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DE60123164T2 - Geschwindigkeitsregelungssystem eines Fahrzeugs - Google Patents

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DE60123164T2
DE60123164T2 DE60123164T DE60123164T DE60123164T2 DE 60123164 T2 DE60123164 T2 DE 60123164T2 DE 60123164 T DE60123164 T DE 60123164T DE 60123164 T DE60123164 T DE 60123164T DE 60123164 T2 DE60123164 T2 DE 60123164T2
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Germany
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speed
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com
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DE60123164T
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English (en)
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DE60123164D1 (de
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Takeshi Machida-shi Ishizu
Inperiaruyokohamabeibyu 402 Kasutaka Yokohama-shi Adachi
Junsuke Ino
Hideki Machida-shi Sudo
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Nissan Motor Co Ltd
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Priority claimed from JP2000143511A external-priority patent/JP3695284B2/ja
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Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein für ein Fahrzeug bestimmtes Geschwindigkeitsregelungssystem zur Regelung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs, spezifischer betrachtet bezieht sie sich auf ein Regelungssystem, welches ein Fahrzeug derart regelt, dass dasselbe automatisch bei einer festgesetzten Fahrzeuggeschwindigkeit fährt.
  • Die provisorische Veröffentlichung des japanischen Patentes Nr. (Heisei) 11-314537 enthüllt ein Geschwindigkeitsregelungssystem für ein Fahrzeug, welches die Geschwindigkeit des Fahrzeugs auf die Art und Weise regelt, dass die wirkliche laterale Beschleunigung des Fahrzeugs nicht größer wird als die vorher festgesetzte laterale Beschleunigung.
  • Dieses Regelsystem ist derart ausgelegt, dass das Fahrzeug von einer für das Fahrzeug geltenden Zielgeschwindigkeit bei einer vorher bestimmten Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit (Beschleunigung/Verzögerung), welche die wirkliche laterale Beschleunigung unter einem vorher festgelegten Wert beibehält, verlangsamt wird. Wenn der vorher festgesetzte Wert der Verzögerung (Beschleunigung) jedoch auf einen kleinen Wert eingestellt ist, welcher an eine Fahrt mit hoher Geschwindigkeit angepasst ist, und wenn das Fahrzeug mit einer niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeit fährt, dann verschlechtert sich die Stabilität des Fahrzeugs wegen der Bewegungseigenschaften des Fahrzeugs unter den Bedingungen einer niedrigen Fahrgeschwindigkeit. Spezifischer gesehen, da die natürliche Frequenz der lateralen Bewegung des Fahrzeugs hoch ist unter den Bedingungen einer niedrigen Fahrgeschwindigkeit, das heißt, da das Lenkverhalten des Fahrzeugs schnell ist unter den Bedingungen der niedrigen Fahrgeschwindigkeit, so neigt die laterale Beschleunigung des Fahrzeugs dazu, groß zu werden und aus diesem Grunde neigt die Stabilität des Fahrzeugs dazu sich zu verschlechtern. Auf der anderen Seite, wenn der vorher eingestellte Wert der Verzögerung (Beschleunigung) auf einen hohen Wert eingestellt ist, welcher an eine Fahrt mit einer niedrigen Geschwindigkeit angepasst ist, und wenn das Fahrzeug mit einer hohen Fahrzeuggeschwindigkeit fährt, dann vermittelt die starke Verlangsamung des Fahrzeuges dem Fahrer ein merkwürdiges Gefühl.
  • Aus diesem Grunde ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung ein verbessertes Geschwindigkeitsregelungssystem für Fahrzeuge zu liefern, welches eine Fahrzeugstabilität während der Verzögerung bzw. Verlangsamung des Fahrzeuges gewährleistet, ohne dem Fahrer ein merkwürdiges Gefühl zu vermitteln, selbst falls das Fahrzeug mit irgendeiner Fahrzeuggeschwindigkeit fährt.
  • Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Geschwindigkeitsregelungssystem für Fahrzeuge zu liefern, welches in der Lage ist Entscheidungen zu fällen, ob das Fahrzeug durch eine Straßenkurve fährt, und die Änderung (Beschleunigung/Verzögerung) einer Befehlsfahrzeuggeschwindigkeit so zu verändern, dass sie übereinstimmt mit dem Fahrgefühl während einer Fahrzeuggeschwindigkeitsregelung bei konstanter Geschwindigkeit.
  • DE 19919888A enthüllt ein Geschwindigkeitsregelungssystem eines Fahrzeuges sowie ein Verfahren gemäß den Oberbegriffen der jeweiligen Ansprüche 1 und 10.
  • Die vorliegende Erfindung verschafft ein für ein Fahrzeug bestimmtes Geschwindigkeitsregelungssystem, so wie in Anspruch 1 dargelegt und ein Verfahren, so wie in Anspruch 10 dargelegt.
  • Die Regeleinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann des Weiteren so ausgelegt sein, dass man bestimmen kann, ob das Fahrzeug auf einer kurvenreichen Straße fährt, und dass man die Änderung der Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeugs festlegen kann, zu dem Zeitpunk wo die Fahrt auf der kurvenreichen Straßen beendet ist, dies auf der Basis einer Fahrzeuggeschwindigkeit nach Beendigung der Kurve zu dem Zeitpunkt, wo die Fahrt über die kurvenreiche Straße beendet ist und wo eine Abweichung Start-Ende zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit zu dem Zeitpunkt wo das Fahrzeug beginnt über die kurvenreiche Straße zu fahren und der Fahrzeuggeschwindigkeit zu dem Zeitpunkt wo die Fahrt über die kurvenreiche Straße beendet ist.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist ein Blockdiagramm, welches eine Struktur eines Geschwindigkeitsregelungssystems eines Fahrzeuges gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • 2 ist ein Blockdiagramm, welches eine Struktur eines Blockes 580 zur Berechnung einer Korrekturgröße der Lateralbeschleunigung der Fahrzeuggeschwindigkeit darstellt.
  • 3 ist eine graphische Darstellung, welche das Verhältnis zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit VA(t) und der Abschaltfrequenz fc eines Tiefpassfilters darstellt.
  • 4 ist eine graphische Darstellung, welche das Verhältnis zwischen einem Korrekturkoeffizienten CC zur Berechnung der Korrekturgröße der Fahrzeuggeschwindigkeit VSUB(t) und einer Größe YG(t) der lateralen Beschleunigung darstellt.
  • 5 ist eine graphische Darstellung, welche ein Verhältnis zwischen einer natürlichen Frequenz ωnSTR und der Fahrzeuggeschwindigkeit darstellt.
  • 6 ist eine graphische Darstellung, welche ein Verhältnis zwischen einem absoluten Wert der Abweichung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit VA(t) und einem maximalen Wert VSMAX einer Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeugs, und einer Veränderung der Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeugs ΔVCOM(t) darstellt.
  • 7 ist ein Blockdiagramm, welches eine Struktur eines Blockes 530 zur Berechnung des Befehlsantriebsdrehmoments darstellt.
  • 8 ist eine Diagrammdarstellung, welche eine nicht lineare stationäre Eigenschaft eines Motors darstellt.
  • 9 ist eine Diagrammdarstellung, welche eine geschätzte Drosselöffnung darstellt.
  • 10 ist eine Diagrammdarstellung, welche eine Diagrammdarstellung der Gangschaltung eines CVT darstellt.
  • 11 ist eine Diagrammdarstellung, welche die Leistung des Motors zeigt.
  • 12 ist ein Blockdiagramm, welches die Konstruktion eines Blockes 530 für die Berechnung des Befehlsantriebsdrehmoments darstellt.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Unter Bezugnahme auf die 1 bis 12 wird ein Geschwindigkeitsregelungssystem eines Fahrzeuges gemäß einer Ausführungsform entsprechend der vorliegenden Erfindung dargestellt.
  • 1 zeigt ein Blockdiagramm, welches eine Konstruktion des Geschwindigkeitsregelungssystems für ein Fahrzeug gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Unter Bezugnahme auf die 1 bis 12 werden die Konstruktion und die
  • Betriebsweise des Geschwindigkeitsregelungssystems für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung nachstehend erläutert werden.
  • Das Geschwindigkeitsregelungssystem eines Fahrzeuges gemäß der vorliegenden Erfindung ist in die Ausstattung eines Fahrzeugs eingebaut und es wird in einen Bereitschaftsmodus gebracht, auf solch eine Art und Weise, dass ein Fahrzeuginsasse von Hand ein Systemschalter (nicht gezeigt) des Geschwindigkeitsregelungssystems einschaltet. Wenn unter diesem Bereitschaftsmodus ein Zuschalt- bzw. Einstellschalter 20 betätigt wird, beginnt das Geschwindigkeitsregelungssystem zu funktionieren.
  • Das Geschwindigkeitsregelungssystem eines Fahrzeuges umfasst einen Block 500 für die Geschwindigkeitsregelung eines Fahrzeuges, welcher aus einem Mikroprozessor und Peripheriegeräten besteht. Blöcke innerhalb des Blockes 500 für die Geschwindigkeitsregelung eines Fahrzeuges stellen Betriebsbetätigungen bzw. -vorgänge dar, welche von diesem Mikroprozessor ausgeführt werden. Der Block 500 für die Geschwindigkeitsregelung eines Fahrzeuges erhält Signale von einem Winkelmessfühler des Lenkrades 100, einem Geschwindigkeitsmessfühler des Fahrzeugs 10, dem Einstellschalter 20, einem Leerlaufschalter 30, einem Beschleunigungsschalter (ACC) 40, einem Geschwindigkeitsmessfühler des Motors 80, einem Gaspedalmessfühler 90 und einem kontinuierlich variablen Getriebe (CVT) 70. Entsprechend den erhaltenen Signalen berechnet der Block 500 zur Geschwindigkeitsregelung eines Fahrzeuges verschiedene Befehlswerte und sorgt für die Ausgabe dieser Befehlswerte an die jeweiligen Elemente CVT 70, Bremsstellantrieb 50 und Drosselstellantrieb 60 des Fahrzeugs, um die wirkliche Fahrzeuggeschwindigkeit bei einer Fahrzeugzielgeschwindigkeit zu regeln.
  • Ein Block 510 zur Bestimmung der Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeugs des Abschnittes 500 der Geschwindigkeitsregelung eines Fahrzeuges berechnet eine Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeuges VCOM(t) bei einem jeden Regelungszyklus, wie zum Beispiel 10 ms. Ein Suffix (t) bedeutet, dass der Wert mit dem Suffix (t) einen Wert zu dem Zeitpunkt (t) darstellt, und dass derselbe in Zeitfolgen (Zeitabschnitten) variiert. In einigen graphischen Darstellungen, wird ein solches Suffix (t) gefördert.
