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Hintergrund der Erfindung
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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft ein Fahrzeugsteuersystem das eingerichtet ist, um Verhaltenseigenschaften oder Beschleunigungs-/ Verzögerungseigenschaften (welche als „Fahreigenschaften“ bezeichnet werden) des Fahrzeugs zu steuern, wie etwa eine Leistungscharakteristik, eine Lenkcharakteristik und eine Federungscharakteristik des Fahrzeugs, sodass die Fahreigenschaften mit einer Fahrumgebung und den Vorzügen des Fahrers sowie einer Intention bezüglich des Fahrens übereinstimmen.
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Beschreibung des Standes der Technik
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Während ein Fahrzeugverhalten, wie etwa eine Fahrzeuggeschwindigkeit und eine Fahrtrichtung, gemäß der Beschleunigungs-/Verzögerungsoperation und Lenkoperation des Fahrers variiert, wird die Beziehung zwischen dem Betrag bzw. des Umfangs der Betätigung bzw. Operation des Fahrers sowie dem Änderungsumfang des Verhaltens nicht nur durch die Energieeffizienz bestimmt, wie etwa einer Kraftstoffeffizienz, sondern ebenso durch Eigenschaften, wie etwa einen Fahrkomfort, Ruhe und Leistungsauftritt, die von dem Fahrzeug verlangt werden.
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Inzwischen umfassen Umgebungen, in denen das Fahrzeug fährt, eine große Vielfalt von Umfeldern oder Straßenarten, wie etwa ein städtisches Gebiet, eine Autobahn, eine kurvige Straße, einen Bergaufweg und einen Bergabweg, und es gibt eine Vielzahl von Vorlieben des Fahrers und Absichten bezüglich des Fahrens, und es gibt eine Vielzahl von Eindrücken, die der Fahrer von dem Fahrzeug während des Fahrens empfängt. Daher muss eine erwartete Fahreigenschaft nicht notwendigerweise behalten werden, wenn sich die Fahrtumgebung ändert, oder das Fahrzeug durch einen anderen Fahrer gefahren wird. Als eine Folge kann sich ein sogenanntes Fahrverhalten verschlechtern.
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Daher wurde eine Art eines Fahrzeugs entwickelt, das eingerichtet ist, um manuell Fahreigenschaften, wie etwa eine Leistungsausgabeeigenschaft (oder Beschleunigungseigenschaft) und eine Federungseigenschaft, hinsichtlich des Verhaltens des Fahrzeugs durch Betätigen eines Modusauswahlschalters auszuwählen. Und zwar ist das Fahrzeug eingerichtet, um als einen Fahrmodus beispielsweise einen sportlichen Modus, in dem das Fahrzeug mit einer ausgezeichneten Beschleunigungsfähigkeit fährt und die Federung etwas hart eingestellt ist, einen normalen Modus, in dem das Fahrzeug bei einer relativ niedrigen Rate beschleunigt und eine relativ weiche Federungseigenschaft aufweist, und einen Eco-Modus, in dem die Kraftstoffwirtschaftlichkeit oder Effizienz priorisiert ist, durch Betätigen des Schalters auszuwählen.
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Ebenso wurden verschiedene Systeme vorgeschlagen, die eingerichtet sind, um die Fahrausrichtung durch eine Verhaltenssteuerung des Fahrzeugs widerzuspiegeln. Diese Art eines Systems benötigt keine Schaltoperation, und ermöglicht Änderungen von feinen oder detaillierten Eigenschaften. Ein Beispiel dieses Systemtyps ist in der japanischen Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift Nr. 06-249007 (JP H06- 249 007 A) beschrieben. In dem in der JP H06- 249 007 A beschriebenen System, welches ein Antriebskraftsteuersystem unter Verwendung eines Neurocomputers ist, wird die Beziehung der Beschleunigung bezüglich des Beschleunigerhubs bzw. Fahrpedalhubs und der Fahrzeuggeschwindigkeit als ein notwendiges Beschleunigungsmodell eingelernt, und die Drosselöffnung wird basierend auf einer Abweichung zwischen dem Modell und einem zweiten Referenzbeschleunigungsmodell, welches die Ausrichtung oder Vorlieben des Fahrers in Verbindung mit einem Fahren widerspiegelt, sowie einer Abweichung zwischen dem zweiten Referenzbeschleunigungsmodell und einem ersten Referenzbeschleunigungsmodell als ein Standardmodell berechnet.
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Ebenso ist ein System, das eingerichtet ist, um die Fahreigenschaften oder Fahrausrichtungen zu erfassen, während zwischen denen der Längsrichtung des Fahrzeugs von denen der Querrichtung des Fahrzeugs unterschieden wird, in der japanischen Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift
JP H11-129924 A beschrieben. Weiterhin beschreibt die japanische Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift
JP H11-2320 A ein System das eingerichtet ist, um eine Sperrkupplung in Eingriff zu bringen und ein Schalten zu unterbinden, wenn erfasst wird, dass sich ein Fahrzeug in einem Kurvenfahrzustand befindet.
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Gemäß jedem der in der
JP H06-249007 A ,
JP 2004-257434 A und
JP H11-2320 A beschriebenen System müssen Verbesserungen gemacht werden, um die Anforderung oder Fahrausrichtung des Fahrers genau durch die Fahreigenschaften widerzuspiegeln.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die Erfindung stellt ein Fahrzeugsteuersystem bereit, das bewirkt, dass Vorlieben und eine Absicht des Fahrers hinsichtlich eines Fahrens oder Fahrbedingungen des Fahrzeugs exakt durch Fahreigenschaften widergespiegelt werden, wie etwa dem Verhalten des Fahrzeugs oder der Beschleunigung.
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Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Fahrzeugsteuersystem, in dem ein Index, der zum Einstellen einer Fahreigenschaft eines Fahrzeugs verwendet wird, auf der Grundlage einer Fahrbedingung des Fahrzeugs erhalten wird, und eine Änderung des Index, der das Verhalten des Fahrzeugs forscher (engl. „crisper“) macht, wahrscheinlicher auftritt, als eine Änderung des Index, der das Verhalten des Fahrzeugs sanfter macht. In dem Fahrzeugsteuersystem gilt, dass wenn bestimmt wird, dass sich das Fahrzeug in einem Kurvenfahrzustand befindet, der Index oder die Fahreigenschaft auf Grundlage des Index weniger wahrscheinlich geändert wird, als wenn bestimmt wird, dass sich das Fahrzeug nicht in dem Kurvenfahrzustand befindet. Der Index wird auf einen großen Wert gesetzt, wenn die Fahreigenschaft zum Bewirken, dass das Verhalten des Fahrzeugs forsch ist, bereitgestellt ist, und der Index wird auf einen kleinen Wert gesetzt, wenn die Fahreigenschaft zum Bewirken, dass das Verhalten des Fahrzeugs sanft ist, bereitgestellt ist; wenn ein gegenwärtiger Wert des Index, der auf der Grundlage der gegenwärtigen Fahrbedingung des Fahrzeugs erhalten wird, größer als ein gehaltener Wert des Index ist, der bereits gesetzt wurde und gehalten wird, wird der Index auf den gegenwärtigen Wert aktualisiert; und wenn der gegenwärtige Wert des Index kleiner oder gleich dem gehaltenen Wert des Index ist, wird ein Integralwert einer Abweichung zwischen dem gegenwärtigen Wert und dem gehaltenen Wert berechnet, und wenn der Integralwert einen vorbestimmten Schwellenwert übersteigt, wird der Wert des Index reduziert.
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In dem Fahrzeugsteuersystem gemäß dem ersten Aspekt gilt, dass wenn das Fahrzeug mit Forschheit fährt, der Index gesetzt wird, um die Fahreigenschaft zum Ermöglichen, dass das Fahrzeug mit Forschheit fährt, bereitzustellen. Wenn das Fahrzeug mit weniger Forschheit fährt, wird der Index gesetzt, um die Fahreigenschaft zum Ermöglichen, dass das Fahrzeug mit weniger Forschheit fährt, bereitzustellen. Ebenso tritt die Änderung des Index, der das Ausmaß der Forschheit des Verhaltens erhöht, wahrscheinlicher auf, als die Änderung des Index, die das Ausmaß der Forschheit des Verhaltens reduziert. Wenn der Index auf diese Weise geändert wird, wird bestimmt, ob sich das Fahrzeug in dem Kurvenfahrzustand befindet. Wenn bestimmt wird, dass sich das Fahrzeug in dem Kurvenfahrzustand befindet, ist es weniger wahrscheinlich, dass der Index oder die Fahreigenschaft auf der Grundlage des Index geändert wird. Im Gegensatz dazu gilt, dass wenn bestimmt wird, dass sich das Fahrzeug nicht in dem Kurvenfahrzustand befindet, es wahrscheinlicher ist, dass der Index oder die Fahreigenschaft auf der Grundlage des Index geändert wird. Als eine Folge gilt, dass wenn sich das Fahrzeug in dem Kurvenfahrzustand befindet, auch wenn die Querbeschleunigung aufgrund der Kurvenfahrt erhöht wird, und dadurch eine Situation auftritt, die den Wert des Index erhöhen kann, oder auch wenn die andere Bedingung (d. h. eine Indexreduzierbedingung) erfüllt ist, und daher eine Situation auftritt, die das Ausmaß der Forschheit reduzieren kann, der vorhergehende Wert des Index beibehalten wird. Demzufolge gilt, dass auch wenn die Beschleunigungs- oder Verzögerungsoperation durchgeführt wird, um eine Kurvenfahrt des Fahrzeugs durchzuführen, es möglich ist, eine Änderung des Index oder eine Änderung der Fahreigenschaften zu unterdrücken.
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In dem Fahrzeugsteuersystem gemäß dem ersten Aspekt gilt, dass wenn bestimmt wird, dass sich das Fahrzeug in dem Kurvenfahrzustand befindet, der Index oder die Fahreigenschaft auf der Grundlage des Index beibehalten werden kann.
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In dem Fahrzeugsteuersystem gemäß dem ersten Aspekt, wenn der Wert des Index, der bereits gesetzt wurde, groß ist, kann eine Bestimmung wahrscheinlieher getroffen werden, dass sich das Fahrzeug in dem Kurvenfahrzustand befindet, als wenn der Wert des Index, der bereits gesetzt wurde, klein ist.
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In dem Fahrzeugsteuersystem gemäß dem ersten Aspekt gilt, dass wenn der Wert des Index, der bereits gesetzt wurde, ein großer Wert ist, bei dem die Fahreigenschaft zum Ermöglichen, dass das Fahrzeug mit Forschheit fährt, bereitgestellt ist, es wahrscheinlicher ist, dass die Bestimmung getroffen wird, dass sich das Fahrzeug in dem Kurvenfahrzustand befindet. Dies erhöht die Anzahl von Ereignissen, in denen der Index weniger wahrscheinlich zu ändern ist, oder erhöht die Periode, während der der Index weniger wahrscheinlich zu ändern ist. Demzufolge gilt, dass auch wenn sich die Längsbeschleunigung und/oder die Querbeschleunigung ändert, es wahrscheinlicher ist, dass die vorhergehende Fahreigenschaft beibehalten wird.
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In dem Fahrzeugsteuersystem gemäß dem ersten Aspekt, wenn der Wert des Index, der bereits gesetzt wurde, groß ist, ist es weniger wahrscheinlich, dass eine Längsbeschleunigung des Fahrzeugs durch eine Änderung des Index oder eine Änderung der Fahreigenschaft widergespiegelt wird, als wenn der Wert des Index, der bereits gesetzt wurde, klein ist.
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In dem Fahrzeugsteuersystem gemäß dem ersten Aspekt gilt, dass wenn der Wert des Index, der bereits gesetzt wurde, ein großer Wert ist, bei dem die Fahreigenschaft zum Ermöglichen, dass das Fahrzeug mit Forschheit fährt, bereitgestellt ist, die Bestimmung, dass sich das Fahrzeug in dem Kurvenfahrzustand befindet, wahrscheinlicher getroffen wird. Dies erhöht die Anzahl von Ereignissen, in denen der Index weniger wahrscheinlich zu ändern ist, oder verlängert die Periode, während der der Index weniger wahrscheinlich zu ändern ist. Demzufolge gilt, dass auch wenn sich die Längsbeschleunigung und/oder die Querbeschleunigung ändert, die vorhergehende Fahreigenschaft wahrscheinlicher beibehalten wird.
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In dem Fahrzeugsteuersystem kann bestimmt werden, ob sich das Fahrzeug in dem Kurvenfahrzustand befindet, durch Vergleichen einer Längsbeschleunigung des Fahrzeugs mit einer Querbeschleunigung des Fahrzeugs.
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Daher wird in dem Fahrzeugsteuersystem gemäß dem ersten Aspekt bestimmt, ob sich das Fahrzeug in dem Kurvenfahrzustand befindet, durch Vergleichen der Längsbeschleunigung mit der Querbeschleunigung, beispielsweise durch Erhalten einer Differenz oder eines Verhältnisses zwischen der Längsbeschleunigung und der Querbeschleunigung.
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In dem Fahrzeugsteuersystem gemäß dem ersten Aspekt, wenn der Wert des Index, der bereits gesetzt wurde, klein ist, kann der Wert des Index wahrscheinlicher reduziert werden, als wenn der Wert des Index, der bereits gesetzt wurde, groß ist.
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In dem Fahrzeugsteuersystem gemäß dem ersten Aspekt gilt, dass wenn der Wert des Index ein kleiner Wert ist, bei dem die Fahreigenschaft zum Ermöglichen, dass das Fahrzeug mit weniger Forschheit fährt, bereitgestellt ist, angenommen wird, dass ein forscheres Fahren nicht notwendig ist, und daher wird die Reduktion des Index begünstigt oder beschleunigt, beispielsweise wird die andere Bedingung (d. h. die Indexreduktionsbedingung) wahrscheinlicher erfüllt.
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In dem Fahrzeugsteuersystem gemäß dem ersten Aspekt kann in einem Fall, in dem der Wert des Index reduziert wird, wenn der Wert des Index, der bereits gesetzt wurde, klein ist, der Wert des Index bei einer größeren Rate reduziert werden, als wenn der Wert des Index, der bereits gesetzt wurde, groß ist.
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In dem Fahrzeugsteuersystem gemäß dem ersten Aspekt gilt, dass wenn der Wert des Index ein kleiner Wert ist, bei dem die Fahreigenschaft zum Ermöglichen, dass das Fahrzeug mit weniger Forschheit fährt, bereitgestellt ist, es angenommen wird, dass ein forscheres Fahren nicht notwendig ist, und daher die Reduktion des Index begünstigt oder beschleunigt wird, beispielsweise die andere Bedingung (d. h. die Indexreduktionsbedingung) wahrscheinlicher erfüllt ist.
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In dem Fahrzeugsteuersystem gemäß dem ersten Aspekt kann bestimmt werden, ob sich das Fahrzeug in dem Kurvenfahrzustand befindet, auf der Grundlage eines Radreibungskreises bezüglich des Fahrzeugs.
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In dem Fahrzeugsteuersystem gemäß dem ersten Aspekt wird bestimmt, ob sich das Fahrzeug in dem Kurvenfahrzustand befindet, oder ob das Fahrzeug eine Kurvenfahrt durchzuführen hat, auf der Grundlage des Radreibungskreises bezüglich des Fahrzeugs. Daher ist es möglich, leicht oder exakt zu bestimmen, ob sich das Fahrzeug in dem Kurvenfahrzustand befindet. Ebenso ist es möglich, die Bestimmung für die Steuerung des Verhaltens des Fahrzeugs geeigneter zu gestalten.
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In dem Fahrzeugsteuersystem gemäß dem ersten Aspekt kann bestimmt werden, ob sich das Fahrzeug in dem Kurvenfahrzustand befindet, auf der Grundlage des Radreibungskreises, der eine zusammengesetzte Beschleunigung angibt, in der Beschleunigungen in mindestens zwei Richtungen kombiniert sind, wobei die Beschleunigungen in mindestens zwei Richtungen eine Längsbeschleunigung und eine Querbeschleunigung des Fahrzeugs umfassen.
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In dem Fahrzeugsteuersystem gemäß dem ersten Aspekt kann bestimmt werden, ob sich das Fahrzeug in dem Kurvenfahrzustand befindet, auf der Grundlage von mindestens einer von Straßeninformationen bezüglich einer Straße, auf der das Fahrzeug fährt, einem Lenkwinkel des Fahrzeugs, einer Differenz zwischen Drehzahlen von rechten und linken Rädern, und einer in dem Fahrzeug erzeugten Gierrate bzw. -geschwindigkeit.
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In dem Fahrzeugsteuersystem gemäß dem ersten Aspekt ist es möglich zu bestimmen, ob sich das Fahrzeug in dem Kurvenfahrzustand befindet, auf der Grundlage von Daten oder Informationen, die in verschiedenen Steuerungen bezüglich des Fahrzeugs verwendet werden.
