DE102004058224A1

DE102004058224A1 - Verzögerungssteuervorrichtung und Verzögerungssteuerverfahren für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE102004058224A1
Application number: DE102004058224A
Authority: DE
Inventors: Kazuyuki Toyota Shiiba; Kunihiro Toyota Iwatsuki
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2003-12-05
Filing date: 2004-12-02
Publication date: 2005-07-21
Also published as: FR2863214B1; JP2005164010A; US7400964B2; KR20050054855A; CN1624360A; US20050125137A1; FR2863214A1; KR100582489B1

Abstract

In einem Verzögerungssteuerungsverfahren für ein Fahrzeug, durch das eine Verzögerungssteuerung des Fahrzeugs auf der Grundlage des Abstands zwischen dem Fahrzeug und einem vor dem Fahrzeug befindlichen Hindernis, einschließlich eines vorausfahrenden Fahrzeugs, durchgeführt wird, wird auf der Grundlage des Abstands eine Sollverzögerung ermittelt, mit der das Fahrzeug zu verzögern ist; ein Gang oder eine Übersetzung, der bzw. die das Fahrzeug mit einer Verzögerung beaufschlägt, die auf oder unter der Sollverzögerung liegt, als Gang oder Übersetzung eines Getriebes (10) des Fahrzeugs für die Schaltung gewählt und eine Verzögerungssteuerung durch Betätigung eines Bremssystems (200), das das Fahrzeug mit einer Bremskraft beaufschlägt, und eine Schaltung, die das Getriebe (10) des Fahrzeugs in einen kleineren Gang oder in eine kleinere Übersetzung schaltet, ausgeführt.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Technisches Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Verzögerungssteuervorrichtung und ein Verzögerungssteuerverfahren für ein Fahrzeug. Die Erfindung betrifft im Besonderen eine Verzögerungssteuervorrichtung und ein Verzögerungssteuerverfahren für ein Fahrzeug zur Steuerung der Verzögerung des Fahrzeugs durch eine Betätigung eines Bremssystems, das das Fahrzeug mit einer Bremskraft beaufschlägt, und eine Schaltung, die ein automatisches Getriebe in einen kleineren Gang oder in eine kleinere Übersetzung schaltet.

Bekannt ist eine Verzögerungssteuerung, die eine Herunterschaltung eines automatischen Getriebes und eine Betätigung eines Bremssystems in der Weise durchführt, dass der Abstand zwischen einem Host-Fahrzeug und einem vorausfahrenden Fahrzeug nicht auf oder unter einen vorgegebenen Wert fällt. In der JP 2001-30792 A ist eine Technologie offenbart, bei der, wenn sich eine Sollverzögerung durch ein vollständiges Schließen der Drosselklappe und eine Herunterschaltung allein nicht erhalten lässt, die Sollverzögerung dadurch erzielt wird, dass die Drosselklappe vollständig geschlossen und eine automatische Bremse betätigt wird, ohne eine Herunterschaltung durchzuführen, was den Fahrkomfort verbessert, da ein durch die Herunterschaltung bewirkten Schaltruck vermieden wird. Wenn die Sollverzögerung über einer vorgegebenen Verzögerung liegt, wird dies als ein Notfall betrachtet, so dass die Verzögerungssteuerung gleichzeitig die Drosselklappe vollständig schließt, eine Herunterschaltung ausführt und die automatische Bremse betätigt. (Wenn in der Beschreibung von der Verzögerung die Rede ist, gilt diese als hoch, wenn der Absolutwert der Verzögerung groß ist, und als niedrig, wenn der Absolutwert der Verzögerung klein ist.)

In dem Patent Nr. 3123384 wird eine Verzögerungssteuerung im Wege einer Herunterschaltung eines Getriebes (d.h. eine Herunterschaltungsverzögerungssteuerung) offenbart, die ausgeführt wird, wenn der Fahrzeugzwischenabstand klein ist. Gemäß dieser Technologie wird, wenn der Fahrzeugzwischenabstand (nachstehend auch als "Fahrzeugabstand" bezeichnet) noch kleiner wird, eine Verzögerungssteuerung durch ein Abbremsen der Räder (d.h. eine Bremsverzögerungssteuerung) gemeinsam mit der Herunterschaltungsverzögerungssteuerung ausgeführt. Wenn diese Bremsverzögerungssteuerung innerhalb einer vorgegebenen Dauer nach Beginn der Herunterschaltungsverzögerungssteuerung eingeleitet wird, wird jedoch die Herunterschaltungsverzögerungssteuerung durch eine Abbrucheinrichtung abgebrochen. Im Ergebnis wird eine Verzögerungssteuerung allein durch ein Bremsen der Räder ausgeführt, so dass der Fahrer kein unbehagliches Gefühl erhält und ein gutes Fahrverhalten erzielt werden kann.

Die Verzögerungssteuerung hat Vor- und Nachteile sowohl was die Schaltungssteuerung betrifft, die das Getriebe in einen kleineren Gang schaltet, wie auch was die Bremsensteuerung betrifft, die das Bremssystem betätigt. Eine Schaltsteuerung ist dahingehend von Vorteil, dass die Motorbremskraft stetig zunimmt. Ein Nachteil der Schaltungs steuerung besteht andererseits darin, dass das Ansprechverhalten und die Steuerbarkeit schlecht sind. Im Vergleich dazu hat die Bremsensteuerung den Vorteil, dass sie ein gutes Ansprechverhalten und eine gute Steuerbarkeit bietet. Der Nachteil der Bremsensteuerung liegt jedoch darin, dass die Bremsen im Hinblick auf die Lebensdauer und Zuverlässigkeit nicht über einen längeren Zeitraum durchgehend betätigt werden können.

Die in der JP 2001-30792 A offenbarte Technologie führt eine Herunterschaltung und eine Bremsensteuerung gleichzeitig nur in Notfällen aus, da dies das Fahrverhalten nachteilig beeinflusst. Die in dem Patent Nr. 3123384 offenbarte Technologie bricht die Verzögerungssteuerung im Wege einer Herunterschaltung ab, wenn die Bremsensteuerung beginnt.

Keine der vorstehend beschriebenen Technologien führt eine Herunterschaltung und eine Bremsensteuerung gleichzeitig und aktiv aus und vereint damit sämtliche Vorteile (das gute Ansprechverhalten und die gute Beherrschbarkeit der Bremsensteuerung wie auch die stetige Zunahme der Motorbremskraft der Herunterschaltung), die sich aus der gleichzeitigen Ausführung der Herunterschaltung und der Bremsensteuerung ergeben würden. Um die Vorteile aus der Schaltungssteuerung und der Bremsensteuerung vollständig zu erhalten, wäre es daher von Vorteil, eine Verzögerungssteuerung durchzuführen, die eine Schaltungssteuerung und eine Bremsensteuerung gleichzeitig ausführt, dem Fahrer aber kein unbehagliches Gefühl vermittelt.

KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Angesichts der vorstehend geschilderten Probleme sieht diese Erfindung somit eine Verzögerungssteuervorrichtung für ein Fahrzeug vor, die eine Verzögerungssteuerung auf Seiten des Fahrzeugs durchführt, die die Vorteile aus der Steuerung eines Bremssystems, die das Fahrzeug mit einer Bremskraft beaufschlägt, mit den Vorteilen aus einer Schaltungssteuerung vereint, die ein automatisches Getriebe in einen kleineren Gang oder in eine kleinere Übersetzung schaltet.
Ein Aspekt der Erfindung betrifft somit eine Verzögerungssteuervorrichtung für ein Fahrzeug, zur Durchführung einer Verzögerungssteuerung des Fahrzeugs auf der Grundlage des Abstands zwischen dem Fahrzeug und einem vor dem Fahrzeugs befindlichen Hindernis, einschließlich eines vorausfahrenden Fahrzeugs. Diese Verzögerungssteuervorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Verzögerungssteuerung durch Betätigung eines Bremssystems, das das Fahrzeug mit einer Bremskraft beaufschlägt, und eine Schaltung, die ein Getriebe des Fahrzeugs in einen kleineren Gang oder in eine kleinere Übersetzung schaltet, ausgeführt wird und die Verzögerungssteuervorrichtung einen Sollverzögerungsbestimmungsabschnitt aufweist, die auf der Grundlage des Abstands eine Sollverzögerung ermittelt, mit der das Fahrzeug zu verzögern ist, und einen Gang-/Übersetzungswählabschnitt, der einen Gang oder eine Übersetzung, der bzw. die das Fahrzeug mit einer Verzögerung beaufschlägt, die auf oder unter der Sollverzögerung liegt, als den Gang oder die Übersetzung des Getriebes für die Schaltung wählt. (Zu beachten gilt: der Grad der Verzögerung, auf den hier und in der Beschreibung Bezug genommen wird, bezieht sich auf die Größe des Absolutwerts der Verzögerung.)
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verzögerungssteuerungsverfahren für ein Fahrzeug, zur Durchführung einer Verzögerungssteuerung des Fahrzeugs auf der Grundlage des Abstand zwischen dem Fahrzeug und einem vor dem Fahrzeug befindlichen Hindernis, einschließlich eines vorausfahrenden Fahrzeugs. Das Verzögerungssteuerungsverfahren umfasst die Schritte: Ermitteln einer Sollverzögerung, mit der das Fahrzeug zu verzögern ist, auf der Grundlage des Abstands; Wählen eines Gangs oder einer Übersetzung, der bzw. die das Fahrzeug mit einer Verzögerung beaufschlägt, die auf oder unter der Sollverzögerung liegt, als den Gang oder die Übersetzung des Fahrzeuggetriebes für eine Schaltung; und Ausführen einer Verzögerungssteuerung durch Betätigung eines Bremssystem, das das Fahrzeug mit einer Bremskraft beaufschlägt, und eine Schaltung, die das Getriebe des Fahrzeugs in einen kleineren Gang oder in eine kleinere Übersetzung schaltet.
Gemäß der vorstehend beschriebenen Verzögerungssteuervorrichtung und dem vorstehend beschriebenen Verzögerungssteuerverfahren für ein Fahrzeug wird, da ein Gang oder eine Übersetzung, der bzw. die das Fahrzeug mit einer Verzögerung beaufschlägt, die auf oder unter der Sollverzögerung liegt, als der Gang oder die Übersetzung des Fahrzeuggetriebes für die Schaltung gewählt wird, die Verzögerung nicht allzu hoch, so dass der Fahrer auch dann es nicht als unangenehm empfindet, wenn die Verzögerung durch die Betätigung des Bremssystems und die Schaltung durchgeführt wird. Des Weiteren wird gemäß dieser Erfindung, da ein Gang oder eine Übersetzung, die das Fahrzeug mit einer Verzögerung beaufschlägt, die auf oder unter der Sollverzögerung liegt, als der Gang oder die Übersetzung des Getriebes für die Schaltung gewählt wird, die Motorbremse auch dann noch wirksam bleiben, wenn der Abstand und die relative Fahrge schwindigkeit und dergleichen auf ober über den jeweiligen Sollwerten liegen, so dass die Betätigung des Bremssystems beendet wird. Im Ergebnis kann eine Änderung des Abstands klein gehalten werden.