  • Ein Einstellblock 520 zur Festsetzung des maximalen Wertes der Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeugs setzt eine Fahrzeuggeschwindigkeit VA(t) als einen maximalen Wert der Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeugs VSMAX (Zielgeschwindigkeit) zu dem Zeitpunkt fest, wo der Zuschaltschalter 20 betätigt wird. Die Fahrzeuggeschwindigkeit VA(t) ist eine wirkliche Fahrzeuggeschwindigkeit, welche durch die Drehgeschwindigkeit der Umdrehungsgeschwindigkeit der Reifen mit Hilfe eines Geschwindigkeitsmessfühlers des Fahrzeugs 10 erfasst wird.
  • Nachdem der maximale Wert der Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeugs VSMAX durch die Betätigung des Zuschaltschalters 20 zugeschaltet worden ist, reduziert der Einstellblock 520 für die Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeugs den maximalen Wert der Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeugs VSMAX um 5 km/h als Rückmeldung auf einen Knopfdruck des Leerlaufschalters 30. Das bedeutet, wenn der Leerlaufschalter 30 eine gewisse Anzahl n von Malen (n mal) betätigt worden ist, dann wird die Befehlsgeschwindigkeit VSMAX um n × 5 km/h reduziert. Des Weiteren, wenn der Leerlaufschalter 30 während einer gewissen Zeitdauer T (sec) betätigt worden ist, dann wird die Befehlsgeschwindigkeit VSMAX um einen Wert T/1 (sec) × 5 km/h reduziert.
  • Auf ähnliche Weise, nachdem der maximale Wert der Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeugs VSMAX durch die Betätigung des Zuschaltschalters 20 zugeschaltet worden ist, erhöht der Einstellblock 520 für die Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeugs den maximalen Wert der Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeugs VSMAX um 5 km/h als Rückmeldung auf einen Knopfdruck auf den ACC Schalter 40. Das bedeutet, wenn der ACC Schalter 40 eine gewisse Anzahl n von Malen (n mal) betätigt worden ist, dann wird der maximale Wert der Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeuges VSMAX um n × 5 km/h erhöht. Des Weiteren, wenn der ACC Schalter 40 während einer gewissen Zeitdauer T (sec) betätigt worden ist, dann wird der maximale Wert der Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeuges VSMAX um einen Wert T/1 (sec) × 5 km/h erhöht.
  • Ein Block 580 zur Berechnung einer Korrekturgröße der lateralen Beschleunigung (Lateral-G) der Fahrzeuggeschwindigkeit erhält einen Lenkwinkel θ(t) von dem Winkelmessfühler des Lenkrades 100 und die Fahrzeuggeschwindigkeit VA(t) von dem Geschwindigkeitsmessfühler des Fahrzeugs 10, und derselbe berechnet die Korrekturgröße der Fahrzeuggeschwindigkeit VSUB(t), welche eingesetzt wird, um die Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeugs VCOM(t) entsprechend einer lateralen Beschleunigung (nachstehend Lateral-G genannt) zu korrigieren. Spezifischer gesehen beinhaltet der Abschnitt 580 zur Berechnung der Korrekturgröße der Lateral-G der Fahrzeuggeschwindigkeit einen Tiefpassfilter für das Steuerwinkelsignal (nachstehend Block für des Signal des Steuerwinkels LPF genannt) 581, einen Block 582 zur Berechnung der Lateral-G, und eine Diagrammdarstellung 583 für die Berechnung der Korrekturgröße der Fahrzeuggeschwindigkeit, so wie in 2 dargestellt.
  • Block 581 des Steuerwinkelsignals LPF empfängt die Fahrzeuggeschwindigkeit VA(t) und den Steuerwinkel θ(t) und er berechnet einen Wert θLPF(t) des Steuerwinkels LPF. Der Wert θLPF(t) des Steuerwinkels LPF wird durch die nachfolgende Gleichung dargestellt (1): θLPF(t) = θ(t)/(TSTR·s + 1 (1)
  • In dieser Gleichung (1) ist s ein Differentialoperator, und TSTR ist eine Zeitkonstante des Tiefpassfilters (LPF) und wird dargestellt durch TSTR = 1/(2 π·fc). Des Weiteren ist fc eine Abschaltfrequenz des LPF und wird gemäß der Fahrzeuggeschwindigkeit VA(t) bestimmt, so wie dies durch eine Diagrammdarstellung in 3 gezeigt wird, wobei ein Verhältnis zwischen der Abschaltfrequenz fc und der Fahrzeuggeschwindigkeit VA(t) gezeigt wird. So wie dies klar aus der Diagrammdarstellung in der 3 zum Vorschein kommt, wird die Abschaltfrequenz fc kleiner in dem Maß wie die Fahrzeuggeschwindigkeit zunimmt. So zum Beispiel ist eine Abschaltfrequenz bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit von 100 km/h kleiner als eine solche bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit von 50 km/h.
  • Der Block 582 zur Berechnung der Lateral-G empfängt den Wert θLPF(t) des Steuerwinkels LPF und die Fahrzeuggeschwindigkeit VA(t) und er berechnet die Lateral-G YG(t) nach der folgenden Gleichung (2): YG(t) = {VA(t)2·θLPF(t)}/{N·W·[1 + A·VA(t)2 (2)
  • In dieser Gleichung (2) ist W die Dimension des Radabstandes des Fahrzeugs, N ist das Verhältnis der Steuerübersetzung und A ist ein Stabilitätsfaktor. Die Gleichung (2) wird benützt im Falle, wo die Lateral-G des Fahrzeugs von dem Steuerwinkel abgeleitet wird.
  • Wenn die Lateral-G erzielt wird durch den Einsatz eines Messfühlers des Gierungsverhältnisses, und wenn das Gierungsverhältnis ψ(t) verarbeitet wird unter Zuhilfenahme eines Tiefpassfilters (LPF), dann wird die Lateral-G YG(t) aus den nachfolgenden Gleichungen (3) und (4) bezogen: YG(t) = VA(t)·ψLPF (3) ψLPF = ψ(t)/(TYAW·s + 1 (4)
  • In dieser Gleichung (4) ist TYAW eine Zeitkonstante des Tiefpassfilters. Die Zeitkonstante TYAW nimmt in dem Maß zu wie die Geschwindigkeit VA(t) zunimmt.
  • Die Diagrammdarstellung 583 zur Berechnung der Korrekturgröße der Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet eine Korrekturgröße der Fahrzeuggeschwindigkeit VSUB(t), welche benützt wird, um die Befehlsgeschwindigkeit VCOM(t) des Fahrzeugs gemäß der Lateral-G YG(t) zu korrigieren. Die Korrekturgröße der Fahrzeuggeschwindigkeit VSUB(t) wird berechnet durch die Multiplikation eines Korrekturkoeffizienten CC, welcher aus der Lateral-G bestimmt wird, und einer vorher festgelegten Änderungsgrenze der Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeugs VCOM(t). In dieser Ausführung ist die vorher festgelegte Änderungsgrenze der Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeugs VCOM(t) auf 0,021 (km/h/10 ms) = 0,06 G festgesetzt worden. Die vorher festgesetzte Änderungsgrenze der Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeugs ist gleich mit dem maximalen Wert einer Änderung (entsprechend der Beschleunigung/Verzögerung) ΔVCOM(t) der Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeugs, so wie die in der 6 dargestellt ist. VSUB(t) = CC·0,021 (km/h/10 ms) (5)
  • Wie später erwähnt werden soll, wird die Korrekturgröße der Fahrzeuggeschwindigkeit VSUB(t) als ein Subtraktionsterm in den Berechnungsvorgang der Befehlsgeschwindigkeit VCOM(t) des Fahrzeugs mit hinein addiert, welche benützt wird, um die Fahrzeuggeschwindigkeit zu regeln. Dementsprechend wird die Befehlsgeschwindigkeit VCOM(t) des Fahrzeugs in dem Maß auf einen kleineren Wert begrenzt, wie die Korrekturgröße des Fahrzeugs VSUB(t) größer wird.
  • Der Korrekturkoeffizient CC wird größer wenn die Lateral-G YG größer wird, so wie dies in der 4 dargestellt ist. Die Ursache hierfür liegt darin, dass die Änderung der Befehlsgeschwindigkeit VCOM(t) des Fahrzeugs umso stärker begrenzt wird, je stärker die Lateral-G zunimmt. Wenn jedoch die Lateral-G kleiner ist als oder gleich ist mit 0,1 G, so wie dies in 4 dargestellt ist, dann wird der Korrekturkoeffizient CC auf Null gestellt, da beschlossen worden ist, dass es nicht notwendig ist, die Befehlsgeschwindigkeit VCOM(t) des Fahrzeugs zu korrigieren. Wenn des Weiteren die Lateral-G größer ist als oder gleich ist mit 0,3 G, dann wird der Korrekturkoeffizient CC auf einen vorher bestimmten konstanten Wert festgesetzt. Dies bedeutet, dass die Lateral-G niemals größer wird als oder gleich wird mit 0,3 G, insofern das Fahrzeug sich unter normalen Fahrbedingungen im Betrieb befindet. Aus diesem Grunde, um zu verhindern, dass der Korrekturkoeffizient CC auf einen übertrieben hohen Wert festgesetzt wird, wenn der Erfassungswert der Lateral-G irrtümlicherweise groß wird, wird der Korrekturkoeffizient CC auf einen solchen konstanten Wert, wie zum Beispiel 2, festgesetzt.
  • Wenn ein Fahrer verlangt, die Zielgeschwindigkeit des Fahrzeugs durch Betätigung des Beschleunigungsschalters 40 zu erhöhen, das heißt, wenn eine Beschleunigung des Fahrzeugs gefordert wird, dann wird die Befehlsgeschwindigkeit VCOM(t) des Fahrzeugs berechnet durch Addierung der augenblicklichen Fahrzeuggeschwindigkeit VA(t) und der Änderung der Befehlsgeschwindigkeit ΔVCOM(t) des Fahrzeugs und durch die Subtrahierung der Korrekturgröße der Fahrzeuggeschwindigkeit VSUB(t) von der Summe der augenblicklichen Fahrzeuggeschwindigkeit VA(t) und der Änderung der Befehlsgeschwindigkeit ΔVCOM(t) des Fahrzeugs.