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Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Fahrzeugsteuersystem, in dem ein Index, der zum Setzen einer Fahreigenschaft eines Fahrzeugs verwendet wird, auf der Grundlage eines Fahrzustands des Fahrzeugs erhalten wird, und eine Änderung des Index, der das Verhalten des Fahrzeugs forscher macht, tritt wahrscheinlicher auf, als eine Änderung des Index, der das Verhalten des Fahrzeugs sanfter macht. In dem Fahrzeugsteuersystem gilt, dass wenn der Index auf einen Wert gesetzt ist, bei dem ein Ausmaß einer Forschheit des Verhaltens des Fahrzeugs relativ niedrig ist, eine Änderung des Index, der das Ausmaß einer Forschheit des Verhaltens des Fahrzeugs reduziert, wahrscheinlicher auftritt, als wenn der Index auf einen Wert gesetzt ist, bei dem das Ausmaß einer Forschheit des Verhaltens des Fahrzeugs relativ hoch ist. Der Index wird auf einen großen Wert gesetzt, wenn die Fahreigenschaft zum Bewirken, dass das Verhalten des Fahrzeugs forsch ist, bereitgestellt ist, und der Index wird auf einen kleinen Wert gesetzt, wenn die Fahreigenschaft zum Bewirken, dass das Verhalten des Fahrzeugs sanft ist, bereitgestellt ist; wenn ein gegenwärtiger Wert des auf der Grundlage des gegenwärtigen Fahrzustands des Fahrzeugs kleiner als ein gehaltener Wert des Index ist, der bereits gesetzt wurde und gehalten wird, wird ein Integralwert einer Abweichung zwischen dem gegenwärtigen Wert und dem gehaltenen Wert berechnet, und wenn der Integralwert einen vorbestimmten Schwellenwert übersteigt, wird der Wert des Index reduziert; und der Schwellenwert wird auf einen kleineren Wert gesetzt, wenn der gehaltene Wert des Index kleiner wird.
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In dem Fahrzeugsteuersystem gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung gilt, dass auch in einem Fall, in dem die Abweichung zwischen der Fahreigenschaft, die auf der Grundlage des Index und des Ist-Fahrzustands gesetzt wurde, klein ist, die Änderung des Index wahrscheinlicher auftritt als in einem Fall, in dem die Abweichung groß ist. Daher ist es möglich, die Fahreigenschaft oder den Index zu setzen, der exakter den Ist-Fahrzustand widerspiegelt.
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Figurenliste
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Die vorstehenden und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung von beispielhaften Ausführungsbeispielen mit Bezugnahme auf die anhängenden Zeichnungen ersichtlich, wobei gleiche Bezugszeichen verwendet werden, um gleiche Elemente darzustellen, und in denen gilt:
- 1 ist ein Flussdiagramm, das dienlich ist, um ein Beispiel einer Steuerung zu erläutern, die durch ein Fahrzeugsteuersystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ausgeführt wird;
- 2 ist eine Ansicht, in der Erfassungswerte der Längsbeschleunigung und Querbeschleunigung auf einem Radreibungskreis gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung eingezeichnet sind;
- 3 ist eine Ansicht, die ein Beispiel von Änderungen eines Befehls-SPI auf der Grundlage eines Momentan-SPI gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
- 4 ist eine Ansicht, die dienlich ist, um eine Integration einer Abweichung zwischen dem Momentan-SPI und dem Befehls-SPI bezüglich der Zeit, und einer Situation, in der der Integralwert zurückgesetzt wird, gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zu erläutern;
- 5 ist ein Flussdiagramm, das dienlich ist, um ein spezifischeres Beispiel der durch das Fahrzeugsteuersystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ausgeführten Steuerung zu erläutern;
- 6 ist eine Ansicht, die Bereiche auf einem Radreibungskreis zeigt, die verwendet werden, um zu bestimmen, dass sich ein Fahrzeug in einem Kurvenfahrzustand befindet, und zu bestimmen, dass sich das Fahrzeug in einem Nicht-Kurvenfahrzustand befindet, in dem Beispiel der Steuerung in 5;
- 7 ist eine Ansicht, die schematisch ein Kennfeld zeigt, das verwendet wird, um Zustandbestimmungswinkel zu erhalten, die in dem Beispiel der Steuerung in 5 verwendet werden;
- 8 ist eine Ansicht, die ein Beispiel eines Kennfelds zeigt, das verwendet wird, um einen Reduktions-Startschwellenwert in dem Beispiel der Steuerung in 5 zu erhalten;
- 9 ist eine Ansicht, die ein Beispiel eines Kennfelds zeigt, das verwendet wird, um eine Reduktionsrate in dem Beispiel der Steuerung in 5 zu erhalten;
- 10 ist ein Kennfeld, das die Beziehung zwischen dem Befehls-SPI und der benötigten maximalen Beschleunigungsrate gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung angibt;
- 11 umfasst eine Ansicht, in der die benötigte Beschleunigung auf der Grundlage des Befehls-SPI zu dem Graphen hinzugefügt ist, der die Beziehung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Beschleunigung für jede benötigte Drehzahl gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung angibt, und eine Ansicht, die den Prozess des Erhaltens einer letztendlichen spezifizierten Drehzahl basierend auf der vorstehenden Ansicht zeigt;
- 12 umfasst eine Ansicht, in der die benötigte Beschleunigung auf der Grundlage des Befehls-SPI zu dem Graphen hinzugefügt ist, der die Beziehung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Beschleunigung für jede Gangposition angibt, und eine Ansicht, die den Prozess des Erhaltens einer letztendlichen spezifizierten Gangposition basierend auf der vorstehenden Ansicht zeigt;
- 13 ist ein Blockdiagramm einer Steuerung zum Bewirken einer Schaltsteuerung und einer Motorausgabesteuerung, um eine Korrektur-Gangposition und eine Korrektur-Antriebskraft widerzuspiegeln, die auf der Grundlage des Befehls-SPI erhalten werden, in einem Fahrzeug, in dem ein Automatikgetriebe mit zwei oder mehr Gangpositionen installiert ist, gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
- 14 ist ein Blockdiagramm einer weiteren Steuerung zum Bewirken einer Schaltsteuerung und einer Motorausgabesteuerung, um die Korrektur-Gangposition und eine Korrektur-Antriebskraft widerzuspiegeln, die basierend auf dem Befehls-SPI erhalten werden, in einem Fahrzeug, in dem ein Automatikgetriebe mit zwei oder mehr Gangpositionen installiert ist, gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
- 15 ist ein Blockdiagramm einer weiteren Steuerung zum Bewirken einer Schaltsteuerung und einer Motorausgabesteuerung, um die Korrektur-Gangposition und eine Korrektur-Antriebskraft widerzuspiegeln, die basierend auf der Befehls-SPI erhalten werden, in einem Fahrzeug, in dem ein Automatikgetriebe mit zwei oder mehr Gangpositionen installiert ist, gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
- 16 ist ein Blockdiagramm einer Steuerung zum Anpassen einer Lenkcharakteristik, um ein Korrektur-Übersetzungsverhältnis und ein KorrekturUnterstützungsmoment widerzuspiegeln, die basierend auf dem Befehls-SPI erhalten werden, gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
- 17 ist ein Blockdiagramm einer Steuerung zum Anpassen einer Federungseigenschaft, um eine Fahrzeughöhe, einen Korrektur-Dämpfungskoeffizienten und eine Korrektur-Federkonstante widerzuspiegeln, die basierend auf dem Befehls-SPI erhalten werden, gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
- 18 ist eine Ansicht, die schematisch ein Beispiel eines Fahrzeugs zeigt, bei dem die vorliegende Erfindung angewendet werden kann.
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Detaillierte Beschreibung von Ausführungsbeispielen
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In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein Index, der verwendet wird, um Fahreigenschaften zu setzen bzw. einzustellen, auf der Grundlage einer in einem Fahrzeug erzeugten Längsbeschleunigung und Querbeschleunigung erhalten. Und zwar wird die Längsbeschleunigung gemäß einer Beschleunigungsoperation, einer Bremsoperation und einer Lenkradoperation, die durch den Fahrer durchgeführt werden, erzeugt. Die Querbeschleunigung wird aufgrund einer durch den Fahrer durchgeführten Lenkoperation erzeugt. Dafür wird angenommen, dass diese Beschleunigungen oder die Fahrzustände die Fahrausrichtung oder Vorlieben des Fahrers darstellen. Demzufolge werden in dem Ausführungsbeispiel die Beschleunigungen oder die Fahrzustände durch die Fahreigenschaften widergespiegelt. Die Fahreigenschaften sind beispielsweise eine Beziehung einer Ausgabe einer Antriebskraftquelle bezüglich eines Fahrpedalhubs, eine Beziehung eines Geschwindigkeitsverhältnisses bezüglich des Fahrpedalhubs, und eine Beziehung des Umfangs einer Lenkunterstützung hinsichtlich eines Lenkwinkels. Die Fahreigenschaften umfassen sportliche Fahreigenschaften zum Ermöglichen, dass das Verhalten des Fahrzeugs mit hoher Forschheit geändert wird, und Fahreigenschaften im Gegensatz zu sportlichen Fahreigenschaften, d. h., komfortable oder normale Fahreigenschaften zum Ermöglichen, dass das Fahrzeug sanft beschleunigt/verzögert oder eine Kurvenfahrt durchführt. In einem Fall, in dem der Index erhöht wird, wenn die Längsbeschleunigung und/oder die Querbeschleunigung erhöht wird, ändern sich die Fahreigenschaften auf die sportlichen Fahreigenschaften, wenn der Index ansteigt.
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In dem Ausführungsbeispiel gilt, dass wenn der Index erhalten wird, der größer als der vorhergehende Wert ist, der Index auf den neuen großen Wert aktualisiert wird. Jedoch wird der Index nicht einfach reduziert, weil der kleinere Index als der vorhergehende Wert erhalten wird. Wenn der kleinere Index als der vorhergehende Wert erhalten wird, und eine vorbestimmte weitere Bedingung (d. h. eine Indexreduktionsbedingung) erfüllt ist, wird der Index reduziert. Und zwar wird der Index prompt erhöht, und im Gegensatz dazu, wird die Reduktion des Index verzögert. Und zwar wird der Index, der erhöht wurde, um eine knackige bzw. forsche Fahreigenschaft bereitzustellen, gehalten.
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In dem Ausführungsbeispiel gilt, dass weil der Index nicht nur die Längsbeschleunigung sondern ebenso die Querbeschleunigung widerspiegelt, die Querbeschleunigung während einer Kurvenfahrt ein Faktor werden kann, der den Index ändert. Jedoch wird der vorhergehende Index während einer Kurvenfahrt gehalten, weil es angenommen wird, dass wenn der Index während einer Kurvenfahrt geändert werden würde, die Fahreigenschaften während einer Kurvenfahrt geändert würden, und das Verhalten des Fahrzeugs aufgrund der Änderung der Fahreigenschaften während einer Kurvenfahrt geändert würde, und weiterhin wird angenommen, dass die Änderungen der Beschleunigungen während einer Kurvenfahrt nicht notwendigerweise die Fahrausrichtung reflektieren können.
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1 ist ein Flussdiagramm, das die Steuerung zeigt. Zunächst wird der Index auf der Grundlage der Längsbeschleunigung Gx und der Querbeschleunigung Gy berechnet (Schritt S100). Die Beschleunigungen Gx und Gy können Werte sein, die durch einen in der Längsrichtung des Fahrzeugs angebrachten Beschleunigungssensor und einem in der Querrichtung des Fahrzeugs angebrachten Beschleunigungssensor erfasst werden. Ebenso können die Beschleunigungen Gx und Gy aus einem Wert erhalten werden, der durch einen einzelnen Beschleunigungssensor erhalten wird, der positioniert ist, um bezüglich der Längsrichtung des Fahrzeugs geneigt zu sein. Ebenso können die Beschleunigungen Gx und Gy basierend auf Änderungen der Fahrzeuggeschwindigkeit und der durch ein globales Positioniersystem (GPS) erhaltenen Position berechnet werden.
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Als Nächstes wird bestimmt, ob sich das Fahrzeug in einem Kurvenfahrzustand befindet (Schritt S101). Der Kurvenfahrzustand ist ein Zustand, in dem die Änderungsrate der Richtung des Fahrzeugs in der rechten oder linken Richtung, wie etwa eine Kurvenfahrrate oder eine Gierrate, größer oder gleich einem vorbestimmten Wert ist. Ein zum Bestimmen, ob sich das Fahrzeug in dem Kurvenfahrzustand befindet, verwendeter Schwellenwert kann geeignet in dem Design eingestellt werden. Es kann bestimmt werden, ob sich das Fahrzeug in dem Kurvenfahrzustand befindet, basierend auf durch ein Navigationssystem oder dergleichen erhaltenen Straßeninformationen und/oder einem Lenkwinkel. Weiterhin kann bestimmt werden, ob sich das Fahrzeug in dem Kurvenfahrzustand befindet, basierend auf der in dem Fahrzeug erzeugten Längsantriebskraft und Querantriebskraft, oder der in dem Fahrzeug erzeugten Längsbeschleunigung und Querbeschleunigung, und Werten davon auf einem Radreibungskreis. Wenn sich das Fahrzeug nicht in dem Kurvenfahrzustand befindet, und daher in Schritt S101 eine negative Bestimmung getroffen wird, wird bestimmt, ob der gegenwärtige Wert des Index größer als der vorhergehende Wert (oder der gehaltene Wert) ist (Schritt S102). Wenn der gegenwärtige Wert des Index größer als der vorhergehende Wert (oder der gehaltene Wert) ist, und daher eine zustimmende Bestimmung in Schritt S102 getroffen wird, wird der Wert des Index auf den gegenwärtigen Wert aktualisiert (Schritt S103), und anschließend kehrt die Steuerung zurück.
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Wenn bestimmt wird, dass sich das Fahrzeug in dem Kurvenfahrzustand befindet, d. h., dass eine zustimmende Bestimmung in Schritt S101 getroffen wird, wird der Index bei dem vorhergehenden Wert gehalten (Schritt S104). Und zwar wird die Änderung des Index begrenzt oder gezwungen gehalten. Anstatt des vollständigen Unterbindens des Änderns des Index kann die Änderung des Index auf eine Weise beschränkt oder gezwungen gehalten werden, dass beispielsweise eine Zeit, während der der Index gehalten wird, auf eine vorbestimmte Zeit gesetzt wird, oder der Wert des Index, der basierend auf den Beschleunigungen Gx und Gy erhalten wird, um ein vorbestimmtes Ausmaß geändert wird.
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Wenn in Schritt S102 eine negative Bestimmung getroffen wird, d. h., wenn der Wert des Index, der aus den Beschleunigungen Gx und Gy erhalten wird, kleiner oder gleich dem vorhergehenden Wert oder dem gehaltenen Wert ist, wird bestimmt, ob eine vorbestimmte Bedingung erfüllt ist (Schritt S105). Die Bedingung ist eine Bedingung zum Reduzieren des Werts des Index. Beispielsweise ist die Bedingung, dass eine vorbestimmte Zeit, nachdem eine negative Bestimmung in Schritt S102 getroffen wurde, verstrichen ist, oder dass der Integralwert eine Abweichung zwischen den gegenwärtigen Wert des Index und dem gehaltenen Wert des Index einen vorbestimmten Schwellenwert übersteigt. Wenn in Schritt S105 eine positive Bestimmung getroffen wird, ist die Bedingung zum Reduzieren des Index nicht erfüllt, und daher fährt die Steuerung mit dem vorstehend beschriebenen Schritt S104 fort. In Schritt S104 wird der Index bei dem vorhergehenden Wert gehalten. Im Gegensatz dazu gilt, dass wenn in Schritt S105 eine negative Bestimmung getroffen wird, der Index reduziert wird (Schritt S106), weil die Fahrausrichtung des Fahrers, die durch die Beschleunigungen Gx und Gy dargestellt wird, von den Fahreigenschaften basierend auf dem gehaltenen Index anders wurde, und daher die sogenannte Sportlichkeit vermindert wurde. Es sei angemerkt, dass wenn der Index reduziert wird, die Weise, auf die der Index durch die Steuerung reduziert wird, angemessen eingestellt sein kann. Beispielsweise kann der Index um einen bestimmten Wert zu jedem Zeitpunkt reduziert werden, oder die Reduktionsrate kann gemäß dem Wert, auf den der Index gehalten wurde, geändert werden. Weiterhin kann die Reduktionsrate gemäß der vorstehend beschriebenen Abweichung geändert werden.
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Nachfolgend wird die vorstehend beschriebene Steuerung, d. h., ein Fahrzeugsteuersystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, genauer beschrieben. Zunächst werden Beispiele von Fahrzeugen, bei denen das Ausführungsbeispiel angewendet wird, beschrieben. Das Ausführungsbeispiel wird bei Fahrzeugen angewendet, die gemäß Operationen des Fahrers beschleunigen, verzögern und eine Kurvenfahrt durchführen, und ein typisches Beispiel der Fahrzeuge ist ein Automobil mit einer Brennkraftmaschine und/oder einem Motor als Antriebskraftquelle. Ein Beispiel des Fahrzeugs ist in dem Blockdiagramm von 18 veranschaulicht. Das in 18 gezeigte Fahrzeug 1 umfasst vier Räder, d. h. zwei Vorderräder 2 als lenkbare Räder, und zwei Hinterräder 3 als Antriebsräder. Jedes der vier Räder 2, 3 ist an dem (nicht gezeigten) Fahrzeugkörper über ein Federungssystem 4 angebracht. Das Federungssystem 4 besteht im Prinzip aus einer Feder und einem Stoßdämpfer (Dämpfer), wie ein generell bekanntes Federungssystem, und der Stoßdämpfer 5 ist in 18 veranschaulicht. Der in 18 gezeigte Stoßdämpfer 5 ist eingerichtet, um eine Stoßabsorbierung oder Pufferaktion durchzuführen, durch Verwenden des Durchflusswiderstands eines Fluids, wie etwa Gas oder eine Flüssigkeit, und ist derart konstruiert, dass das Ausmaß des Durchflusswiderstands durch einen Aktuator, wie etwa einem Motor 6, geändert werden kann. Wenn der Durchflusswiderstand erhöht wird, beugt sich der Fahrzeugkörper weniger wahrscheinlich, was eine harte oder straffe Fahrt auslöst, und das Fahrzeug verhält sich, als ob dieses einen reduzierten Fahrkomfort und ein erhöhtes sportliches Gefühl bereitstellt. Das Federungssystem 4 kann eingerichtet sein, um die Fahrzeughöhe anzupassen, durch Zuführen oder Entladen von druckbeaufschlagtem Gas zu oder von dem Stoßdämpfer 5.