Bei der Verzögerungssteuerung gemäß der vorstehend beschriebenen Verzögerungssteuervorrichtung und dem vorstehend beschriebenen Verzögerungssteuerverfahren für ein Fahrzeug können die Betätigung des Bremssystems (d.h. die Bremsensteuerung) und die Schaltung (d.h. die Schaltungssteuerung) gleichzeitig in Kooperation miteinander ausgeführt werden. Die Verzögerung bezieht sich hier auf den Grad (den Betrag) der Fahrzeugverzögerung dargestellt durch die Verzögerung oder das Verzögerungsmoment. Die Sollverzögerung kann sowohl eine maximale Sollverzögerung, die zu Beginn der Verzögerungssteuerung ermittelt wird, wie auch eine Sollverzögerung, die in Echtzeit ermittelt wird, wenn die Istverzögerung des Fahrzeugs im Wesentlichen mit der Sollverzögerung übereinstimmt, beinhalten. Der gewählte Gang oder die gewählte Übersetzung kann ein Gang bzw. eine Übersetzung sein, der bzw. die das Fahrzeug mit einer Verzögerung beaufschlägt, die höher ist als die Verzögerung, die durch den Gang oder die Übersetzung während der Verzögerungssteuerung bewirkt wird, und auf oder unter der maximalen Sollverzögerung liegt. Das Bremssystem wird im Wesentlichen gleichzeitig mit der Schaltung in den gewählten Gang oder in die gewählte Übersetzung in der Weise betätigt, dass die Istverzögerung des Fahrzeugs im Wesentlichen mit der Sollverzögerung übereinstimmt.
Weiter wird bei der Verzögerungssteuervorrichtung und dem Verzögerungssteuerverfahren für ein Fahrzeug der Gang oder die Übersetzung vorzugsweise unter Berücksichtigung des Fahrzeugumfelds gewählt, das den Straßengradienten, den Straßenverlauf und/oder die Straßenglätte der Fahrbahn einer Straße, auf der das Fahrzeug fährt, umfasst.
Im Ergebnis kann der Gang oder die Übersetzung, der bzw. die eine angemessene Verzögerung erzeugen, gewählt werden, so dass der Fahrer kein Gefühl des Unbehagens bekommt.
Des Weiteren wird bei der Verzögerungssteuervorrichtung und dem Verzögerungssteuerverfahren für ein Fahrzeug die Betätigung des Bremssystems vorzugsweise auf der Grundlage der Istverzögerung des Fahrzeugs und der durch die Schaltung in den gewählten Gang oder in die gewählte Übersetzung auf das Fahrzeug wirkenden Verzögerung beendet.
Bei der Verzögerungssteuervorrichtung und dem Verzögerungssteuerverfahren für ein Fahrzeug kann die Betätigung des Bremssystems beendet werden, wenn die Istverzögerung des Fahrzeugs im Wesentlichen mit der durch die Schaltung in den gewählten Gang oder in die gewählte Übersetzung auf das Fahrzeug wirkenden Verzögerung übereinstimmt. Des Weiteren kann bei der Verzögerungssteuerung die Betätigungszeit des Bremssystems verkürzt werden, was zu einer längeren Lebensdauer des Bremssystems führt. Durch Ausführung der Steuerung des Bremssystems gemeinsam mit der Schaltung kann die Istverzögerung des Fahrzeugs im Wesentlichen in Einklang mit der Sollverzögerung gebracht werden. Daher kann die Betätigung des Bremssystems beendet werden, wenn die in Echtzeit ermittelte Sollverzögerung im Wesentlichen mit der durch die Schaltung in den gewählten Gang oder in die gewählte Übersetzung auf das Fahrzeug wirkenden Verzögerung übereinstimmt.
Weiter wird bei der Verzögerungssteuervorrichtung und dem Verzögerungssteuerverfahren für ein Fahrzeug die Schaltung vorzugsweise dann beendet, wenn das Gaspedal betätigt wird oder der Abstand auf oder über einem vorgegebenen Wert liegt.
Gemäß der vorstehend beschriebenen Verzögerungssteuervorrichtung und dem vorstehend beschriebenen Verzögerungssteuerverfahren für ein Fahrzeug kann die Schaltung nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitdauer nach Betätigung des Gaspedals beendet werden. Die Schaltung kann auch dann beendet werden, wenn nach Beendigung der Steuerung des Bremssystems das Gaspedal betätigt wird oder der Abstand auf oder über einem vorgegebenen Wert liegt.
Des Weiteren wird bei der Verzögerungssteuervorrichtung und dem Verzögerungssteuerverfahren für ein Fahrzeug vorzugsweise eine Gangsollverzögerung als eine durch die Schaltung auf das Fahrzeug aufzubringende Verzögerung ermittelt unter Bezugnahme auf ein Kennfeld auf der Grundlage der Zeit zwischen dem Objekt und dem Fahrzeug, die berechnet wird, indem der Abstand zwischen dem Objekt und dem Fahrzeug durch die Fahrgeschwindigkeit geteilt wird, und der relativen Geschwindigkeit zwischen dem Objekt und dem Fahrzeug, oder im Wege einer Berechnung unter Einbeziehung der Sollverzögerung, und der Gang oder die Übersetzung auf der Grundlage der Gangsollverzögerung gewählt. Dabei kann die Gangsollverzögerung in Abhängigkeit von dem Straßengradienten, dem Straßenverlauf und/oder der Straßenglätte der Fahrbahn korrigiert werden.
Gemäß der vorstehend beschriebenen Verzögerungssteuervorrichtung und dem vorstehend beschriebenen Verzögerungssteuerverfahren für ein Fahrzeug kann die Gangsollverzöge rung auf einen Wert eingestellt werden, der über der Verzögerung liegt, die durch den Gang oder die Übersetzung während der Verzögerungssteuerung auf das Fahrzeug wirkt, aber auf oder unter der Sollverzögerung liegt. Die Gangsollverzögerung lässt sich als das Produkt aus der Sollverzögerung und einem Koeffizienten größer als 0 aber gleich oder kleiner als 1 erhalten. Weiterhin lässt sich die Gangsollverzögerung über folgenden Ausdruck erhalten: (Sollverzögerung – Verögerung, die durch den Gang oder die Übersetzung während der Verzögerungssteuerung auf das Fahrzeug wirkt) × Koeffizient + Verzögerung, die durch den Gang oder die Übersetzung während der Verzögerungssteuerung auf das Fahrzeug wirkt. Der Koeffizient kann auf der Grundlage der Geschwindigkeit des Fahrzeugs und des gewählten Gangs oder der gewählten Übersetzung verschieden bestimmt werden.
Wenn die Gangsollverzögerung in Abhängigkeit von dem Straßengradienten, dem Straßenverlauf und/oder der Straßenglätte der Fahrbahn korrigiert wird, wird eine Verzögerung erhalten, die das Fahrzeugumfeld berücksichtigt, wodurch eine weichere Verzögerung erzielt werden kann.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorgenannten Gegenstände, Merkmale, Vorteile sowie die technische und gewerbliche Bedeutung dieser Erfindung werden aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen der Erfindung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen verständlicher, in denen:
1A ein Ablaufschema ist, das einen ersten Teil des Betriebs einer Verzögerungssteuervorrichtung für ein Fahr zeug gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht;
1B ein Ablaufschema ist, das einen zweiten Teil des Betriebs einer Verzögerungssteuervorrichtung für ein Fahrzeug gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht;
2 ein Blockschema ist, das eine Verzögerungssteuervorrichtung für ein Fahrzeug gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung schematisch zeigt;
3 eine Prinzipdarstellung eines automatischen Getriebes der Verzögerungssteuervorrichtung für ein Fahrzeug gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ist;
4 eine Tabelle ist, die die Betätigungs-/Freigabekombinationen des in 3 gezeigten automatischen Getriebes der Verzögerungssteuervorrichtung für ein Fahrzeug zeigt;
5 ein Sollverzögerungskennfeld der Verzögerungssteuervorrichtung für ein Fahrzeug gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ist;
6 ein Gangsollverzögerung der Verzögerungssteuervorrichtung für ein Fahrzeug gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ist;
7 eine Darstellung ist, die eine in Abhängigkeit von der Ausgangswellendrehzahl und dem Gang der Verzögerungssteuervorrichtung für ein Fahrzeug gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung bewirkte Verzögerung zeigt;
8 eine Darstellung ist, die die Beziehung zwischen der Gangsollverzögerung, der momentanen Gangverzögerung und der maximalen Sollverzögerung der Verzögerungssteuervorrichtung für ein Fahrzeug gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung zeigt;
9 eine graphische Darstellung ist, die die Verzögerung in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit in Abhängigkeit vom Gang der Verzögerungssteuervorrichtung für ein Fahrzeug gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht;
10 ein Zeitdiagramm ist, das den Betrieb der Verzögerungssteuervorrichtung für ein Fahrzeug gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht;
11 ein Blockschema ist, das eine Steuerschaltung einer Verzögerungssteuervorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einer zweiten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung schematisch zeigt;
12 ein Blockschema, das eine Steuerschaltung einer Verzögerungssteuervorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einer dritten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung schematisch zeigt;
13 ein Diagramm ist, das ein Diagramm ist, das Korrekturgrößen für die Verzögerung in Abhängigkeit von der Kurvengröße und der Ausgangswellendrehzahl der Verzöge rungssteuervorrichtung für ein Fahrzeug gemäß der dritten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung zeigt; und
14 ein Diagramm ist, das Korrekturgröße für die Verzögerung in Abhängigkeit vom Fahrbahnreibungsbeiwert μ und der Ausgangswellendrehzahl einer Verzögerungssteuervorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einer vierten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung zeigt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
In der nachfolgenden Beschreibung und den begleitenden Zeichnungen wird die vorliegende Erfindung anhand beispielhafter Ausführungsformen ausführlich dargestellt.
Bezugnehmend auf die 1A bis 10 wird im Folgenden eine erste beispielhafte Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Diese beispielhafte Ausführungsform betrifft eine Verzögerungssteuervorrichtung für ein Fahrzeug, die eine kooperative Steuerung einer Bremse (d.h. eines Bremssystems) und eines automatischen Getriebes ausführt.
Diese beispielhafte Ausführungsform sieht eine Verzögerungssteuerung vor, die die Vorteile des guten Ansprechverhaltens und der guten Steuerbarkeit, wie sie die Bremsen durch die Ausführung der Bremsensteuerung (automatischen Bremsensteuerung) bieten, wie auch den Vorteil einer verstärkten Motorbremsung, den eine Herunterschaltung durch Ausführung einer Schaltungssteuerung (Herunterschaltungssteuerung durch ein automatisches Getriebe) bietet, vorsieht, wenn auf der Grundlage von Fahrzeugabstandsinformationen erfasst wird, dass der Abstand zwischen Fahrzeugen auf oder unter einem vorgegebenen Wert liegt.
Was den Aufbau dieser beispielhaften Ausführungsform betrifft, so wird unterstellt, dass eine Einrichtung zum Messen des Abstands zwischen einem Host-Fahrzeug und einem vorausfahrenden Fahrzeug und eine Verzögerungssteuervorrichtung, die auf der Grundlage der Abstandsinformationen eine automatische Bremse oder eine regenerative Bremse (im Folgenden einfach als „Bremse" bezeichnet) und eine Schaltungssteuerung eines automatischen Getriebes (eines AT (automatisches Getriebe), eines CVT (stufenloses Getriebe), oder eines in einem Hybridfahrzeug eingebauten AT) in Kooperation miteinander ausführt, vorgesehen sind.
