DE60016090T2

DE60016090T2 - Abstandsbezogenes Fahrgeschwindigkeitsregelsystem

Info

Publication number: DE60016090T2
Application number: DE60016090T
Authority: DE
Inventors: Takenori Isehara-shi Hashizume; Akira Higashimata; Kazutaka Adachi
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1999-06-15
Filing date: 2000-06-13
Publication date: 2005-11-24
Anticipated expiration: 2020-06-14
Also published as: US6415217B1; EP1060940A2; JP2000355235A; JP3661496B2; DE60016090D1; EP1060940B1; EP1060940A3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeuggeschwindigkeits-Steuervorrichtung und ein Verfahren zum Nachfolgen eines vorausfahrenden Fahrzeugs, welches vor dem Fahrzeug fährt, wobei ein geeigneter Fahrzeugzwischenabstand aufrecht erhalten wird.
Eine Fahrzeuggeschwindigkeits-Steuervorrichtung ist vorgeschlagen worden, die die Fahrzeuggeschwindigkeit eines selbstbewegenden Fahrzeugs steuert, um einem vorausfahrenden Fahrzeug zu folgen, welches gerade vor dem Fahrzeug fährt.
In der früher vorgeschlagenen Fahrzeuggeschwindigkeits-Steuervorrichtung werden sowohl ein Fahrzeugzwischenabstands-Befehlswert (der einem Zielfahrzeugzwischenabstand in der früher vorgeschlagenen und voranstehend beschriebenen Fahrzeuggeschwindigkeits-Steuervorrichtung entspricht) als auch eine Zielrelativgeschwindigkeit aus einem Zielfahrzeugzwischenabstand (der einem Fahrzeugzwischenabstands-Befehlswert entspricht) unter Verwendung eines Filters berechnet, das durch einen Dämpfungsfaktor ζ und eine spezifische Winkelfrequenz ωn beschrieben wird, ein Fahrzeuggeschwindigkeits-Befehlswert wird auf Grundlage eines erfassten Werts der Fahrzeuggeschwindigkeit, eines erfassten Werts der Relativgeschwindigkeit, eines erfassten Werts des Fahrzeugzwischenabstands und der Zielfahrzeuggeschwindigkeit berechnet, und die Fahrzeuggeschwindigkeit wird gesteuert, um dem vorausfahrenden Fahrzeug zu folgen, und zwar auf Grundlage des Fahrzeuggeschwindigkeits-Befehlswerts. Der Dämpfungsfaktor und die spezifische Winkelfrequenz, die durch einen Fahrzeuggeschwindigkeits-Befehlswert-Berechnungsabschnitt verwendet wird, werden durch Bezugnahme auf jede voranstehend eingestellte Karte (Speichertabelle) hinsichtlich des Dämpfungsfaktors und der spezifischen Winkelfrequenz, die in einem Fahrzeugzwischenabstands-Steuersystem verwendet werden soll, gemäß der Abweichung zwischen dem erfassten (tatsächlichen) Fahrzeugzwischenabstand und der Relativgeschwindigkeit des Fahrzeugs zu dem vorausfahrenden Fahrzeug mit Hilfe eines Steuerungsantwortcharaktertstik-Bestimmungsabschnitts bestimmt.
Wenn die Karten (zweidimensionalen Felder), auf denen eine Beziehung zwischen dem Dämpfungsfaktor und der spezifischen Winkelfrequenz erstellt ist, wird jede der Karten unter einer Annahme geplant, dass das vorausfahrende Fahrzeug bei einer konstanten Cruise-Geschwindigkeit fährt. Somit würde eine fehlende Übereinstimmung mit dem Fahrempfinden des Fahrers auftreten, wenn das vorausfahrende Fahrzeug verzögert (abgebremst) wird, um einen Stopp durchzuführen.
Bei einem Fall, bei dem unter einer Bedingung derart, dass das vorausfahrende Fahrzeug von einer anderen Fahrspur auf die gleiche Fahrspur wie das Fahrzeug davor unterbrochen wird, sodass das Fahrzeug das vorausfahrende Fahrzeug in einem Fahrzeugzwischenabstand kürzer als der Zielfahrzeugzwischenabstand einfängt, neigt die Fahrzeugbremskraft dazu schwach zu sein und der Fahrzeugzwischenabstand verbreitert sich langsam, da die spezifische Winkelfrequenz und der Dämpfungsfaktor derart eingestellt sind, dass die Antwort auf die Unterbrechung des vorausfahrenden Fahrzeugs so verzögert wird, dass eine langsame Konvergenz auf den Zielfahrzeugzwischenabstand unter der Annahme auftritt, dass das vorausfahrende Fahrzeug bei der konstanten Geschwindigkeit (bei der Cruise-Geschwindigkeit) fährt. Somit würde eine fehlende Übereinstimmung mit dem Fahrempfinden des Fahrers auftreten.
Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Fahrzeuggeschwindigkeits-Steuervorrichtung und ein Verfahren für ein selbstbewegendes Fahrzeug bereitzustellen, die eine geeignete Nachfolge-Fahrtsteuerung erreichen können, um den Fahrzeugzwischenabstand in einer geeigneten Weise gleich zu dem Zielfahrzeugzwischenabstand ohne Auftreten der fehlenden Übereinstimmung mit dem Fahrempfinden des Fahrers zu machen, selbst wenn das vorausfahrende Fahrzeug während der Nachfolge-Fahrtsteuerung verzögert wird oder das vorausfahrende Fahrzeug in die gleiche Fahrspur wie das Fahrzeug bei einem kürzeren Fahrzeugzwischenabstand als dem Zielfahrzeugzwischenabstand unterbrochen wird.