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Jedes der vorderen und hinteren Räder 2, 3 ist mit einer Bremsvorrichtung (nicht gezeigt) ausgestattet. Wenn ein sich an dem Fahrersitz befindliches Bremspedal 7 herabgedrückt wird, werden die Bremsvorrichtungen betätigt, um eine Bremskraft an die vorderen und hinteren Räder 2, 3 anzulegen.
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Die Antriebkraftquelle des Fahrzeugs 1 ist eine generell bekannte Antriebskraftquelle, wie etwa eine Brennkraftmaschine, ein Motor oder eine Kombination davon. Eine Brennkraftmaschine (oder Maschine) 8 ist an dem in 18 gezeigten Fahrzeug installiert, und ein Drosselventil 10 zum Steuern der Ansaugluftmenge ist in einem Ansaugkanal 9 der Maschine 8 angebracht. Das Drosselventil 10, das ein elektronisches Drosselventil ist, ist eingerichtet, um durch einen elektrisch gesteuerten Aktuator 11, wie etwa einen Motor, geöffnet und geschlossen zu werden, so dass die Öffnung des Drosselventils 10 wie benötigt angepasst wird. Der Aktuator bzw. das Stellglied 11 ist eingerichtet, um gemäß dem Herabdrückumfang eines sich an dem Fahrersitz befindlichen Fahrpedals 12, d. h. dem Fahrpedalhub, betätigt zu werden, um so die Öffnung des Drosselventils 10 auf eine bestimmte Drosselöffnung zu steuern.
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Die Beziehung zwischen dem Fahrpedalhub und der Drosselöffnung kann geeignet eingestellt sein. Wenn die Beziehung zwischen diesen Größen näher bei einer 1-zu-1 Beziehung liegt, fühlt der Fahrer die Beziehung wahrscheinlicher direkt, und das Fahrzeug stellt ein sportliches Gefühl oder Fahrt als eine Fahreigenschaft bereit. Wenn im Gegensatz dazu die Beziehung derart eingestellt ist, dass die Drosselöffnung bezüglich des Fahrpedalhubs relativ klein ist, wird die Fahreigenschaft des Fahrzeugs sanft. In dem Fall, in dem ein Motor als die Antriebskraftquelle verwendet wird, ist eine Steuerung eines elektrischen Stroms, wie etwa ein Inverter oder ein Konverter, anstatt des Drosselventils 10 bereitgestellt, und der Strom wird gemäß dem Fahrpedalhub gesteuert. Ebenso wird die Beziehung zwischen dem Stromwert und dem Fahrpedalhub, d. h., der Fahreigenschaft, angemessen geändert.
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Ein Getriebe 13 ist mit der Ausgangsseite der Maschine 8 gekoppelt. Das Getriebe 13 ist eingerichtet, um geeignet das Übersetzungsverhältnis, d. h., das Verhältnis zwischen der eingegebenen Drehzahl und der ausgegebenen Drehzahl zu ändern. Beispielsweise ist das Getriebe 13 ein generell bekanntes Automatikgetriebe mit zwei oder mehr Gangpositionen, oder ein stufenlos variables Getriebe, wie etwa ein CVT der Riemen-und-Riemenscheiben-Art, oder ein CVT der Torsionsart. Das Getriebe 13 umfasst einen (nicht gezeigten) Aktuator, und der Aktuator wird geeignet gesteuert, um so das Übersetzungsverhältnis schrittweise (in Stufen) zu ändern, oder das Übersetzungsverhältnis kontinuierlich bzw. stufenlos zu ändern. Genauer gesagt ist ein Schaltkennfeld zuvor bereitgestellt, in dem das Übersetzungsverhältnis bezüglich Fahrzuständen bestimmt wird, wie etwa der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Fahrpedalhub, und die Schaltsteuerung wird gemäß dem Schaltkennfeld durchgeführt. Alternativ wird eine Sollausgabe oder Kraft basierend auf Fahrzeugzuständen berechnet, wie etwa der Fahrzeuggeschwindigkeit oder dem Fahrpedalhub, und eine Soll-Motor- bzw. Maschinendrehzahl wird aus der Sollausgabe und der optimalen Kraftstofflinie erhalten. Anschließend wird die Schaltsteuerung durchgeführt, um so die Solldrehzahl zu erreichen.
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Im Gegensatz zu der vorstehenden beschriebenen Basisschaltsteuerung kann eine Steuerung ausgewählt werden, die eine höhere Priorität einer Kraftstoffwirtschaftlichkeit oder einer Steuerung zum Erhöhen der Antriebskraft zuweist. Unter der Steuerung, die der Kraftstoffwirtschaftlichkeit eine höhere Priorität einräumt, wird ein Heraufschalten bei einer relativ niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeit ausgeführt, oder es wird ein relatives Hochgeschwindigkeits-Übersetzungsverhältnis oder Geschwindigkeitsverhältnis bei einer niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeit verwendet. Unter der Steuerung zum Verbessern der Antriebskraft oder Beschleunigungseigenschaft wird ein Heraufschalten bei einer relativen hohen Fahrzeuggeschwindigkeit ausgeführt, und ein relatives Niedriggeschwindigkeits-Übersetzugsverhältnis oder Geschwindigkeitsverhältnis wird einer hohen Fahrzeuggeschwindigkeit verwendet. Diese Steuerungen können durch Umschalten von Schaltkennfeldern oder Korrigieren des angeforderten Betrags der Antriebskraft oder Korrigieren des berechneten Übersetzungsverhältnisses durchgeführt werden. Ein Kraftübertragungsmechanismus, wie etwa ein mit einer Sperrkupplung ausgestatteten Momentenwandler, kann, wenn benötigt, zwischen der Maschine 8 und dem Getriebe 13 bereitgestellt sein. Die Ausgangswelle des Getriebes 13 ist mit den Hinterrädern über ein Differentialgetriebe 14, das als ein Finalantrieb dient, gekoppelt.
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Ein Lenkmechanismus 15, der betreibbar ist, um die Vorderräder 2 zu drehen, wird nun beschrieben. Eine Lenkverbindung 17 ist zum Übertragen einer Drehbewegung des Lenkrads 16 zu dem rechten und linken Vorderrädern 2 bereitgestellt, und ein Unterstützungsmechanismus 18 ist zum Erhöhen der Lenkkraft bezüglich des Lenkwinkels des Lenkrads 16 bereitgestellt. Der Unterstützungsmechanismus 18 umfasst einen (nicht gezeigten) Aktuator, und ist eingerichtet, um den Betrag einer Unterstützungskraft oder eines durch den Aktuator bereitgestellten Moments anzupassen. Demzufolge gilt, dass wenn der Betrag einer Unterstützungskraft abnimmt, sich die Beziehung zwischen dem Lenkwinkel und dem Ist-Kurvenfahrwinkel der Vorderräder 2 näher zu einer eins-zu-eins Beziehung verschiebt, wodurch bewirkt wird, dass der Fahrer die Lenkung direkter fühlt, und ein sportliches Gefühl oder Fahrt als eine Fahreigenschaft des Fahrzeugs bereitgestellt wird.
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Obwohl nicht in den Zeichnungen insbesondere dargestellt ist, ist das Fahrzeug 1 mit einem Antiblockiersystem (ABS), einem Traktionssteuersystem und/oder einem Fahrzeugstabilitätssteuersystem (VSC), das diese Systeme auf ein integrierte Weise steuert, als ein System zum Stabilisieren des Verhaltens oder Haltung des Fahrzeugs 1 ausgestattet. Diese Systeme sind jene, die generell im Stand der Technik bekannt sind, und sind eingerichtet, um ein Blockieren oder einen Schlupf der Fahrzeugräder 2, 3 zu verhindern, und das Verhalten des Fahrzeugs durch Reduzieren einer an die Räder 2, 3 angelegten Bremskraft basierend auf einer Differenz zwischen der Fahrzeugkörpergeschwindigkeit und der Fahrzeugradgeschwindigkeit, oder Anlegen einer Bremskraft an die Räder 2, 3 zu stabilisieren und das Maschinenmoment zusätzlich zu der Steuerung der Bremskraft zu steuern. Das Fahrzeug 1 kann ebenso mit einem Navigationssystem ausgestattet sein, das dazu fähig ist, Daten (d.h. Fahrumgebung) bezüglich einer Straße, auf der das Fahrzeug fährt, oder einer Straße oder Route, entlang das Fahrzeug fahren soll, zu erhalten, und einem Schalter zum manuellen Auswählen eines Fahrmodus aus beispielsweise einem sportlichem Modus, einem normalem Modus und einem Modus für niedrigen Kraftstoffverbrauch (ECO-Modus). Weiterhin kann das Fahrzeug 1 mit einem Vierradantriebsmechanismus (4WD) ausgestattet sein, der dazu fähig ist, Fahreigenschaften zu ändern, wie etwa eine Bergauffahrtleistungsfähigkeit, eine Beschleunigungskapazität oder Beschleunigungsleistungsfähigkeit und eine Kurvenfahrfähigkeit, zu ändern.
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Verschiedene Sensoren sind zum Erhalten von Daten bereitgestellt, die zum Steuern der vorstehend genannten Maschine 8, des Getriebes 10, des Stoßdämpfers 5 des Federungssystems 4, des Unterstützungsmechanismus 18, und den vorstehend beschriebenen Systemen, die nicht veranschaulicht sind, verwendet werden. Die Sensoren umfassen beispielsweise einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 19, der die Drehzahlen der vorderen und hinteren Räder 2, 3 erfasst, einen Fahrpedalhubsensor 20, einen Drosselöffnungssensor 21, einen Maschinendrehzahlsensor 22, einen Ausgabedrehzahldrehzahlsensor 23, der die Drehzahl der Ausgangswelle des Getriebes 13 erfasst, einen Lenkwinkelsensor 24, eine Längsbeschleunigungssensor 25, der die Längsbeschleunigung (Gx) erfasst, einen Querbeschleunigungssensor 26, der die Beschleunigung (Querbeschleunigung Gy) der Querrichtung (Breiterichtung) erfasst, einen Gierratensensor 27 usw. In diesem Zusammenhang können die in der Fahrzeugverhaltenssteuerung des Antiblockiersystems (ABS), des Fahrzeugstabilitätssteuersystems (VSC) oder dergleichen, verwendete Beschleunigungssensoren ebenso als die Beschleunigungssensoren 25, 26 verwendet werden. In einem Fahrzeug, in dem Airbags installiert sind, können für die Steuerung des Auslösens des Airbags bereitgestellte Beschleunigungssensoren ebenso als die Beschleunigungssensoren 25, 26 verwendet werden. Ebenso können die Längs- und Querbeschleunigung Gx, Gy durch Auflösen eines Erfassungswerts, der durch einen Beschleunigungssensor erfasst wird, der positioniert ist, um bei einem vorgegeben Winkel (z.B. 45°) bezüglich der Längsrichtung des Fahrzeugs auf einer horizontalen Ebene geneigt zu sein, als eine Längsbeschleunigung und eine Querbeschleunigung erhalten werden. Ebenso können die Längs- und Querbeschleunigung Gx, Gy basierend auf dem Fahrpedalhub, der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Straßenlast, dem Lenkwinkel, etc., anstatt durch die Sensoren erfasst zu werden, berechnet werden. Diese Sensoren 19 bis 27 sind eingerichtet, um Erfassungssignale (Daten) an eine elektronische Steuereinheit (ECU) 28 zu übertragen, und die elektronische Steuereinheit 28 ist eingerichtet, um Berechnungen bezüglich der vorstehenden Daten, zuvor gespeicherten Daten und Programmen durchzuführen, und die Ergebnisse von Berechnungen als Steuerbefehlssignale an die vorstehend beschriebenen Systeme oder Aktuatoren davon auszugeben. Die zusammengesetzte Beschleunigung ist nicht auf die Beschleunigung umfassend die Beschleunigungskomponenten in eine Vielzahl von Richtungen, wie etwa die Beschleunigung umfassend die Beschleunigungskomponente in der Längsrichtung des Fahrzeugs und die Beschleunigungskomponente in der Breiterichtung (Querrichtung) des Fahrzeugs, beschränkt. Die Beschleunigung in nur eine Richtung kann als die zusammengesetzte Beschleunigung angewendet werden. Beispielsweise kann nur die Beschleunigung in der Längsrichtung des Fahrzeugs als die zusammengesetzte Beschleunigung angewendet werden.
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Das Fahrzeugsteuersystem gemäß der vorliegenden Erfindung ist eingerichtet um zu bewirken, dass ein Fahrzustand des Fahrzeugs durch die Verhaltenssteuerung des Fahrzeugs widergespiegelt wird. Der hier genannte Fahrzustand des Fahrzeugs wird durch die Längsbeschleunigung oder Querbeschleunigung, oder eine Beschleunigung eines Gierens oder Wankens, oder einer zusammengesetzten Beschleunigung, bei der Beschleunigungen in die zwei oder mehr Richtungen kombiniert werden, dargestellt. Wenn das Fahrzeug bei einer Sollgeschwindigkeit fährt, oder in einer Sollrichtung fährt, oder wenn das Verhalten des Fahrzeugs zu dem ursprünglichen Zustand als Antwort auf einen Einfluss einer Fahrumgebung, wie etwa einer Straßenoberfläche, zurückkehrt, steigen Beschleunigungen normalerweise in zwei oder mehr Richtungen an. In Anbetracht dieser Tatsache wird angenommen, dass der Fahrzustand des Fahrzeugs die Fahrumgebung oder die Fahrausrichtung um ein bestimmtes Ausmaß widerspiegelt. Auf der Basis dieses Hintergrunds ist das Fahrzeugssteuersystem der vorliegenden Erfindung derart ausgestaltet, dass die Verhaltenssteuerung des Fahrzeugs den Fahrzustand des Fahrzeugs widerspiegelt.
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Wie vorstehend beschrieben umfasst das Verhalten des Fahrzeugs beispielsweise eine Beschleunigungseigenschaft, eine Kurvenfahreigenschaft, eine Federungssteifigkeit (d.h. das Ausmaß oder die Wahrscheinlichkeit eines Stoßens oder Abprallens), die durch das Federungssystem 4 bereitgestellt wird, das Ausmaß eines Wankens oder Nickens, usw. Das Fahrzeugsteuersystem gemäß der vorliegenden Erfindung ändert diese Fahreigenschaften basierend auf dem vorstehend beschriebenen Fahrzustand. In diesem Fall können die Fahreigenschaften durch Verwenden einer Beschleunigung in einer bestimmten Richtung oder einer zusammengesetzten Beschleunigung wie diese ist, als ein Beispiel des vorstehend beschriebenen Fahrzustands, geändert werden. Um jedoch ein unangenehmes Gefühl zu reduzieren, kann ein durch Korrigieren der vorstehend genannten Beschleunigung oder zusammengesetzten Beschleunigung erhaltener Index verwendet werden. In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die Korrektur durch Ersetzen der vorstehend genannten Beschleunigung oder zusammengesetzten Beschleunigung mit einem Index durchgeführt, und die Fahreigenschaften werden gemäß dem Index geändert.
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Ein Sportlichkeitsindex SPI als ein Beispiel des Index wird beschrieben. Der Sportlichkeitsindex SPI ist der Index, der die Absicht des Fahrers oder den Fahrzustand des Fahrzeugs angibt. Der Sportlichkeitsindex SPI, der in dem Ausführungsbeispiel angewendet werden kann, ist ein Index, der durch Kombinieren von Beschleunigungen (insbesondere deren Absolutwerte) von zwei oder mehreren Richtungen erhalten wird, und eine durch Kombinieren der Längsbeschleunigung Gx und der Querbeschleunigung Gy erhalten wird, ist ein Beispiel einer Beschleunigung, die stark mit dem Verhalten des Fahrzeugs in der Fahrtrichtung zugehörig ist. Beispielsweise wird der Momentan-SPI gemäß der folgenden Gleichung (1) berechnet. Hier bedeutet der „Momentan-SPI“ einen Index oder eine physikalische Größe, die basierend auf den Beschleunigungen in den entsprechenden Richtungen berechnet wird, wobei jeder davon als Intervalle eines Moments während eines Fahrens des Fahrzeugs erhalten wird. Die „Intervalle eines Moments“ bedeuten die Intervalle einer Wiederholung, bei der die Erfassung der Beschleunigungen und die Berechnung des Momentan-SPI basierend auf den Beschleunigungen wiederholt in einem gegebenen Zeitzyklus ausgeführt werden.