2 zeigt ein automatisches Getriebe 10, einen Motor 40 und ein Bremssystem 200. Das automatische Getriebe 10 gestattet durch eine Hydraulikdrucksteuerung im Wege einer Ansteuerung und Abschaltung von Magnetventilen 121a, 121b und 121c die Einstellung von fünf Gängen (1. Gang bis 5. Gang). 2 zeigt drei Magnetventile 121a, 121b und 121c, deren Zahl ist jedoch nicht auf drei beschränkt. Die Ansteuerung dieser Magnetventile 121a, 121b und 121c erfolgt durch Signale, die von einer Steuerschaltung 130 ausgesendet werden.
Ein Drosselklappenöffnungsgradsensor 114 erfasst den Öffnungsgrad einer im Ansaugtrakt 41 des Motors 40 angeordneten Drosselklappe 43. Ein Motordrehzahlsensor 116 erfasst die Drehzahl des Motors 40. Ein Fahrgeschwindigkeitssensor 122 erfasst die Drehzahl einer Ausgangswelle 120c des automatischen Getriebes 10 im Verhältnis zur Fahrgeschwindigkeit. Ein Schaltstellungssensor 123 erfasst eine Schaltstellung des automatischen Getriebes 10. Ein Programmwahlschalter 117 wird zur Wahl eines Schaltprogramms des automatischen Getriebes 10 verwendet. Ein Beschleunigungssensor 90 erfasst die Verzögerung des Fahrzeugs (im Folgenden ein fach als „Verzögerung" bezeichnet). Ein Abschnitt 95 zum Erfassen/Schätzen der relativen Fahrgeschwindigkeit 95 erfasst oder schätzt die relative Geschwindigkeit zwischen einem Host-Fahrzeug und einem vorausfahrenden Fahrzeug. Ein Fahrzeugabstandsmessabschnitt 100 hat einen Sensor, z.B. einen im Frontbereich des Fahrzeugs sitzenden Laserradar- oder Millimeterwellenradars, der herangezogen wird, um den Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug zu messen. Ein Abschnitt 115 zum Erfassen/Schätzen des Fahrbahnreibungsbeiwerts μ erfasst oder schätzt einen (im Folgenden als "Fahrbahnreibungsbeiwert" bezeichnet) Reibungskoeffizienten μ der Fahrbahn.
Die Signale, die die verschiedenen Erfassungsergebnisse des Drosselklappenöffnungsgradsensors 114, des Motordrehzahlsensors 116, des Fahrgeschwindigkeitssensors 122, des Schaltstellungssensors 123 und des Beschleunigungssensors 90 anzeigen, werden alle der Steuerschaltung 130 zugeleitet. Der Steuerschaltung 130 weiter zugeleitet werden ein Signal, das den Schaltzustand des Programmwahlschalters 117 anzeigt, Signale, die die Erfassungs- oder Schätzergebnisse des Abschnitts 115 zum Erfassen/Schätzen des Fahrbahnreibungsbeiwerts μ und des Abschnitts 95 zum Erfassen/Schätzen der relativen Fahrgeschwindigkeit 95, sowie ein Signal, das die Messergebnisse des Fahrzeugabstandsmessabschnitts 100 anzeigt.
Die Steuerschaltung 130 besteht aus einem bekannten Mikrocomputer mit CPU 131, RAM 132, ROM 133, einem Eingangsport 134, einem Ausgangsport 135 und einem gemeinsamen Bus 136. Die Signale der verschiedenen Sensoren 114, 116, 122, 123 und 90 sowie die Signale des Programmwahlschalters 117, des Abschnitts 95 zum Erfassen/Schätzen der relativen Fahrgeschwindigkeit, des Abschnitts 115 zum Erfas sen/Schätzen des Fahrbahnreibungsbeiwerts μ und des Fahrzeugabstandsmessabschnitts 100 werden dem Eingangsport 134 zugeführt. Magnetventilantriebe 138a, 138b und 138c sowie eine zu einer Bremsensteuerschaltung 230 führende Bremsenbremskraftsignalleitung L1 stehen in Verbindung mit dem Ausgangsport 135. Die Bremsenbremskraftsignalleitung L1 übermittelt ein Bremsenbremskraftsignal SG1.
Der im Ablaufschema in 1A und 1B veranschaulichte Betrieb (die Steuerungsschritte) sowie ein Schaltkennfeld für die Gangschaltung des automatischen Getriebes 10 und der Betrieb einer (nicht gezeigten) Schaltungssteuerung werden im ROM 133 im Voraus gespeichert. Die Steuerschaltung 130 schaltet das automatische Getriebe 10 auf der Grundlage der verschiedenen, eingegebenen Steuerungsbedingungen.
Das Bremssystem 200 wird durch die Bremsensteuerschaltung 230 gesteuert, die mit dem Bremsenbremskraftsignal SG1 der Steuerschaltung 130 gespeist wird, um das Fahrzeug zu bremsen. Das Bremssystem 200 umfasst eine Hydraulikdrucksteuerschaltung 220 und an den Fahrzeugrädern 204, 205, 206 und 207 vorgesehene Bremsvorrichtungen 208, 209, 210 bzw. 211. Die Bremsvorrichtungen 208, 209, 210 und 211 steuern jeweils die Bremskraft des entsprechenden Rades 204, 205, 206 und 207 in Abhängigkeit von einem durch den Hydraulikdrucksteuerkreis 220 gesteuerten Bremsenhydraulikdruck. Die Steuerung der Hydraulikdrucksteuerschaltung 220 erfolgt durch die Bremsensteuerschaltung 230.
Der Hydraulikdrucksteuerkreis 220 führt durch eine Steuerung des jeweils an die Bremsvorrichtungen 208, 209, 210, und 211 angelegten Bremsenhydraulikdrucks in Abhängigkeit von einem Bremsensteuerungssignal SG2, das letztlich die an das Fahrzeug anzulegende Bremskraft bestimmt, eine Bremsensteuerung aus. Die Bremsensteuerschaltung 230 bestimmt das Bremsensteuerungssignal SG2 auf der Grundlage des Bremsenbremskraftsignals SG1, das die Bremsensteuerschaltung 230 von der Steuerschaltung 130 des automatischen Getriebes 10 erhält.
Die Bremsensteuerschaltung 230 besteht aus einem bekannten Mikrocomputer mit CPU 231, RAM 232, ROM 233, einem Eingangsport 234, einem Ausgangsport 235 und einem gemeinsamen Bus 236. Der Hydraulikdrucksteuerkreis 220 ist an den Ausgangsport 235 angeschlossen. Das Verfahren zum Erzeugen des Bremsensteuerungssignals SG2 auf der Grundlage der verschiedenen Daten, die im Bremsenbremskraftsignal SG1 enthalten sind, wird im Voraus im ROM 233 abgespeichert. Die Bremsensteuerschaltung 230 steuert das Bremssystem 200 (d.h. führt die Bremsensteuerung durch) auf der Grundlage der verschiedenen, eingegebenen Steuerungsbedingungen.
Der Aufbau des automatischen Getriebes 10 ist in 3 dargestellt. In der Zeichnung wird die Ausgangsleistung des Motors 40, d.h. eines Verbrennungsmotors, der die Antriebskraftquelle für den Vortrieb des Fahrzeugs darstellt, über eine Eingangskupplung 12 und einen Drehmomentwandler 14, der eine hydraulische Leistungsübertragungsvorrichtung darstellt, in das automatische Getriebe 10 eingespeist und über ein Differentialgetriebe und eine Achse, die nicht gezeigt sind, auf die Antriebsräder übertragen. Zwischen Eingangskupplung 12 und Drehmomentwandler 14 sitzt ein erster Elektromotor/Generator MG1, der sowohl als Elektromotor wie auch als Generator fungiert.
Der Drehmomentwandler 14 umfasst ein Pumpenrad 20, das an die Eingangskupplung 12 gekoppelt ist, ein Turbinenrad 24, das an die Eingangswelle 22 des automatischen Getriebes 10 gekoppelt ist, eine Überbrückungskupplung 26 zum Verbinden des Pumpenrads 20 mit dem Turbinenrad 24 und ein durch einen Freilauf 28 in einer Richtung drehfest angeordnetes Leitrad 30.
Das automatische Getriebe 10 umfasst einen ersten Getriebeabschnitt 32, der zwischen „High" und „Low" schaltet, und einen zweiten Getriebeabschnitt 34 zum Schalten zwischen einem Rückwärtsgang und vier Vorwärtsgängen. Der erste Getriebeabschnitt 32 umfasst ein HL-Planetengetriebe 36, eine Kupplung C0, einen Freilauf F0 und eine Bremse B0. Das HL-Planetengetriebe 36 umfasst ein Sonnenrad S0, ein Hohlrad R0 und Planetenräder P0, die durch einen Planetenradträger K0 drehbar gelagert sind und mit dem Sonnenrad S0 und dem Hohlrad R0 kämmen. Die Kupplung C0 und der Freilauf F0 sind zwischen dem Sonnenrad S0 und dem Planetenradträger K0 vorgesehen, die Bremse B0 ist zwischen dem Sonnenrad S0 und einem Gehäuse 38 vorgesehen.
Der zweite Getriebeabschnitt 34 umfasst ein erstes Planetengetriebe 400, ein zweites Planetengetriebe 42 und ein drittes Planetengetriebe 44. Das erste Planetengetriebe 400 umfasst ein Sonnenrad S1, ein Hohlrad R1 und Planetenräder P1, die durch einen Planetenradträger K1 drehbar gelagert sind und mit dem Sonnenrad S1 und dem Hohlrad R1 kämmen. Das zweite Planetengetriebe 42 umfasst ein Sonnenrad S2, ein Hohlrad R2 und Planetenräder P2, die durch einen Planetenradträger K2 drehbar gelagert sind und mit dem Sonnenrad S2 und dem Hohlrad R2 kämmen. Das dritte Planetengetriebe 44 umfasst ein Sonnenrad S3, ein Hohlrad R3 und Planetenräder P3, die durch einen Planetenradträger K3 drehbar gelagert sind und mit dem Sonnenrad S3 und dem Hohlrad R3 kämmen.
Das Sonnenrad S1 und das Sonnenrad S2 sind einstückig miteinander verbunden, wohingegen das Hohlrad R1 und der Planetenradträger K2 und der Planetenradträger K3 einstückig miteinander verbunden sind. Der Planetenradträger K3 ist an die Ausgangswelle 120c gekoppelt. Das Hohlrad R2 ist einstückig mit dem Sonnenrad S3 und einer Zwischenwelle 48 verbunden. Zwischen dem Hohlrad R0 und der Zwischenwelle 48 ist eine Kupplung C1 vorgesehen, während zwischen dem Sonnenrad S1 und dem Sonnenrad S2 einerseits und dem Hohlrad R0 andererseits eine Kupplung C2 vorgesehen ist. Des Weiteren ist am Gehäuse 38 eine Bandbremse B1 vorgesehen, um eine Drehung des Sonnenrads S1 und des Sonnenrads S2 zu verhindern. Zwischen dem Sonnenrad S1 und dem Sonnenrad S2 einerseits und dem Gehäuse 38 andererseits sind ferner ein Freilauf F1 und eine Bremse B2 in Reihe vorgesehen. Der Freilauf F1 kommt zum Eingriff, wenn das Sonnenrad S1 und das Sonnenrad S2 zu einer gegensinnigen Drehung bezüglich der Eingangswelle 22 ansetzen.
Zwischen dem Planetenradträger K1 und dem Gehäuse 38 ist eine Bremse B3 vorgesehen, während zwischen dem Hohlrad R3 und dem Gehäuse 38 eine Bremse B4 und ein Freilauf F2 parallel vorgesehen sind. Der Freilauf F2 kommt zum Eingriff, wenn das Hohlrad R3 zu einer gegensinnigen Drehung bezüglich der Eingangswelle 22 ansetzt.