  • Wenn die Änderung der Befehlsgeschwindigkeit ΔVCOM(t) des Fahrzeugs größer ist als die Korrekturgröße der Fahrzeuggeschwindigkeit VSUB(t), wird das Fahrzeug aus diesem Grunde beschleunigt. Wenn die Änderung der Befehlsgeschwindigkeit ΔVCOM(t) des Fahrzeugs kleiner ist als die Korrekturgröße der Fahrzeuggeschwindigkeit VSUB(t), dann wird das Fahrzeug verlangsamt. Die Korrekturgröße der Fahrzeuggeschwindigkeit VSUB(t) wird erzielt durch die Multiplikation des Grenzwertes der Änderung der Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeugs (ein maximaler Wert der Änderung der Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeugs) mit dem in der 4 gezeigten Korrekturkoeffizienten CC. Aus diesem Grunde, wenn der Grenzwert der Änderung der Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeugs gleich wird mit der Änderung der Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeugs, und wenn der Korrekturkoeffizient CC gleich 1 ist, dann wird die Größe der Beschleunigung gleich werden mit der Größe der Verzögerung. Wenn man in dem Fall der 4 hat : YG(t) = 0,2, dann wird die Größe der Beschleunigung gleich werden mit der Größe der Verzögerung. Dementsprechend wird die augenblickliche Fahrzeuggeschwindigkeit beibehalten, wenn der Korrekturkoeffizient CC gleich 1 ist. Wenn in diesem Beispiel die Lateral-G von YG(t) kleiner als 0,2 wird, dann wird das Fahrzeug beschleunigt. Wenn die Lateral-G größer wird als 0,2, dann wird das Fahrzeug verlangsamt.
  • Wenn der Fahrer verlangt, dass die Zielgeschwindigkeit des Fahrzeugs durch eine Betätigung des Leerlaufschalters 30 verringert werden soll, das heißt, wenn eine Verlangsamung des Fahrzeugs verlangt wird, dann wird die Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeugs VCOM(t) berechnet durch eine Subtraktion der Änderung der Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeugs ΔVCOM(t) und der Korrekturgröße der Fahrzeuggeschwindigkeit VSUB(t) von der augenblicklichen Fahrzeuggeschwindigkeit VA(t). Deshalb wird in diesem Falle das Fahrzeug immer verlangsamt. Der Grad der Verlangsamung bzw. Verzögerung wird größer in dem Maß wie die Korrekturgröße der Fahrzeuggeschwindigkeit VSUB(t) größer wird. Das bedeutet, dass die Korrekturgröße der Fahrzeuggeschwindigkeit VSUB(t) zunimmt entsprechend der Zunahme der Lateral-G YG(t). Der vorhin erwähnte Wert von 0,021 (km/h/10 ms) wurde festgelegt unter der Annahme, dass das Fahrzeug auf einer Autobahn fährt.
  • So wie vorhin erwähnt, wird die Korrekturgröße der Fahrzeuggeschwindigkeit VSUB(t) erzielt durch den Mehrfachzugriff zwischen dem Korrekturkoeffizienten CC gemäß der lateralen Beschleunigung und dem Grenzwert der Änderung der Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeugs VCOM(t). Dementsprechend nimmt der Subtraktionsterm (Korrekturgröße der Fahrzeuggeschwindigkeit) entsprechend der Zunahme der lateralen Beschleunigung zu, so dass die Fahrzeuggeschwindigkeit derart geregelt wird, dass die Lateral-G unterdrückt wird. Jedoch, so wie dies bei der Erklärung des Blocks 581 des Steuerwinkelsignals LPF erwähnt worden ist, wird die Abschaltfrequenz fc in dem Masse gesenkt, wie die Fahrzeuggeschwindigkeit größer wird. Aus diesem Grunde wird die Zeitkonstante TSTR des LPF größer, und der Wert θLPF(t) des Steuerwinkels LPF wird kleiner. Dementsprechend nimmt die laterale Beschleunigung, welche in dem Block 581 zur Berechnung der Lateral-G abgeschätzt wurde, ebenfalls ab. Als Resultat hiervon nimmt die Korrekturgröße der Fahrzeuggeschwindigkeit VSUB(t), welche durch die Diagrammdarstellung 583 zur Berechnung der Korrekturgröße der Fahrzeuggeschwindigkeit erzielt wird, dann ab. Folglich wird der Steuerwinkel unwirksam was die Korrektur der Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeugs anbetrifft. Mit anderen Worten, die Korrektur in Richtung der Abnahme der Beschleunigung wird kleiner wegen der Abnahme der Korrekturgröße der Fahrzeuggeschwindigkeit VSUB(t).
  • Spezieller wird die Eigenschaft der natürlichen Frequenz ωnSTR relativ zu dem Steuerwinkel durch die folgende Gleichung (6) dargestellt:
    Figure 00070001
  • In dieser Gleichung (6) ist Kf eine Seitenkraft eines Vorderreifens, Kr ist eine Seitenkraft eines Hinterreifens, W ist eine Dimension des Radabstandes, mv ist ein Fahrzeuggewicht, A ist ein Stabilitätsfaktor, und I ist ein Gierungsträgheitsmoment des Fahrzeugs.
  • Die Eigenschaft der natürlichen Frequenz ωnSTR wirkt in der Weise, dass die natürliche Frequenz ωnSTR kleiner wird und die Verantwortung bzw. die Ansprechempfindlichkeit des Fahrzeugs relativ zu dem Steuerwinkel sich verschlechtert in dem Maße wie die Fahrzeuggeschwindigkeit zunimmt, und dass die natürliche Frequenz ωnSTR größer wird und die Verantwortung des Fahrzeugs relativ zu dem Steuerwinkel verbessert wird in dem Maße wie die Fahrzeuggeschwindigkeit abnimmt. Das bedeutet, die Lateral-G neigt dazu, entsprechend einem Steuervorgang erzeugt zu werden, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner wird, und die auf einen Steuervorgang folgende Lateral-G neigt dazu, unterdrückt zu werden, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit höher wird. Aus diesem Grunde ist bei einem Fahrzeug das Geschwindigkeitsregelungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung derart ausgelegt, dass es die Verantwortung dadurch heruntersetzt, indem die Abschaltfrequenz fc herabgesetzt wird entsprechend der Zunahme der Fahrzeuggeschwindigkeit, so dass die Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeugs dazu neigt, nicht durch die Korrektur wegen des Steuerwinkels beeinflusst zu werden, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs zunimmt.
  • Ein Block 590 zur Bestimmung der Änderung der Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeugs erhält die Fahrzeuggeschwindigkeit VA(t) und den maximalen Wert der Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeugs VSMAX und derselbe berechnet die Änderung der Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeugs ΔVCOM(t) ausgehend von der in 6 reproduzierten graphischen Darstellung auf Basis eines absoluten Wertes |VA – VSMAX| einer Abweichung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit VA(t) und dem maximalen Wert der Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeugs VSMAX.
  • Die graphische Darstellung zur Bestimmung der Änderung der Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeugs ΔVCOM(t) ist so ausgelegt, wie dies in der 6 dargestellt wird. In einem spezielleren Fall, wenn der absolute Wert |VA – VSMAX| der Abweichung innerhalb eines in 6 angezeigten Bereiches B liegt, dann wird das Fahrzeug dadurch schnell beschleunigt oder verlangsamt, dass die Änderung der Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeugs ΔVCOM(t) zunimmt, wenn der absolute Wert der Abweichung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit VA(t) und dem maximalen Wert der Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeugs VSMAX innerhalb eines Bereiches zunimmt, wo die Änderung der Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeugs ΔVCOM(t) geringer ist als die Beschleunigungsgrenze α für die Entscheidung bezüglich des Abstellens der Geschwindigkeitsregelung des Fahrzeugs. Des Weiteren, wenn der absolute Wert der Abweichung gering ist innerhalb des in der 6 angezeigten Bereiches B, dann wird die Änderung der Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeugs ΔVCOM(t) herabgesetzt, wenn der absolute Wert der Abweichung innerhalb eines Bereiches abnimmt, wo der Fahrer eine Beschleunigung des Fahrzeugs fühlen kann und die Änderung der Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeugs ΔVCOM(t) nicht über den maximalen Wert VSMAX der Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeugs hinausschießt. Wenn der absolute Wert der Abweichung groß ist und sich innerhalb des in der 6 angezeigten Bereiches A befindet, dann wird die Änderung der Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeugs ΔVCOM(t) auf einen konstanten Wert eingestellt, welcher kleiner ist als die Beschleunigungsgrenze α, wie zum Beispiel auf 0,06 G. Wenn der absolute Wert der Abweichung gering ist und sich innerhalb des in der 6 angezeigten Bereiches C befindet, dann wird die Änderung der Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeugs ΔVCOM(t) auf einen konstanten Wert eingestellt, wie zum Beispiel auf 0,03 G.
  • Der Block 590 zur Bestimmung der Änderung der Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeugs überwacht die Korrekturgröße der Fahrzeuggeschwindigkeit VSUB(t), welche von dem Block 580 zur Berechnung der Korrekturgröße der Lateral-G der Fahrzeuggeschwindigkeit ausgegeben worden ist, und derselbe entscheidet, dass die Fahrt über eine kurvenreiche Straße beendet ist, wenn die Korrekturgröße der Fahrzeuggeschwindigkeit VSUB(t) auf Null zurückgekehrt ist, nachdem die Korrekturgröße der Fahrzeuggeschwindigkeit VSUB(t) einen von Null abweichenden Wert (ausgenommen für Null) angenommen hatte. Des Weiteren ermittelt der Block 590 zur Bestimmung der Änderung der Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeugs, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit VA(t) gleich wird mit einem maximalen Wert VSMAX der Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeugs.
  • Wenn darüber entschieden worden ist, dass die Fahrt über eine kurvenreiche Straße beendet ist, dann wird die Änderung der Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeugs ΔVCOM(t) berechnet aus der Fahrzeuggeschwindigkeit VA(t) zum Zeitpunkt wenn entschieden worden ist, dass die Fahrt über die kurvenreiche Straße beendet ist, anstatt die Änderung der Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeugs ΔVCOM(t) zu bestimmen mit Hilfe der Anwendung der graphischen Darstellung aus der 6 auf der Basis des absoluten Wertes einer Abweichung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit VA(t) und dem maximalen Wert VSMAX der Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeugs. Die verwendete Eigenschaft zur Berechnung der Änderung der Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeugs ΔVCOM(t) unter den Bedingungen der Beendigung der Fahrt durch die Kurven, funktioniert wie eine Tendenz, welche derjenigen der 6 ähnelt. Spezifischer gesehen, bei dieser Eigenschaft, welche unter dieser Bedingung der Beendigung der Kurve eingesetzt wird, bezeichnet eine horizontale Achse die Fahrzeuggeschwindigkeit VA(t) anstelle des absoluten Wertes |VA(t) – VSMAX|. Dementsprechend wird die Änderung der Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeugs ΔVCOM(t) klein, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit VA(t) klein wird. Diese Prozedur ist beendet, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit VA(t) gleich wird mit dem maximalen Wert VSMAX der Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeugs.