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Von der in der vorstehend angegebenen Gleichung (1) verwendeten Längsbeschleunigung Gx kann mindestens die beschleunigungsseitige Beschleunigung und verzögerungsseitige Beschleunigung (d.h. Verzögerung) einer Normierungsoperation oder Gewichtungsoperation unterworfen werden. Und zwar gilt, dass während die verzögerungsseitige Beschleunigung größer als die beschleunigungsseitige Beschleunigung in allgemeinen Fahrzeugen ist, wird die Differenz schwer durch den Fahrer gefühlt oder wahrgenommen, und in vielen Fällen erkennt der Fahrer die beschleunigungsseitige und verzögerungsseitige Beschleunigungen als im Wesentlich gleich an das Fahrzeug angelegt. Die Normierungsoperation ist eine Operation zum Reduzieren oder Eliminieren der Differenz zwischen den Ist-Werten und der Art, wie der Fahrer fühlt. Für die Längebeschleunigung Gx ist die Normierung eine Operation zum Erhöhen der beschleunigungsseitigen Beschleunigung, oder Reduzieren der verzögerungsseitigen Beschleunigung. Insbesondere wird das Verhältnis der Maximalwerte dieser Beschleunigungen erhalten, und die beschleunigungsseitige oder verzögerungsseitige Beschleunigung wird mit dem Verhältnis multipliziert. Ebenso kann die Gewichtungsoperation durchgeführt werden, um die verzögerungsseitige Beschleunigung bezüglich der Querbeschleunigung zu korrigieren. In Summe dient die Gewichtungsoperation zum Durchführen einer Korrektur durch beispielsweise Zuweisen einer Gewichtung zumindest einer der Längs- (vorwärts und rückwärts) Beschleunigungen, sodass die Maximalbeschleunigung in jeder Richtung auf einen Kreis eines vorgegebenen Radius liegt, als in dem Fall, in dem die Längsantriebskraft und Querkraft, die durch ein Rad produziert werden kann, durch einen Radreibungskreis dargestellt werden. Durch die vorstehend beschriebenen Normierungsoperation und Gewichtungsoperation werden die Ausmaße, um die die beschleunigungsseitige Beschleunigung und die verzögerungsseitige Beschleunigung durch die Fahreigenschaften widergespiegelt werden, unterschiedlich zueinander. Weil die Querbeschleunigung größer als die beschleunigungsseitige Beschleunigung werden kann, kann die Querbeschleunigung ebenso der Gewichtungsoperation unterworfen werden. Eine geschwindigkeitsvermindernde Längsbeschleunigung und eine geschwindigkeitserhöhende Längsbeschleunigung könne der Gewichtungsoperation unterworfen werden, als ein Beispiel der Gewichtungsoperation, sodass das Ausmaß des Einflusses der geschwindigkeitserhöhenden Längsbeschleunigung höher als das Ausmaß des Einflusses der geschwindigkeitsvermindernde Längebeschleunigung ist.
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Daher liegt eine Differenz zwischen dem Ist-Wert der Beschleunigung und der Art, wie der Fahrer die Beschleunigung fühlt, in Abhängigkeit auf der Richtung der Beschleunigung vor. Beispielsweise kann eine solche Differenz in der Beschleunigung in der Gierrichtung oder Wankrichtung und der Längsrichtung existieren. Gemäß dem Ausführungsbeispiel können daher die Ausmaße, um die die Beschleunigungen in unterschiedliche Richtungen durch die Fahreigenschaften widergespiegelt werden, variiert werden; mit anderen Worten kann das Ausmaß der Änderung der Fahreigenschaften basierend auf der Beschleunigung in eine bestimmte Richtung unterschiedlich zu dem Ausmaß der Änderung der Fahreigenschaften basierend auf der Beschleunigung in eine andere Richtung gemacht werden.
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2 zeigt ein Beispiel, in dem der Sensorwert der Querbeschleunigung Gy und der Längsbeschleunigung Gx, bei denen die vorstehend beschriebene Normierungsoperation und Gewichtungsoperation durchgeführt werden, auf einem Radreibungskreis aufgezeichnet sind. Dies ist ein Beispiel, in dem das Fahrzeug entlang einer Teststrecke fährt, die eine gewöhnliche Straße simuliert. Es geht aus 2 hervor, dass als eine generelle Tendenz die Querbeschleunigung Gy ebenso wahrscheinlich groß wird, wenn das Fahrzeug um großes Ausmaß verzögert wird, und die Längsbeschleunigung Gx und die Querbeschleunigung Gy entlang des Radreibungskreises auftreten.
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Gemäß dem Ausführungsbeispiel wird ein Befehls-SPI aus der vorstehend angegebenen Momentan-SPI erhalten. Der Befehls-SPI ist ein Index, der in der Steuerung zum Ändern der Fahreigenschaften verwendet wird. Der Befehls-SPI nimmt unmittelbar als Antwort auf einen Anstieg der Momentan-SPI zu, basierend auf dem der Befehls-SPI berechnet wurde, und nimmt mit einer Verzögerung als Antwort auf eine Reduktion des Momentan-SPI ab. Insbesondere wird der Befehls-SPI reduziert, wenn eine bestimmte Bedingung erfüllt ist. 3 zeigt Änderungen des basierend auf Änderungen des Momentan-SPI erhaltenen Befehls SPI. In dem in 3 gezeigten Beispiel ist der Momentan-SPI durch Werte angegeben, die in 2 wie vorstehend beschrieben aufgezeichnet sind, wohingegen der Befehls-SPI auf dem Maximalwert des Momentan-SPI gesetzt wird, und bei dem gleichen Wert (d.h. dem letzten Wert) gehalten wird, bis eine bestimmte Bedingung erfüllt ist. Und zwar ist der Befehls-SPI ein Index, der sich prompt ändert, wenn dieser ansteigt, und sich relativ langsam ändert, wenn dieser abnimmt.
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Genauer gesagt gilt während einer Zeitperiode T1 von dem Beginn der Steuerung in 1 beispielsweise in dem Fall, in dem Fahrzeug verzögert und eine Kurvenfahrt durchführt, dass der in jedem Zyklus erhaltene Momentan-SPI gemäß den Änderungen der Beschleunigung ansteigt und abnimmt. In dieser Periode tritt der Momentan-SPI, der den Maximalwert des vorhergehenden Zyklus übersteigt, auf, bevor die vorstehend genannte bestimmte Bedingung erfüllt ist; daher steigt der Befehls-SPI in Schritten an, und der erhöhte Befehls-SPI wird gehalten. Andererseits, zum Zeitpunkt T2 und Zeitpunkt T3, beispielsweise in dem Fall, in dem Fahrzeugs, das eine Kurvenfahrt durchgeführt hat und beschleunigt, startet geradeaus zu Fahren und zu beschleunigen, wird der Befehls-SPI reduziert, da die Bedingung für eine Reduktion erfüllt ist. Daher ist die Bedingung zum Reduzieren des Befehls-SPI erfüllt, wenn eine Bedingung, bei der der Befehls-SPI bei dem vorhergehenden großem Wert gehalten wird, nicht berücksichtigt wird, um die Absicht des Fahrers widerzuspiegeln, erfüllt ist. In dem Ausführungsbeispiel ist die Bedingung nach Verstreichen einer vorgegebene Zeit erfüllt.
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Und zwar ist die Bedingung, bei der von dem Befehls-SPI, der bei dem vorhergehenden großem Wert beibehalten wird, nicht angenommen wird, die Absicht des Fahrers widerzuspiegeln, eine Bedingung, bei der eine Abweichung zwischen dem Befehls-SPI, der bei dem vorhergehenden Wert gehalten wird, und dem Momentan-SPI, die zwischenzeitlich auftritt, relativ groß, und die Abweichung fährt damit fort, groß zu sein. Demzufolge wird der Befehls-SPI aufgrund des Momentan-SPI, der beispielsweise aus der Operation des Fahrers des temporären Lösens des Fahrpedals 12, wenn das Fahrzeug beispielsweise gesteuert wird, eine Kurvenfahrt durchzuführen und zu beschleunigen, nicht reduziert. Wenn eine Bedingung, bei der der Momentan-SPI, der beispielsweise von der Operation des Fahrers des kontinuierlichen Lösens des Fahrpedals 12 resultiert, kleiner als der gehaltene Befehls-SPI ist, für eine vorgegeben Zeitperiode fortfährt, beispielsweise wenn das Fahrzeug schrittweise verzögert, wird bestimmt, dass eine Bedingung zum Reduzieren des Befehls-SPI erfüllt ist. Daher kann die Bedingung zum Starten eines Reduzierens des Befehls-SPI die Dauer sein, bei der Momentan-SPI niedriger als der Befehls-SPI gehalten wird. Die Bedingung zum Starten eines Reduzierens des Befehls-SPI kann jene sein, dass ein Zeitintegralwert (oder akkumulierter Wert) eine Abweichung zwischen beibehaltenen Befehls-SPI und dem Momentan-SPI einen vorgegebenen Schwellenwert erreicht, sodass der Ist-Fahrzustand präziser durch den Befehls-SPI widergespiegelt wird. Der Schwellenwert kann geeignet durch Fahrexperimente oder Simulation eingestellt sein. In dem letzteren Fall, in dem der Zeitintegralwert verwendet wird, wird der Befehls-SPI in Anbetracht der Abweichung zwischen dem Befehls-SPI und dem Momentan-SPI und der Zeit reduziert, sodass die Steuerung zum Ändern der Fahreigenschaften durchgeführt werden kann, welche den Ist-Fahrzustand oder das Verhalten präzisier widerspiegelt. In dem in 3 gezeigten Beispiel ist die Länge der Zeit, bei der der Befehls-SPI auf dem gleichen Wert gehalten wird, bis der Zeitpunkt t2 erreicht wird, größer als die Länge der Zeit, in der der Befehls-SPI auf dem gleichen Wert gehalten wird, bis der Zeitpunkt t3 erreicht wird, weil die folgende Steuerung durchgeführt wird. Der Befehls-SPI wird in der finalen Stufe der vorstehend genannten Zeitperiode T1 auf einen vorgegeben Wert erhöht und bei dem vorgegebenen Wert gehalten; anschließend wird der Momentan-SPI zum Zeitpunkt t1 erhöht, bevor die Bedingung zum Starten einer Reduktion, wie vorstehend beschrieben, erfüllt ist, und der Integralwert einer Abweichung des Momentan-SPI von dem Befehls-SPI, der bei dem vorgegebene Wert gehalten wird, kleiner als ein vorbestimmter Wert wird. Der vorbestimmte Wert kann geeignet durch Experimente oder Simulation, oder in Anbetracht eines Fehlers der Berechnung des Momentan-SPI eingestellt sein. Daher bedeutet der Zustand, bei dem der Momentan-SPI den Befehls-SPI annähert, der auf dem vorgegebenen Wert gehalten wird, dass der Fahrzustand zu diesem Zeitpunkt ein Beschleunigungs- oder Verzögerungszustand und/oder ein Kurvenfahrzustand ist, der einen Anstieg des Momentan-SPI basierend auf dem der Befehls-SPI, der an dem vorgegebenen Wert gehalten wird, bestimmt wurde, oder ein Zustand nahe dem Beschleunigungs- oder Verzögerungszustand und/oder einem Kurvenfahrzustand ist. Und zwar gilt, dass auch wenn eine bestimmte Zeitspanne von einem Zeitpunkt, bei dem der Befehls-SPI auf den Wert erhöht wurde, bei dem der Befehls-SPI gehalten wird, verstreicht, der Fahrzustand in etwa dem Fahrzustand entspricht, der zu einem Zeitpunkt erhalten wird, bevor die vorstehend angegebene Zeit verstreicht; daher gilt, dass auch wenn der Momentan-SPI niedriger als der gehaltene Befehls-SPI ist, ein Erfüllen der Bedingung zum Starten einer Reduktion, wie vorstehend beschrieben, verzögert wird, und die Befehls-SPI bei dem vorhergehendem vorgegebenen Wert gehalten wird. Eine Steuerung oder Operation für die Verzögerung kann durch Zurücksetzen der Summe (das akkumutierten Werts) der verstrichenen Zeit oder dem Integralwert der Abweichung, wie vorstehend beschrieben, und Neustarten einer Akkumulierung der verstrichenen Zeit oder Integration der Abweichung, oder durch Subtrahieren eines vorgegebenen Betrags von der Summe (akkumulierten Wert) oder dem Integralwert, oder durch Unterbrechen der Akkumulierung oder Integration für eine spezifische Zeitperiode, durchgeführt werden.
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5 ist eine schematische Ansicht, die dienlich zum Erläutern der Integration der vorstehend beschrieben Abweichung und eines Zurücksetzens davon ist. Das Gebiet eines staffierten Abschnitts in 4 stellt den Integralwert dar. Während des Prozesses wird der Integralwert zum Zeitpunkt t11 zurückgesetzt, bei dem eine Differenz zwischen dem Momentan-SPI und dem Befehls-SPI kleiner oder gleich einem vorbestimmten Wert Δd wird, und die Integration oder Differenz oder Abweichung wird wiederum gestartet. Und zwar wird der Integralwert basierend darauf zurückgesetzt, ob eine Differenz zwischen dem Momentan-SPI, der zu diesem Zeitpunkt erhalten wird, und dem Befehls-SPI, der bei einem vorgegebenen Wert gehalten wird, kleiner oder gleich einem Schwellenwert ist. Demzufolge ist die Bedingung zum Starten eines Reduzierens des Befehls-SPI nicht erfüllt, und daher wird der Befehls-SPI bei dem zuvor erhaltenen vorgegebenen Wert erhalten. Anschließend, wenn der Momentan-SPI größer als der gehaltene Befehls-SPI wird, nachdem die Integration neu gestartet wurde, wird der Befehls-SPI auf einen großen Wert entsprechend dem Momentan-SPI aktualisiert und auf diesem Wert gehalten, und der vorstehend beschriebene Integralwert wird zurückgesetzt.
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In einem Fall, in dem die Bedingung zum Starten einer Steuerung zum Reduzieren des Befehls-SPI basierend auf dem vorstehend angegebenen Integralwert bestimmt wird, kann das Ausmaß oder die Rate einer Reduktion des Befehls-SPI gemäß der Länge der verstrichenen Zeit, bis die Bedingung erfüllt ist, variiert werden. Der vorstehend beschriebene Integralwert wird durch Integrieren einer Abweichung zwischen dem gehaltenen Befehls-SPI und dem Momentan-SPI bezüglich der Zeit erhalten; daher gilt, dass wenn die Abweichung groß ist, der Integralwert den vorbestimmten Wert in einer relativ kurzen Zeit erreicht, und die vorstehende Bedingung erfüllt ist. Wenn die Abweichung klein ist, wird eine relativ lange Zeit benötigt, bis der Integralwert den vorbestimmten Wert erreicht, sodass die vorstehende Bedingung erfüllt ist. Demzufolge kann das Ausmaß über die Rate einer Reduktion des Befehls-SPI gemäß der Länge der verstrichenen Zeit, bis die Bedingung zum Starten einer Steuerung zum Reduzieren des Befehls-SPI wie vorstehend beschrieben erfüllt ist, beispielsweise variiert werden. Wenn die vorstehende Bedingung in einer kurzen Zeit erfüllt ist, bedeutet dies, dass der Momentan-SPI um ein großes Ausmaß kleiner ist als der bei einem gegebenen Wert gehaltene Befehls-SPI, und der Befehls-SPI stark von der Absicht des Fahrers zu diesem Zeitpunkt abweicht. In diesem Fall wird daher der Befehls-SPI um großes Ausmaß oder eine große Rate reduziert. Im Gegensatz dazu gilt, wenn eine relativ lange Zeit benötigt wird, bis die vorstehende Bedingung erfüllt ist, dies bedeutet, dass der Momentan-SPI um ein kleines Ausmaß kleiner ist als der bei einem vorgegebenen Wert gehaltene Befehls-SPI, und es kann nicht gesagt werden, dass der gehaltene Befehls-SPI insbesondere stark von der Absicht des Fahrers zu diesem Zeitpunkt abweicht. In diesem Fall, wird daher der Befehls-SPI langsam um ein kleines Ausmaß oder eine kleine Rate reduziert. Es ist daher möglich, prompt und angemessen eine Diskrepanz zwischen dem Befehls-SPI zum Einstellen der Fahreigenschaften und der Absicht des Fahrers zu korrigieren und die Fahreigenschaften des Fahrzeugs einzustellen, um mit dem Fahrzustand übereinzustimmen. Demzufolge gilt, dass wenn der Befehls-SPI reduziert wird, das Ausmaß oder die Rate einer Reduktion des Befehls-SPI gemäß der Länge der verstrichenen Zeit, bei der der Befehls-SPI gehalten wurde, variiert werden kann. Alternativ kann das Ausmaß oder die Rate einer Reduktion des Befehls-SPI gemäß der Differenz zwischen dem Befehls-SPI und dem Momentan-SPI variiert werden.
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Der vorstehend genannte Befehls-SPI stellt Fahrzustände des Fahrzeugs dar, die eine Fahrumgebung, wie etwa dem Gradienten der Fahrbahnoberfläche, das Vorhandensein einer Kurve, und den Radius eines Verlaufs der Kurve, sowie die Fahrausrichtung des Fahrers umfassen. Und zwar ändert sich die Beschleunigung des Fahrzeugs in Abhängigkeit auf Zuständen der Straße, auf der das Fahrzeug fährt, während der Fahrer eine Beschleunigung, eine Verzögerung und Kurvenfahroperationen in Abhängigkeit auf den Zuständen der Straße durchführt, und die Beschleunigung ändert sich gemäß den Operationen des Fahrers.