Das automatische Getriebe 10 mit dem vorstehend erläuterten Aufbau kann beispielsweise nach Maßgabe der in 4 gezeigten Tabelle, die die Betätigungs-/Freigabekombinationen des automatischen Getriebes zeigt, zwischen dem Rückwärtsgang und fünf Vorwärtsgängen (1. bis 5.) mit verschiedenen Übersetzungen schalten. In der Tabelle in 4 steht der einfache Kreis für eine Betätigung, ein leeres Feld für eine Freigabe, ein zweifacher Kreis (die Zielscheibe) für eine Betätigung bei einem Eingriff der Motorbremse, und ein Dreieck für eine Betätigung ohne Kraftübertragung. Die Kupplungen C0 bis C2 und die Bremsen B0 to B4 sind hydraulische Reibschlussvorrichtungen, die durch hydraulische Aktuatoren betätigt werden.
Bezugnehmend auf 1A und 1B wird anschließend die Funktionsweise der ersten beispielhaften Ausführungsform dargestellt.
Im Schritt S1 in 1A bestimmt die Steuerschaltung 130 auf der Grundlage eines vom Abschnitt 100a zum Messen des Fahrzeugabstands eingespeisten Signals, das den Fahrzeugabstand anzeigt, zunächst, ob der Abstand zwischen dem Host-Fahrzeug und einem vorausfahrenden Fahrzeug auf oder unter einem vorgegeben Wert liegt. Wenn bestimmt wird, dass der Fahrzeugabstand auf oder unter dem vorgegebenen Wert liegt, wird anschließend der Schritt S2 ausgeführt. Wenn andererseits bestimmt wird, dass der Fahrzeugabstand weder auf noch unter dem vorgegebenen Wert liegt, endet der Steuerungsablauf.
Statt direkt zu bestimmen, ob der Fahrzeugabstand auf oder unter dem vorgegebenen Wert liegt, kann die Steuerschaltung 130 anhand eines Parameters, der erkennen lässt, ob der Fahrzeugabstand auf oder unter dem vorgegeben Wert liegt, z.B. der Zeit bis zu einer Kollision (Fahrzeugabstand/relative Fahrgeschwindigkeit), der Zeit zwischen den Fahrzeugen (Fahrzeugabstand/Host-Fahrgeschwindigkeit), oder einer Kombination hieraus auch indirekt bestimmen, ob der Fahrzeugabstand auf oder unter dem vorgegebenen Wert liegt.
Im Schritt S2 bestimmt die Steuerschaltung 130 auf der Grundlage des vom Drosselklappensensor 114 ausgegebenen Signals, ob das Gaspedal unbetätigt ist. Wenn im Schritt S2 bestimmt wird, dass das Gaspedal unbetätigt ist, wird anschließend der Schritt S3 ausgeführt. Ausgehend vom Schritt S3 beginnt eine Fahrzeugfolgesteuerung. Wenn andererseits bestimmt wird, dass das Gaspedal nicht unbetätigt ist, endet der Steuerungsablauf.
Im Schritt S3 ermittelt die Steuerschaltung 130 die Sollverzögerung. Die Sollverzögerung wird als ein Wert (eine Verzögerung) erhalten, mit dem die Beziehung zu dem vorausfahrenden Fahrzeug dem Sollfahrzeugabstand oder der relativen Fahrgeschwindigkeit angeglichen wird, wenn auf der Grundlage dieser Sollverzögerung auf Seiten des Host-Fahrzeugs die (später zu beschreibende) Verzögerungssteuerung ausgeführt wird. Das Signal, das die Sollverzögerung anzeigt, wird als ein Bremsenbremskraftsignal SG1 von der Steuerschaltung 130 über die Bremsenbremskraftsignalleitung L1 an die Steuerschaltung 230 ausgegeben.
Die Sollverzögerung wird unter Bezugnahme auf ein im Voraus im ROM 133 gespeichertes Sollverzögerungskennfeld (5) erhalten. Wie in 5 gezeigt, wird die Sollverzögerung auf der Grundlage der relativen Geschwindigkeit (km/h) und der Zeit (sek) zwischen dem Host-Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug ermittelt. Die Zeit zwischen den Fahrzeugen ist hier, wie vorstehend erwähnt, der Fahrzeugabstand geteilt durch die Host-Fahrgeschwindigkeit.
In 5 beträgt die Sollverzögerung beispielsweise –0.20(G), wenn die relative Fahrgeschwindigkeit (die relative Fahrgeschwindigkeit entspricht hier der Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs abzüglich der Host- Fahrgeschwindigkeit) –20 [km/h] und die Zeit zwischen den Fahrzeugen 1.0 [sek] beträgt. Der absolute Wert der Sollverzögerung wird umso kleiner bestimmt (so dass das Fahrzeug weniger verzögert wird), je näher die Beziehung zwischen dem Host-Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug einer sicheren relativen Fahrgeschwindigkeit und einem sicheren Fahrzeugabstand liegt. Die Sollverzögerung wird demnach als ein Wert mit einem umso kleineren Absolutwert rechts oben im Sollverzögerungskennfeld in 20 erhalten, je größer der Abstand zwischen dem Host-Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug ist. Andererseits wird die Sollverzögerung als ein Wert mit einem umso größeren Absolutwert links unten im Sollverzögerungskennfelds 5 erhalten, je kleiner der Abstand zwischen dem Host-Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug ist.
Die im Schritt S3 ermittelte Sollverzögerung gilt als Sollverzögerung oder im Besonderen als maximale Sollverzögerung für die Phase vor der tatsächlichen Ausführung der Schaltungssteuerung (Schritt S6) und der Bremsensteuerung (Schritt S7) (d.h. zu Beginn der Verzögerungssteuerung), wenn die Bedingungen zum Starten der Verzögerungssteuerung (Schritte S1 und S2) erfüllt sind. Da die Sollverzögerung während der Ausführung der Verzögerungssteuerung in Echtzeit bestimmt wird, wie es später noch beschrieben wird, wird die im Schritt S3 erhaltene Sollverzögerung im Besonderen als maximale Sollverzögerung bezeichnet, um sie von der Sollverzögerung zu unterscheiden, die während der tatsächlichen Ausführung der Bremsensteuerung und der Schaltungssteuerung (d.h. während der Ausführung der Bremsensteuerung und der Schaltungssteuerung) bestimmt wird. Im Anschluss an den Schritt S3 wird der Schritt S4 ausgeführt.
Im Schritt S4 ermittelt die Steuerschaltung 130 die durch das automatische Getriebe 10 bewirkte (nachstehend als "Gangsollverzögerung" bezeichnete) Sollverzögerung und bestimmt anschließend den für die Schaltungssteuerung (die Herunterschaltung) zu wählenden Gang des automatischen Getriebes 10 auf der Grundlage der Gangsollverzögerung. Die Einzelheiten des Schritts S4 werden im Folgenden getrennt ((1) und (2)) beschrieben.
(1) Zunächst wird die Gangsollverzögerung ermittelt. Die Gangsollverzögerung entspricht der durch die Schaltungssteuerung des automatischen Getriebes 10 zu erzielenden Motorbremskraft (Verzögerung). Die Gangsollverzögerung wird auf einen Wert gesetzt, der auf oder unter der maximalen Sollverzögerung liegt. Wenn in dieser Beschreibung von der Verzögerung die Rede ist, gilt zu beachten, dass die Verzögerung hoch ist, wenn der Absolutwert der Verzögerung groß ist, und niedrig ist, wenn der Absolutwert der Verzögerung klein ist. Die Gangsollverzögerung kann nach einem der folgenden drei Verfahren ermittelt werden.
Das erste der drei Verfahren zum Ermitteln der Gangsollverzögerung sieht wie folgt aus. Die Gangsollverzögerung wird im Schritt S3 als das Produkt aus einem Koeffizienten, der größer als 0 aber gleich oder kleiner als 1 ist, und der aus dem Sollverzögerungskennfeld in 5 erhaltenen maximalen Sollverzögerung bestimmt. Wenn die maximale Sollverzögerung wie im Fall des Beispiels im Schritt S3 beispielsweise –0.20 G beträgt, kann die Gangsollverzögerung auf –0.10 G gesetzt werden, die dem Produkt aus der maximalen Sollverzögerung –0.20 G multipliziert mit beispielsweise einem Koeffizienten von 0.5 entspricht.
Das zweite der drei Verfahren zum Ermitteln der Gangsollverzögerung sieht wie folgt aus. Ein Gangsollverzögerungskennfeld (6) wird im Voraus im ROM 133 gespeichert. Die Gangsollverzögerung kann anschließend unter Bezugnahme auf dieses Gangsollverzögerungskennfeld in 6 ermittelt werden. Wie in 6 gezeigt ist, kann die Gangsollverzögerung ebenso wie die Sollverzögerung in 5 auf der Grundlage der relativen Fahrgeschwindigkeit [km/h] und der Zeit [sek] zwischen dem Host-Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug ermittelt werden. Wenn die relative Fahrgeschwindigkeit beispielsweise –20 [km/h] und die Zeit zwischen den Fahrzeugen 1.0 [sek] beträgt, wie im Fall des Beispiels im Schritt S3, kann eine Gangsollverzögerung von –0.10 G erhalten werden. Wie aus 5 und 6 ersichtlich, muss i) bei einer hohen relativen Fahrgeschwindigkeit, so dass sich die Fahrzeuge einander plötzlich nähern, ii) wenn die Zeit zwischen den Fahrzeugen kurz ist, oder iii) bei einem kleinen Fahrzeugabstand der Fahrzeugabstand frühzeitig festgelegt werden, so dass die Verzögerung größer sein muss. Dies hat weiter die Folge, dass in der vorstehend beschriebenen Situation ein kleinerer Gang gewählt wird.
Das dritte der drei Verfahren zum Ermitteln der Gangsollverzögerung sieht wie folgt aus. Zunächst wird die (die nachstehend einfach als „momentane Gangverzögerung" bezeichnete) Motorbremskraft (die Verzögerung G) bei unbetätigtem Gaspedal im momentanen Gang des automatischen Getriebes 10 ermittelt. Ein Kennfeld für die momentane Gangverzögerung (7) wird im Voraus im ROM 133 gespeichert. Die momentane Gangverzögerung (Verzögerung) kann unter Bezugnahme auf dieses Kennfeld für die momentane Gangverzögerung in 7 ermittelt werden. Wie in 7 gezeigt, kann die momentane Gangverzögerung auf der Grundlage des Gangs und der Drehzahl No der Ausgangswelle 120c des automatischen Getriebes 10 ermittelt werden. Wenn beispielsweise der momentane Gang der 5. Gang ist und die Ausgangsdrehzahl bei 1000 [Umin] liegt, beträgt die momentane Gangverzögerung –0.04 G.
Die momentane Gangverzögerung kann ferner einen aus dem Kennfeld für die momentane Gangverzögerung ermittelten, situationsabhängig, beispielsweise in Abhängigkeit davon, ob eine Klimaanlage des Fahrzeugs in Betrieb ist, ob eine Schubabschaltung existiert, und dergleichen, korrigierten Wert haben. Weiter können im ROM 133 eine Vielzahl von situationsspezifischen Kennfelder für die momentane Gangverzögerung vorgesehen sein, und das verwendete Kennfeld für die momentane Gangverzögerung kann der Situation entsprechend gewechselt werden.