Die DE 19848824 A offenbart eine Fahrzeuggeschwindigkeits-Steuervorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. 13.
In einem Aspekt stellt die vorliegende Erfindung eine Fahrzeuggeschwindigkeits-Steuervorrichtung bereit, wie im Anspruch 1 aufgeführt.
Gemäß eines anderen Aspekts der vorliegenden Erfindung ist ein Fahrzeuggeschwindigkeits-Steuerverfahren vorgesehen, wie im Anspruch 13 aufgeführt.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
In den Zeichnungen zeigen:
1A ein schematisches Schaltungsblockdiagramm einer bevorzugten Ausführungsform einer Fahrzeuggeschwindigkeits-Steuervorrichtung, die auf ein Fahrzeug mit einem Antrieb der Hinterräder anwendbar ist;
1B ein schematisches internes Schaltungsblockdiagramm eines Nachfolge-Fahrtcontrollers, der in 1A gezeigt ist;
2 ein funktionales Schaltungsblockdiagramm ein spezifischen Beispiels eines Nachfolge-Fahrtcontrollers, der in 1B gezeigt ist;
3 ein detailliertes Funktionsblockdiagramm eines Steuerungsantwortcharakteristik-Bestimmungsabschnitts, der in 2 gezeigt ist;
4 ein Blockdiagramm zum Erläutern einer allgemeinen Konfiguration eines Fahrzeugzwischenabstands-Steuersystems;
5 ein Betriebsflussdiagramm zum Erläutern eines Beispiels einer Fahrzeugzwischenabstands-Steuerprozedur, die in einem Fahrzeugzwischenabstands-Steuersystem ausgeführt wird;
6 ein Timingdiagramm zum Erläutern einer Beziehung eines vorausfahrenden Fahrzeugs zu einer Zeit, wenn sich das in 1A gezeigte Fahrzeug dem vorausfahrenden Fahrzeug bei einer großen Relativgeschwindigkeit annähert;
7 ein Timingdiagramm zum Erläutern eines Betriebs der in 1A gezeigten Fahrzeuggeschwindigkeits-Steuervorrichtung, wenn das vorausfahrende Fahrzeug in die gleiche Fahrspur bei einem Fahrzeugzwischenabstand kürzer als der Zielfahrzeugzwischenabstand unterbrochen wird;
8 eine Modifikation des in 5 gezeigten Betriebsflussdiagramms; und
9 ein Blockdiagramm, das eine grobe Konfiguration in einem anderen Beispiel des Fahrzeugzwischenabstands-Steuersystems darstellt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Nachstehend wird auf die Zeichnungen Bezug genommen, um ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung zu erlauben.
1A zeigt ein schematisches Schaltungsblockdiagramm einer Fahrzeuggeschwindigkeits-Steuervorrichtung in einer bevorzugten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung.
In 1A bezeichnet C ein selbstbewegendes Fahrzeug (Automotiv-Fahrzeug), in dem die Fahrzeuggeschwindigkeits-Steuervorrichtung der bevorzugten Ausführungsform angebracht ist. In dem Fahrzeug C ist ein Fahrzeugzwischenabstandssensor 1 des Radareinheits-Typs (der einfach als ein Fahrzeugzwischenabstandssensor bezeichnet wird) auf einem vorderen Ende des Fahrzeugs C angeordnet, um einen Laserstrahl in einer vorderen breiten-artigen Richtung (einer vorderen Erfassungszone) des Fahrzeugs C überstreichen zu lassen, und empfängt einen reflektierten Laserstrahl von einem Objekt (nämlich einem sogenannten vorausfahrenden Fahrzeug, das vor dem Fahrzeug fährt), das in der vorderen und breiten-artigen Richtung vorhanden ist. Es sei darauf hingewiesen, dass der Fahrzeugzwischenabstandssensor 1 den Fahrzeugzwischenabstand zu dem eingefangenen vorausfahrenden Fahrzeug unter Verwendung einer elektrischen Welle oder einer Ultraschallwelle messen kann.
Eine Drehantriebskraft, die an einem Motor E (einer Drehantriebsquelle) entwickelt wird, wird durch ein Automatikgetriebe T an die Antriebsräder, wie die hinteren Straßenräder oder die vorderen Straßenräder, übertragen. Ein Übersetzungsverhältnis des Automatikgetriebes T wird in Übereinstimmung mit einer Fahrzeuggeschwindigkeit und einem Motordrehmoment gesteuert. Ein Fahrzeugbremssystem B, das eine Scheibenbremse einschließt, die an jedem Straßenrad angebracht ist, ist in dem Fahrzeug C installiert.
Ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 2 ist auf einer Ausgangsachse des Automatikgetriebes (A/T) T angebracht. Ein Impulszugsignal mit einer Periode entsprechend zu einer Drehgeschwindigkeit der Ausgangsachse des Automatikgetriebes T ist vorgesehen.