  • Anstelle des oben angeführten Verfahrens zur Bestimmung der Änderung der Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeugs ΔVCOM(t) nach der Beendigung der Fahrt über die kurvenreiche Straße, wenn die Korrekturgröße der Fahrzeuggeschwindigkeit VSUB(t) einen Wert mit Ausnahme von null annimmt, wird nun entschieden, dass die Fahrt über die kurvenreiche Straße beginnt. In dieser Situation kann die Fahrzeuggeschwindigkeit VA(t1) zum Zeitpunkt t1 des Beginns der Fahrt über die kurvenreiche Straße vorher gespeichert werden, und die Änderung der Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeugs ΔVCOM(t) kann bestimmt werden aus einer Größe einer Differenz ΔVA zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit VA(t1) zum Zeitpunkt t1 des Beginns der Fahrt über die kurvenreiche Straße und der Fahrzeuggeschwindigkeit VA(t2) zum Zeitpunkt t2 bei Beendigung der Fahrt über die kurvenreiche Straße. Die verwendete Eigenschaft zur Berechnung der Änderung der Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeugs ΔVCOM(t) in dieser Bedingung funktioniert wie eine Tendenz, welche entgegengesetzt zu derjenigen der 6 ist. Spezifischer gesehen wird bei dieser Eigenschaftskurve eine graphische Darstellung benutzt, in welcher eine horizontale Achse die Fahrzeuggeschwindigkeit VA(t) anstelle des absoluten Wertes |VA(t) – VSMAX| darstellt. Dementsprechend wird die Änderung der Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeugs ΔVCOM(t) kleiner, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit VA(t) größer wird. Diese Bearbeitungsprozedur ist beendet, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit VA(t) gleich wird mit dem maximalen Wert VSMAX der Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeugs.
  • Dies bedeutet, dass, wenn das Fahrzeug über eine kurvenreiche Straße fährt, die Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeugs in der Weise korrigiert wird, dass die Lateral-G innerhalb eines vorher bestimmten Bereiches unterdrückt wird. Aus diesem Grunde wird die Fahrzeuggeschwindigkeit in dieser Situation üblicherweise herunter gesetzt. Nachdem die Fahrt auf einer kurvenreichen Straße beendet ist und die Fahrzeuggeschwindigkeit herunter gesetzt ist, wird die Änderung der Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeugs ΔVCOM(t) entsprechend der Fahrgeschwindigkeit VA(t) zu dem Zeitpunkt der Beendigung der Fahrt über die kurvenreiche Straße variiert oder aber entsprechend der Größe der Differenz ΔVA zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit VA(t1) zu dem Zeitpunkt t1 bei Beginn der Fahrt über die kurvenreiche Straße und der Fahrzeuggeschwindigkeit VA(t2) zu dem Zeitpunkt t2 bei Beendigung der Fahrt über die kurvenreiche Straße.
  • Des Weiteren, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit bei der Fahrt über die kurvenreiche Straße klein ist oder wenn die Differenz der Fahrzeuggeschwindigkeit ΔVA klein ist, dann wird die Änderung der Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeugs ΔVCOM(t) auf klein eingestellt und aus diesem Grunde wird die Beschleunigung für die Geschwindigkeitsregelung des Fahrzeugs infolge der Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeuges herabgesetzt. Dieser Vorgang funktioniert um zu verhindern, dass eine große Beschleunigung durch eine jede Kurve erzeugt wird, wenn das Fahrzeug auf einer windungsreichen Straße fährt, welche kontinuierlich Kurven aufweist, wie zum Beispiel eine Straße mit S-Kurven. Auf ähnliche Weise, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit groß ist in dem Augenblick der Beendigung der Fahrt über die kurvenreiche Straße oder wenn die Differenz der Fahrzeuggeschwindigkeit ΔVA gering ist, dann wird entschieden, dass es sich bei der Kurve die durchfahren wird um eine einzelne Kurve handelt und die Änderung der Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeugs ΔVCOM(t) wird auf einen hohen Wert eingestellt. Dementsprechend wird das Fahrzeug sofort beschleunigt nachdem die Fahrt durch eine einzelne Straßenkurve beendet ist, und aus diesem Grunde bleibt der Fahrzeugfahrer befreit von dem auf die Verzögerung der Beschleunigung zurückzuführenden unangenehmen Gefühl.
  • Der Block 510 zur Bestimmung der Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeugs empfängt die Fahrzeuggeschwindigkeit VA(t), die Korrekturgröße der Fahrzeuggeschwindigkeit VSUB(t), die Änderung der Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeugs ΔVCOM(t) und den maximalen Wert VSMAX der Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeugs und er berechnet die Befehlsgeschwindigkeit VCOM(t) des Fahrzeugs wie folgt.
    • (a) Wenn der maximale Wert VSMAX der Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeugs größer ist als die Fahrzeuggeschwindigkeit, das heißt, wenn der Fahrer eine Beschleunigung des Fahrzeugs durch die Betätigung des Beschleunigungsschalters 40 (oder eines Wiederaufnahmeschalters) verlangt, dann wird die Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeugs VCOM(t) nach der folgenden Formel (7) berechnet: VCOM(t) = min[VSMAX, VA(t) + ΔVCOM(t) – VSUB(t)] (7)Dies bedeutet, der kleinere von entweder dem maximalen Wert VSMAX oder dem Wertes [VA(t) + ΔVCOM(t) – VSUB(t)] wird als Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeugs VCOM(t) ausgewählt.
    • (b) Wenn VSMAX = VA(t), das heißt, wenn das Fahrzeug mit einer konstanten Geschwindigkeit fährt, wird die Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeugs VCOM(t) nach der folgenden Formel (8) berechnet: VCOM(t) = VSMAX – VSUB(t) (8)Dies bedeutet, die Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeugs VCOM(t) ergibt sich aus der Subtraktion der Korrekturgröße der Fahrzeuggeschwindigkeit VSUB(t) von dem maximalen Wert VSMAX der Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeugs.
    • (c) Wenn der maximale Wert VSMAX der Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeugs geringer ist als die Fahrzeuggeschwindigkeit VA(t), das heißt, wenn der Fahrer verlangt, das Fahrzeug zu verlangsamen durch die Betätigung des Leerlaufschalters 30, dann wird die Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeugs VCOM(t) nach der folgenden Formel (9) berechnet: VCOM(t) = max[VSMAX, VA(t) – ΔVCOM(t) – VSUB(t)] (9) Dies bedeutet, der größere von entweder dem maximalen Wert VSMAX oder dem Wert [VA(t) – ΔVCOM(t) – VSUB(t)] wird als Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeugs VCOM(t) ausgewählt.
  • Die Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeugs VCOM(t) wird in der oben angeführten Art und Weise bestimmt, und das Geschwindigkeitsregelsystem des Fahrzeugs regelt die Fahrzeuggeschwindigkeit VA(t) gemäß der festgesetzten Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeugs VCOM(t).
  • Ein Block 530 zur Berechnung des Befehlsantriebsdrehmoments empfängt die Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeugs VCOM(t) und die Fahrzeuggeschwindigkeit VA(t) und er berechnet das Befehlsantriebsdrehmoment dFC(t). 7 zeigt einen Aufbau eines Blocks 530 zur Berechnung des Befehlsantriebsdrehmoments.
  • Wenn der Input die Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeugs VCOM(t) ist und wenn der Output die Fahrzeuggeschwindigkeit VA(t) ist, dann wird eine Übertragungseigenschaft (Funktion) GV(s) derselben durch die folgende Gleichung (10) dargestellt: GV(s) = 1/(TV·s + 1)·e (– LV·s) (10)
  • In dieser Gleichung (10), ist TV eine Anlauf-Zeitverzögerungskonstante und LV ist eine Totzeit infolge einer Verzögerung eines Kraftübertragungssystems.
  • Durch die Gestaltung eines Fahrzeugmodells aus einem kontrollierten System auf eine Art und Weise zum Behandeln des Befehlsantriebsdrehmoments dFC(t) als einen Regelinput (Stellwert) und der Fahrzeuggeschwindigkeit VA(t) als ein geregelter Wert, wird das Verhalten eines Kraftübertragungssystems eines Fahrzeugs durch das vereinfachte lineare Modell gemäß der nachfolgenden Formel (11) dargestellt: VA(t) = 1/(mV·Rt·s)·e(–LV·s)·dFC(t) (11)
  • In dieser Gleichung (11) ist Rt ein tatsächlicher (Rotations-)Radius eines Reifens und mV ist eine Fahrzeugmasse (Gewicht).
  • Das Fahrzeugmodell, welches das Befehlsantriebsdrehmoment dFC(t) als Input und eine Fahrzeuggeschwindigkeit VA(t) als Output verwendet, durchläuft eine integrale Kennlinie, da die Gleichung (11) des Fahrzeugmodells von dem Typ 1/s ist.
  • Obschon das geregelte System eine nicht-lineare Kennlinie durchläuft, welche wegen der Verzögerung des Kraftübertragungssystems eine Totzeit LV enthält, und die Totzeit LV gemäß dem verwendeten Antrieb und Motor variiert, kann das Fahrzeugmodell, welches das Befehlsantriebsdrehmoment dFC(t) als Input und die Fahrzeuggeschwindigkeit VA(t) als Output verwendet, dargestellt werden kann durch die Gleichung (11) unter Verwendung der Annäherungs-Nullungsmethode, welche eine Störschätzfunktion gebraucht.
  • Durch ein Vergleichen der Reaktionscharakteristik des geregelten Systems zum Verwenden des Befehlsantriebsdrehmoments dFC(t) als Input und der Fahrzeuggeschwindigkeit VA(t) als Output mit einer Charakteristik der Übertragungsfunktion GV(s), welche eine vorher bestimmte Anlauf-Zeitverzögerungskonstante TV und die Totzeit LV hat, wird das folgende Verhältnis erreicht unter Verwendung von den in 7 dargestellten C1(s), C2(s), und C3(s). C1(s) = e(–LV·s)/(TH·s + 1) (12) C2(s) = (mV·Rt·s)/(TH·s + 1) (13) dV(t) = C2(s)·VA(t) – C1(s)·dFC(t) (14)
  • In diesen Gleichungen (12), (13) und (14), sind C1(s) und C2(s) Störschätzfunktionen für die Annäherungs-Nullungsmethode, und sie funktionieren als ein Kompensator zur Unterdrückung des von den Störgrößen und der Modellierung herrührenden Einflusses.