Die Gangsollverzögerung wird anschließend als ein Wert zwischen der momentanen Gangverzögerung und der maximalen Sollverzögerung bestimmt. Die Gangsollverzögerung wird demnach als ein Wert ermittelt, der größer ist als die momentane Gangverzögerung aber gleich oder kleiner als die maximale Sollverzögerung. Ein Beispiel für die Beziehung zwischen der Gangsollverzögerung, der momentanen Gangverzögerung und der maximalen Sollverzögerung ist in 8 gezeigt.
Die Gangsollverzögerung lässt sich anhand des folgendende Ausdrucks erhalten. Gangsollverzögerung = (maximale Sollverzögerung – momentane Gangverzögerung) × Koeffizient + momentane Gangverzögerung
In obigem Ausdruck hat der Koeffizient einen Wert größer als 0 aber gleich oder kleiner als 1.
In obigem Beispiel beträgt die maximale Sollverzögerung –0.20 G und die momentane Gangverzögerung –0.04 G. Wenn mit einem Koeffizienten von 0.5 gerechnet wird, beträgt die Gangsollverzögerung –0.12 G.
Wie vorstehend beschrieben wird in den drei Verfahren zur Ermittlung der Gangsollverzögerung ein Koeffizient herangezogen. Der Wert dieses Koeffizienten ist jedoch kein theoretisch ermittelter Wert, sondern ein anhand verschiedener Bedingungen zweckmäßig zu bestimmender, geeigneter Wert. Im Fall eines Sportwagens beispielsweise kommt bei einer Verzögerung eher eine relativ hohe Verzögerung in Betracht, so dass der Koeffizient einen hohen Wert haben kann. Bei dem selben Fahrzeug kann der Wert des Koeffizienten auch in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit oder dem Gang geändert werden. Im Fall eines Fahrzeugs, in dem ein Sportmodus (der ein verbessertes Ansprechen des Fahrzeugs auf eine Handlung des Fahrers bezweckt, um eine scharfe und präzise Handhabung zu erhalten), ein Komfortmodus (der ein entspanntes und ruhiges Ansprechen auf einen Eingriff des Fahrers bezweckt), und ein Sparmodus (der einen kraftstoffsparenden Betrieb bezweckt) verfügbar sind, wird im Sportmodus die Gangsollverzögerung so bestimmt, dass ein ausgeprägterer Gangwechsel erfolgt als im Komfortmodus oder im Sparmodus.
Nach der Ermittlung der Gangsollverzögerung im Schritt S5 wird die Gangsollverzögerung bis zum Ende der Verzögerungssteuerung beibehalten. Die Gangsollverzögerung wird demnach so festgelegt, dass sie nach ihrer Ermittlung am Beginn der Verzögerungssteuerung (d.h. an dem Zeitpunkt, an dem die Schaltungssteuerung (Schritt S6) und die Bremsensteuerung (Schritt S7) tatsächlich beginnen) bis zum Ende der Verzögerungssteuerung den selben Wert hat. Wie in 8 gezeigt, hat die Gangsollverzögerung über die Zeit hinweg gesehen einen (durch die gestrichelte Linie gezeigten) konstanten Wert.
(2) Als nächstes wird auf der Grundlage der vorstehend unter (1) erhaltenen Gangsollverzögerung der für die Schaltungssteuerung des automatischen Getriebes 10 zu wählende Gang bestimmt. Fahrzeugkennliniendaten, die die Verzögerung G bei unbetätigtem Gaspedal für jeden Gang geschwindigkeitsabhängig angeben, wie es z.B. in 9 gezeigt ist, werden im Voraus im ROM 133 gespeichert.
Für einen angenommenen Fall, in dem die Ausgangsdrehzahl 1000[Umin] und die Gangsollverzögerung –0.12 G betragen, wie in dem vorhergehenden Beispiel, wäre der der Fahrgeschwindigkeit entsprechende Gang, wenn die Ausgangsdrehzahl von 1000 [Umin] beträgt und dessen Verzögerung der Gang-sollverzögerung am nächsten liegt, der 4. Gang, wie es aus 9 ersichtlich wird. Dementsprechend würde in dem Fall des vorhergehenden Beispiels im Schritt S4 bestimmt werden, dass der zu wählende Gang der 4. Gang ist.
Hier wird als der zu wählende Gang derjenige Gang gewählt, der eine Verzögerung bewirkt, die der Gangsollverzögerung am nächsten kommt. Alternativ dazu kann der zu wählende Gang aber auch ein Gang sein, der eine Verzögerung bewirkt, die auf oder unter (oder auf oder über) der Gangsollverzögerung liegt und der Gangsollverzögerung am nächsten kommt. Im Anschluss an den Schritt S4 wird der Schritt S5 ausgeführt.
Im Schritt S5 bestimmt die Steuerschaltung 130, ob das Gaspedal und die Bremse unbetätigt sind. Wenn die Bremse im Schritt S5 unbetätigt ist, bedeutet dies, dass die Bremse unbetätigt ist, weil der Fahrer ein (nicht gezeigtes) Bremspedal nicht betätigt. Diese Bestimmung erfolgt auf der Grundlage des Ausgangssignals eines (nicht gezeigten) Bremsensensors, das über die Bremsensteuerschaltung 230 eingespeist wird. Wenn im Schritt S5 bestimmt wird, dass sowohl das Gaspedal als auch die Bremse unbetätigt sind, wird der Schritt S6 ausgeführt. Wenn andererseits nicht bestimmt wird, dass sowohl das Gaspedal als auch die Bremse unbetätigt sind, wird der Schritt S11 ausgeführt.
10 ist ein Zeitdiagramm, das die Verzögerungssteuerung dieser beispielhaften Ausführungsform veranschaulicht. Die Zeichnung zeigt die momentane Gangverzögerung, die Gangsollverzögerung, die maximale Sollverzögerung, den Gang des automatischen Getriebes 10, die Drehzahl der Eingangswelle des automatischen Getriebes 10 (AT), das Drehmoment der Ausgangswelle des AT, die Bremskraft und den Gaspedalöffnungsgrad.
Zum Zeitpunkt T0 in 10 ist die Bremse unbetätigt (d.h. die Bremskraft ist gleich Null), wie es das Bezugszeichen 302 zeigt, und das Gaspedal unbetätigt (d.h. das Gaspedalbetätigungsbetrag ist Null und das Gaspedal ist gänzlich unbetätigt), wie es das Bezugszeichen 301 zeigt. Zum Zeitpunkt T0 ist die momentane Verzögerung (Verzögerung) gleich der momentanen Gangverzögerung, wie es durch das Bezugszeichen 303 angegeben ist.
Im Schritt S6 leitet die Steuerschaltung 130 die Schaltungssteuerung ein. D.h., dass das automatische Getriebe 10 in den im Schritt S4 bestimmten, gewählten Gang (in diesem Beispiel in den 4. Gang) geschaltet wird. Das automatische Getriebe 10 wird durch die Schaltungssteuerung zum Zeitpunkt T0 in 10 heruntergeschaltet, wie es durch das Bezugszeichen 304 verdeutlicht ist. Im Ergebnis steigt die Motorbremskraft an, so dass die momentane Verzögerung 303 um einen entsprechenden Betrag größer wird. Im Anschluss an den Schritt S6 wird der Schritt S7 ausgeführt.
Im Schritt S7 beginnt die Bremsensteuerschaltung 230 mit der Bremsensteuerung. Die Bremskraft wird bis zur Sollverzögerung mit einem vorgegebenen Gradienten nach und nach erhöht (Bereichssteuerung). Zwischen dem Zeitpunkt T0 und dem Zeitpunkt T1 in 10 nimmt die Bremskraft 302 mit einem vorgegebenen Gradienten zu, was zu einer Zunahme der momentanen Verzögerung 303 führt. Die Bremskraft 302 nimmt solange zu, bis die momentane Verzögerung 303 zum Zeitpunkt T1 die Sollverzögerung erreicht (Schritt S8).
Im Schritt S7 erzeugt die Bremsensteuerschaltung 230 das Bremsensteuerungssignal SG2 auf der Grundlage des von der Steuerschaltung 130 eingespeist Bremsenbremskraftsignals SG1 und gibt das Bremsensteuerungssignal SG2 an den Hydraulikdrucksteuerkreis 220 aus. Wie vorstehend beschrieben, erzeugt der Hydraulikdrucksteuerkreis 220 die durch das Bremsensteuerungssignal SG2 angegebene Bremskraft 302 im Wege einer Steuerung des an die Bremsvorrichtungen 208, 209, 210 und 211 anstehenden Hydraulikdrucks auf der Grundlage des Bremsensteuerungssignals SG2.
Der vorgegebene Gradient im Schritt S7 wird durch das Bremsenbremskraftsignal SG1 bestimmt, das herangezogen wird, wenn das Bremsensteuerungssignal SG2 erzeugt wird. Der vorgegebene Gradient wird durch das Bremsenbremskraftsignal SG1 angegeben und kann auf der Grundlage des Fahrbahnreibungsbeiwerts μ, der Gaspedalrückstellrate zu Beginn der Steuerung (unmittelbar vor dem Zeitpunkt T0 in 10) oder des Betätigungsgrads des Gaspedals vor dessen Rückstellung geändert werden. Der Gradient (die Steigung) wird beispielsweise bei einem kleinen Fahrbahnreibungsbeiwert μ klein und bei einer hohen Gaspedalrückstellrate oder bei einem hohen Betätigungsgrad des Gaspedals vor dessen Rückstellung groß gehalten.
Anstelle eines Verfahrens, das die Bremskraft 302 mit einem vorgegebenen Gradienten erhöht, wie vorstehend erwähnt, kann eine Regelung der auf das Fahrzeug wirkenden Bremskraft 302 auf der Grundlage eines Unterschiedes zwischen der momentanen Verzögerung 303 und der Sollverzögerung in der Weise durchgeführt werden, dass die momentane Verzögerung 303 gleich der Sollverzögerung wird. Des Weiteren kann die Bremskraft 302 durch die Bremsensteuerung unter Berücksichtigung einer zeitlichen Ableitung der Drehzahl der Eingangswelle des automatischen Getriebes 10 und eines trägheitsbedingten Schaltungsträgheitsmoments bestimmt werden.
Die im Schritt S3 erhaltene maximale „Sollverzögerung" wie auch die im Schritt S9 erhaltene Sollverzögerung, die später beschrieben wird, sind in der „Sollverzögerung" im Schritt S7 enthalten. Die Bremsensteuerung des Schritts S7 dauert solange, bis sie im Schritt S11 beendet wird. Im Anschluss an den Schritt S7 wird der Schritt S8 ausgeführt.
Im Schritt S8 bestimmt die Steuerschaltung 130, ob die momentane Verzögerung 303 der Sollverzögerung entspricht. Wenn bestimmt wird, dass die momentane Verzögerung 303 der Sollverzögerung entspricht, wird der Schritt S9 ausgeführt. Wenn andererseits bestimmt wird, dass die momentane Verzö gerung 303 nicht der Sollverzögerung entspricht, geht der Prozess zum Schritt S7 zurück. Da die momentane Verzögerung 303 in 10 die Sollverzögerung erst zum Zeitpunkt T1 erreicht, nimmt die Bremskraft 302 mit einem vorgegebenen Gradienten im Schritt S7 bis zum Zeitpunkt T1 zu.