Zusätzlich ist ein Drosselstellglied 3 in dem Motor E angeordnet, um ein Motordrosselventil zu stellen, um in Übereinstimmung mit einem Drosselventil-Öffnungswinkelsignal, welches ihm eingegeben wird, offen oder geschlossen zu sein, sodass eine Einlassluftmenge, die an den Motor E geführt wird, verändert wird, um einen Motorausgang einzustellen.
Ferner steuert ein Nachfolge-Fahrtcontroller 5 das Drosselstellglied 3, das Automatikgetriebe T und das Fahrzeugbremssystem B.
Der Nachfolge-Fahrtcontroller 5 steuert das Drosselstellglied 3, das Automatikgetriebe T (das Zahnradverhältnis davon), und das Fahrzeugbremssystem B auf Grundlage des Fahrzeugzwischenabstands L, der durch den Fahrzeugzwischenabstandssensor 1 erfasst wird, und der Fahrzeuggeschwindigkeit Vs des Fahrzeugs C, die durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 2 erfasst wird, sodass das Fahrzeug C dem vorausfahrenden Fahrzeug folgen kann, wobei ein geeigneter Fahrzeugzwischenabstand zu dem vorausfahrenden Fahrzeug aufrecht erhalten wird.
1B zeigt eine interne Schaltungskonfiguration des Nachfolge-Fahrtcontrollers 5, der in 1A gezeigt ist.
Der Nachfolge-Fahrtcontroller 5 umfasst einen Mikroprozessor mit einer CPU (Zentralverarbeitungseinheit) 5a, ein ROM (Nur-Lese-Speicher), 5b ein RAM (Speicher mit wahlfreiem Zugriff), 5c einen gemeinsamen Bus, einen Eingangsport 5e und einen Ausgangsport 5d. Es sei darauf hingewiesen, dass ein Timer in der CPU Sa vorgesehen ist.
2 zeigt ein funktionales Schaltungsblockdiagramm der Fahrzeuggeschwindigkeits-Steuervorrichtung, die in 1A gezeigt ist.
Der Nachfolge-Fahrtcontroller 5 umfasst funktional: Einen Abstandsmesssignal-Verarbeitungsabschnitt 21, der eine Zeitdauer von einem Zeitpunkt, zudem der Laserlichtstrahl von dem Fahrzeugzwischenabstandssensor 1 ausgesendet wird, bis zu einem Zeitpunkt, zu dem der reflektierte Laserlichtstrahl dort empfangen wird, misst, um einen Fahrzeugzwischenabstand L zu dem vorausfahrenden Fahrzeug zu messen; einen Fahrzeuggeschwindigkeitssignal-Verarbeitungsabschnitt 22, der eine Periode des die Fahrzeuggeschwindigkeit anzeigenden Impulszugssignals von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 13 misst; einen Fahrzeuggeschwindigkeitssignal-Verarbeitungsabschnitt 30, der eine Periode des Fahrzeuggeschwindigkeits-Impulszugssignals misst, um eine Fahrzeuggeschwindigkeit Vs zu berechnen; einen Fahrzeugzwischenabstands-Steuerabschnitt 40, der einen Zielwert der Fahrzeuggeschwindigkeit V* berechnet, um den Fahrzeugzwischenabstand Lauf einem Zielwert des Fahrzeugzwischenabstand L*, der durch den Abstandsmesssignal-Verarbeitungsabschnitt 21 berechnet wird, und der Fahrzeuggeschwindigkeit Vs, die durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssignal-Verarbeitungsabschnitt 22 berechnet wird, zu halten; und einen Fahrzeuggeschwindigkeits-Steuerabschnitt 50, der die Fahrzeuggeschwindigkeit Vs des Fahrzeugs steuert, um den erfassten Wert der Fahrzeuggeschwindigkeit im Wesentlichen gleich zu dem Zielwert der Fahrzeuggeschwindigkeit V* durch Steuern des Öffnungswinkels des Drosselventils des Motors E durch das Drosselstellglied 3, das Übersetzungsverhältnis des Automatikgetriebes T, und einen Bremsdruck des Fahrzeugbremssystems B auf Grundlage des Zielwerts der Fahrzeuggeschwindigkeit V* und der Relativgeschwindigkeit ∆V zu machen.