  • Wenn ein Normmodell GV(s) als Anlauf-Tiefpassfilter mit einer Zeitkonstante TV unter Vernachlässigung der Totzeit des geregelten Systems behandelt wird, so nimmt der Anpassungskompensator des Modells C3(s) die Form einer Konstante an, wie folgt. C3(t) = mV·Rt/TV (15)
  • Aus diesen Kompensatoren C1(s), C2(s) und C3(s) wird das Befehlsantriebsdrehmoment dFC(t) nach der folgenden Gleichung (16) berechnet: dFC(t) = C3(s)·{VCOM(t) – VA(t)} – {C2(s)·VA(t) – C1(s)·dFC(t) (16)
  • Ein Antriebsmoment des Fahrzeugs wird geregelt auf der Basis des Befehlsantriebsdrehmoments dFC(t). Auf spezifischere Weise wird die Befehlsdrosselöffnung so berechnet, dass das wirkliche Antiebsdrehmoment dFA(t) näher an das Befehlsantriebsdrehmoment dFC(t) herangebracht wird unter Verwendung des Anhaltspunkts einer graphischen Darstellung einer nicht-linearen unverschiebbaren Charakteristik. Diese graphische Darstellung wird in der 8 dargestellt, die durch diese graphische Darstellung dargestellte Beziehung wurde vorher gemessen und gespeichert. Des Weiteren, wenn das erforderliche Drehmoment negativ ist, und wenn es nicht durch das negative Antriebsdrehmoment des Motors gesichert ist, so betätigt das Regelsystem des Fahrzeugs das Getriebe und das Bremssystem, um das erforderliche negative Moment zu sichern. Auf diese Weise wird es durch die Regelung der Drosselöffnung, des Getriebes und des Bremssystems möglich, die nicht-lineare unverschiebbare Charakteristik in eine linearisierte Charakteristik umzuwandeln.
  • Da bei dieser Ausführung gemäß der vorliegenden Erfindung das verwendete CVT 70 mit einem Momentumwandler mit einem Blockiermechanismus versehen ist, empfängt der Block 500 zur Regelung der Fahrzeuggeschwindigkeit ein Blockiersignal LUS von einer Regeleinrichtung des CVT 70. Das Blockiersignal LUS zeigt den Blockierzustand des CVT 70 an. Wenn der Block 500 zur Geschwindigkeitsregelung des Fahrzeugs entscheidet, dass das CVT in einen unblockierten Zustand auf Basis des Blockiersignals LUS versetzt ist, dann erhöht der Block 500 zur Geschwindigkeitsregelung des Fahrzeugs die Zeitkonstante TH, welche gebraucht wird, um die Kompensatoren C1(s) und C2(s) darzustellen, so wie in 7 gezeigt. Die Erhöhung der Zeitkonstante TH setzt die Rückmeldungs-Korrekturgröße der Geschwindigkeitsregelung des Fahrzeugs herab (eine Korrekturgröße zur Beibehaltung einer gewünschten Rückmeldungscharakteristik). Aus diesem Grunde wird es möglich, die Modellcharakteristik an die Rückmeldungscharakteristik des geregelten Systems in dem unblockierten Zustand anzupassen, obschon die Rückmeldungscharakteristik des geregelten Systems im unblockierten Zustand sich verzögert im Vergleich zu jener des kontrollierten Systems in dem blockierten Zustand. Dementsprechend ist die Stabilität des Geschwindigkeitsregelungssystems des Fahrzeugs sowohl in dem blockierten als auch in dem unblockierten Zustand gesichert.
  • Der in 7 dargestellte Block 530 zur Berechnung des Befehlsantriebsdrehmoments ist aufgebaut mit den Kompensatoren C1(s) und C2(s) zur Kompensation der Übertragungscharakteristik des kontrollierten Systems und dem Kompensator C3(s) zum Erzielen einer Rückmeldungscharakteristik, welche vorher durch den Konstrukteur festgelegt worden ist. Der Block 530 zur Berechnung des Befehlsantriebsdrehmoments kann konstruiert werden mit einem Vor-Kompensator CF(s) zur Kompensierung, um so eine durch den Konstrukteur festgelegte Rückmeldungscharakteristik zu sichern, mit einem Block CR(s) zur Berechnung eines Normmodells zum Berechnen der gewünschten von dem Konstrukteur festgelegten Rückmeldungscharakteristik und mit einem Rückmeldungskompensator C3(s)' um die Driftgröße (eine Differenz zwischen der Zielgeschwindigkeit des Fahrzeugs und der wirklichen Fahrzeuggeschwindigkeit) mit Bezug auf die Rückmeldungscharakteristik des Teiles CR(s) zur Berechnung eines Normmodells, zu kompensieren, so wie in 12 dargestellt.
  • Der Vor-Kompensator CF(s) berechnet ein standardmäßiges Befehlsantriebsdrehmoment dFC1(t) durch den Gebrauch der folgenden Filter, um die Übertragungsfunktion GV(s) der wirklichen Fahrzeuggeschwindigkeit VA(t) mit Bezug auf die Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeugs VCOM(t) zu erreichen. DFC1(t) = mV·RT·s·VCOM(t)/(TV·s + 1) (17)
  • Der Block CR(s) zur Berechnung eines Normmodells berechnet eine Ziehrückmeldung VT(t) des Geschwindigkeitsregelungssystems eines Fahrzeugs aus der Übertragungsfunktion GV(s) und der Befehlsgeschwindigkeit VCOM(t) wie folgt: VT(t) = GV(s)·VCOM(t) (18)
  • Der Rückmeldungskompensator C3(s)' berechnet eine Korrekturgröße des Befehlsantriebsdrehmoments, um so eine Abweichung aufzuheben, wenn die Abweichung zwischen einer Zielrückmeldung VT(t) und der wirklichen Fahrzeuggeschwindigkeit VA(t) verursacht wird. Dies bedeutet, dass die Korrekturgröße dV(t)' durch folgende Gleichung (19) berechnet wird: dV(t)' = [(KP·s + KI)/s][VT(t) – VA(t)] (19)
  • In dieser Gleichung (19) ist KP eine proportionale Regelungsverstärkung des Rückmeldungskompensators C3(s)', KI ist eine integrale Regelungsverstärkung des Rückmeldungskompensators C3(s)' und die Korrekturgröße dV(t)' des Befehlsantriebsdrehmoments entspricht einer geschätzten Störung dV(t), welche in 7 erklärt wird.
  • Wenn entschieden ist, dass das CVT 70 aus dem blockierten Zustandssignal LUs in den unblockierten Zustand versetzt wird, dann wird die Korrekturgröße dV(t)' nach der folgenden Gleichung (20) berechnet: dV(t)' = [(KP'·s + KI')/s][VT(t) – VA(t)] (20)
  • In dieser Gleichung 20 ist KP' > KP und KI' > KI. Aus diesem Grunde ist die Verstärkung der Rückmeldung in dem unblockierten Zustand des CVT 70 herabgesetzt, verglichen mit jener des blockierten Zustandes des CVT 70. Des Weiteren wird das Befehlsantriebsdrehmoment dFC(t), wie folgt aus einem Standard Befehlsantriebsdrehmoment dFC1(t) und der Korrekturgröße dV(t)' berechnet: dFC(t) = dFC1(t) + dV(t)' (21)
  • Dies bedeutet, wenn CVT 70 in den unblockierten Zustand versetzt wird, wird die Verstärkung der Rückmeldung auf einen kleineren Wert eingestellt im Vergleich zu der Verstärkung der Rückmeldung in dem blockierten Zustand. Aus diesem Grunde wird die Änderungsgröße der Korrekturgröße des Befehlsantriebsdrehmoments kleiner, und aus diesem Grunde wird es möglich, die Rückmeldungscharakteristik des geregelten Systems anzupassen, wobei die Charakteristik sich in dem unblockierten Zustand des CVT 70 verschiebt im Vergleich zu der Charakteristik in dem blockierten Zustand. Folglich ist die Stabilität des Geschwindigkeitsregelungssystems des Fahrzeugs sowohl in dem blockierten als auch in dem unblockierten Zustand gesichert.
  • Als Nächstes wird nachstehend der Stellantrieb des Antriebssystems gemäß 1 erörtert.
  • Der Block 540 zur Berechnung der Befehlsübersetzungsverhältnisses erhält das Befehlsantriebsdrehmoment dFC(t), die Fahrzeuggeschwindigkeit VA(t), den Ausgang des Leerlaufschalters 30 und den Ausgang des Gaspedalmessfühlers 90. Der Block 540 zur Berechnung der Befehlsübersetzungsverhältnisses berechnet ein Befehlsübersetzungsverhältnis DRATIO (t), welches ein Verhältnis ist zwischen einer Eingangsdrehgeschwindigkeit und einer Austrittsdrehung des CVT 70, auf Basis der erhaltenen Information und er gibt das Befehlsübersetzungsverhältnis DRATIO (t) an das CVT 70 aus, so wie später erwähnt wird.
    • (a) Wenn der Leerlaufschalter 30wir in einen Aus-Status versetzt d, dann wird eine geschätzte Drosselöffnung TVOESTI berechnet aus dem in 9 dargestellten Schätzungsdiagramm der Drosselöffnung auf Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit VA(t) und des Befehlsantriebsdrehmomentes dFC(t). Anschließend wird eine Befehlsmotordrehgeschwindigkeit NIN-COM von der in 10 gezeigten Diagrammdarstellung der CVT-Schaltung berechnet, auf Basis der geschätzten Drosselöffnung TVOESTI und der Fahrzeuggeschwindigkeit VA(t). Des Weiteren wird das Befehlsübersetzungsverhältnis DRATIO (t) erreicht durch die folgende Gleichung (22) auf Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit VA(t) und der Befehlsmotordrehgeschwindigkeit NIN-COM. DRATIO (t) = NIN-COM·2π·Rt/[60·VA(t)·Gf] (22) In dieser Gleichung ist Gf das Endübersetzungsverhältnis.
    • (b) Wenn der Leerlaufschalter 30 auf Ein geschaltet ist, das heißt, wenn der maximale Wert VSMAX der Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeugs herab gesetzt wurde durch die Betätigung des Leerlaufschalters 30, dann wird der vorherige Wert des Befehlübersetzungsverhältnisses DRATIO (t-1) als augenblickliches Befehlübersetzungsverhältnis DRATIO (t) aufrecht erhalten. Aus diesem Grunde, selbst wenn der Leerlaufschalter 30 kontinuierlich eingeschaltet ist, wird das Befehlübersetzungsverhältnis DRATIO (t) auf dem Wert gehalten, welcher genau vor dem Einschalten des Leerlaufschalter 30 eingestellt war, bis dass der Leerlaufschalter 30 ausgeschaltet wird. Das bedeutet, dass das Herunterschalten des Getriebes untersagt ist für die Zeitspanne vom Einschalten des Leerlaufschalters 30 bis zum Ausschalten des Leerlaufschalters 30.