Im Schritt S9 wird die Sollverzögerung dann erneut ermittelt, wie es in 18 angegeben ist. Die Steuerschaltung 130 ermittelt die Sollverzögerung ebenso wie im Schritt S3 unter Bezugnahme auf das Sollverzögerungskennfeld (5). Die Sollverzögerung wird, wie vorstehend beschrieben, auf der Grundlage der relativen Fahrgeschwindigkeit und des Fahrzeugabstands festgelegt. Da sich die relative Fahrgeschwindigkeit und der Fahrzeugabstand ab Beginn der Verzögerungssteuerung (d.h. der Schaltungssteuerung und der Bremsensteuerung) ändern, wird die Sollverzögerung dieser Änderung entsprechend in Echtzeit bestimmt.
Wenn die Sollverzögerung im Schritt S9 in Echtzeit festgelegt wird, wird das Fahrzeug durch die seit dem Start im Schritt S7 (siehe die Schritte S7 und S8) andauernde Bremsregelung mit der Bremskraft 302 in der Weise beaufschlagt, dass die momentane Verzögerung 303 mit der Sollverzögerung angeglichen wird.
Die Ermittlung der Sollverzögerung im Schritt S9 geht bis zum Ende der Bremsensteuerung im Schritt S11 weiter. Die Bremsensteuerung dauert solange (Schritte S10 und S11), bis die momentane Verzögerung 303 mit der Gangsollverzögerung übereinstimmt, wie es später beschrieben wird. Da die momentane Verzögerung 303, wie vorstehend beschrieben, so gesteuert wird, dass sie der Sollverzögerung entspricht (Schritte S7 und S8), erfolgt die Bestimmung der Sollverzö gerung im Schritt S9 solange, bis die bestimmte Sollverzögerung mit der Gangsollverzögerung übereinstimmt.
Zum Zeitpunkt der Ausführung des Schritts S9 ist die Fahrgeschwindigkeit des Host-Fahrzeugs um einen Betrag entsprechend der bereits ausgeführten Verzögerungssteuerung niedriger als zum Zeitpunkt der Durchführung des Schritts S3 vor dem Start der Verzögerungssteuerung. Hiervon ausgehend sollte die Sollverzögerung, die ermittelt wird, um den Sollfahrzeugabstand und die relative Fahrgeschwindigkeit zu erzielen, im Schritt S9 kleiner sein als die im Schritt S3 erhaltene maximale Sollverzögerung.
Zwischen dem Zeitpunkt T1 und dem Zeitpunkt T7 in 10 wird die Echtzeit-Ermittlung der Sollverzögerung und die Anlegung der Bremskraft 302 in der Weise, dass die momentane Verzögerung 303 mit der Sollverzögerung übereinstimmt, wiederholt. Während dieser Zeit nimmt die im Schritt S9 wiederholt bestimmte Sollverzögerung als Ergebnis der fortgesetzten Bremsensteuerung nach und nach ab. Im Ansprechen auf diese Abnahme der Sollverzögerung nimmt auch die durch die Bremsensteuerung erzeugte Bremskraft 302 nach und nach ab, so dass die momentane Verzögerung 303 nach und nach kleiner wird und im Wesentlichen der Sollverzögerung gleichkommt. Im Anschluss an den Schritt S9 wird der Schritt S10 ausgeführt.
Im Schritt S10 bestimmt die Steuerschaltung 130, ob die momentane Verzögerung 303 der Gangsollverzögerung entspricht. Wenn bestimmt wird, dass die momentane Verzögerung 303 mit der Gangsollverzögerung übereinstimmt, wird die Bremsensteuerung (Schritt S11) beendet, und diese Tatsache wird durch das Bremsenbremskraftsignal SG1 an die Bremsensteuerschaltung 230 übermittelt. Wenn andererseits die mo mentane Verzögerung 303 mit der Gangsollverzögerung nicht übereinstimmt, wird die Bremsensteuerung nicht beendet. Da die momentane Verzögerung 303 zum Zeitpunkt T7 in 10 mit der Gangsollverzögerung übereinstimmt, wird die auf das Fahrzeug aufgebrachte Bremskraft 302 null (d.h. die Bremsregelung beendet).
Im Schritt S12 bestimmt die Steuerschaltung 130, ob das Gaspedal betätigt wird. Wird das Gaspedal betätigt, wird der Schritt S13 ausgeführt. Wenn nicht, wird der Schritt S16 ausgeführt. Im Beispiel in 10 wird bestimmt, dass das Gaspedal zum Zeitpunkt t8 betätigt wird.
Im Schritt S13 wird ein Abbruchzeitgeber gestartet. Im Beispiel in 10 beginnt der Abbruchzeitgeber zum Zeitpunkt T8. Im Anschluss an den Schritt S13 wird der Schritt S14 ausgeführt. Der (nicht gezeigte) Abbruchzeitgeber ist Bestandteil der CPU 131 der Steuerschaltung 130.
Im Schritt S14 bestimmt die Steuerschaltung 130, ob der Zählwert des Abbruchzeitgebers auf oder über einem vorgegebenen Wert liegt. Wenn der Zählwert nicht auf oder über dem vorgegebenen Wert liegt, geht der Prozess zum Schritt S12 zurück. Wenn der Zählwert auf oder über dem vorgegebenen Wert liegt, geht der Prozess weiter zum Schritt S15. In dem in 10 gezeigten Beispiel liegt der Zählwert zum Zeitpunkt T9 auf oder über dem vorgegeben Wert.
Im Schritt S15 beendet die Steuerschaltung 130 die Schaltungssteuerung (Herunterschaltungssteuerung) und stellt das automatische Getriebe 10 wieder auf den Gang zurück, der sich in Abhängigkeit vom Betrag der Gaspedalbetätigung und von der Fahrgeschwindigkeit nach einem im Voraus im ROM 133 gespeicherten normalen Schaltkennfeld (Schal tungslinie) ergibt. In dem in 10 gezeigten Beispiel endet die Schaltungssteuerung zum Zeitpunkt T9, an dem eine Hochschaltung ausgeführt wird. Nach Ausführung des Schritts S15 endet der Steuerungsablauf.
Im Schritt S16 bestimmt die Steuerschaltung 130, ob der Fahrzeugabstand über einem vorgegebenen Wert liegt. Der Schritt S16 entspricht dem Schritt S1. Wenn bestimmt wird, dass der Fahrzeugabstand über dem vorgegebenen Wert liegt, wird anschließend der Schritt S15 ausgeführt. Wenn bestimmt wird, dass der Fahrzeugabstand nicht über dem vorgegebenen Wert liegt, geht der Prozess zum Schritt S12 zurück.
Mit der vorhergehenden beispielhaften Ausführungsform lassen sich die folgenden Effekte erzielen. Gemäß dieser beispielhaften Ausführungsform wird die Gangsollverzögerung zwischen der momentanen Gangverzögerung der maximalen Sollverzögerung festgelegt (Schritt S4). Die Verzögerung, die durch die Motorbremskraft bewirkt wird, die durch das Herunterschalten (die Schaltungssteuerung) in den gewählten Gang erhalten wird, wird demnach so festgelegt, dass sie zwischen der Motorbremskraft des Gangs vor Beginn der Verzögerungssteuerung (d.h. der momentanen Gangverzögerung) und der maximalen Sollverzögerung liegt (Schritt S4). Im Ergebnis wird trotz der Verzögerungssteuerung, bei der die Bremsensteuerung und die Schaltungssteuerung simultan in Kooperation miteinander ausgeführt werden (Schritte S7 und S8), die Verzögerung nicht allzu hoch, so dass der Fahrer kein unangenehmes Gefühl bekommt. Außerdem bleibt selbst dann, wenn der Fahrzeugabstand und die relative Fahrgeschwindigkeit jeweils den Sollwert erreicht haben und die Bremsensteuerung zu Ende gegangen ist (Schritt S11), die Motorbremse aus der Herunterschaltung weiterhin effektiv, so dass ein Regelschwingen der Bremsensteuerung infolge ei ner Zunahme der Fahrgeschwindigkeit (insbesondere auf einem Gefälle) im Anschluss an das Ende der Bremsensteuerung (Schritt S11) effektiv unterdrückt werden kann.
Weiter sinkt gemäß dieser beispielhaften Ausführungsform zwischen dem Zeitpunkt T1 und dem Zeitpunkt T7 in 10, sobald die momentane Verzögerung 303 mit der maximalen Sollverzögerung übereinstimmt (Schritt S8), die momentane Verzögerung 303 nach und nach ab und stimmt gleichzeitig mit der in Echtzeit berechneten Sollverzögerung im Wesentlichen überein. Zu dem Zeitpunkt, an dem die Sollverzögerung (in diesem Fall die momentane Verzögerung 303) der Gangsollverzögerung entspricht, wird die Bremsensteuerung schließlich beendet, wie es sich aus den Schritten S10 und S11 ergibt. Die Bremsensteuerung endet demnach, wenn die in Echtzeit berechnete Sollverzögerung mit der Gangsollverzögerung (d.h. der Verzögerung nach der Herunterschaltungssteuerung) übereinstimmt. Anders ausgedrückt geht die Bremsensteuerung solange nicht weiter, bis die Sollverzögerung (in diesem Fall die momentane Verzögerung 303) wieder bei der Verzögerung angekommen ist, die sie zum Zeitpunkt T0 war, an dem die Verzögerungssteuerung begonnen hat (d.h. wieder bei der momentanen Gangverzögerung angekommen ist).
Würde die Verzögerungssteuerung allein durch die Bremsensteuerung, d.h. ohne die Schaltungssteuerung, ausgeführt werden, müsste die Bremsensteuerung solange fortgesetzt werden, bis die Sollverzögerung wieder in der Nähe der momentanen Gangverzögerung angekommen ist und der Sollfahrzeugabstand und die relative Fahrgeschwindigkeit sich allein über die momentane Gangverzögerung realisieren ließen. Im Gegensatz dazu kann in dieser beispielhaften Ausführungsform, da die Schaltungssteuerung und die Bremsensteuerung simultan in Kooperation miteinander ausgeführt werden, die Bremsensteuerung beendet werden, sobald die Sollverzögerung im Wesentlichen mit der durch die Schaltungssteuerung bewirkten Verzögerung (d.h. der Gangsollverzögerung) übereinstimmt und der Sollfahrzeugabstand und die relative Fahrgeschwindigkeit sich allein über die durch die Schaltungssteuerung bewirkte Verzögerung erzielen lassen. Im Ergebnis kann in dieser beispielhaften Ausführungsform die Bremsensteuerung in einem rascher beendet werden, wodurch die Lebensdauer der Bremsen gewährleistet wird (d.h. die Bremsenalterung und der Verschleiß der Bremsbeläge und Bremsscheiben reduziert werden).
Des Weiteren wird in dieser beispielhaften Ausführungsform die Bremsensteuerung beendet, sobald die Sollverzögerung (d.h. in diesem Fall die momentane Verzögerung 303) mit der Gangsollverzögerung (d.h. der Verzögerung nach der Herunterschaltungssteuerung) übereinstimmt, und die Verzögerungssteuerung von diesem Zeitpunkt an allein durch die Schaltungssteuerung ausgeführt wird (Schritte S10 und S11; Zeitpunkt T7 in 10). Im Ergebnis wird die Verzögerungssteuerung allein über die Schaltungssteuerung durchgeführt, während die momentane Verzögerung 303 im Wesentlichen mit der Verzögerung nach der Schaltungssteuerung (d.h. der durch die Motorbremskraft bewirkten Verzögerung) übereinstimmt, was einen weichen Übergang auf die durch die Motorbremskraft bewirkte Verzögerung ermöglicht.