Der Fahrzeugzwischenabstands-Steuerabschnitt 40 umfasst einen Relativgeschwindigkeits-Berechnungsabschnitt 41, der eine Relativgeschwindigkeit ∆V des Fahrzeugs zu dem vorausfahrenden Fahrzeug, eingegeben von dem Abstandsmesssignal-Verarbeitungsabschnitt 20, berechnet; einen Zielfahrzeugzwischenabstands-Einstellabschnitt 42, der den Zielfahrzeugzwischenabstand L* zwischen dem vorausfahrenden Fahrzeug und der Fahrzeuggeschwindigkeit auf Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit Vs, die von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssignal-Verarbeitungsabschnitt 30 eingegeben wird, berechnet; einen Fahrzeugzwischenabstands-Befehlswert-Berechnungsabschnitt 43, der einen Fahrzeugzwischenabstands-Befehlswert L_T berechnet, um den tatsächlichen Fahrzeugzwischenabstand im Wesentlichen gleich zu dem Zielfahrzeugzwischenabstand L* zwischen dem vorausfahrenden Fahrzeug und dem Fahrzeug auf Grundlage der von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssignal-Verarbeitungsabschnitt 30 eingegebenen Fahrzeuggeschwindigkeit Vs macht; einen Fahrzeugzwischenabstands-Befehlswert-Berechnungsabschnitt 43, der den Fahrzeugzwischenabstands-Befehlswert L_T berechnet, um den Fahrzeugzwischenabstand L im Wesentlichen gleich zu dem Zielfahrzeugzwischenabstand L* durch ein Referenzmodell unter Verwendung eines Dämpfugsfaktors ζ und einer spezifischen Winkelfrequenz ωn auf Grundlage des Zielfahrzeugszwischenabstands L*, der durch den Zielfahrzeugzwischenabstands-Einstellabschnitt 42 berechnet wird, und der Relativgeschwindigkeit ΔV, die durch den Relativgeschwindigkeits-Berechnungsabschnitt 41 berechnet wird, zu machen; einen Zielfahrzeuggeschwindigkeits-Berechnungsabschnitt 44, der die Zielfahrzeuggeschwindigkeit V* berechnet, um den tatsächlichen Fahrzeugzwischenabstand L im Wesentlichen gleich zu dem Fahrzeugzwischenabstands-Befehlswert L_T auf Grundlage des Fahrzeugzwischenabstands-Befehlswerts L_T, der durch den Fahrzeugzwischenabstands-Befehlswert-Berechnungsabschnitt 43 berechnet wird, zu machen; und einen Steuerungsantwort-Bestimmungsabschnitt, der den Dämpfungsfaktor ζ und die spezifische Winkelfrequenz man, die in dem Fahrzeugzwischenabstands-Befehlswert-Berechnungsabschnitt verwendet werden, auf Grundlage des Fahrzeugzwischenabstands-Befehlswert-Berechnungsabschnitts und des Fahrzeugzwischenabstands L, der durch den Abstandsmesssignal-Verarbeitungsabschnitt 21 gemessen wird, bestimmt.
Der Relativgeschwindigkeits-Berechnungsabschnitt 41 wird durch ein Bandpassfilter (BPF) gebildet, das den eingegebenen Fahrzeugzwischenabstand L z. B. in einem Bandpassfilter verarbeitet.
Das Bandpassfilter weist eine Übertragungsfunktion auf, die mit der folgenden Gleichung (1) ausgedrückt werden kann.
Da ein differentieller Term eines Laplace-Transformations-Operators s in einem Zähler der Gleichung (1) vorhanden ist, wird die Relativgeschwindigkeit ∆V im Wesentlichen aus der Differentiation des Fahrzeugzwischenabstands L approximiert. F(s) = ω2s/(s2 + 2ζ cωc s + ωc) (1)
Es sei darauf hingewiesen, dass ωc = 2πfc ist, seinen Laplace-Transformations-Operator bezeichnet, und ζc einen Dämpfungsfaktor bezeichnet.
Da wie voranstehend beschrieben das Bandpassfilter mit der Übertragungsfunktion, wie mit der Gleichung (1) angegeben, als der Relativgeschwindigkeits-Berechnungsabschnitt 41 verwendet wird, kann die Berechnung der Relativgeschwindigkeit ∆V, die voranstehend beschrieben wurde, einen derartigen unangenehmen Fall vermeiden, der schwach in einer Rauschstörung ist und der einen ungünstigen Einfluss auf ein dynamisches Verhalten des Fahrzeugs (Fahrzeugverhalten) ausübt, sodass Schwankungen in einem Fahrzeugkörper während der Nachfolge-Fahrtsteuerung in einem Fall auftreten, bei dem eine vereinfachte differentielle Berechnung aus einer Variationsrate des Fahrzeugzwischenabstands Lausgeführt wird, um so die Relativgeschwindigkeit ∆V zu berechnen. Es sei darauf hingewiesen, dass eine Grenzfrequenz fc in der Gleichung (1) in Übereinstimmung mit einer Größe einer Rauschkomponente, die in dem Fahrzeugzwischenabstand L enthalten ist, und einem Zulässigkeitswert des Fahrzeugkörpers in einer kurzen Zeitperiode bestimmt wird.
Zusätzlich kann die Berechnung des Relativgeschwindigkeit ∆V durch einen differentiellen Prozess unter Verwendung eines Hochpassfilters zu dem Fahrzeugzwischenabstand L, anstelle des voranstehend beschriebenen Bandpassfilters ausgeführt werden.
Zusätzlich berechnet der Zielfahrzeugzwischenabstands-Einstellabschnitt 42 den Zielfahrzeugzwischenabstand L* in Übereinstimmung mit der folgenden Gleichung (2) aus einer Fahrzeuggeschwindigkeit V* des vorausfahrenden Fahrzeugs (Vt = Vs + ∆V), die durch eine Addition der Fahrzeuggeschwindigkeit Vs zu der Relativgeschwindigkeit ∆V und einer Zeitdauer To (einer sogenannten Fahrzeugzwischenzeitdauer), während der das Fahrzeug eine Position Lo (Meter) hinter der gegenwärtigen Position des vorausfahrenden Fahrzeugs erreicht hat, berechnet wird.
Das heißt, L* = Vt × To + Ls (2)
Da ein Konzept der Fahrzeugzwischenzeitdauer in die Berechnung des Zielfahrzeugzwischenabstands L* eingeführt wird, wird der Zielfahrzeugzwischenabstand L* in einer derartigen Weise eingestellt, dass der Fahrzeugzwischenabstand größer wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit schneller wird.