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Die Änderung des Verhaltens des Fahrzeugs oder der Beschleunigung(en) kann in eine Kategorie klassifiziert werden, und das Ausmaß einer Schwierigkeit des Bewirkens der Änderung des Verhaltens des Fahrzeugs oder der Beschleunigung(en), die durch den Index widerzuspiegeln sind, können gemäß der Kategorie geändert werden, in die die Änderung des Verhaltens des Fahrzeugs oder Beschleunigung(en) klassifiziert sind. Ein Beispiel wird beschrieben. Wenn der Fahrer die Bremsoperation durchführt, wird die Verzögerung entsprechend der Bremsoperation generiert. Demzufolge wird angenommen, dass das Ausmaß des Naheliegens der Korrespondenzbeziehung zwischen der Bremsoperation und der Verzögerung hoch ist. Im Gegensatz dazu gilt, dass wenn der Fahrer die Beschleunigungsoperation durchführt, beispielsweise der Fahrer das Fahrpedal herab drückt, oder wenn der Fahrer die Verzögerungsoperation durchführt, beispielsweise wenn der Fahrer das Fahrpedal löst, die Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit, das heißt, die Beschleunigung oder Verzögerung, dazu tendieren, leicht kleiner als durch den Fahrer erwartet zu sein. Daher wird angenommen, dass das Ausmaß der Nähe der Korrespondenzbeziehung zwischen den Beschleunigungs-/Verzögerungsoperationen und der Beschleunigungs/Verzögerungen niedriger ist als das Ausmaß der Nähe der Korrespondenzbeziehung zwischen der Bremsoperation und der Verzögerung. Weiterhin führt in den meisten Fällen der Fahrer die Lenkoperation aufgrund eines externen Faktors durch, wie etwa die Bedingung einer Straße oder den Fluss von Fahrzeugen. Daher stellt in den meisten Fällen die Lenkoperation nicht die Fahrorientierung bzw. -ausrichtung dar. Daher wird angenommen, dass das Ausmaß der Nähe der Korrespondenzbeziehung zwischen der Lenkoperation und der Querbeschleunigung niedriger als das Ausmaß der Nähe der Korrespondenzbeziehung zwischen dem Beschleunigungs-/Verzögerungsoperationen und der Beschleunigungs/Verzögerung ist. Demzufolge wird in dem nachstehend beschriebenen Beispiel die vorstehend beschriebene zusammengesetzte Beschleunigung in die Kategorie einer Beschleunigung, Verzögerung, oder Kurvenfahrt, gemäß einem Winkel auf dem Radreibungskreis klassifiziert. Das Ausmaß der Schwierigkeit des Änderns des Befehls-SPI, das heißt, das Ausmaß, um dass die zusammengesetzte Beschleunigung durch den Befehls-SPI widergespiegelt wird, wird gemäß der Kategorie geändert, in die die zusammengesetzte Beschleunigung klassifiziert wird.
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5 ist ein Flussdiagramm, das dienlich zum Erläutern eines Beispiels der Steuerung ist. Wenn beispielsweise ein Hauptschalter oder Startschalter des Fahrzeugs eingeschaltet wird, wird die Steuerung wiederholt zu vorbestimmten kurzen Zeitintervallen ausgeführt. Wenn einer der Schalter betätigt wird, werden Daten, wie etwa der Befehls-SPI, initialisiert. In 5 wird zunächst ein Wert Iin des Momentan-SPI berechnet (Schritt S1). Ein Beispiel der Berechnung wurde vorstehend beschrieben.
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Anschließend werden zum Bestimmen des Verhaltens des Fahrzeugs verwendete Winkel berechnet. Insbesondere werden Zustandsbestimmungswinkel θacc (Iin ) und θbrk (Iin ), die zum Bestimmen der Bedingung der zusammengesetzten Beschleunigung verwendet werden, ein Reduktionsstartschwellenwert T(Iout ) bei oder oberhalb dem der Befehls-SPI reduziert wird, und eine Reduktionsrate (oder ein Reduktionsausmaß) V(Iout ) bei (zu) dem der Befehls-SPI reduziert wird, berechnet (Schritt S2). Der beschleunigungsseitige Zustandsbestimmungswinkel θacc (Iin ) ist ein Winkel auf der rechten oder linken Seite einer Linie, die die Längsrichtung auf dem Radreibungskreis angibt (siehe 6). Der verzögerungsseitige Zustandsbestimmungswinkel θbrk (Iin ) ist ein Winkel auf der rechten oder linken Seite der Linie, die die Längsrichtung auf dem Radreibungskreis angibt (siehe 6). Die Zustandsbestimmungswinkel θacc (Iin ) und θbrk (Iin ) können beispielsweise basierend auf einem zuvor eingestellten Kennfeld oder einer zuvor eingestellten Gleichung berechnet werden. In beiden Fällen werden die Winkel basierend auf dem Wert Iout des Befehls-SPI zu diesem Zeitpunkt erhalten. Wenn der Wert Iout des Befehls-SPI ansteigt, steigen die Zustandsbestimmungswinkel θacc(Iin ) und θbrk (Iin ) an. Und zwar gilt, dass wenn der Wert Iout des Befehls-SPI klein ist, wird die Bestimmung, dass sich das Fahrzeug in dem Kurvenfahrzustand befindet, wie nachstehend beschrieben, wahrscheinlicher getroffen. Als eine Folge ist es weniger wahrscheinlich, dass die Querbeschleunigung ein Faktor wird, der den Befehls-SPI ändert. 7 zeigt ein Beispiel des Kennfelds. In dem in 7 gezeigten Beispiel gilt, dass wenn der Wert Iout des Befehls-SPI „0“ ist, die Zustandsbestimmungswinkel θacc (Iin ) und θbrk (Iin ) „45°“ betragen. Wenn der Wert Iout des Befehls-SPI zunimmt, steigen die Zustandsbestimmungswinkel θacc (Iin ) und θbrk (Iin ) schrittweise an. Es sei angemerkt, dass der beschleunigungsseitige Zustandsbestimmungswinkel θacc (Iin ) bei einer größeren Rate ansteigt als eine Rate, bei der der verzögerungsseitige Zustandsbestimmungswinkel θbrk (Iin ) ansteigt. Demzufolge gilt in dem in 7 gezeigten Beispiel, dass wenn der beschleunigungsseitige Zustandsbestimmungswinkel θacc (Iin ) verwendet wird zum Bestimmen, ob sich das Fahrzeug in dem Kurvenfahrzustand befindet, die Anzahl von Ereignissen, bei denen bestimmt wird, dass sich das Fahrzeug in dem Kurvenfahrzustand befindet, klein ist (d.h. die Wahrscheinlichkeit des Bestimmens, dass sich das Fahrzeug in dem Kurvenfahrzustand befindet), als im Vergleich dazu, wenn der verzögerungsseitige Zustandsbestimmungswinkel θbrk (Iin ) verwendet wird zum Bestimmen, ob sich das Fahrzeug in dem Kurvenfahrzustand befindet.
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Der Reduktions-Startschwellenwert T(Iout ) wird ebenso verwendet, um die Zeitlänge zu definieren, während der der Befehls-SPI auf dem vorhergehenden Wert gehalten wird. Wie vorstehend beschrieben gilt in dem Fall, in dem die Periode, während der der Befehls-SPI auf dem vorhergehenden Wert gehalten wird, basierend auf dem Integralwert der Abweichung zwischen dem Befehls-SPI und dem Momentan-SPI gesteuert wird, der Reduktionsstartschwellenwert T(Iout ) ein Schwellenwert bezüglich des Integralwerts ist. Der Reduktions-Startschwellenwert T(Iout ) wird in der Form eines Kennfelds zuvor eingestellt. 8 zeigt ein Beispiel des Kennfelds. In dem in 8 gezeigten Kennfeld gilt, dass wenn der Wert Iout des Befehls-SPI größer wird, der Reduktions-Startschwellenwert I(Iout ) größer wird. Mit anderen Worten gilt, dass wenn der Wert Iout des Befehls-SPI klein ist, und die sogenannte Sportlichkeit niedrig ist, es angenommen wird, dass ein sanftes oder komfortables Fahren notwendig ist, anstatt des forschen bzw. knackigen Fahrens, und daher wird der Wert Iout des Befehls-SPI wahrscheinlicher reduziert.
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Weiterhin kann die Reduktionsrate V(Iout ), bei der der Wert Iout des Befehls-SPI reduziert wird, basierend auf einem zuvor eingestellten Kennfeld erhalten werden. 9 zeigt ein Beispiel des Kennfelds. In dem in 9 gezeigten Kennfeld gilt, dass wenn der Wert Iout de Befehls-SPI kleiner wird, die Reduktionsrate V(Iout) größer wird, sodass wenn der Befehls-SPI kleiner wird, der Befehls-SPI bei einer größeren Rate reduziert wird.
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Nachdem die vorstehend beschriebenen Berechnungen durchgeführt sind, wird bestimmt, ob sich das Fahrzeug in dem Beschleunigungszustand oder in dem Verzögerungszustand befindet (Schritt
S3). Genauer gesagt wird bestimmt, ob sich das Fahrzeug in dem Beschleunigungszustand oder in dem Verzögerungszustand befindet, durch Bestimmen, ob die Längsbeschleunigung
Gx größer als „0“ ist (Gx > 0). Wenn sich das Fahrzeug in dem Beschleunigungszustand befindet, und daher eine zustimmende Bestimmung in Schritt
S3 getroffen wurde, wird bestimmt, ob sich das Fahrzeug in dem Kurvenfahrzustand befindet (Schritt
S4). Es ist möglich zu bestimmen, ob sich das Fahrzeug in dem Kurvenfahrzustand befindet, basierend auf beispielsweise der Gierrate, dem Lenkwinkel oder dem Ist-Kurvenfahrwinkel, und/oder durch das GPS erhaltenen Positionsinformationen. Jedoch wird in dem in
5 gezeigten Beispiel bestimmt, ob sich das Fahrzeug in dem Kurvenfahrzustand befindet, durch Vergleichen der Längsbeschleu
nigung Gx mit der Querbeschleunigung
Gy. Genauer gesagt wird bestimmt, ob sich das Fahrzeug in dem Kurvenfahrzustand befindet, basierend darauf, ob der Absolutwert der Längsbeschleunigung
Gx in einem Bereich liegt, der durch den vorstehend beschriebenen beschleunigungsseitigen Zustandsbestimmungswinkel θ
acc(
Iin ) auf dem Radreibungskreis befindet. Und zwar wird bestimmt, ob die folgende Gleichung (2) erfüllt ist.
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Wenn in Schritt
S4 eine zustimmende Bestimmung getroffen wird, befindet sich das Fahrzeug nicht in dem Kurvenfahrzustand, das heißt, das Fahrzeug befindet in einem Nicht-Kurvenfahrzustand. In diesem Fall wird bestimmt, ob der Wert
Iin des Momentan-SPI größer als der Wert
Iout des Befehls-SPI ist, der bereits eingestellt wurde (Schritt
S5). Wenn in Schritt
S5 eine negative Bestimmung getroffen wird, das heißt, wenn der Wert des Index, der aus den Beschleunigungen erhalten wird, zu diesem Zeitpunkt kleiner oder gleich dem Wert des Index ist (d.h. der Befehls-SPI), der bereits eingestellt wurde oder gehalten wird, eine Integration oder Akkumulierung einer Abweichung D durchgeführt wird (Schritt
S6). Die Abweichung D ist eine Differenz zwischen dem Wert des Index, der aus dem Fahrzustand des Fahrzeugs zu dem Zeitpunkt erhalten wird, wie etwa der Beschleunigung zu diesem Zeitpunkt, und dem Wert des Index der bereits eingestellt wurde oder gehalten wird. In dem beschriebenen Beispiel ist die Abweichung D zwischen dem Wert
Iout des Befehls-SPI, der bereits eingestellt wurde oder zu diesem Zeitpunkt gehalten wurde, und dem Wert
Iin des Momentan-SPI zu diesem Zeitpunkt. Die Integration oder Akkumulierung wird gemäß der folgenden Gleichung (3) durchgeführt. Es sei angemerkt, dass d1 eine Berechnungsperiode in der folgenden Gleichung (3) ist.
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Der dadurch erhaltene Integralwert (oder akkumulierte Wert) wird mit dem in dem vorstehend beschriebenen Schritt
S2 berechneten Reduktionsstartschwellenwert T(
Iout ) verglichen (Schritt
S7). Und zwar wird bestimmt, ob der Integralwert (oder akkumulierte Wert) der Abweichung D größer als der Reduktions-Startschwellenwert T(
Iout ) ist. Der Schritt
S7 ist ein Bestimmungsschritt, in dem bestimmt wird, ob „die andere Bedingung (d.h. die Indexreduktionsbedingung)“ erfüllt ist. Wenn eine zustimmende Bestimmung getroffen wird, wird der Befehls-SPI reduziert (Schritt
S8), und anschließend kehrt die Steuerung zurück. Wie vorstehend beschrieben wird der Reduktions-Startschwellenwert T(
Iout ) eingestellt, um kleiner zu sein, wenn der Wert
Iout des zu diesem Zeitpunkt gehaltenen Befehls-SPI kleiner wird. Daher gilt, dass wenn der Wert
Iout des Befehls-SPI klein ist, das heißt wenn das Fahrzeug mit keiner besonderen Forschheit fährt, das heißt das Fahrzeug sanft fährt, der Wert
Iout des Befehls-SPI wahrscheinlicher reduziert wird. Das Ausmaß einer Reduktion des Befehls-SPI wird gemäß dem Wert
Iout des Befehls-SPI zu diesem Zeitpunkt bestimmt. Genauer gesagt wird der Wert
Iout des Befehls-SPI basierend auf der folgenden Gleichung (4) reduziert.
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Wenn der Integralwert (oder akkumulierte Wert) der Abweichung D kleiner oder gleich dem Reduktion-Startschwellenwert T(Iout ) ist, und daher in Schritt S7 eine negative Bestimmung getroffen wird, kehrt die Steuerung zurück. Und zwar wird die Integration (oder Akkumulierung) der Abweichung D fortgesetzt.
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Wenn andererseits in dem vorstehend beschriebenen Schritt S5 eine zustimmende Bestimmung getroffen wird, das heißt, wenn der Wert Iin des Momentan-SPI zu diesem Zeitpunkt größer als der Wert Iout des Befehls-SPI ist, der bereits eingestellt und gehalten wird, wird der Wert Iout des Befehls-SPI durch den Wert Iin des Momentan-SPI, der neu erhalten wird, ersetzt, und daher wird der Wert Iout des Befehls-SPI aktualisiert (Schritt S9). Zum gleichen Zeitpunkt wird der Integralwert (oder akkumulierte Wert) der Abweichung D zurückgesetzt, und anschließend kehrt die Steuerung zurück. Der Befehls-SPI wird auf die Weise aktualisiert, die mit Bezugnahme auf 3 beschrieben wurde.
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Wenn sich das Fahrzeug in dem Kurvenfahrzustand befindet, und daher in dem vorstehend beschriebenen Schritt S4 eine negative Bestimmung getroffen wird, wird der Integralwert (oder akkumulierte Wert) der Abweichung D zurückgesetzt (Schritt S10), und anschließend kehrt die Steuerung zurück. Und zwar wird die Erfüllung der Bedingung zum Reduzieren des Befehls-SPI verzögert, oder es wird schwierig, die Bedingung zu erfüllen, und daher wird der vorhergehende Wert Iout des Befehls-SPI weiterhin gehalten. Mit anderen Worten wird die Änderung des Index, der die Sportlichkeit angibt, unterdrückt oder unterbunden. Wenn sich das Fahrzeug in dem Nicht-Kurvenfahrzustand befindet, wird der Index, der die Sportlichkeit angibt, wahrscheinlicher geändert als im Vergleich dazu, wenn sich das Fahrzeug in dem Kurvenfahrzustand befindet.
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Wenn sich das Fahrzeug nicht in dem Beschleunigungszustand befindet, und daher in dem vorstehend beschriebenen Schritt
S3 eine negative Bestimmung getroffen wird, wird bestimmt, ob sich das Fahrzeug in dem Verzögerungszustand und in dem Kurvenfahrzustand befindet (Schritt
S11). Es ist möglich zu bestimmen, ob sich das Fahrzeug in dem Kurvenfahrzustand befindet, beispielsweise basierend auf der Gierrate, dem Lenkwinkel oder dem Ist-Kurvenfahrwinkel, und/oder durch das GPS erhaltenen Positionsinformationen. Jedoch wird in dem in
5 gezeigten Beispiel bestimmt, ob sich das Fahrzeug in dem Kurvenfahrzustand befindet, durch Vergleichen der Längsbeschleunigung
Gx mit der Querbeschleunigung
Gy. Genauer gesagt wird bestimmt, ob sich das Fahrzeug in dem Kurvenfahrzustand befindet, basierend darauf, ob der Absolutwert der Längsbeschleunigung
Gx in einem Bereich liegt, der durch den vorstehend beschriebenen verzögerungsseitigen Zustandbestimmungswinkel
θbrk (
Iin ) auf dem Radreibungskreis liegt. Und zwar wird bestimmt, ob die folgende Gleichung (5) erfüllt ist.
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Wenn der Wert Iout des Befehls-SPI groß ist, ist der verzögerungsseitige Zustandsbestimmungswinkel θbrk (Iin ) kleiner als der beschleunigungsseitige Zustandsbestimmungswinkel θacc (IIn ). Daher gilt, dass wenn der verzögerungsseitige Zustandsbestimmungswinkel θbrk (IIn ) verwendet wird zum Bestimmen, ob sich das Fahrzeug in dem Kurvenfahrzustand befindet, wird die Bestimmung, dass sich das Fahrzeug in dem „Kurvenfahrzustand“ befindet, wahrscheinlicher getroffen, als wenn der beschleunigungsseitige Zustandsbestimmungswinkel θacc (IIn ) verwendet wird, um zu bestimmen, ob sich das Fahrzeug in dem Kurvenfahrzustand befindet.
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Wenn in Schritt S11 eine zustimmende Bestimmung getroffen wird, fährt die Steuerung mit Schritt S5 fort, und es wird bestimmt, ob der Wert Iin des Momentan-SPI größer als der Wert Iout des Befehls-SPI ist, der bereits eingestellt wurde. Anschließend, wie in dem Fall, in dem in dem vorstehend beschriebenen Schritt S4 eine zustimmende Bestimmung getroffen wurde, werden Schritt S6 oder S9 ausgeführt. Und zwar wird der Wert Iout des Befehls-SPI, der der Index ist, gemäß der Beschleunigung bzw. den Beschleunigungen erhöht oder reduziert. Wenn sich im Gegensatz dazu das Fahrzeug in dem Kurvenfahrzustand befindet, und daher in Schritt S11 eine negative Bestimmung getroffen wird, fährt die Steuerung mit dem vorstehend beschriebenen Schritt S10 fort, und die Abweichung D wird zurückgesetzt, und anschließend kehrt die Steuerung zurück. Und zwar wird damit fortgefahren, dass der vorhergehende Wert Iout des Befehls-SPI gehalten wird, oder der vorhergehende Wert Iout des Befehls-SPI wahrscheinlicher gehalten wird.