Wie vorstehend erwähnt, endet die Bremsensteuerung, sobald die Sollverzögerung im Wesentlichen mit der Gangsollverzögerung (d.h. der durch die Motorbremskraft bewirkten Verzögerung nach der Schaltungssteuerung) übereinstimmt. Die Schaltungssteuerung andererseits endet entweder nach Ablauf einer vorgegebenen Zeit nach der Betätigung des Gaspedals (Schritte S12 und S13) nach dem Ende der Bremsen steuerung (Schritt S11) oder dann, wenn der Fahrzeugabstand nach dem Ende der Bremsensteuerung einen vorgegebenen Wert überschreitet (Schritt S16). Dadurch, dass die Bedingungen zum Enden (d.h. zum Abrechen) der Bremsensteuerung verschieden von den Bedingungen zum Beenden (d.h. zum Abbrechen) der Schaltungssteuerung sind, kann die Bremsensteuerung rasch beendet werden, was zur Gewährleistung der Lebensdauer der Bremsen beiträgt. Da die Schaltungssteuerung erst dann beendet wird, wenn der Fahrzeugabstand über dem vorgegebenen Wert liegt, bleibt die Motorbremse weiterhin wirksam.
Als nächstes wird eine zweite beispielhafte Ausführungsform der Erfindung beschrieben unter Bezugnahme auf 11. Auf eine Beschreibung derselben Teile der zweiten beispielhaften Ausführungsform wie in der ersten beispielhaften Ausführungsform wird verzichtet; erläutert werden nur die unterschiedlichen Teile.
Die zweite beispielhafte Ausführungsform bezieht sich auf die Gangsollverzögerung der ersten beispielhaften Ausführungsform (Schritt S4). In der zweiten beispielhaften Ausführungsform wird die Gangsollverzögerung in Abhängigkeit vom Gradienten der Straße korrigiert. 11 ist ein Blockschema, das die Steuerschaltung 130 der zweiten beispielhaften Ausführungsform schematisch zeigt. In der zweiten beispielhaften Ausführungsform ist ein Abschnitt zum Messen/Schätzen des Straßengradienten 118 vorgesehen, der den Straßengradienten misst oder schätzt.
Der Abschnitt zum Messen/Schätzen des Straßengradienten 118 kann als Bestandteil der CPU 131 vorgesehen sein. Der Abschnitt zum Messen/Schätzen des Straßengradienten 118 kann den Straßengradienten auf der Grundlage der durch den Beschleunigungssensor 90 erfassten Beschleunigung messen oder schätzen. Des Weiteren kann der Abschnitt zum Messen/Schätzen des Straßengradienten 118 die Beschleunigung auf einer ebenen Straße im ROM 133 im Voraus speichern und den Straßengradienten durch einen Vergleich der gespeicherten Beschleunigung mit der durch den Beschleunigungssensor 90 erfassten Istbeschleunigung ermitteln.
In dieser beispielhaften Ausführungsform wird die Gangsollverzögerung wie folgt korrigiert. Zunächst wird eine Gradientenkorrekturgröße (Verzögerung) ermittelt. Diese wird hier als ein Gradient 1% ≈ 0.01 G (ein Steigungsgradient ist positiv und ein Gefällegradient ist negativ) ermittelt.
Als nächstes kann die Gangsollverzögerung nach der Korrektur abhand des folgenden Ausdrucks nach dem dritten Verfahren zum Ermitteln der Gangsollverzögerung erhalten werden. Gangsollverzögerung = (maximale Sollverzögerung – momentane Gangverzögerung) × Koeffizient + momentane Gangverzögerung + Gradientenkorrekturgröße
In obigem Ausdruck hat der Koeffizient einen Wert größer als 0 aber gleich oder kleiner als 1.
Dementsprechend wird die Gangsollverzögerung bei einem Gefällegradienten, z.B. einem Gefälle, auf einen hohen Wert korrigiert, so dass der zu wählende Gang, der im Schritt S4 bestimmt wird, ein kleinerer Gang ist als der Gang, der auf einer ebenen Straße gewählt wird. Bei einem Steigungsgradienten wird die Gangsollverzögerung auf einen kleinen Wert korrigiert, so dass der zu wählende Gang, der im Schritt S5 oder Schritt S4 bestimmt wird, ein höherer Gang ist als der Gang, der auf einer ebenen Straße gewählt wird.
In der zweiten beispielhaften Ausführungsform ermöglicht die Korrektur der Gangsollverzögerung in Abhängigkeit von dem Gradienten der Straße, auf der das Fahrzeug fährt, den Erhalt der optimalen Motorbremskraft. Im Ergebnis kann ein Motorbremsbetrag erhalten werden, der die Erwartung des Fahrers (d.h. den Wunsch des Fahrers) trifft.
Unter Bezugnahme auf 12 und 13 wird anschließend eine dritte beispielhafte Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Auf eine Beschreibung der Gemeinsamkeiten in der dritten beispielhaften Ausführungsform mit den vorhergehenden beispielhaften Ausführungsformen wird verzichtet; es werden nur die Unterschiede beschrieben.
Die dritte beispielhafte Ausführungsform bezieht sich ebenso wie die zweite beispielhaften Ausführungsform auf die Gangsollverzögerung (Schritt S4) der ersten beispielhaften Ausführungsform. In der dritten beispielhaften Ausführungsform wird die Gangsollverzögerung in Abhängigkeit von dem Verlauf der Straße, z.B. der Größe (des Radius) einer bevorstehenden Kurve, oder einer möglicherweise kommenden Kreuzung oder Einmündung/Abzweigung korrigiert. Ein Beispiel für eine Korrektur in Abhängigkeit von der Größe einer Kurve sieht wie folgt aus. 12 ist eine Blockdarstellung, die schematisch Peripheriekomponenten zeigt, die mit der Steuerschaltung 130 der dritten beispielhaften Ausführungsform verbunden sind. In der dritten beispielhaften Ausführungsform ist ein Abschnitt zum Messen/Schätzen einer Kurve 119, der die Größe einer Kurve misst oder schätzt, mit der Steuerschaltung 130 verbunden.
Der Abschnitt zum Messen/Schätzen einer Kurve 119 bestimmt, ob vor dem Fahrzeug eine Kurve liegt und, wenn dem so ist, misst oder schätzt die Größe der Kurve. Die Bestimmung und Messung oder Schätzung erfolgen auf der Grundlage beispielsweise von Informationen über den Straßenverlauf, die von einem im Fahrzeug eingebauten Fahrzeugnavigationssystem erhalten werden, und einem Bild, das von einer im Frontbereich des Fahrzeugs eingebauten Kamera gemacht wird. In dem folgenden Beispiel speichert der Abschnitt zum Messen/Schätzen einer Kurve 119 (im Voraus) die Kurvengrößen, die in eine von drei Klassen (d.h. leicht, mittel, eng) eingeteilt sind, auf der Grundlage der vom Fahrzeugnavigationssystem erhaltenen Informationen, die die Kurvengrößen anzeigen.
In dieser beispielhaften Ausführungsform wird die Gangsollverzögerung wie folgt korrigiert. Zunächst wird eine Verzögerungskorrekturgröße (Verzögerung) für die Kurve ermittelt. Hierzu kann beispielsweise ein Kennfeld, wie z.B. das in 13 gezeigte Kennfeld, das im Abschnitt zum Messen/Schätzen einer Kurve 119 gespeichert ist, herangezogen werden. Korrekturgrößen für die Verzögerung werden im Voraus im Kennfeld eingetragen. Die Korrekturgrößen beruhen auf den drei verschiedenen Klassen der Kurvengröße und der Drehzahl (No) der Ausgangswelle 120c des automatischen Getriebes 10, die der Fahrgeschwindigkeit entspricht.
Wenn die vor dem Fahrzeug liegende Kurve beispielsweise eine mittlere Kurve ist und die momentane Drehzahl der Ausgangswelle 120c 2000 [Umin] beträgt, wird für diese Kurve eine Verzögerungskorrekturgröße von 0.007 (G) erhalten. Der Abschnitt zum Messen/Schätzen einer Kurve 119 gibt an die Steuerschaltung 130 Daten aus, die die (nachstehend als "Kurvenkorrekturgröße" bezeichnete) Verzögerungskorrekturgröße für diese Kurve angeben.
Als nächstes kann aus dem folgenden Ausdruck nach dem dritten Verfahren zum Ermitteln der Gangsollverzögerung die Gangsollverzögerung nach der Korrektur ermittelt werden. Gangsollverzögerung = (maximale Sollverzögerung – momentane Gangverzögerung) × Koeffizient + momentane Gangverzögerung – Kurvenkorrekturgröße
In obigem Ausdruck hat der Koeffizient einen Wert größer als 0 aber gleich oder kleiner als 1.
Dementsprechend wird bei einer scharfen Kurve die Gangsollverzögerung auf einen sehr hohen Wert korrigiert, so dass der zu wählende Gang, der im Schritt S4 bestimmt wird, viel kleiner ist als ein Gang, der auf einer gerade Straße (d.h. ohne Kurve) gewählt wird. Bei einer leichten Kurve wird der Betrag der Erhöhung der Gangsollverzögerung kleiner gehalten als bei einer scharfen Kurve, so dass der zu wählende Gang, der im Schritt S4 bestimmt wird, etwas kleiner ist als der Gang, der auf einer geraden Straße gewählt wird.
In der dritten beispielhaften Ausführungsform ermöglicht die Korrektur der Gangsollverzögerung in Abhängigkeit vom Verlauf, z.B. der Kurve, der Straße, auf der das Fahrzeug fährt, den Erhalt einer optimalen Motorbremskraft. Im Ergebnis kann ein Motorbremsbetrag erhalten werden, der die Erwartungen des Fahrers (d.h. den Wunsch des Fahrers) trifft.
Als nächstes wird eine vierte beispielhafte Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf 14 beschrieben. Auf eine Beschreibung der Gemeinsamkeiten zwischen der vierten beispielhaften Ausführungsform und den vorhergehenden beispielhaften Ausführungsformen wird verzichtet; beschrieben werden nur die Unterschiede.
Die vierte beispielhafte Ausführungsform bezieht sich ebenso wie die zweite und dritte beispielhafte Ausführungsformen auf die Gangsollverzögerung (Schritt S4) der ersten beispielhaften Ausführungsform. In der vierten beispielhaften Ausführungsform wird die Gangsollverzögerung auf der Grundlage der Straßenglätte der Fahrbahn, z.B. des Fahrbahnreibungsbeiwerts μ, der Straße korrigiert, auf der das Fahrzeug fährt. In der vierten beispielhaften Ausführungsform werden die Erfassungs- oder Schätzergebnisse des Abschnitts zum Erfassen/Schätzen des Fahrbahnreibungsbeiwerts 115 verwendet, der das Fahrbahn-verhältnis μ erfasst oder schätzt.