In der Gleichung (2) bezeichnet Ls einen anfänglichen Fahrzeugzwischenabstand, wenn das Fahrzeug stoppt.
Ferner berechnet der Fahrzeugzwischenabstands-Berechnungsabschnitt 43 den Befehlswert L_T des Fahrzeugzwischenabstands auf Grundlage des tatsächlichen Fahrzeugzwischenabstands L, des Zielfahrzeugzwischenabstands L* und der Relativgeschwindigkeit ∆V zum Nachfolgen des vorausfahrenden Fahrzeugs, wobei der Fahrzeugzwischenabstand L* in der Form eines Nachhinkung zweiter Ordnung in Übereinstimmung mit einem Referenzmodell G_T(s) ausgeführt wird, das in der Gleichung von (3) unter Verwendung des Dämpfungsfaktors ξ und der spezifischen Winkelfrequenz ωn ausgedrückt wird, die für die Antwortcharakteristik in dem Fahrzeugzwischenabstandssystem bestimmt wird, um die Zielfahrzeuggeschwindigkeit zu sein, sodass der Fahrzeugzwischenabstands-Befehlswert V_T berechnet wird. GT(s) = ωn2/(s2 + 2ξ ωns + ωn) (3)
Ferner berechnet der Zielfahrzeuggeschwindigkeits-Berechnungsabschnitt 44 die Zielfahrzeuggeschwindigkeit V* unter Verwendung eines Rückkopplungskompensators auf Grundlage des eingegebenen Fahrzeugzwischenabstands-Befehlswerts L_T.
Das heißt, die Zielrelativgeschwindigkeit ΔV* wird zunächst berechnet, wie in der folgenden Gleichung (4) ausgedrückt, durch Subtrahieren einer linearen Verbindung zwischen einem Wert einer Multiplikation einer Abstandssteuerverstärkung fd und einer Abweichung ΔL (L – L*) zwischen dem Zielfahrzeugzwischenabstand L* und dem tatsächlichen Fahrzeugzwischenabstand L und einem Wert der Multiplikation einer Fahrzeugsteuerverstärkung fv mit der Relativgeschwindigkeit ΔV von einer Fahrzeuggeschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs Vt des vorausfahrenden Fahrzeugs.
Das heißt, ΔV* = Vt – {fd(LT – L) + fv ΔV} (4).
3 zeigt ein ausführliches Funktionsblockdiagramm des Steuerungsantwort-Bestimmungsabschnitts 45, der in 2 gezeigt ist.
Der Steuerungsantwort-Bestimmungsabschnitt 45 umfasst: einen Berechnungsabschnitt 451 für die spezifische Winkelfrequenz, der eine spezifische Winkelfrequenz durch Bezugnahme auf eine Berechnungskarte für die spezifische Winkelfrequenz berechnet, die in Tabelle 1, wie nachstehend noch beschrieben werden wird, gezeigt ist; einen Einstellabschnitt 452 für eine spezifische Winkelfrequenz für den Zweck eines hohen Ansprechverhaltens, in dem eine spezifische Winkelfrequenz ωnH (zum Beispiel, ωnH = 0,5 Radian/Sekunde (rad/s)) größer als jede spezifische Winkelfrequenz ωnH, die in der Berechnungskarte für die spezifische Winkelfrequenz eingestellt ist, für den Zweck eines hohen Ansprechverhaltens eingestellt wird; einen Wählabschnitt 453, der entweder die spezifische Winkelfrequenz ω_T, die in dem Berechnungsabschnitt 451 für die spezifische Winkelfrequenz berechnet wird, oder die spezifische Winkelfrequenz ωnH für den Zweck eines hohen Ansprechverhaltens, die in dem Einstellabschnitt 452 für die spezifische Winkelfrequenz mit dem hohen Ansprechverhalten eingestellt ist, wählt, um die gewählte spezifische Winkelfrequenz als die spezifische Winkelfrequenz an den Fahrzeugzwischenabstands-Befehlswert-Berechnungsabschnitt 43 zuzuführen; und einen Bestimmungsabschnitt 454 für die Anforderung eines hohen Ansprechverhaltens, der bestimmt, ob der Fahrzeugfahrzustand in einem Zustand ist, der ein hohes Ansprechverhalten erfordert, und zwar aus einer Korrelation eines Zielfahrzeugzwischenabstands L*, des Fahrzeugzwischenabstands-Befehlswerts L_T, und dem Fahrzeugzwischenabstand L; und einen Dämpfungsfaktor-Berechnungsabschnitt 455, der den Wert des Dämpfungsfaktors ξ berechnet durch Bezugnahme auf eine in Tabelle 2 gezeigte Dämpfungsfaktor-Berechnungskarte, die nachstehend noch näher beschrieben werden wird, auf Grundlage der Relativgeschwindigkeit ΔV und der Abweichung ΔL zwischen dem Zielwert des Fahrzeugzwischenabstands L* und dem erfassten Wert des Fahrzeugzwischenabstands L und um den berechneten Dämpfungsfaktor an den Fahrzeugzwischenabstands-Befehlswert-Berechnungsabschnitt 43 zuzuführen.