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Der basierend auf den sogenannten Ist-Beschleunigungen oder vorstehend beschriebenen abgeschätzten Beschleunigungen berechnete Momentan-SPI und der vorstehend genannte Befehls-SPI wird basierend auf dem Momentan-SPI bestimmt. Der Befehls-SPI stellt Fahrzustände des Fahrzeugs dar, die eine Fahrumgebung, wie etwa den Gradienten der Straßenoberfläche, das Vorhandensein einer Kurve und den Radius eines Verlaufs der Kurve, und die Fahrausrichtung des Fahrers umfassen. Und zwar ändert sich die Beschleunigung des Fahrzeugs in Abhängigkeit von Zuständen der Straße, auf der das Fahrzeug fährt, während der Fahrer Beschleunigungs- und Verzögerungsoperationen in Abhängigkeit von den Zuständen der Straße durchführt, und die Beschleunigung ändert sich gemäß den Beschleunigungs- und Verzögerungsoperationen des Fahrers. Das Fahrzeugsteuersystem gemäß dem Ausführungsbeispiel ist eingerichtet, um den Befehls-SPI zum Steuern der Fahreigenschaften des Fahrzeugs zu verwenden. In dem Ausführungsbeispiel umfassen die Fahreigenschaften eine Beschleunigungseigenschaft, eine Lenkeigenschaft, eine Federungseigenschaft, eine Klangeigenschaft usw., und diese Eigenschaften werden wie benötigt durch Ändern einer Steuereigenschaft des Drosselventils 10, einer Schalteigenschaft des Getriebes 13, einer Dämpfungseigenschaft des Stoßdämpfers 5 des Federungssystems 4, einer Unterstützungseigenschaft des Unterstützungsmechanismus 18, etc., mit Hilfe von in den entsprechenden Komponenten oder Mechanismen bereitgestellten Aktuatoren eingestellt. Eine generelle Tendenz des Änderns der Fahreigenschaften ist eine solche, dass wenn der Befehls-SPI ansteigt, sich die Fahreigenschaften ändern, um so zu ermöglichen, dass das Fahrzeug eine sportliche Fahrt bereitstellt. Genauer gesagt umfassen die Eigenschaften, die eine sportliche Fahrt bereitstellen, eine Motorbremseigenschaft während eines Bremsens, eine Eigenschaft, die eine große Antriebskraft und schnelle Beschleunigung bereitstellt, eine Eigenschaft, dass der Fahrzeugkörper bei relativ kleinen Beträgen eines Hebens und Senkens hart gefedert wird, und eine Eigenschaft, dass der Betrag einer Unterstützung an die Lenkung klein ist, wodurch der Fahrer ein direkteres Gefühl für die Lenkung erhält.
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Als ein Beispiel eines Änderns der Fahreigenschaften wird die Beschleunigungseigenschaft oder Leistungsfähigkeit gemäß dem Befehls-SPI auf die folgende Weise, wie in 10 gezeigt, geändert. In diesem Beispiel wird die benötigte Beschleunigungsrate entsprechend dem Befehls-SPI, der auf die vorstehend beschriebene Weise eingestellt wurde, erhalten. Die benötigte Rate einer maximalen Beschleunigung spezifiziert eine übermäßige Antriebskraft, und die benötigte maximale Beschleunigungsrate, die gleich 100% ist, gibt einen Zustand an, der die maximale Beschleunigung ermöglicht, die in dem Fahrzeug erreicht werden kann, und bei der das Übersetzungsverhältnis des Getriebes 13 auf ein Übersetzungsverhältnis gesetzt ist, bei der die Motordrehzahl maximiert ist, oder das größte Übersetzungsverhältnis ist (das Übersetzungsverhältnis des niedrigsten Ganges). Die benötigte maximale Beschleunigungsrate, die gleich 50% ist, gibt einen Zustand an, der eine Beschleunigung ermöglicht, welche der Hälfte der maximalen Beschleunigung entspricht, die in dem Fahrzeug erreichbar ist, und bei der das Übersetzungsverhältnis des Getriebes 13 auf ein mittleres Übersetzungsverhältnis eingestellt ist. In dem in 10 gezeigten Beispiel steigt die benötigte maximale Beschleunigungsrate an, wenn der Befehls-SPI ansteigt. Eine Basiseigenschaft, wie durch die durchgezogene Linie in 10 angegeben ist, wird durch Berechnen der Beziehung zwischen dem Befehls-SPI und der benötigten maximalen Beschleunigungsrate basierend auf Daten, die während einer Ist-Fahrt des Fahrzeugs erhalten werden, und Durchführen von notwendigen Korrekturen durch Fahren eines tatsächlichen Fahrzeugs oder Simulation erhalten. Wenn eine Eigenschaftslinie auf einer Seite der Basiseigenschaftslinie eingestellt ist, bei der die benötigte maximale Beschleunigungsrate größer als die der Basiseigenschaft ist, wird die Beschleunigung des Fahrzeugs relativ groß, was zu einer sportlichen Fahreigenschaft oder Beschleunigungseigenschaft führt. Im Gegensatz dazu gilt, dass wenn eine Eigenschaftslinie auf der anderen Seite gesetzt ist, auf der die benötigte maximale Beschleunigungsrate kleiner als die der Basiseigenschaft ist, wird die Beschleunigung des Fahrzeugs relativ klein, was zu einer komfortablen Fahreigenschaft oder Beschleunigungseigenschaft führt. Die Anpassung (d.h. Anpassung oder Einstellung) dieser Eigenschaften kann wie notwendig durchgeführt werden, gemäß für das Fahrzeug benötigter Marktfähigkeit. In der Basiseigenschaft ist die benötigte maximale Beschleunigungsrate in einem Zustand auf Null gesetzt, in dem der Befehls-SPI größer als Null ist, sodass ein Schleichfahrzustand, wie etwa bei einem Stau oder einem Fahren in eine Garage, davor bewahrt wird, durch eine Steuerung zum Einstellen oder Ändern der Beschleunigungseigenschaft berücksichtigt zu werden.
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Es wird eine Steuerung zum Ändern der Beschleunigungseigenschaft durch Bewirken, dass die vorstehend genannte benötigte maximale Beschleunigungsrate durch die Schalteigenschaft des Getriebes 13 berücksichtigt wird, beschrieben. In einem Fahrzeug, bei dem ein stufenlos variables Getriebe als das Getriebe 13 installiert ist, oder einem Hybridfahrzeug, in dem die Maschinendrehzahl über eine Motor gesteuert werden kann, wird eine Soll-Ausgabe oder Leistung basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem angeforderten Betrag einer Antriebskraft berechnet, und die Maschinendrehzahl wird derart gesteuert, um die Soll-Ausgabe oder Leistung zu erreichen. Die Beziehung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Beschleunigung für jede Maschinendrehzahl ist in 11 angegeben, und die benötigte maximale Beschleunigungsrate, die aus dem Befehls-SPI basierend auf 10, wie vorstehend beschrieben, erhalten wird, wird zu dem Graph von 11 hinzugefügt. Beispielsweise geben dicke durchgezogene Linien in 11 die benötigten maximalen Beschleunigungsraten von 100% und 50%, die dadurch hinzugefügt wurden, an. Demzufolge wird die benötigte Maschinendrehzahl durch eine Linie angegeben, die einen Schnittpunkt einer Linie, die die benötigte maximale Beschleunigung, die aus der Befehls-SPI erhalten wird, und einer Linie, die die Fahrzeuggeschwindigkeit angibt, die zu diesem Zeitpunkt erfasst wird, durchläuft.
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In dem Fahrzeug mit dem Getriebe 13, wie vorstehend mit Bezugnahme auf 18 erläutert, ist ein Basisschaltkennfeld zum Steuern des Übersetzungsverhältnisses, das durch das Getriebe 13 festzulegen ist, bereitgestellt. In dem Schaltkennfeld für das stufenlos variable Getriebe ist das Übersetzungsverhältnis gemäß der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Maschinendrehzahl eingestellt. In einem Beispiel der Übersetzungsverhältnissteuerung, die als Momentanforderungssteuerung bekannt ist, wird die benötigte Antriebskraft aus einem Antriebskraftkennfeld basierend auf dem Fahrpedalhub als der angeforderte Betrag einer Antriebskraft und der Fahrzeuggeschwindigkeit beispielsweise erhalten, und die benötigte Leistung der Maschine wird aus der benötigten Antriebskraft und der Fahrzeuggeschwindigkeit oder der Maschinendrehzahl erhalten. Eine Soll-Maschinendrehzahl, bei der die benötigte Leistung bei optimaler Kraftstoffeffizienz erzeugt wird, wird basierend auf einem Maschinendrehzahlkennfeld erhalten, und das Übersetzungsverhältnis des stufenlos variablen Getriebes wird derart gesteuert, um die Soll-Maschinendrehzahl zu erreichen. Und zwar funktioniert das Getriebe 13 als ein Maschinendrehzahlsteuermechanismus zum Steuern der Drehzahl der Maschine als die Antriebskraftquelle. Weil die Leistung der Maschine als das Produkt des Moments und der Maschinendrehzahl erhalten wird, wird das Maschinenmoment, das die benötigte Leistung erreicht, basierend auf der Soll-Maschinendrehzahl oder der Fahrzeuggeschwindigkeit entsprechend der Soll-Maschinendrehzahl erhalten, und eine Drosselöffnung, die das Maschinenmoment bereitstellt, wird berechnet.
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Eine Drehzahlspezifiziereinrichtung eines sportlichen Betriebs B31, wie in 11 gezeigt, ist eine Einrichtung zum Spezifizieren einer benötigten Drehzahl (Maschinendrehzahl), die basierend auf dem Befehls-SPI, wie vorstehend beschrieben, erhalten wird, und kann als die Drehzahlberechnungseinrichtung eines sportlichen Modus gemäß der vorliegenden Erfindung betrachtet werden. Ebenso ist eine Drehzahlspezifiziereinrichtung eines normalen Betriebs B32 eine Einrichtung zum Spezifizieren einer Soll-Drehzahl (Maschinendrehzahl), die durch eine gewöhnliche Maschinendrehzahlsteuerung erhalten wird, wie etwa eine Momentanforderungssteuerung, und kann als die Drehzahlberechnungseinheit eines normalen Modus gemäß der vorliegenden Erfindung betrachtet werden. Die normale Drehzahl und die vorstehend angegebene sportliche Drehzahl werden über eine Drehzahlkoordiniereinrichtung B33 verglichen (koordiniert), und die Drehzahl mit dem größeren Wert wird ausgewählt, was als „maximale Auswahl“ bezeichnet wird. Eine Spezifiziereinrichtung einer letztendlichen Drehzahl B34 erzeugt die dadurch ausgewählte Drehzahl als ein Steuersignal. Wenn demzufolge der angeforderte Betrag einer Antriebskraft, die durch den Fahrpedalhub dargestellt wird, klein ist, und daher die normale Drehzahl niedriger als die sportliche Drehzahl ist, wird die sportliche Drehzahl beibehalten. Es sei angemerkt, dass wenn der angeforderte Betrag einer Antriebskraft einen Wert entsprechend der benötigten maximalen Beschleunigung übersteigt, beispielsweise wenn das Fahrpedal um ein großes Ausmaß herabgedrückt wird, ein Herunterschalten stattfindet.
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Für das stufenlos variable Getriebe ist die vorstehend beschriebene Steuerung eine Schaltsteuerung, die darauf abzielt, ein Unteres-Fahrzeug-Geschwindigkeits-Übersetzungsverhältnis (Übersetzungsverhältnis mit einem großen Wert) zu erreichen. Wenn das Übersetzungsverhältnis unter der Steuerung ansteigt, wird die maximale Antriebskraft oder Motorbremskraft groß, und das Verhalten des Fahrzeugs wird mit hohem Ansprechverhalten gesteuert, wodurch eine Eigenschaft bereitgestellt wird, die eine sportliche Fahrt bietet, oder eine Eigenschaft, die mit der Fahrausrichtung des Fahrers oder einer Fahrumgebung, wie etwa einer Bedingung der Straße, auf der das Fahrzeug fährt, übereinstimmt. In dem Fahrzeug, bei dem das stufenlos variable Getriebe installiert ist, kann die vorstehend gesteuerte Steuerung ausgeführt werden, wenn ein sportlicher Modus ausgewählt ist, wenn ein Modusauswahlschalter in dem Fahrzeug installiert ist.
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Andererseits wird das Getriebe 13, wenn dieses zwei oder mehr Gangpositionen aufweist, wie in 12 gesteuert. Bei der Schaltsteuerung des Getriebes mit zwei oder mehr Gangpositionen, wird eine Soll-Gangposition bestimmt, und ein Steuerbefehlssignal wird für einen Aktuator des Getriebes 13 erzeugt, um so die Gangposition einzulegen. 12 zeigt die Beziehung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Beschleunigung für jede Gangposition. Dicke durchgezogene Linien, die zu dem Graph von 12 hinzugefügt wurden, geben die benötigten maximalen Beschleunigungen von 100% und 50% als die benötigten maximalen Beschleunigungsraten, die aus dem Befehls-SPI erhalten werden, an. Demzufolge ist eine Soll-Gangposition durch eine Linie der Gangposition dargestellt, die am nächsten an einem Schnittpunkt einer Linie, die die benötigte maximale Beschleunigung angibt, die aus dem Befehls-SPI erhalten wird, und einer Linie, die die Fahrzeuggeschwindigkeit, die zu diesem Zeitpunkt erfasst wurde, angibt.
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Wenn eine Steuerung durch das Fahrzeugsteuersystem gemäß dem Ausführungsbeispiel ausgeführt wird, werden die in 12 erhaltene sportliche Soll-Gangposition und eine normale Soll-Gangposition basierend auf einem zuvor bereitgestellten Schaltdiagramm (beispielsweise dem basierend auf der Beschleunigungsoperation und der Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmten Übersetzungsverhältnis) verglichen (koordiniert), und die niedrigere Fahrzeuggeschwindigkeitsgangposition mit dem größeren Übersetzungsverhältnis wird ausgewählt, was als „minimale Auswahl“ bezeichnet wird. Wenn das Übersetzungsverhältnis unter der Steuerung zunimmt, wird die maximale Antriebskraft oder Motorbremskraft groß, und das Verhalten des Fahrzeugs wird mit hohem Ansprechverhalten gesteuert. Die normale Soll-Gangposition des Getriebes mit zwei oder mehr Gangpositionen wird basierend auf dem Schaltdiagramm (Schaltkennfeld) eingestellt, in dem eine Region von jeder Gangposition durch den angeforderten Betrag einer Antriebskraft, wie etwa einem Fahrpedalhub, und der Fahrzeuggeschwindigkeit definiert ist. Demzufolge findet ein Herunterschalten statt, wenn der angeforderte Betrag einer Antriebskraft einen Wert entsprechend der benötigten maximalen Beschleunigung übersteigt, beispielsweise wenn das Fahrpedal um ein großes Ausmaß herabgedrückt wird, und ein Heraufschalten kann stattfinden, wenn sich die Fahrzeuggeschwindigkeit erhöht.
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Eine Gangpositionsspezifiziereinrichtung eines sportlichen Betriebs B41, wie in 12 gezeigt, ist eine Einrichtung zum Spezifizieren einer Gangposition, die basierend auf dem vorstehend beschriebenen Befehls-SPI erhalten wird, und eine Gangpositionsspezifiziereinrichtung eines normalen Betriebs B42 ist eine Einrichtung zum Spezifizieren einer Gangposition, die basierend auf einem gewöhnlichen Schaltdiagramm erhalten wird, das durch Verwenden eines Fahrpedalhubs und der Fahrzeuggeschwindigkeit eingestellt. Wird. Die sportliche Gangposition und die normale Gangposition werden über eine Gangpositionskoordiniereinrichtung B43 verglichen (koordiniert), und die niedrigere Geschwindigkeitsgangposition (die Gangposition mit dem größeren Übersetzungsverhältnis) wird ausgewählt, und zwar wird eine „minimale Auswahl“ durchgeführt. Eine Spezifiziereinrichtung einer letztendlichen Gangposition B44 erzeugt die dadurch ausgewählte Gangposition als ein Steuersignal. Und zwar funktioniert das Getriebe 13 als ein Maschinendrehzahlsteuermechanismus zum Steuern der Drehzahl der Maschine als eine Antriebskraftquelle. Wenn demzufolge der angeforderte Betrag einer Antriebskraft, die durch den Fahrpedalhub dargestellt wird, klein ist, und daher die normale Gangposition eine Gangposition einer höheren Geschwindigkeit ist als die sportliche Gangposition, wird die sportliche Gangposition beibehalten, und die niedrigere-Fahrzeuggeschwindigkeits-Gangposition (mit dem größeren Übersetzungsverhältnis) wird eingelegt.