Das spezifische Verfahren zum Erfassen oder Schätzen des Fahrbahnreibungsbeiwerts μ durch den Abschnitt zum Erfas-sen/Schätzen des Fahrbahnreibungsbeiwerts 115 ist in keinerlei Hinsicht beschränkt, sondern es kann jedes bekannte, geeignete Verfahren verwendet werden. Beispielsweise kann anstelle der Differenz zwischen den Raddrehzahlen der Vorder- und Hinterräder die Änderungsrate der Radrehzahl, die Betriebshistorie eines ABS (Antiblockierbremssystems), TRS (Traktionsregelsystems) oder VSC (Fahrzeugstabilitätsregelung), die Beschleunigung des Fahrzeugs und/oder Navigationsinformationen zum Erfassen/Schätzen des Fahrbahnreibungswerts μ herangezogen werden. Dabei schließen die Navigationsinformationen im Voraus auf einem Speichermedium (z.B. DVD oder HDD) gespeicherte Informationen betreffend die Fahrbahn (z.B. ob die Straße gepflastert ist oder nicht) ein, wie bei einem Fahrzeugnavigationssystem, wie auch Informationen (einschließlich von Verkehrs- und Wetterinformationen), die das Fahrzeug im Wege der Kommunikation (einschließlich der Fahrzeug-Fahrzeug-Kommunikation und einer Straßenseite-Fahrzeug-Kommunikation) mit Fahrzeugen, die tatsächlich vorher unterwegs waren, mit anderen Fahrzeugen oder einem Kommunikationszentrum selbst ermittelt. Diese Kommunikation schließt auch ein Straßenverkehrsinformationskommunikationssystem (VICS) und eine so genannte Telematik mit ein.
In dieser beispielhaften Ausführungsform wird die Gangsollverzögerung wie folgt korrigiert. Zunächst wird eine Fahrbahnreibungsbeiwertkorrekturgröße (Verzögerung) ermittelt. Dabei kann beispielsweise auf ein im ROM 133 gespeichert Kennfeld, z.B. das in 14 gezeigte Kennfeld, zurückgegriffen werden. Korrekturgrößen für die Verzögerung werden im Voraus im Kennfeld gespeichert. Diese Korrekturgrößen beruhen auf dem Fahrbahnreibungsbeiwert μ und der Drehzahl (No) der Ausgangswelle 120c des automatischen Getriebes 10, die der Fahrgeschwindigkeit entspricht. Wenn der Fahrbahnreibungsbeiwert μ beispielsweise bei 0.5 und die momentane Drehzahl der Ausgangswelle 120c bei 2000 [Umin] liegt, wird für diesen Fahrbahnreibungsbeiwert μ eine Verzögerungskorrekturgröße (Fahrbahnreibungsbeiwertkorrekturgröße) von 0.003 (G) erhalten.
Als nächstes kann die Gangsollverzögerung nach der Korrektur aus dem folgenden Ausdruck gemäß dem dritten Verfahren zum Ermitteln der Gangsollverzögerung erhalten werden. Gangsollverzögerung = (maximale Sollverzögerung – momentane Gangverzögerung) × Koeffizient + momentane Gangverzögerung + Fahrbahnreibungsbeiwertkorrekturgröße
In obigem Ausdruck hat der Koeffizient einen Wert größer als 0 aber gleich oder kleiner als 1.
Dementsprechend wird die Gangsollverzögerung auf einen umso kleineren Wert korrigiert, je kleiner der Fahrbahnreibungsbeiwert μ ist, so dass der zu wählende Gang, der im Schritt S5 oder Schritt S4 bestimmt wird, höher ist als der Gang, der bei einem hohen Fahrbahnreibungsbeiwert μ gewählt wird.
In der vierten beispielhaften Ausführungsform ermöglicht die Korrektur der Gangsollverzögerung in Abhängigkeit von der Straßenglätte der Fahrbahn, z.B. dem Fahrbahnreibungsbeiwert μ, der Straße, auf der das Fahrzeug fährt, den Erhalt der optimalen Motorbremskraft. Im Ergebnis kann ein Motorbremsbetrag erhalten werden, der die Erwartungen des Fahrers (d.h. den Wunsch des Fahrers) trifft.
In der vorstehenden Beschreibung wird die Erfindung auf ein automatisches Stufengetriebe 10 angewendet beschrieben, sie lässt sich aber selbstverständlich aber auch auf ein CVT (stufenloses Getriebe) anwenden. In diesem Fall können die Begriffe "Getriebestufe" und "Gang" durch den Begriff "Übersetzung" und der Begriff "Herunterschaltung" durch den Begriff "CVT-Verstellung" ersetzt werden. Des Weiteren ist das Bremssystem nicht auf das vorstehend beschriebene beschränkt, sondern es kann stattdessen ein regeneratives oder ein anderes Bremssystem sein, sofern es das Fahrzeug mit einer Bremskraft beaufschlägt. Darüber hinaus wird in der vorstehenden Beschreibung die Verzögerung (G) als Ver zögerung verwendet, die den Betrag der Verzögerung des Fahrzeugs angibt. Alternativ dazu kann die Steuerung aber auch auf der Grundlage eines Verzögerungsmoments durchgeführt werden.0001
In einem Verzögerungssteuerungsverfahren für ein Fahrzeug, durch das eine Verzögerungssteuerung des Fahrzeugs auf der Grundlage des Abstands zwischen dem Fahrzeug und einem vor dem Fahrzeug befindlichen Hindernis, einschließlich eines vorausfahrenden Fahrzeugs, durchgeführt wird, wird auf der Grundlage des Abstands eine Sollverzögerung ermittelt, mit der das Fahrzeug zu verzögern ist; ein Gang oder eine Übersetzung, der bzw. die das Fahrzeug mit einer Verzögerung beaufschlägt, die auf oder unter der Sollverzögerung liegt, wird als der Gang oder Übersetzung eines Getriebes (10) des Fahrzeugs für eine Schaltung gewählt; und eine Verzögerungssteuerung wird durch Betätigung eines Bremssystems (200), das das Fahrzeug mit einer Bremskraft beaufschlägt, und eine Schaltung, die das Getriebe (10) des Fahrzeugs in einen kleineren Gang oder in eine kleinere Übersetzung schaltet, ausgeführt.

Claims

Verzögerungssteuervorrichtung für ein Fahrzeug, zur Durchführung einer Verzögerungssteuerung des Fahrzeugs auf der Grundlage des Abstands zwischen dem Fahrzeug und einem vor dem Fahrzeug befindlichen Hindernis, einschließlich eines vorausfahrenden Fahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass: die Verzögerungssteuerung durch eine Betätigung eines Bremssystems (200), das das Fahrzeug mit einer Bremskraft beaufschlägt, und eine Schaltung, die ein Getriebe (10) des Fahrzeugs in einen kleineren Gang oder in eine kleinere Übersetzung schaltet, ausgeführt wird, und die Verzögerungssteuervorrichtung einen Sollverzögerungsbestimmungsabschnitt (130) aufweist, der auf der Grundlage des Abstands eine Sollverzögerung ermittelt, mit der das Fahrzeug zu verzögern ist, und einen Gang-/Übersetzungswählabschnitt (130), der einen Gang oder eine Übersetzung, die das Fahrzeug mit einer Verzögerung beaufschlägt, die auf oder unter der Sollverzögerung liegt, als den Gang oder die Übersetzung des Getriebes (10) für die Schaltung wählt.
Verzögerungssteuervorrichtung für ein Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gang-/Übersetzungswählabschnitt (130) den Gang oder die Übersetzung unter Berücksichtigung des Fahrzeugumfelds wählt, das den Straßengradienten, den Straßenverlauf und/oder die Straßenglätte der Fahrbahn einer Straße, auf der das Fahrzeug fährt, beinhaltet.
Verzögerungssteuervorrichtung für ein Fahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigung des Bremssystems (200) in Abhängigkeit von der Istverzögerung (303) des Fahrzeugs und der durch die Schaltung in den gewählten Gang oder in die gewählte Übersetzung auf das Fahrzeug wirkenden Verzögerung beendet wird.
Verzögerungssteuervorrichtung für ein Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltung beendet wird, wenn das Gaspedal betätigt wird oder der Abstand auf oder über einem vorgegebenen Wert liegt.
Verzögerungssteuervorrichtung für ein Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Gang-/Übersetzungswählabschnitt (130) i) eine Gangsollverzögerung als eine durch die Schaltung auf das Fahrzeug aufzubringende Verzögerung ermittelt unter Bezugnahme auf ein Kennfeld auf der Grundlage der Zeit zwischen dem Gegenstand und dem Fahrzeug, die berechnet wird, indem der Abstand zwischen dem Gegenstand und dem Fahrzeug durch die Fahrgeschwindigkeit geteilt wird, und der relativen Geschwindigkeit zwischen dem Gegenstand und dem Fahrzeug, oder durch eine Berechnung unter Einbeziehung der Sollverzögerung, und ii) den Gang oder die Übersetzung auf der Grundlage der Gangsollverzögerung wählt.
Verzögerungssteuervorrichtung für ein Fahrzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Gangsollverzögerung in Abhängigkeit vom Straßengradienten, dem Straßenverlauf und/oder der Straßenglätte der Fahrbahn korrigiert wird.
Verzögerungssteuerverfahren für ein Fahrzeug, zur Durchführung einer Verzögerungssteuerung des Fahrzeugs auf der Grundlage des Abstands zwischen dem Fahrzeug und einem vor dem Fahrzeug befindlichen Hindernis, einschließlich eines vorausfahrenden Fahrzeugs, gekennzeichnet durch die Schritte: Ermitteln einer Sollverzögerung, mit der das Fahrzeug zu verzögern ist, auf der Grundlage des Abstands, Wählen eines Gangs oder einer Übersetzung, die das Fahrzeug mit einer Verzögerung beaufschlägt, die auf oder unter der Sollverzögerung liegt, als den Gang oder die Übersetzung des Getriebes (10) für die Schaltung, und Ausführen der Verzögerungssteuerung durch Betätigung eines Bremssystems (200), das das Fahrzeug mit einer Bremskraft beaufschlägt, und eine Schaltung, die das Getriebe (10) des Fahrzeugs in einen kleineren Gang oder in eine kleinere Übersetzung schaltet.
Verzögerungssteuerverfahren für ein Fahrzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Gang oder die Übersetzung unter Berücksichtigung des Fahrzeugumfelds gewählt wird, das den Straßengradienten, den Stra ßenverlauf und/oder die Straßenglätte der Fahrbahn einer Straße, auf der das Fahrzeug fährt, beinhaltet.
Verzögerungssteuerverfahren für ein Fahrzeug nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigung des Bremssystems (200) in Abhängigkeit von der Istverzögerung (303) des Fahrzeugs und der durch die Schaltung in den gewählten Gang oder in die gewählte Übersetzung auf das Fahrzeug wirkenden Verzögerung beendet wird.
Verzögerungssteuerverfahren für ein Fahrzeug nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltung beendet wird, wenn das Gaspedal betätigt wird oder der Abstand auf oder über einem vorgegebenen Wert liegt.
Verzögerungssteuerverfahren für ein Fahrzeug nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass i) eine Gangsollverzögerung als eine durch die Schaltung auf das Fahrzeug aufzubringende Verzögerung ermittelt wird unter Bezugnahme auf ein Kennfeld auf der Grundlage der Zeit zwischen dem Gegenstand und dem Fahrzeug, die berechnet wird, indem der Abstand zwischen dem Gegenstand und dem Fahrzeug durch die Fahrgeschwindigkeit geteilt wird, und der relativen Geschwindigkeit zwischen dem Gegenstand und dem Fahrzeug, oder durch eine Berechnung unter Einbeziehung der Sollverzögerung, und ii) der Gang oder die Übersetzung auf der Grundlage der Gangsollverzögerung gewählt wird.
Verzögerungssteuerverfahren für ein Fahrzeug nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Gangsollverzögerung in Abhängigkeit vom Straßengradienten, dem Straßenverlauf und/oder der Straßenglätte der Fahrbahn korrigiert wird.