Der Berechungsabschnitt 451 für die spezifische Winkelfrequenz berechnet die spezifische Winkelfrequenz ω_T in einem Fahrzeugzwischenabstands-Steuersystem in Übereinstimmung mit der Abweichung zwischen dem erfassten und dem Ziel-Fahrzeugzwischenabstand L* und L und der Relativgeschwindigkeit ΔV, um die Antwortcharakteristik für den tatsächlichen Fahrzeugzwischenabstand L auf den Zielwert L* des Fahrzeugzwischenabstands für die optimale Antwortcharakteristik in Übereinstimmung mit der Abweichung ΔL (= L – L*) für den Fahrzeugzwischenabstand bereitzustellen.
Insbesondere sei angenommen, dass das vorausfahrende Fahrzeug bei der konstanten Geschwindigkeit (Cruise-Fahrt) fährt. In diesem Zustand wird die Speichertabelle für die spezifische Winkelfrequenz, die die Beziehung zwischen der Abweichung ΔL des Fahrzeugzwischenabstands (L – L*), der Relativgeschwindigkeit ΔV und der spezifischen Winkelfrequenz ω_T in dem Fahrzeugzwischenabstands-Steuersystem darstellt, wie in TABELLE 1 gezeigt, um die optimale Fahrzeugzwischenabstands-Steuerung in verschiedenen Nachfolge-Fahrzuständen für das vorausfahrende Fahrzeug bereitzustellen, wie in TABELLE 1 gezeigt, eingestellt, um die spezifische Winkelfrequenz ω_T in dem Fahrzeugzwischenabstands-Steuersystem zu berechnen durch Bezugnahme auf die Speichertabelle auf Grundlage der Abweichung ΔL über den Fahrzeugzwischenabstand und die Relativgeschwindigkeit ΔV.
Wie in TABELLE 1 gezeigt, wird die Berechnungsspeichertabelle für die spezifische Winkelfrequenz (die Karte) eingestellt und die spezifische Winkelfrequenz ω_T wird berechnet durch Bezugnahme auf die Speichertabelle auf Grundlage der Fahrzeugzwischenabstandsabweichung ΔL und der Relativgeschwindigkeit ΔV. Die Speichertabelle für die spezifische Winkelfrequenz wird in einer Quadrantenform, wie in TABELLE 1 gezeigt, derart angeordnet, dass es eine x-Achse, entlang der die Fahrzeugzwischenabstandsabweichung ΔL (= L – L*), die Null anzeigt, aufgetragen ist, und eine y-Achse, entlang der die Relativgeschwindigkeit, die Null anzeigt, aufgetragen ist, vorhanden sind.
Insbesondere werden zwei Quadranten (II und IV Quadranten), in denen die Fahrzeugzwischenabstandsabweichung ΔL einen negativen Wert anzeigt, eingestellt, um die Antwortcharakteristiken zur Behandlung der Unterbrechung des vorausfahrenden Fahrzeugs in die gleiche Fahrspur wie das Fahrzeug vorne davon bereitzustellen, und der verbleibende eine der Quadranten (III Quadranten) wird eingestellt, um die Antwortchazakteristiken zur Behandlung einer Situation derart, dass das vorausfahrende Fahrzeug weit weg von dem Fahrzeug ist und getrennt von dem Fahrzeug wird, bereitzustellen. Insgesamt werden eine Vielzahl von spezifischen Winkelfrequenzdaten ω_T eingestellt, um eine derartige Antwortcharakteristik bereitzustellen, dass der tatsächliche Fahrzeugzwischenabstand L langsam in dem Zielwert des Fahrzeugzwischenabstands L* konvergiert wird.
Obwohl die Größe der Relativgeschwindigkeit ΔV in einer derartigen Situation, dass sich das Fahrzeug dem vorausfahrenden Fahrzeug annähert, aber der Fahrzeugzwischenabstand zu dem vorausfahrenden Fahrzeug so lang ist, größer ist, wird eine abrupte Verzögerung nicht ausgeführt, wird aber bevorzugt, damit der tatsächliche Fahrzeugzwischenabstand langsam in den Zielfahrzeugzwischenabstand L* konvergiert wird.
In einer derartigen Nachfolge-Fahrsituation für das vorausfahrende Fahrzeug, wie voranstehend beschrieben, stellt der tatsächliche Fahrzeugzwischenabstand Leine derartige Antwortcharakteristik zweiter Ordnung bereit, dass der tatsächliche Fahrzeugzwischenabstand L einmal ein Überschwingen oder Unterschwingen des Zielwerts des Fahrzeugzwischenabstands L* ausführt und in den Zielwert davon L* konvergiert. Eine derartige Antwortcharakteristik zweiter Ordnung, wie voranstehend beschrieben, kann mit Hilfe des Filters auf Grundlage der voranstehend beschriebenen Gleichung (3) erreicht werden.
