Steuerungsglied zu ermögli­ chen.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Bestimmungsglied ein Bremssteuerungsbestimmungsglied umfasst, welches bestimmt, ob die durch das Fahrgeschwin­ digkeits-Steuerungsglied durchgeführte Regelung der Fahr­ geschwindigkeit die Bremssteuerung ausführt, wenn eine derartige Freigabebedingung vorhanden ist, dass der Schaltbetätigungsdetektor erfasst, dass die Bereichsaus­ wahl durch den Fahrer von der Schaltstellung im Fahr- Bereich (D) zur Schaltstellung im Ganghaltebereich auf­ tritt und die Zustandsgröße des Antriebsstrangs ausserhalb des zulässigen Bereichs liegt, wenn das Bremssteuerungsbe­ stimmungsglied bestimmt, dass die durch das Fahrgeschwin­ digkeits-Steuerungsglied durchgeführte Regelung der Fahr­ geschwindigkeit sich unter Bremssteuerung befindet, um die Fahrgeschwindigkeit dementsprechend zu verringern, wenn ein durch das Fahrgeschwindigkeits-Steuerungsglied berech­ neter Zielbremsdruck (P_B*) positiv ist, und wobei das Be­ stimmungsglied weiter einen Druckabnahmemerker (FD) um­ fasst, welcher in einem Ausgangszustand der Bremsdruckab­ nahme auf "0" zurückgesetzt ist, und welcher auf "1" ge­ setzt wird, wenn die Bremsdruckabnahme durchgeführt wird; und ein Merkerstatus-Bestimmungsglied umfasst, welches be­ stimmt, ob der Druckabnahmemerker (FD) auf "1" gesetzt ist, nachdem der automatische Fahrzeugfahr- Steuerungsfreigabemerker (FF) auf "0" gesetzt ist; und ein Hinderungsglied umfasst, welches die Ausgabe eines Ziel­ bremsdrucks (P_B*) an eine Bremssteuerung im Fahrzeugbrems­ system bei der Regelung der Fahrgeschwindigkeit verhin­ dert, wenn der Druckabnahmemerker (FD) auf "0" gesetzt ist; und ein Einstellglied umfasst, welches den Druckab­ nahmemerker (FD) auf "1" setzt, nachdem die Ausgabe des Zielbremsdrucks (P_B*) bei der Regelung der Fahrgeschwin­ digkeit verhindert ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Freigabeglied ein Subtraktionselement umfasst, welches einen vorbestimmten Druckabnahmekoeffizienten (ΔP_B) vom Zielbremsdruck (P_B*) wie folgt subtrahiert:
P_B* = P_B* - ΔP_B
und das Fahrgeschwindigkeits-Steuerungsglied den Ziel­ bremsdruck (P_B*) an die Bremssteuerung des Fahrzeugsystems ausgibt, und wobei das Freigabeglied die Regelung der Fahrgeschwindigkeit unterbricht, wenn der Zielbremsdruck (P_B*) Null ist oder negativ ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der vorbestimmte Druckabnahmekoeffizient ungefähr 0,5 MPa/s ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Bestimmungsglied ein Bremssteuerungsbestimmungsglied umfasst, welches bestimmt, ob das Fahrgeschwindigkeits- Steuerungsglied unter einer Bremssteuerung ist, wenn der Schaltbetätigungsdetektor erfasst, dass die Bereichsaus­ wahl durch den Fahrer von einer Schaltstellung im Fahr- Bereich (D) zu einer Schaltstellung im 2.-Gang-Bereich auftritt und die Motordrehzahl (N2nd) im 2.-Gang-Bereich den vorbestimmten Schwellenwert (N_TH) überschreitet, und wobei das Freigabeglied die Regelung der Fahrgeschwindig­ keit durch das Fahrgeschwindigkeits-Steuerungsglied mit dem Fahrzeugfahr-Steuerungsfreigabemerker (FF) auf "1" ge­ setzt unterbricht, nachdem das Fahrgeschwindigkeits- Steuerungsglied die Bremssteuerung beendet hat, wenn das Bremssteuerungsbestimmungsglied bestimmt, dass die Rege­ lung der Fahrgeschwindigkeit unter Bremssteuerung ist.

14. Verfahren zur Regelung einer Fahrgeschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs umfassend die Schritte:

- Erfassen eines Fahrzeugabstandes (D_(n)) des Fahrzeugs zu einem vorausfahrenden Fahrzeug,

• - Erfassen einer Fahrgeschwindigkeit (V_n) des Kraftfahr­ zeugs,
• - Berechnen einer Soll-Fahrgeschwindigkeitsänderungsrate (G*) auf Basis des Fahrzeugabstandes (D_(n)) und der Fahrgeschwindigkeit (V_n),
• - Zuführen der Soll-Fahrgeschwindigkeitsänderungsrate zu einem Fahrgeschwindigkeits-Steuerungsglied und Generie­ ren von Steuerbefehlen für den Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs,
• - Erfassen einer Schaltstellung des Wählhebels des Auto­ matikgetriebes des Kraftfahrzeugs,
• - Bestimmen, ob eine Zustandsgröße des Antriebsstrangs nach einem Wechsel der Schaltstellung im Fahr-Bereich (D) zur Schaltstellung (2) im Ganghaltebereich in einem zu­ lässigen Bereich verbleibt,
• - Unterbrechen der Regelung der Fahrgeschwindigkeit, wenn bestimmt wurde, dass die Zustandsgröße des Antriebs­ strangs nach dem Wechsel der Schaltstellung vom Fahr- Bereich zum Ganghaltebereich in einem unzulässigen Be­ reich liegt, und
• - Fortführen der Regelung der Fahrgeschwindigkeit, wenn die Zustandsgröße im zulässigen Bereich verbleibt.