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Für das Getriebe mit zwei oder mehr Gangpositionen ist die vorstehend beschriebene Steuerung eine Schaltsteuerung, die darauf abzielt, eine niedrigere-Fahrzeuggeschwindigkeits-Gangposition (Übersetzungsverhältnis mit einem großen Wert) einzulegen. Wenn die Drehzahl unter der Steuerung zunimmt, wird die Antriebskraft oder Maschinenbremskraft groß, und das Fahrzeug verhält sich mit Forschheit, wodurch eine Eigenschaft bereitgestellt wird, die eine sportliche Fahrt bietet, oder eine Eigenschaft, die mit der Fahrausrichtung des Fahrers oder einer Fahrumgebung, wie etwa einem Zustand der Straße, auf der das Fahrzeug fährt, übereinstimmt. In dem Fahrzeug, bei dem das Getriebe mit zwei oder mehr Gangpositionen installiert ist, kann die vorstehende Steuerung ausgeführt werden, wenn ein sportlicher Modus mit einem in dem Fahrzeug installierten Modusauswahlschalter ausgewählt ist, und die Steuerung kann unterbunden werden, wenn beispielsweise der sportliche Modus nicht ausgewählt ist.
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Die vorstehend genannte elektronische Steuereinheit 28 kann die Funktionen der entsprechenden in 11 gezeigten Einrichtungen aufweisen, oder die Funktionen der entsprechenden in 12 gezeigten Einrichtungen. Alternativ kann eine elektronische Steuereinheit für eine Steuerung eines sportlichen Modus bereitgestellt sein, und die elektronische Steuereinheit für eine Steuerung eines sportlichen Modus kann die vorstehend angegebenen Funktionen aufweisen.
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Als Nächstes wird eine Steuerung zum Korrigieren der Gangposition und der Antriebskraft und den resultierenden Änderungen der Fahreigenschaften, wenn das Fahrzeugssteuersystem der Erfindung an dem Fahrzeug angewendet wird, an dem die Brennkraftmaschine als die Antriebskraftquelle installiert ist, und das Getriebe mit zwei oder mehr Gangstufen installiert ist, beschrieben. 13 zeigt ein Beispiel, bei dem eine Soll-Gangposition und ein Soll-Maschinenmoment aus der angeforderten Antriebskraft erhalten werden. Zunächst wird die benötigte Antriebskraft aus der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Fahrpedalhub berechnet (Block B1). Weil die benötigte Antriebskraft beispielsweise aus dem Gewicht des Fahrzeugkörpers und dem fahrzeugvorgegebenen Leistungsverhalten bestimmt wird, ist ein Kennfeld, welches die benötigte Antriebskraft bezüglich der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Fahrpedalhub definiert, zuvor vorbereitet, und die Berechnung in Block B1 wird durch Bestimmen der benötigten Antriebskraft basierend auf dem Kennfeld durchgeführt. Einerseits wird die Gangposition (oder die Stufe des Getriebes) basierend auf der benötigten Antriebskraft berechnet (Block B2). Die Schaltsteuerung des Getriebes mit zwei oder mehr Gangstufen wird basierend auf einem Schaltdiagramm durchgeführt, in dem Regionen von entsprechenden Gangpositionen oder Heraufschaltlinien und Herabschaltlinien durch Verwenden der Fahrzeuggeschwindigkeit und der benötigten Antriebskraft als Parameter eingestellt sind. Daher wird die Gangposition in Block B2 basierend auf dem zuvor vorbereiteten Schaltdiagramm berechnet. Die dadurch erhaltene benötigte Gangposition wird als ein Steuerbefehlssignal an eine Schaltsteuervorrichtung (ECT) B3 erzeugt, wo eine Schaltsteuerung des Getriebes 13 ausgeführt wird. Wenn eine Sperrkupplung (LU) in dem Kraftübertragungspfad des Fahrzeugs 1 bereitgestellt ist, wird ein Eingreifen/Lösen der Sperrkupplung basierend auf einem zuvor bereitgestellten Kennfeld bestimmt, und ein Befehlssignal zum Steuern des Eingreifens/Lösens der Sperrkupplung wird ebenso erzeugt.
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Andererseits wird das benötigte Maschinenmoment basierend auf der in dem vorstehend angegebenen Block B1 erhaltenen benötigten Antriebskraft und der Ist-Gangposition des Getriebes 13 berechnet (Block B4). Weil die Maschinendrehzahl basierend auf der Gangposition und der Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt wird, kann das benötigte Maschinenmoment basierend auf der Maschinendrehzahl und der benötigten Antriebskraft berechnet werden. Anschließend wird die Maschine 8 gesteuert, um so das so erhaltene Maschinenmoment zu produzieren (Block B5). Genauer gesagt wird die Drosselöffnung gesteuert.
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In dem Fahrzeugsteuersystem gemäß der Erfindung wird der Befehls-SPI basierend auf dem Momentan-SPI, wie etwa der Längsbeschleunigung Gx, der Querbeschleunigung Gy oder der kombinierten Beschleunigung, in der diese Beschleunigungen Gx, Gy kombiniert werden, geändert, und die benötigte maximale Beschleunigung wird gemäß der Änderung des Befehls-SPI geändert. Die benötigte maximale Beschleunigung wird durch die Schaltsteuerung, wie vorstehend mit Bezugnahme auf 12 beschrieben, berücksichtigt. Wenn die basierend auf dem Befehls-SPI in dem sportlichen Modus bestimmte Gangposition eine niedrigere Fahrzeuggeschwindigkeitsgangposition als die Gangposition in dem normalen Modus ist, wird die niedrigere-Fahrzeuggeschwindigkeits-Gangposition als die letztendlich spezifizierte Gangposition eingestellt. Die vorstehend mit Bezugnahme auf 13 erläuterte Basisanordnung ist angepasst, um eine Schaltsteuerung in dem normalen Modus durchzuführen; wenn daher die letztendlich spezifizierte Gangposition basierend auf dem Befehls-SPI die niedrigere-Fahrzeuggeschwindigkeits-Gangposition ist, wird diese Gangposition durch Block B2 empfangen, und als die benötigte Gangposition eingestellt. Als eine Folge wird ein relativ großes Übersetzungsverhältnis erhalten. Daher wird die maximale Antriebskraft oder Maschinenbremskraft groß, und das Verhalten des Fahrzeugs wird mit hohem Ansprechverhalten gesteuert, wodurch eine Eigenschaft bereitgestellt wird, die eine sportliche Fahrt ermöglicht, oder eine Eigenschaft, die mit der Fahranforderung des Fahrers oder einem Fahrumfeld, wie etwa eine Bedingung der Straße, auf der das Fahrzeug fährt, übereinstimmt.
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Um eine Beschleunigungseigenschaft entsprechend dem Befehls-SPI bereitzustellen, kann die durch die Maschine 8 erzeugte Leistung erhöht oder reduziert werden. Zum Steuern der Leistung empfängt Block B1, wie vorstehend beschrieben, eine Korrekturantriebskraft, und erhöht oder reduziert die benötigte Antriebskraft, die durch die vorstehend beschriebene Basisanordnung erhalten wurde, durch Verwenden der Korrekturantriebskraft. Das Steuersystem kann konfiguriert sein, um die Korrekturantriebskraft basierend auf dem vorstehend beschriebenen Befehls-SPI zu erhalten. Beispielsweise kann die Beziehung zwischen dem Befehls-SPI und der Korrekturantriebskraft beispielsweise durch Experimente oder Simulation bestimmt werden, und die Beziehung kann zuvor als Daten in der Form von beispielsweise einem Kennfeld vorbereitet sein. Anschließend kann die Korrekturantriebskraft aus Daten erhalten werden, wie etwa dem Befehls-SPI, der während einer Fahrt erhalten wird, und dem Korrekturantriebskraftkennfeld.
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14 zeigt ein Beispiel, in dem die Gangposition und die benötigte Antriebskraft parallel miteinander aus der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Fahrpedalhub erhalten werden. Wie vorstehend beschrieben wird das Übersetzungsverhältnis des Getriebes mit zwei oder mehr Gangpositionen basierend auf dem Schaltdiagramm gesteuert, in dem die Gangpositionen oder die Heraufschaltlinien und Herabschaltlinien, basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Fahrpedalhub eingestellt sind; daher wird einerseits die Gangposition aus der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Fahrpedalhub berechnet (in Block B12), andererseits wird die benötigte Antriebskraft aus der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Fahrpedalhub berechnet (in Block B11). Die Berechnung der benötigten Antriebskraft ist gleich der wie vorstehend beschrieben in 13 gezeigten Berechnung in Block B1.
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Die in Block B12 erhaltene benötigte Gangposition wird an eine Schaltsteuervorrichtung (ECT) B13 übertragen, wo eine Schaltsteuerung des Getriebes 13 durchgeführt wird. Wenn eine Sperrkupplung (LU) in dem Kraftübertragungspfad des Fahrzeugs 1 bereitgestellt ist, wird ein Eingreifen/Lösen der Sperrkupplung basierend auf dem Kennfeld, das zuvor bereitgestellt ist, bestimmt, und ein Steuersignal zum Steuern des Eingreifens/Lösens der Sperrkupplung wird ebenso erzeugt.
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Andererseits wird das benötigte Maschinenmoment (in Block B14) basierend auf der in dem vorstehend angegebenen Block B11 und der Ist-Gangposition des Getriebes 13 erhaltenen benötigten Antriebskraft berechnet, und die Maschine 8 wird gesteuert, um das dadurch erhaltene Maschinenmoment zu produzieren (Block B15). Die Steuerung in Block B14 ist gleich der in 13 wie vorstehend beschriebenen Steuerung in Block B4, und die Steuerung in Block B15 ist gleich der in 13 gezeigten wie vorstehend beschriebenen Steuerung in Block B5.
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In der in 14 gezeigten Anordnung ist die letztendlich spezifizierte Gangposition basierend auf dem Befehls-SPI ebenso die niedrigere-Fahrzeuggeschwindigkeits-Gangposition, wobei diese Gangposition durch Block B12 empfangen wird, und ist als die benötigte Gangposition eingestellt. Als eine Folge ist ein relativ großes Übersetzungsverhältnis eingestellt, was zu einem Anstieg der Beschleunigungs!eistungsfähigkeit als eine Fahreigenschaft des Fahrzeugs führt. Ebenso empfängt Block B11 eine Korrekturantriebskraft entsprechend dem Befehls-SPI, und erhöht oder reduziert die benötigte Antriebskraft, die durch die vorstehend beschriebene Basisanordnung bestimmt wird, durch Verwenden der Korrekturantriebskraft.
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15 zeigt ein Beispiel, in dem das Getriebe 13 und die Maschine 8 unabhängig voneinander basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Fahrpedalhub gesteuert werden. Und zwar wird die Gangposition (in Block B22) basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Fahrpedalhub berechnet, und die durch die Berechnung erhaltene benötigte Gangposition wird an eine Schaltsteuervorrichtung (ECT) B23 übertragen, wo eine Schaltsteuerung des Getriebes 13 durchgeführt wird. Diese Steuerungen sind gleich denen von Block B12 und Block B13, wie in 14 gezeigt ist. Ebenso wird die Drosselöffnung basierend auf dem Fahrpedalhub berechnet (in Block B24), und die Maschine 8 wird gemäß der benötigten Drosselöffnung berechnet (in Block B25). Wenn die Maschine 8 ein elektronisches Drosselventil aufweist, weist die Beziehung zwischen dem Fahrpedalhub und der Drosselöffnung im Allgemeinen eine nichtlineare Beziehung auf. Daher gilt zu einer Bedingung, in der der Fahrpedalhub relativ klein ist, dass der Änderungsbetrag der Drosselöffnung hinsichtlich des Änderungsbetrags des Fahrpedalhubs klein ist. Wenn der Fahrpedalhub relativ groß ist, ist die Beziehung zwischen dem Änderungsbetrag des Fahrpedalhubs und dem Änderungsbetrag der Drosselöffnung nahe einer Eins-zu-Eins-Beziehung.
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Bei der in 15 gezeigten Basisanordnung gilt, dass wenn die letztendlich spezifizierte Gangposition basierend auf dem Befehls-SPI die niedrigere-Fahrzeuggeschwindigkeits-Gangposition ist, wird diese Gangposition durch Block B22 empfangen, und als die benötigte Gangposition eingestellt. Als ein Ergebnis wird ein relativ großes Übersetzungsverhältnis eingestellt, und die Beschleunigungsleistungsfähigkeit als eine Fahreigenschaft des Fahrzeugs wird erhöht. Ebenso empfängt Block B24 eine Korrekturdrosselöffnung entsprechend dem Befehls-SPI, und erhöht oder reduziert die durch die vorstehend beschriebene Basisanordnung erhaltene benötigte Drosselöffnung durch Verwenden der Korrekturdrosselöffnung. Und zwar gilt, dass wenn der Befehls-SPI groß wird, die Ausgabeeigenschaft der Antriebsquelle bezüglich der Beschleunigungsoperation geändert werden kann (beispielsweise kann die Ausgabeeigenschaft erhöht werden).
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In dem Fahrzeugsteuersystem gemäß der Erfindung, wie vorstehend beschrieben, gilt, dass wenn sich die zusammengesetzte Beschleunigung basierend auf der Absicht des Fahrers des Beschleunigens, Verzögerns oder Kurvenfahren des Fahrzeugs erhöht, wie etwa wenn das Fahrpedal 12 herabgedrückt wird, um das Fahrzeug zu beschleunigen, oder wenn das Bremspedal 7 herabgedrückt wird, um das Fahrzeug zu verzögern, oder wenn das Lenkrad 16 gedreht wird, um eine Kurvenfahrt des Fahrzeugs durchzuführen, sich der Befehls-SPI unmittelbar als Antwort auf den Anstieg der zusammengesetzten Beschleunigung erhöht. Als eine Folge verbessert sich die Beschleunigungsleistungsfähigkeit gemäß diesem Anstieg des Befehls-SPI, wodurch ermöglicht wird, dass das Fahrzeug unmittelbar die benötigte Beschleunigung erzeugt und eine sportliche Fahrt als eine Fahreigenschaft bereitstellt. Weil die vorstehend beschriebenen Operationen durch den Fahrer im Allgemeinen derart durchgeführt werden, um das Fahrzeug gemäß den Fahrumgebungen zu fahren, wie etwa dem Gradienten der Straße, auf der das Fahrzeug fährt, spiegelt die vorstehend beschriebene Änderung der Fahreigenschaft die Fahrausrichtung (Vorlieben des Fahrers) und die Fahrumgebung wider.
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Wenn beispielsweise das Fahrzeug eine Bergauffahrt beginnt, bewegt sich das Fahrzeug in eine Richtung entgegengesetzt einer Richtung, in der die Schwerkraftbeschleunigung an das Fahrzeug angelegt wird; daher erzeugt der Beschleunigungssensor einen größeren Ausgabewert als einen Wert entsprechend der Ist-Beschleunigung. Wenn daher das Fahrzeug bergauf beschleunigt, wird der Momentan-SPI größer als wenn das Fahrzeug auf einer flachen Straße ohne Gradienten oder Neigung beschleunigt. Weil der Befehls-SPI ansteigt, wenn der Momentan-SPI ansteigt, wird die Beschleunigungseigenschaft in eine Richtung geändert, in der die Beschleunigungskraft ansteigt. Bergauf kann daher eine relativ große Antriebskraft erhalten werden. Im Gegensatz dazu erzeugt der Beschleunigungssensor bergab einen Ausgabewert kleiner als ein Wert entsprechend der Ist-Beschleunigung. Wenn daher das Fahrzeug bergab verzögert, wird der Momentan-SPI relativ klein. Wenn jedoch eine Bremsoperation durchgeführt wird, um einen Anstieg der Fahrzeuggeschwindigkeit bergab zu unterdrücken oder zu verhindern, wird die Schwerkraftbeschleunigung zu der aus der Bremsoperation resultierenden Beschleunigung hinzugefügt, und der Ausgabewert des Beschleunigungssensors wird relativ groß. Als eine Folge nimmt der Momentan-SPI zu, und eine relativ große Maschinenbremskraft kann erhalten werden. Demzufolge wird es unnötig oder weniger notwendig, spezielle Beschleunigungs-/Verzögerungsoperationen für eine Bergauffahrt und eine Bergabfahrt durchzuführen, wodurch ein besseres Fahrverhalten sichergestellt wird. Ebenso kann eine generell bekannte Bergauf-/Bergabsteuerung, wie etwa ein Unterbinden oder Einschränken eines Einlegens eines Hoch-Fahrzeuggeschwindigkeits-Übersetzungsverhältnisses, reduziert werden oder unnötig werden.
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Ebenso gilt in dem vorstehend beschriebenen Fahrzeugsteuersystem der Erfindung, dass wenn eine Fahreigenschaft des Fahrzeugs basierend auf den Beschleunigungen in zwei oder mehr Richtungen geändert wird, das Ausmaß einer Änderung der Fahreigenschaften basierend auf der Beschleunigung einer bestimmten Richtung (mit anderen Worten, wie die Beschleunigung durch die Fahreigenschaft widergespiegelt wird) unterschiedlich von der basierend auf der Beschleunigung einer anderen Richtung gemacht, hinsichtlich des Falls wird, in dem das Ausmaß eines Auftretens einer Beschleunigung oder des Betrags der Beschleunigung, oder das Fahrgefühl oder durch den Fahrer wahrgenommene Gefühl, oder ein Einfluss der Beschleunigung auf das Verhalten sich in Abhängigkeit von der Richtung der Beschleunigung unterscheidet. Daher kann die Fahreigenschaft exakter basierend auf den Beschleunigungen in zwei oder mehr Richtungen geändert werden.
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In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel tritt eine Beschleunigung in eine beliebige der Längs- und Querrichtungen auf, sobald das Fahrzeug eine Fahrt beginnt, und der Befehls-SPI erhöht sich gemäß der Beschleunigung. Andererseits ist eine Reduktion des Befehls-SPI relativ verzögert. Daher erhöhen sich der Befehls-SPI und die benötigte maximale Beschleunigung mit der verstrichenen Zeit oder Gefahrendistanz nach Start der Fahrt, was zu einem Anstieg der Sportlichkeit des Fahrens führt.