Der Bestimmungsabschnitt 454 für die Notwendigkeit einer Charakteristik mit einem hohen Ansprechverhalten bestimmt, dass dann, wenn L_T > L ist und L_T > L* ist, der gegenwärtige Fahrzeug-Nachfolge-Fahrzustand der Zustand mit der Anforderung eines hohen Ansprechverhaltens ist, um so eine Möglichkeit einer Verzögerung des Fahrzeugs als Folge einer Bewegung des vorausfahrenden Fahrzeugs zum Stoppen des vorausfahrenden Fahrzeugs selbst zu haben. Wenn andererseits L* > L_T > L ist, bestimmt der Bestimmungsabschnitt 454 für die Anforderung eines hohen Ansprechverhaltens, dass der gegenwärtige Fahrzeug-Nachfolge-Fahrzustand der Zustand mit der Anforderung eines hohen Ansprechverhaltens ist, sodass das vorausfahrende Fahrzeug von der Fahrspur auf die gleiche Fahrspur wie das Fahrzeug bei einem kürzeren Fahrzeugzwischenabstand als dem Zielwert des Fahrzeugzwischenabstands L* unterbrochen hat. Wenn der Bestimmungsabschnitt 454 für eine Charakteristik mit der Anforderung eines hohen Ansprechverhaltens einen derartigen Zustand mit dem Erfordernis eines hohen Ansprechverhaltens bestimmt, wie voranstehend beschrieben, wird ein Wählsignal SS mit zum Beispiel einem logischen Wert von „1" an den Wählabschnitt 453 geführt. In irgendwelchen anderen Nachfolge-Fahrsituationen würde das Wählsignal SS mit dem logischen Wert von „0" an den Wählabschnitt 453 geführt. Der Wählabschnitt 453 wählt die spezifische Winkelfrequenz ωnH für den Zweck eines hohen Ansprechverhaltens durch den Einstellabschnitt 452 für die spezifische Winkelfrequenz für den Zweck eines hohen Ansprechverhaltens, wenn das Wählsignal SS den logischen Wert von „1" aufweist. Wenn das Wählsignal SS den logischen Wert von „0" aufweist, wird der Berechnungsabschnitt 451 für die spezifische Winkelfrequenz als die spezifische Winkelfrequenz in gewählt.
Ferner nimmt der Dämpfungsfaktor-Berechnungsabschnitt 455 Bezug auf die in TABELLE 2 gezeigte Dämpfungsfaktor-Berechnungsspeicher-Tabelle, in der die Dämpfungsfaktordaten ξ in dem Fahrzeugzwischenabstands-Steuersystem, das in 4 gezeigt ist, in der Quadrantenform angeordnet sind, in der gleichen Weise wie bei der Antwortspeichertabelle für die Winkelfrequenz, damit die Antwortcharakteristik des Fahrzeugzwischenabstands-Steuersystems für den tatsächlichen Fahrzeugzwischenabstand L zum Erreichen des Zielfahrzeugzwischenabstands L* einen optimale Charakteristik in Übereinstimmung mit der Fahrzeugzwischenabstandsabweichung ΔL (= L – L*) und der Relativgeschwindigkeit ΔV ergibt.
4 zeigt ein Blockdiagramm des Fahrzeugzwischenabstands-Steuersystems.
Wie in 4 gezeigt wandelt ein Referenzmodell 46, das den Vorwärtssteuerungskompensator bildet, den Zielfahrzeugzwischenabstand L*, der durch den Zielfahrzeugzwischenabstands-Berechnungsabschnitt 42 berechnet wird, in den Fahrzeugzwischenabstands-Befehlswert L_T um.
Ein Subtrahierer 47 subtrahiert den tatsächlichen Fahrzeugzwischenabstand L von dem Fahrzeugzwischenabstands-Befehlswert LT. Diese Abweichung ΔL wird in die Zielfahrzeuggeschwindigkeit V* mit Hilfe eines Rückkopplungskompensators 48 umgewandelt, um ein gesteuertes Objekt 48 zum Steuern des gesteuerten Objekts C zu steuern.
5 zeigt ein Betriebsflussdiagramm einer Fahrzeugzwischenabstands-Steuerprozedur, die in der zweiten bevorzugten Ausführungsform ausgeführt wird, nämlich den Nachfolge-Fahrtcontroller, der in 1B gezeigt ist.
Die Fahrzeugzwischenabstands-Steuerprozedur wird als eine Timer Interrupt Routine (externer Interrupt durch einen Timer) für jede vorgegebene Zeitperiode (zum Beispiel zehn Millisekunden) in Bezug auf eine Hauptroutine (nicht gezeigt) ausgeführt.
In einem Schritt S1 liest das F Fahrzeugzwischenabstands-Steuersystem, d.H. der Nachfolge-Fahrcontroller 5, den tatsächlichen Fahrzeugzwischenabstand L, der durch den Abstandsmesssignal-Verarbeitungsabschnitt 21 berechnet wird, und die Fahrzeuggeschwindigkeit Vs, die durch den Fahrzeuggeschwindigkeits-Verarbeitungsabschnitt 21 umgewandelt wird.
In dem nächsten Schritt S2 führt das Fahrzeugzwischenabstands-Steuersystem, d.h. der Nachfolge-Fahrcontroller 5, die Bandpassfilterung auf Grundlage der Gleichung (1) in Bezug auf den tatsächlichen Fahrzeugzwischenabstand L zum Berechnen der Relativgeschwindigkeit ΔV aus und speichert diese in einem Relativgeschwindigkeits-Speichergebiet, um die Relativgeschwindigkeit ΔV zu aktualisieren. Dann geht die Routine zu einem Schritt S3.