  • Das bedeutet, wenn die eingestellte Geschwindigkeit des Geschwindigkeitsregelungssystems des Fahrzeugs herunter gesetzt wird durch die Betätigung des Leerlaufschalters 30, und anschließend durch Betätigung des Beschleunigungsschalters 40 erhöht wird, dann ist das Herunterschalten des Getriebes während dieser Zeitspanne untersagt. Aus diesem Grunde, selbst wenn die Drosselöffnung geöffnet ist, um das Fahrzeug zu beschleunigen, wird die Motorumdrehung niemals radikal unter einem solchen Übersetzungsverhältnis erhöht. Dies verhindert eine übermäßige Erzeugung von Motorengeräuschen.
  • Gemäß 1 berechnet ein Block 550 zur Berechnung der wirklichen Getriebeübersetzung eine wirkliche Getriebeübersetzung RATIO (t) (ein wirkliches Verhältnis zwischen einer Eingangsgeschwindigkeit und einer Austrittsgeschwindigkeit des CVT) gemäß der nachfolgenden Gleichung auf der Basis der Motorumdrehungsgeschwindigkeit NE(t) und der Fahrzeuggeschwindigkeit VA(t), welche erhalten wird durch das Erfassen eines Funkensignals des Motors durch den Motorgeschwindigkeitsmessfühler 80. RATIO (t) = NE(t)/[VA(t)·Gf·2π·Rt] (23)
  • Ein Block 560 gemäß 1 zur Berechnung des Befehlsmotordrehmoments berechnet ein Befehlsmotordrehmoment TECOM(t) von dem Befehlsantriebsdrehmoment dFC(t), der wirklichen Getriebeübersetzung RATIO (t), und der folgenden Gleichung (24): TECOM(t) = dFC(t)/[Gf·RATIO (t)] (24)
  • Ein Block 570 gemäß 1 zur Berechnung der Zieldrosselöffnung berechnet eine Zieldrosselöffnung TVOCOM aus der Diagrammdarstellung der Motorleistung gemäß 11, auf der Basis des Befehlsmotordrehmoments TECOM(t) und der Motordrehgeschwindigkeit NE(t), und gibt eine Zieldrosselöffnung TVOCOM an den Drosselstellantrieb 60 ab.
  • Ein Block 630 gemäß 1 zur Berechnung eines Befehlsbremsdrucks berechnet ein Motorbremsdrehmoment TECOM' während des Zustandes einer vollständig geschlossenen Drossel aus der Diagrammdarstellung der Motorleistung gemäß 11 auf der Basis der Motordrehgeschwindigkeit NE(t). Des Weiteren berechnet der Block 630 zur Berechnung des Befehlsbremsdrucks ein Befehlsbremsdruck REFPBRK(t) aus dem Motorbremsdrehmoment TECOM' bei vollständig geschlossener Drossel, Befehlsmotordrehmoment TECOM(t), und der folgenden Gleichung (25): REFPBRK(t) = (TECOM – TECOM')·Gm·Gf/{4·(2·AB·RB·μB)} (25)
  • In dieser Gleichung (25) ist Gm das Übersetzungsverhältnis des CVT 70, AB ist ein Radzylinderdruck (Zylinderdruck × Fläche), RB ist ein effektiver Radius eines Rotordisks und μB ist ein Reibungskoeffizient eines Kissens.
  • Als Nächstes wird der Einstellungsvorgang der Geschwindigkeitsregelung des Fahrzeugs erörtert werden.
  • Ein Block 620 gemäß 1 zur Entscheidung der Aufhebung der Geschwindigkeitsregelung des Fahrzeugs erhält einen Eingang der Gaspedalregelung APO, welcher erfasst wird von dem Gaspedalmessfühler 90, und vergleicht den Eingang der Gaspedalregelung APO mit einem vorher bestimmten Wert. Der vorher bestimmte Wert ist ein Eingang der Gaspedalregelung APO1, welcher einer Zieldrosselöffnung TVOCOM entspricht, welche eingegeben wurde von einem Block 570 zur Berechnung einer Zieldrosselöffnung, das heißt eine Drosselöffnung, welche der zu diesem Augenblick automatisch geregelten Fahrzeuggeschwindigkeit entspricht. Wenn der Eingang der Gaspedalregelung APO größer ist als ein vorher bestimmter Wert, das heißt, wenn eine Drosselöffnung größer wird als die Drosselöffnung, welche geregelt wird durch den Drosselstellantrieb 60 infolge der Betätigung des Fahrgaspedals, dann gibt Block 620 zur Entscheidung der Einstellung der Geschwindigkeitsregelung des Fahrzeugs ein Signal zur Einstellung der Geschwindigkeitsregelung des Fahrzeugs aus.
  • Der Block 530 zur Berechnung des Befehlsantriebsdrehmoments und der Block 570 zur Berechnung einer Zieldrosselöffnung, starten jeweils die Berechnungen als Rückmeldung auf das Signal der Aufhebung der Geschwindigkeitsregelung des Fahrzeugs, und das Getrieberegelgerät der CVT 70 schaltet den Schaltungsplan von einer Fahrt unter einem Schaltungsplan mit konstanter Geschwindigkeit zu einem Schaltungsplan mit einer normalen Fahrt. Dies bedeutet, dass das Geschwindigkeitsregelungssystem des Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung die Fahrt mit konstanter Geschwindigkeit einstellt, und die normale Fahrt entsprechend der Betätigung des Gaspedals durch den Fahrer beginnt.
  • Das Getrieberegelgerät des CVT 70 hat den Schaltungsplan der normalen Fahrt und den Schaltungsplan der Fahrt mit konstanter Geschwindigkeit gespeichert, und wenn das Geschwindigkeitsregelungssystem des Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung das Abstellen der Fahrt mit konstanter Geschwindigkeit entscheidet, dann befiehlt das Geschwindigkeitsregelungssystem dem Getrieberegelgerät des CVT 70 den Schaltplan von dem Schaltplan der Fahrt mit der konstanten Geschwindigkeit auf den Schaltplan mit der normalen Fahrt zu schalten. Der Schaltplan der normalen Fahrt hat eine hohe Verantwortungscharakteristik, so dass das Herunterschalten schnell ausgeführt wird während der Beschleunigung. Der Schaltplan der Fahrt mit konstanter Geschwindigkeit hat eine sanfte Charakteristik, welche dem Fahrer ein glattes und sanftes Gefühl vermittelt, wenn der Schaltplan vom Modus der Fahrt mit konstanter Geschwindigkeit auf den Modus der normalen Fahrt umschaltet.
  • Der Block 620 zur Entscheidung des Abstellens der Geschwindigkeitsregelung des Fahrzeugs stoppt die Ausgabe des Signals zur Einstellung der Geschwindigkeitsregelung des Fahrzeugs, wenn der Eingang der Gaspedalregelung APO wieder kleiner wird als der vorher bestimmte Wert. Des Weiteren, wenn der Eingang der Gaspedalregelung APO kleiner wird als der vorher bestimmte Wert und wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit VA(t) größer wird als der maximale Wert VSMAX der Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeugs, dann gibt der Block 620 zur Entscheidung der Einstellung der Geschwindigkeitsregelung des Fahrzeugs den Verlangsamungsbefehl an den Block 530 zur Berechnung des Befehlsantriebsdrehmoments aus.
  • Wenn die Ausgabe des Signals zum Abstellen der Geschwindigkeitsregelung des Fahrzeugs gestoppt wird, und wenn der Verlangsamungsbefehl ausgegeben wird, dann führt der Block 530 zur Berechnung des Befehlsantriebsdrehmoments im Grunde die Verlangsamungsregelung aus, entsprechend der Drosselöffnung, welche berechnet wurde durch den Block 570 zur Berechnung der Zieldrosselöffnung, um so das Befehlsgetriebedrehmoment dFC(t) zu erreichen. Wenn jedoch das Zielantriebsdrehmoment dFC(t) nur erreicht werden kann durch eine vollständige Schließung der Drossel, dann wird die Getrieberegelung weiter verwendet zusätzlich zu der Drosselregelung. In einer spezielleren Weise, in einem Zustand der Forderung nach einer solch großen Verlangsamungskraft gibt der Block 540 zur Berechnung des Befehlsübersetzungsverhältnisses das Befehlsübersetzungsverhältnis DRATIO (Befehl zum Herunterschalten) aus, ohne Rücksicht auf den Straßengradienten, wie zum Beispiel einer Fahrt über eine abfallende Straße oder über eine ebene Straße. Das CVT 70 vollführt die Regelung der Herunterschaltung entsprechend dem Befehlsübersetzungsverhältnis DRATIO, um den Mangel an Verlangsamungskraft zu kompensieren.
  • Des Weiteren, wenn das Zielantriebsdrehmoment dFC(t) nicht abgesichert ist weder durch die Drosselregelung noch durch die Getrieberegelung und wenn das Fahrzeug auf einer ebenen Straße fährt, wird der Mangel an Befehlsgetriebedrehmoment dFC(t) durch den Gebrauch der Bremse aufgebracht. Wenn das Fahrzeug jedoch auf einer Strasse mit Gefälle fährt, dann ist die Bremsregelung durch die Bremse untersagt durch die Ausgabe eines Signals zur Untersagung der Bremsregelung BP vom Block 530 zur Berechnung des Befehlsantriebsdrehmoments an einen Block 630 zur Berechnung des Befehlsbremsdruckes. Die Ursache zur Untersagung der Bremsregelung auf einer Strasse mit Gefälle ist folgende.
  • Wenn das Fahrzeug auf einer Strasse mit Gefälle mit Hilfe des Bremssystems kontinuierlich verlangsamt wird, ist es erforderlich, das Bremssystem kontinuierlich zu betätigen. Dieser kontinuierliche Bremsvorgang könnte ein Nachlassen der Bremswirkung zur Folge haben. Um aus diesem Grunde ein Nachlassen der Bremswirkung zu vermeiden, ist die Geschwindigkeitsregelung des Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung ausgelegt, um die Verlangsamung des Fahrzeugs vorzunehmen mit Hilfe der Drosselregelung und der Getrieberegelung ohne das Bremssystem zu benutzen, wenn das Fahrzeug auf einer Strasse mit Gefälle fährt.