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Es sei angemerkt, dass Faktoren, welche die Fahreigenschaften des Fahrzeugs beeinflussen oder die Fahreigenschaften bestimmen, nicht auf die Beschleunigungseigenschaft oder durch Steuern des Übersetzungsverhältnisses erreichte Leistungsfähigkeit beschränkt sind, sondern ebenso eine Ausgabeeigenschaft eines Maschinenmoments bezüglich einer Beschleunigungsoperation, Lenkeigenschaft als eine Beziehung zwischen dem Lenkwinkel oder Lenkkraft und dem Kurvenfahrwinkel der Vorderräder, eine Schwingungsdämpfungseigenschaft des Federungssystems 4, und eine Kurvenfahreigenschaft basierend auf dem Verhältnis einer Verteilung eines Moments an die Vorderräder und Hinterräder eines vierradangetriebenen Fahrzeugs umfassen. Das Fahrzeugsteuersystem der Erfindung ist betreibbar, um diese Eigenschaften basierend auf dem von der Beschleunigung enthaltenen Index zu ändern. Beispielsweise gilt gemäß dem vorstehend beschriebenen Befehls-SPI, dass das Ausgabeansprechverhalten der Antriebsquelle, wie etwa der Maschine 8, angemessen angepasst wird, d. h., die Erhöhungsrate der Drosselöffnung wird angemessen angepasst, das Unterstützungsmoment, das durch den Unterstützungsmechanismus 18 bereitgestellt wird, wird angemessen angepasst, wodurch der Fahrer ein direkteres Gefühl für die Lenkung bekommt, das Übersetzungsverhältnis des Lenkmechanismus 15 wird angemessen angepasst, und die Kurvenfahrleistungsfähigkeit wird durch Erhöhen des an die Hinterräder verteilten Momentenbetrag angemessener angepasst. Die Steuerung zum Ändern jeder Eigenschaft kann durch Ändern der Ausgabeeigenschaften der Aktuatoren, die in den entsprechenden Mechanismen bereitgestellt sind, implementiert werden.
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Das Fahrzeugsteuersystem der Erfindung kann in dem Fall verwendet werden, in dem die Lenkeigenschaft oder Federungseigenschaft als eine der Fahreigenschaften des Fahrzeugs geändert werden, sowie in dem Fall, in dem die Beschleunigungseigenschaft oder Leistungseigenschaft des Fahrzeugs geändert wird. 16 ist ein Blockdiagramm, das dienlich zum Erläutern einer Steuerung zum Ändern der Lenkeigenschaft basierend auf dem vorstehend beschriebenen Befehls-SPI ist. 16 zeigt schematisch einen elektrischen Servolenkungs- (EPS)-Mechanismus durch Verwenden eines Lenkgetriebes mit variablem Übersetzungsverhältnis (VGRS-Getriebe). Ein Träger bzw. Gestänge 30, der sich in der Breitenrichtung (Querrichtung) des Fahrzeugs als Antwort auf die Lenkkraft vor und zurück bewegt ist bereitgestellt, und ein Zahnrad einer VGRS-Getriebeeinheit 31 befindet sich in Eingriff mit dem Träger 30. Ein VGRS-Aktuator 32 zum Ändern des Übersetzungsverhältnisses ist an der VGRS-Getriebeeinheit 31 angebracht. Ebenso ist ein EPS-Getriebemotor 33 zum Unterstützen einer Bewegung des Trägers 30, in der Richtung, in der die Lenkkraft angelegt wird, bereitgestellt. Der EPS-Mechanismus umfasst weiterhin eine Übersetzungsverhältnisberechnungseinheit 34, die ein Steuersignal an den VGRS-Aktuator 32 erzeugt, um das Übersetzungsverhältnis zu ändern, und eine Unterstützungsmomentberechnungseinheit 35, die ein Moment (an den Träger 30 angelegten Druck) berechnet, das durch den EPS-Getriebemotor zu erzeugen ist, und erzeugt ein Steuersignal, das das Moment angibt. Als der elektrische Servolenkungsmechanismus und die entsprechenden Berechnungseinheiten können jene verwendet werden, welche generell bekannte Anordnungen oder Konfigurationen aufweisen.
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Jede der Berechnungseinheiten 34, 35 empfängt Erfassungswerte der Fahrzeuggeschwindigkeit, des Lenkwinkels und des Lenkmoments als Daten. Diese Daten können durch entsprechend bereitgestellte Sensoren erhalten werden. Zusätzlich empfängt die Übersetzungsverhältnisberechnungseinheit 34 Daten bezüglich eines Korrekturübersetzungsverhältnisses. Das Korrekturübersetzungsverhältnis ist ein zum Korrigieren des Befehlssignals zu dem VGRS-Aktuator 32 verwendetes Übersetzungsverhältnis, und ist auf einen Wert entsprechend des Befehls-SPI eingestellt. Genauer gesagt kann ein Kennfeld, welches die Beziehung zwischen dem Korrekturübersetzungsverhältnis und dem Befehls-SPI definiert, zuvor vorbereitet sein, und das Korrekturübersetzungsverhältnis kann gemäß dem Kennfeld bestimmt werden. Die Beziehung zwischen dem Befehls-SPI und dem Korrekturübersetzungsverhältnis kann geeignet wie notwendig bestimmt werden.
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Andererseits empfängt die Unterstützungsmomentberechnungseinheit 35 ein Korrekturunterstützungsmoment als Daten, zusätzlich zu der Fahrzeuggeschwindigkeit, dem Lenkwinkel und dem Lenkmoment, wie vorstehend beschrieben. Das Korrekturunterstützungsmoment ist ein Moment zum Korrigieren des Befehlssignals zu dem EPS-Getriebemotor 33, und ist auf einen Wert entsprechend dem Befehls-SPI eingestellt. Genauer gesagt kann ein Kennfeld, das die Beziehung zwischen dem Befehls-SPI und dem Korrekturunterstützungsmoment definiert, zuvor vorbereitet sein, und das Unterstützungsmoment kann gemäß dem Kennfeld bestimmt werden. Die Beziehung zwischen dem Befehls-SPI und dem Korrekturunterstützungsmoment kann angemessen wie benötigt bestimmt werden.
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Demzufolge wird mit der in 16 gezeigten Anordnung das Übersetzungsverhältnis der VGRS-Einheit 31 geändert, oder das zu der Lenkkraft hinzugefügte Unterstützungsmoment gemäß dem Betrag des basierend auf der an den Fahrzeug angelegten Beschleunigung erhaltenen Befehls-SPI geändert.
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17 ist ein Blockdiagramm, das zum Erläutern einer Steuerung zum Ändern von Federungseigenschaften basierend auf dem vorstehend beschriebenen Befehls-SPI dienlich ist. 11 zeigt ein Beispiel, in dem das Fahrzeugsteuersystem eingerichtet ist, um die Fahrzeughöhe, einen Schwingungsdämpfungskoeffizienten und eine Federkonstante bezüglich eines (nicht gezeigten) Federmechanismus zu steuern. Eine Berechnungseinheit 40 ist zum Berechnen von benötigten Werten der Fahrzeughöhe, des Schwingungsdämpfungskoeffizienten und der Federkonstante bereitgestellt. Die Berechnungseinheit 40 besteht prinzipiell als ein Beispiel aus einem Mikrocomputer, und führt Berechnungen durch Verwenden von Eingangsdaten und zuvor gespeicherten Daten durch, um so die benötigte Fahrzeughöhe, den benötigten Dämpfungskoeffizienten und die benötigte Feder- konstante zu erhalten. Beispiele der Daten umfassen die Fahrzeuggeschwindigkeit, ein Erfassungssignal eines Höhensteuersensors eines vorderen rechten Rades (FR), ein Erfassungssignal eines Höhensteuersensors eines vorderen linken Rades (FL), ein Erfassungssignal eines Höhensteuersensors eines hinteren rechten Rades (RR), ein Erfassungssignal eines Höhensteuersensors eines hinteren linken Rades (RL), ein Erfassungssignal Vertikal-G-(Beschleunigungs)-Sensors eines vorderen rechten Rades (FR), ein Erfassungssignal eines Vertikal-G-(Beschleunigungs)-Sensors eines vorderen linken Rades (FL), ein Erfassungssignal eines Vertikal-G-(Beschleunigungs)-Sensors eines hinteren rechten Rades (RR), und ein Erfassungssignal eines Vertikal-G-(Beschleunigungs)-Sensors eines hinteren linken Rades (RL), als Daten. Diese Vorrichtungen sind gleich denen, die im Wesentlichen im Stand der Technik bekannt sind.
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In dem in 17 gezeigten Beispiel empfängt die Berechnungseinheit 40 eine Korrekturfahrzeughöhe, einen Korrekturdämpfungskoeffizienten und eine Korrekturfederkonstante als Daten zum Steuern der Federungseigenschaften. Die Korrekturfahrzeughöhe sind Daten zum Korrigieren der Fahrzeughöhe gemäß dem Befehls-SPI. Beispielsweise kann ein Kennfeld, das die Beziehung zwischen der Korrekturfahrzeughöhe und dem Befehls-SPI definiert, zuvor vorbereitet sein, und die Korrekturfahrzeughöhe kann gemäß dem Kennfeld bestimmt werden. Wenn der Befehls-SPI einen großen Wert aufweist, wird angenommen, dass ein forsches Fahren als eine Fahreigenschaft des Fahrzeugs bevorzugt ist; daher wird die Korrekturfahrzeughöhe auf einen kleinen Wert oder einen negativen Wert eingestellt, wenn der Befehls-SPI ansteigt, so dass die benötigte Fahrzeughöhe reduziert (abgesenkt) wird. Ebenso ist der Korrekturdämpfungskoeffizient Daten zum Korrigieren des Dämpfungskoeffizienten einer Vorrichtung, wie etwa einem Stoßdämpfer, der eine Schwingungsdämpfungsfunktion durchführt. Beispielsweise ist ein Kennfeld, das die Beziehung zwischen dem Korrekturdämpfungskoeffizienten und dem Befehls-SPI definiert, zuvor vorbereitet, und der Korrekturdämpfungskoeffizient wird gemäß dem Kennfeld bestimmt. Wenn der Befehls-SPI einen großen Wert aufweist, wird die Eigenschaft unter Berücksichtigung eingestellt, dass ein forsches Fahren als eine Fahreigenschaft des Fahrzeugs bevorzugt ist. Gleichermaßen ist die Korrekturfederkonstante Daten zum Bestimmen der Federkonstante des Federungssystems. Beispielsweise kann ein Kennfeld, das die Beziehung zwischen der Korrekturfederkonstante und dem Befehls-SPI definiert, zuvor vorbereitet sein, und die Korrekturfederkonstante kann gemäß dem Kennfeld bestimmt werden. Wenn der Befehls-SPI einen großen Wert aufweist, wird die Charakteristik unter Berücksichtigung eingestellt, dass eine Eigenschaft als eine Fahreigenschaft des Fahrzeugs wünschenswert ist, die ein forsches Fahren des Fahrzeugs bereitstellt.
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Die vorstehend angegebene Berechnungseinheit 40 ist eingerichtet, um Berechnungen durch Verwenden der Daten wie vorstehend beschrieben durchzuführen und die dadurch berechnete benötigte Fahrzeughöhe zu erzeugen, als ein Steuerbefehlssignal an eine Fahrzeughöhensteuereinheit 41, um so die Fahrzeughöhe gemäß dem Befehls-SPI zu steuern. Genauer gesagt gilt, dass wenn der Befehls-SPI relativ groß ist, die Fahrzeughöhe gesteuert wird, um relativ klein zu sein. Ebenso ist die Berechnungseinheit 40 eingerichtet, um den als ein Ergebnis der Berechnung erhaltenen benötigten Dämpfungskoeffizienten als ein Steuerbefehlssignal zu einer Dämpfungskoeffizientensteuereinheit 42 zu erzeugen, und den Dämpfungskoeffizienten gemäß dem Befehls-SPI zu steuern. Genauer gesagt gilt, dass wenn der Befehls-SPI relativ groß ist, der Dämpfungskoeffizient gesteuert wird, um relativ groß zu sein. Weiterhin ist die Berechnungseinheit 40 eingerichtet, um die als ein Ergebnis der Berechnung erhaltene benötigte Federkonstante als ein Steuerbefehlssignal an einer Federkonstantensteuereinheit 43 zu erzeugen, und die Federkonstante gemäß dem Befehls-SPI zu steuern. Genauer gesagt gilt, dass wenn der Befehls-SPI relativ groß ist, die Federkonstante gesteuert wird, um relativ groß zu sein.
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Wie vorstehend beschrieben ist das Fahrzeugsteuersystem gemäß der vorliegenden Erfindung dazu fähig, die Federungseigenschaften als ein Beispiel der Fahreigenschaften gemäß einem Steuerindex, wie etwa dem basierend auf der Beschleunigung (insbesondere der Längsbeschleunigung Gx und der Querbeschleunigung Gy) erhaltenen Befehls-SPI, zu ändern, und die Federungseigenschaften geeignet für Fahrzustände des Fahrzeugs einzustellen. Als eine Folge gilt in dem Fall des sanften Fahrens mit einer relativ kleinen Längs- und/oder Querbeschleunigung, dass die Federungseigenschaften ein sanftes Gefühl oder eine sanfte Fahrt bereitstellen, wodurch der Fahrkomfort erhöht wird. Wenn eine knackige bzw. forsche Fahrt des Fahrzeugs benötigt wird, bei der die Längs- und/oder Querbeschleunigung groß ist, stellen die Federungseigenschaften ein hartes Gefühl oder eine harte Fahrt bereit, wodurch ein verbessertes Fahrverhalten sicher gestellt wird.
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In den Steuerungen, die ebenso bezüglich den 13 bis 17 beschrieben wurden, wird der Befehls-SPI, der die basierend auf der durch den Fahrer durchgeführten Operation erzeugten Beschleunigungen berücksichtigt, auf die Weise gesteuert, die mit Bezugnahme auf 5 beschrieben wurde. Wenn demzufolge der Parameter bezüglich der Querbeschleunigung Gy, wie etwa die Gierrate oder der Lenkwinkel, größer oder gleich einem vorbestimmten Wert ist, und daher bestimmt wird, dass sich das Fahrzeug in dem Kurvenfahrzustand befindet, der Wert Iout des Befehls-SPI bei dem vorhergehenden Wert gehalten wird. Und zwar gilt, dass auch wenn sich die Querbeschleunigung Gy aufgrund einer Kurvenfahrt ändert, die Änderung nicht durch den Befehls-SPI berücksichtigt wird, d. h., der Befehls-SPI nicht geändert wird. Daher werden beispielsweise die Fahreigenschaften, die Maschinendrehzahl und dergleichen nicht stark während einer Kurvenfahrt geändert, und dadurch fährt das Fahrzeug stabil oder führt eine Kurvenfahrt durch. In den meisten Fällen wird die Querbeschleunigung Gy geändert, um zu bewirken, um das Fahrzeug auf einer unebenen Straße oder einer kurvigen Straße zu fahren. Daher muss die Querbeschleunigung Gy nicht notwendigerweise die Vorliebe des Fahrers darstellen. Daher fühlt sich der Fahrer nicht unbehaglich aufgrund des Befehls-SPI, der auf den vorhergehenden Wert gehalten wird. Vielmehr gilt, dass weil der Befehls-SPI auf dem vorhergehenden Wert gehalten wird, das Fahrzeug auf die durch den Fahrer erwartete Weise fährt.
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Wenn die Beschleunigung Gx, die die Fahrzeuggeschwindigkeit steigert, größer als die Querbeschleunigung Gy zu diesem Zeitpunkt ist, und daher bestimmt wird, dass sich das Fahrzeug in dem Nicht-Kurvenfahrzustand befindet, wird der Befehls-SPI durch den Anstieg der Beschleunigung verursachten Momentan-SPI erhöht. Wenn eine vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, beispielsweise eine Bedingung, dass die Beschleunigung(en) damit fortfährt bzw. fortfahren, relativ klein ist, erfüllt ist, wird der Befehls-SPI reduziert. Und zwar wird die Sportlichkeit gemäß der Änderung der Beschleunigung(en) geändert, und daher die Fahreigenschaften übereinstimmend mit der Fahrausrichtung des Fahrers eingestellt. Wenn insbesondere die Verzögerung groß ist, wird die Fahrausrichtung des Fahrers, die durch die Bremsoperation dargestellt wird, wahrscheinlicher durch den Befehls-SPI berücksichtigt, und es ist daher möglich, die Fahreigenschaften mit hohem Ansprechverhalten zu ändern.
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In der Erfindung kann der vorbestimmte Zweck, wie etwa der Zweck des Erhöhens der Wahrscheinlichkeit des Treffens einer Bestimmung, durch Durchführen einer numerischen Verarbeitung von beispielsweise erfassten Daten oder mit erfassten Daten verglichene Daten zusätzlich zum Ausführen der Steuerungen in den vorstehend beschriebenen spezifischen Ausführungsbeispielen erreicht werden.
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Die Erfindung wurde lediglich für veranschaulichende Zwecke mit Bezugnahme auf beispielhafte Ausführungsbeispiele beschrieben. Es sollte verstanden sein, dass die Beschreibung nicht dazu gedacht ist, erschöpfend zu sein oder die Erfindung einzuschränken, und dass die Erfindung für einen Gebrauch in anderen Systemen oder Anwendungen angepasst werden kann. Der Umfang der Erfindung bezieht verschiedene Modifikationen und äquivalente Anordnungen mit ein, die von einem Fachmann erdacht werden können.