  • Mit diesem Verfahren des Abstellens, selbst wenn die konstante Reisegeschwindigkeitsregelung wieder gestartet wird, nachdem die konstante Reisegeschwindigkeitsregelung abgestellt war als Reaktion auf die zeitweilige Beschleunigung, welche durch die Betätigung des Gaspedals verursacht worden war, wird eine größere Verlangsamung durch das Herunterschalten des Getriebes erreicht, im Vergleich zu einer Drosselregelung allein. Aus diesem Grunde wird die Umstellungszeitdauer auf die Zielgeschwindigkeit des Fahrzeugs weiter verkürzt. Des Weiteren, durch den Gebrauch eines kontinuierlich variablen Getriebes (CVT 70) für die Verlangsamung wird ein Schaltungsschock vermieden, selbst dann wenn das Fahrzeug auf einer Strasse mit Gefälle fährt. Da des Weiteren die Verlangsamung, welche durch die Getrieberegelung und die Drosselregelung gewährleistet ist, stärker ist als durch die Drosselregelung allein, und da die Getrieberegelung und die Drosselregelung ausgeführt werden, um ein sanftes Getriebedrehmoment auf Basis der Änderung der Befehlsgeschwindigkeit ΔVCOM zu erreichen, wird es möglich, das Fahrzeug sanft zu verlangsamen, während der Verlangsamungsgrad auf einem vorher bestimmtem Wert gehalten wird. Falls im Gegensatz hiezu ein normales nicht CVT automatisches Getriebe verwendet wird, wird ein Schaltschock während des Herunterschaltens erzeugt, und aus diesem Grunde, selbst wenn eine größere Verlangsamung erforderlich ist, hat das herkömmliche System, welches ein nicht CVT Getriebe verwendet, nur die Drosselregelung ausgeführt, und hat nicht die Herunterschaltregelung des Getriebes ausgeführt.
  • Durch den Gebrauch eines kontinuierlich variablen Getriebes (CVT) zusammen mit einem Geschwindigkeitsregelungssystem des Fahrzeugs wird ein sanftes Herunterschalten des Übersetzungsverhältnisses des Getriebes ermöglicht. Aus diesem Grunde, wenn das Fahrzeug verlangsamt wird zur Fortsetzung des Geschwindigkeitsregelungssystems des Fahrzeugs, wird eine Verlangsamung, welche größer ist als bei der Drosselregelung allein, sanft vollzogen.
  • Als Nächstes wird ein Verfahren zum Stoppen des Geschwindigkeitsregelungssystems des Fahrzeugs erörtert.
  • Ein Block 600 gemäß 1 zur Berechnung der Beschleunigung des Antriebrades erhält die Fahrzeuggeschwindigkeit VA(t) und berechnet eine Beschleunigung des Antriebrades αOBS(t) laut folgender Gleichung (26): αOBS(t) = [KOBS·s/(TOBS·s2 + s + KOBS)]·VA(t) (26)
  • In dieser Gleichung (26) ist KOBS eine Konstante und TOBS eine Zeitkonstante.
  • Da die Fahrzeuggeschwindigkeit VA(t) ein Wert ist, welcher aus der Umdrehungsgeschwindigkeit eines Reifens (Antriebrad) errechnet wird, entspricht der Wert der Fahrzeuggeschwindigkeit VA(t) der Umdrehungsgeschwindigkeit des Antriebrades. Dementsprechend ist die Beschleunigung des Antriebrades αOBS(t) eine Änderung (Beschleunigung des Antriebrades) der Fahrzeuggeschwindigkeit, welche durch die Geschwindigkeit des Antriebrades VA(t) erhalten wird.
  • Ein Block 610 zum Entscheiden eines Stoppens der Geschwindigkeitsregelung des Fahrzeugs vergleicht die Beschleunigung des Antriebrades αOBS(t), welche berechnet wurde vom Block 600 zur Berechnung des Antriebsdrehmoments mit einer vorher festgesetzten Grenze der Beschleunigung α, welche der Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit entspricht, wie zum Beispiel 0,2 G. Wenn die Beschleunigung des Antriebrades αOBS(t) größer wird als die Grenze der Beschleunigung α, dann gibt Block 610 zum Entscheiden eines Stoppens der Geschwindigkeitsregelung des Fahrzeugs das Signal zum Stoppen der Geschwindigkeitsregelung des Fahrzeugs an Block 530 weiter zur Berechnung des Befehlsantriebsdrehmoments und an Block 570 weiter zur Berechnung der Zieldrosselöffnung, aus. Als Antwort auf das Signal des Stoppens der Geschwindigkeitsregelung des Fahrzeugs starten Block 530 zur Berechnung des Befehlsantriebsdrehmoments und Block 570 zur Berechnung der Zieldrosselöffnung jeweils die Berechnungen hiervon. Des Weiteren, wenn die Geschwindigkeitsregelung des Fahrzeugs einmal gestoppt wurde, dann wird die Geschwindigkeitsregelung des Fahrzeugs nicht gestartet, bis der Zuschaltschalter 20 wiederum betätigt wird.
  • Da das in Figur dargestellte Geschwindigkeitsregelungssystem des Fahrzeugs die Fahrzeuggeschwindigkeit bei der Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeugs regelt, basierend auf der Änderung der Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeugs ΔVCOM' welche durch Block 590 zur Bestimmung der Änderung der Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeugs festgesetzt wurde. Aus diesem Grunde, wenn das Fahrzeug normal geregelt wird, dann wird die Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit niemals größer als die Grenze der Änderung der Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeugs, wie zum Beispiel 0,06 G = 0,021 (km/h/10 ms). Dementsprechend, wenn die Beschleunigung des Antriebrades αOBS(t) größer wird als die vorher festgesetzte Grenze der Beschleunigung α, besteht die Möglichkeit, dass die Antriebräder durchdrehen. Dies bedeutet, wenn die Beschleunigung des Antriebrades αOBS(t) mit der vorher festgesetzten Grenze der Beschleunigung α verglichen wird, dann kann das Entstehen eines Durchdrehens des Fahrzeugs herausgefunden werden. Dementsprechend wird es möglich, die Entscheidung des Durchdrehens und die Entscheidung des Stoppens der Geschwindigkeitsregelung des Fahrzeugs auszuführen, durch den Empfang der Beschleunigung des Antriebrades αOBS(t) von der Ausgabe des normalen Geschwindigkeitsmessfühlers, ohne einen Beschleunigungsmessfühler in einem System zur Unterdrückung des Durchdrehens einzubauen, wie zum Beispiel ein TCS (Traction Control System) und ohne einen Unterschied zwischen der Umdrehungsgeschwindigkeit des Antriebrades und der Umdrehungsgeschwindigkeit des angetriebenen Rades ausfindig zu machen. Des Weiteren, durch Erhöhen der Änderung der Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeugs ΔVCOM wird es möglich, die Verantwortung des Systems zu der Zielgeschwindigkeit des Fahrzeugs hin zu verbessern.
  • Obschon die Ausführung gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt und in der Weise beschrieben worden ist, dass die Entscheidung zum Stoppen der Geschwindigkeitsregelung des Fahrzeugs ausgeführt wird auf der Basis des Vergleichs zwischen der Beschleunigung des Antriebrades αOBS(t) und einem vorher festgesetzten Wert, so ist die Erfindung nicht allein hierauf begrenzt, und sie kann so ausgelegt werden, dass die Entscheidung zum Stoppen genommen wird, wenn eine Differenz zwischen der Änderung der Befehlsgeschwindigkeit ΔVCOM und der Beschleunigung des Antriebrades αOBS(t) größer wird als ein vorher festgesetzter Wert.
  • Der Block 510 gemäß 1 zur Bestimmung der Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeugs entscheidet, ob VSMAX < VA, das heißt, ob die Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeugs VCOM(t) größer ist als die Fahrzeuggeschwindigkeit VA(t) und sich in Richtung der Verlangsamung hin verändert. Der Block 510 zur Bestimmung der Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeugs setzt die Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeugs VCOM(t) auf VA(t) fest oder auf eine vorher festgesetzte Geschwindigkeit des Fahrzeugs, welche kleiner als die Fahrzeuggeschwindigkeit VA(t) ist, wie zum Beispiel auf eine Geschwindigkeit, die erreicht wird durch die Subtraktion von 5 km/h von der Fahrzeuggeschwindigkeit VA(t), und er setzt die Startwerte der Integratoren C2(s) und C1(s) auf die Fahrzeuggeschwindigkeit VA(t) fest, so dass der Ausgang der Gleichung C2(s)·VA(t) – C1(s)·dFC(t) = dV(t) gleich Null gesetzt wird. Als Resultat dieser Einstellungen werden die Ausgänge C1(s) und C2(s) gleich VA(t), und aus diesem Grunde wird die geschätzte Störgröße dV(t) gleich Null. Des Weiteren wird diese Regelung ausgeführt, wenn die Änderung ΔVCOM, welche eine ändernde Größe der Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeugs VCOM(t) ist, größer ist in der Richtung der Verlangsamung als die vorher festgesetzte Verlangsamung, wie zum Beispiel 0,06 G. Mit dieser Anordnung wird es möglich, eine unnötige Initialisierung der Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeugs (VA(t) → VCOM(t)) und eine Initialisierung der Integratoren zu erleichtern, und den Schock durch die Verlangsamung zu mindern.
  • Des Weiteren, wenn die Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeugs (Befehlsregelungswert zu jedem Zeitpunkt, bis die wirkliche Fahrzeuggeschwindigkeit die Zielgeschwindigkeit des Fahrzeugs erreicht), größer ist als die wirkliche Fahrzeuggeschwindigkeit und wenn die Änderung der Zeitdauer (Änderungsgröße) der Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeugs in die Richtung der Verlangsamung hin gerichtet ist, dann konvergiert die wirkliche Fahrzeuggeschwindigkeit schnell zu der Zielgeschwindigkeit des Fahrzeugs hin, durch Ändern der Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeugs auf die wirkliche Fahrzeuggeschwindigkeit hin oder die vorher bestimmte Geschwindigkeit, welche kleiner ist als die wirkliche Fahrzeuggeschwindigkeit. Des Weiteren ist es möglich, die fortdauernde Leistung der Regelung durch Initialisierung durch den Block 530 zur Berechnung des Befehlsantriebsdrehmoments von dem Gebrauch der wirklichen Fahrzeuggeschwindigkeit oder einer Geschwindigkeit, welche kleiner ist als die wirkliche Fahrzeuggeschwindigkeit, fernzuhalten.
  • Wenn des Weiteren die Geschwindigkeitsregelung des Fahrzeugs ausgelegt ist, um eine Regelung durchzuführen, damit eine wirklicher Zwischen-Fahrzeug-Abstand näher an einen angepeilten Zwischen-Fahrzeug-Abstand herangebracht wird, um so eine Fahrzeugfahrt auszuführen, während ein angepeilter Zwischen-Fahrzeug-Abstand beibehalten wird, welcher von dem Fahrer mit Bezug auf ein vor ihm fahrendes Fahrzeug festgesetzt wurde, dann ist das Geschwindigkeitsregelungssystem des Fahrzeugs so ausgelegt, dass es eine Befehlsgeschwindigkeit aufbaut, um den angepeilten Zwischen-Fahrzeug-Abstand beizubehalten. Wenn in dieser Situation der wirkliche Zwischen-Fahrzeug-Abstand geringer ist als ein vorher festgesetzter Abstand, und wenn die Änderung der Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeugs ΔVCOM größer ist als der vorher festgesetzte Wert, (0,06 G) in die Richtung der Verlangsamung, dann werden die Änderung (VA → VCOM) der Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeugs VCOM und die Initialisierung des Blocks 530 zur Berechnung des Befehlsantriebsdrehmoments (besonders, der Integrator) eingeleitet. Mit dieser Anordnung wird es möglich, einen Zwischen-Fahrzeug-Abstand schnell zu dem angepeilten Zwischen-Fahrzeug-Abstand konvergieren zu lassen. Dementsprechend wird die übertriebene Annäherung an das vorher fahrende Fahrzeug vermieden und die Fortsetzung der Regelung wird aufrechterhalten. Des Weiteren verkleinert die Abnahme der unnötigen Initialisierung (VA(t) → VCOM(t) und der Initialisierung der Integratoren) die Erzeugung des Schocks des Herunterschaltens.
  • Obwohl die Erfindung vorher erläutert worden ist unter Bezugnahme auf eine bestimmte Ausführung gemäß der Erfindung, ist die Erfindung nicht auf die oben erläuterten Ausführungen begrenzt. Änderungen und Variationen der vorher erläuterten Ausführung werden jenen, die sich auf diesem Gebiete auskennen, mit dem vorher Gelehrten, einleuchten. Das Ziel der Erfindung wird unter Bezugnahme auf die folgenden Ansprüche bestimmt.

Claims (10)

  1. Geschwindigkeitsregelungssystem für ein Fahrzeug, welches beinhaltet: eine Einrichtung (10, 100, 581, 582) zur Erfassung der lateralen Beschleunigung (YG) des Fahrzeugs; eine Einrichtung zur Erfassung der Geschwindigkeit (VA) des Fahrzeugs; eine Einrichtung (20, 30, 40, 520) zur Einstellung einer Zielgeschwindigkeit (VSmax) des Fahrzeugs; ein Antriebssystem zur Erzeugung einer Antriebskraft des Fahrzeugs, wobei das Antriebssystem vorzugsweise ein Motorsystem mit einem kontinuierlich veränderlichen Getriebe (CVT) und mit einem Bremssystem umfasst; und eine Regelungseinrichtung (510, 530, 540, 560, 570, 583, 590, 630), welche verbunden ist mit der Einrichtung zur Erfassung der lateralen Beschleunigung, der Einrichtung zur Erfassung der Geschwindigkeit, und der Einrichtung zur Einstellung der Zielgeschwindigkeit des Fahrzeugs, wobei die Regelungseinrichtung folgende Funktionen aufweist: das Errechnen einer Befehlsgeschwindigkeit (VCOM) des Fahrzeugs auf der Basis der erfassten Geschwindigkeit (VA) des Fahrzeugs, der Zielgeschwindigkeit (VSmax) des Fahrzeugs; einer Änderung der Befehlsgeschwindigkeit (ΔVCOM) des Fahrzeugs und einer Korrekturgröße (VSUB), und das Steuern eines Antriebssystems, um die erfasste Geschwindigkeit (VA) des Fahrzeugs näher an die Befehlsgeschwindigkeit (VCOM) des Fahrzeugs heran zu bringen; dadurch gekennzeichnet, dass: die Regelungseinrichtung die Korrekturgröße (VSUB) von der Summe der erfassten Geschwindigkeit (VA) des Fahrzeugs und der Änderung der Befehlsgeschwindigkeit (ΔVCOM) des Fahrzeugs subtrahiert; und die Regelungseinrichtung die Korrekturgröße (VSUB) auf der Basis der lateralen Beschleunigung (YG) und der erfassten Geschwindigkeit (VA) des Fahrzeugs in einer solchen Weise berechnet, dass die Korrekturgröße (VSUB) in dem Maße größer wird, wie die laterale Beschleunigung (YG) zunimmt, und die Korrekturgröße in dem Maße kleiner wird, wie die erfasste Geschwindigkeit des Fahrzeugs (VA) zunimmt.
  2. Geschwindigkeitsregelungssystem für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 1, wobei die Regelungseinrichtung feststellt, ob das Fahrzeug sich in einer Kurvenfahrt bewegt, und eine Änderung der Befehlsgeschwindigkeit (ΔVCOM) des Fahrzeugs zu dem Zeitpunkt bestimmt, nachdem die Kurvenfahrt beendet ist, dies auf der Basis entweder von einer erfassten „kurve-beendeten" Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu dem Zeitpunkt, wo die Kurvenfahrt beendet ist, oder von einer „Start-Ende" Abweichung zwischen der erfassten Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu dem Zeitpunkt, wo das Fahrzeug die Kurvenfahrt beginnt, und der erfassten Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu dem Zeitpunkt, wo die Kurvenfahrt beendet ist.
  3. Geschwindigkeitsregelungssystem für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 2, wobei das Regelungssystem bestimmt, dass die Kurvenfahrt beendet ist, wenn die Korrekturgröße (VSUB) auf Null zurückkehrt, nachdem die Korrekturgröße einen von Null verschiedenen Wert angenommen hat.
  4. Geschwindigkeitsregelungssystem für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 2, wobei die Regelungseinrichtung die Änderung der Befehlsgeschwindigkeit (ΔVCOM) des Fahrzeugs aus einer in dem Regelungssystem gespeicherten Karte und dem absoluten Wert einer Abweichung zwischen der erfassten Geschwindigkeit (VA) des Fahrzeugs und einem maximalen Wert der Zielgeschwindigkeit (VSmax) des Fahrzeugs berechnet.
  5. Geschwindigkeitsregelungssystem für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 4, wobei die Karte die Eigenschaften besitzt, dass die Änderung (ΔVCOM) des Fahrzeugs entsprechend der Zunahme des absoluten Wertes vergrößert wird, wenn der absolute Wert sich innerhalb eines Zwischenbereiches befindet, dass die Änderung (ΔVCOM) auf einen ersten Festwert eingestellt wird, welcher gleich ist mit einem maximalen Wert der Änderung in dem Zwischenbereich, wenn der absolute Wert größer ist als ein maximaler Wert des absoluten Wertes in dem Zwischenbereich, und dass die Änderung (ΔVCOM) auf einen zweiten Festwert eingestellt wird, welcher gleich ist mit einem minimalen Wert der Änderung in dem Zwischenbereich, wenn der absolute Wert kleiner ist als ein minimaler Wert des absoluten Wertes in dem Zwischenbereich.
  6. Geschwindigkeitsregelungssystem für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 1, wobei die Regelungseinrichtung die Befehlsgeschwindigkeit (VCOM) des Fahrzeugs an vorher bestimmten Zeitzyklen berechnet.
  7. Geschwindigkeitsregelungssystem für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 1, wobei die Regelungseinrichtung ein Teilelement zur Bestimmung der Änderung der Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeugs enthält, welches die Änderung der Befehlsgeschwindigkeit (ΔVCOM) des Fahrzeugs auf der Basis der wirklich erfassten Geschwindigkeit (VA) des Fahrzeugs und der Zielgeschwindigkeit (VSmax) des Fahrzeugs berechnet; und wobei das Teilelement zur Bestimmung der Änderung der Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeugs die Änderung der Befehlsgeschwindigkeit (ΔVCOM) des Fahrzeugs zu dem Zeitpunkt bestimmt, nachdem die Kurvenfahrt beendet ist, dies auf der Basis entweder von der erfassten Geschwindigkeit (VA) des Fahrzeugs zu dem Zeitpunkt, wo die Kurvenfahrt beendet ist, oder von einer ,Start-Ende' Abweichung zwischen der erfassten Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu dem Zeitpunkt, wo das Fahrzeug die Kurvenfahrt beginnt, und der erfassten Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu dem Zeitpunkt, wo die Kurvenfahrt beendet ist, anstelle der Berechnung auf der Basis der wirklich erfassten Geschwindigkeit des Fahrzeugs und der Zielgeschwindigkeit des Fahrzeugs.
  8. Geschwindigkeitsregelungssystem für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 7, wobei das Teilelement zur Bestimmung der Änderung der Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeugs die Änderung der Befehlsgeschwindigkeit (ΔVCOM) des Fahrzeugs zu dem Zeitpunkt bestimmt, wo die Kurvenfahrt beendet ist, dies aus der wirklichen Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu dem Zeitpunkt der Beendigung der Kurvenfahrt und aus einer Eigenschaft, gemäß welcher die Änderung der Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeugs in dem Maße kleiner wird, wie die wirkliche Geschwindigkeit des Fahrzeugs abnimmt.
  9. Geschwindigkeitsregelungssystem für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 8, wobei das Teilelement zur Bestimmung der Änderung der Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeugs die Änderung der Befehlsgeschwindigkeit (ΔVCOM) des Fahrzeugs zu dem Zeitpunkt bestimmt, wo die Kurvenfahrt beendet ist, dies aus einer Abweichung zwischen der wirklichen Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu dem Zeitpunkt des Beginns der Kurvenfahrt und der wirklichen Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu dem Zeitpunkt der Beendigung der Kurvenfahrt, in Übereinstimmung mit einer Eigenschaft, dass die Änderung der Befehlsgeschwindigkeit des Fahrzeugs in dem Maße größer wird, wie die wirkliche Geschwindigkeit des Fahrzeugs zunimmt.
  10. Verfahren zur Geschwindigkeitsregelung für ein Fahrzeug, welches umfasst: die Erfassung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs (VA); die Erfassung der lateralen Beschleunigung (YG); das Errechnen der Befehlsgeschwindigkeit (VCOM) auf der Basis der erfassten Geschwindigkeit (VA) des Fahrzeugs, einer Zielgeschwindigkeit (VSmax) des Fahrzeugs, einer vorher bestimmten Änderung der Befehlsgeschwindigkeit (ΔVCOM) des Fahrzeugs und einer Korrekturgröße (VSUB); und das Steuern eines Antriebsystems, um die erfasste Geschwindigkeit (VA) des Fahrzeugs näher an die Befehlsgeschwindigkeit (VCOM) des Fahrzeugs heran zu bringen; gekennzeichnet durch: ein Subtrahieren der Korrekturgröße (VSUB) von der Summe der erfassten Geschwindigkeit (VA) des Fahrzeugs und der Änderung der Befehlsgeschwindigkeit (ΔVCOM) des Fahrzeugs; und das Berechnen der Korrekturgröße (VSUB) auf der Basis der lateralen Beschleunigung (YG) und der erfassten Geschwindigkeit (VA) des Fahrzeugs in der Weise, dass die Korrekturgröße (VSUB) in dem Maße größer wird, wie die laterale Beschleunigung (YG) zunimmt und die Korrekturgröße in dem Maße kleiner wird, wie die erfasste Geschwindigkeit (VA) des Fahrzeugs zunimmt.
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