In dem Schritt S3 addiert der Nachfolge-Fahrtcontroller 5 die Relativgeschwindigkeit ΔV zu der Fahrzeuggeschwindigkeit Vs, um die Fahrzeuggeschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs Vt (= Vs + ΔV) abzuleiten.
Die berechnete Fahrzeuggeschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs Vt wird in ein Relativgeschwindigkeits-Speichergebiet hinein gespeichert, um den gespeicherten Wert des Relativgeschwindigkeitswerts zu aktualisieren.
In dem nächsten Schritt S4 wird der Zielfahrzeugzwischenabstand L* unter Verwendung des Gleichung (2) berechnet.
In dem nächsten Schritt SS werden der Zielfahrzeugzwischenabstand L*, der in dem Schritt S4 berechnet wird, und die Relativgeschwindigkeit ΔV, die in dem Schritt S2 berechnet wird, gelesen.
Der Fahrzeugzwischenabstand ΔL wird durch Subtrahieren des Zielfahrzeugzwischenabstands L von dem tatsächlichen Fahrzeugzwischenabstand L berechnet.
In dem nächsten Schritt S6 nimmt der Nachfolge-Fahrtcontroller 5 auf die in TABELLE 1 gezeigte Speichertabelle für die spezifische Winkelfrequenz und die in TABELLE 2 gezeigte Dämpfungsfaktor-Berechnungsspeichertabelle auf Grundlage der Relativgeschwindigkeit ΔV und der Fahrzeugzwischenabstands-Abweichung ΔL Bezug, um die spezifische Winkelfrequenz ω_T und den Dämpfungsfaktor ξ zu berechnen. Die berechnete spezifische Winkelfrequenz ω_T und der Dämpfungsfaktor ξ werden jeweils in vorgegebene Speichergebiete hinein gespeichert, um sie von der spezifischen Winkelfrequenz und dem Dämpfungsfaktor zu aktualisieren.
Als nächstes bestimmt der Nachfolge-Fahrtcontroller 5 in einem Schritt S7, ob der Fahrzustand des vorausfahrenden Fahrzeugs unter einer vorgegebenen Steueroperation ist.
In dem Schritt S7 bestimmt der Nachfolge-Fahrtcontroller 5, ob das gegenwärtige Fahrzeug unter der Bremsoperation ist. Diese Bedingung wird darauf gestützt, ob die durch den Fahrzeuggeschwindigkeits-Steuerabschnitt 50 berechnete Zielantriebskraft F* kleiner als ein negativer vorgegebener Bremskraft-Schwellwert TH_B ist, sodass das Fahrzeugbremssystem B betätigt wird, um den Bremsvorgang zu bewirken.
Wenn in dem Schritt S7 F* > TH_B ist (nein), dann bestimmt das Fahrzeugzwischenabstands-Steuersystem, dass gerade das Fahrzeugbremssystem B betätigt wird, sodass sich das Fahrzeug nicht dem vorausfahrenden Fahrzeug annähert, und die Routine springt zu einem Schritt S8.
In dem Schritt S8 führt das Fahrzeugzwischenabstands-Steuersystem die Filterung in der Gleichung (3), die zum Beispiel auf 0,5 Hz des Grenzfrequenzbands eingestellt ist, mit der spezifischen Winkelfrequenz ωn und dem Dämpfungsfaktor ξ, die in dem Speichergebiet für die spezifische Winkelfrequenz und in dem Dämpfungsfaktor-Speichergebiet in Bezug auf den Zielfahrzeugzwischenabstand L* gespeichert sind, unter Verwendung des Filterungsprozesses der Gleichung (3), der zum Beispiel auf 0,5 Hz eingestellt ist, aus, um den Fahrzeugzwischenabstands-Befehlswert L_T zu berechnen.
Der berechnete Fahrzeugzwischenabstands-Befehlswert L_T wird in ein Fahrzeugzwischenabstands-Befehlswert-Speichergebiet hinein gespeichert, um den gespeicherten Fahrzeugzwischenabstands-Befehlswert L_T zu aktualisieren, und die gegenwärtige Routine kehrt zu dem Schritt S9.
In dem Schritt S9 wird die Berechnung der Gleichung (4) ausgeführt und die Zielfahrzeuggeschwindigkeit V* wird berechnet, um den Wert von V* an den Fahrzeuggeschwindigkeits-Steuerabschnitt 50 zu führen und die gegenwärtige Routine endet, um auf die Hauptprogrammroutine zurückzukehren.
Wird andererseits das Ergebnis der Bestimmung in dem Schritt S7 F* ≤ TH_B anzeigt (ja), dann bestimmt das Fahrzeugzwischenabstands-Steuersystem, dass sich das Fahrzeug gerade dem vorausfahrenden Fahrzeug annähert und die Routine geht zu dem Schritt S10.
In dem Schritt S10 bestimmt das Fahrzeugzwischenabstands-Steuersystem, ob der Fahrzeugzwischenabstands-Befehlswert L_T den tatsächlichen Fahrzeugzwischenabstand L übersteigt. Wenn L_T > L ist, dann geht die Routine zu einem Schritt S11. In dem Schritt S11 bestimmt das Fahrzeugzwischenabstands-Steuersystem, dass der gegenwärtige Nachfolge-Fahrzustand nicht ein Zustand ist, der ein hohes Ansprechverhalten erfordert, sodass es eine Möglichkeit zum Verkleinern des vorausfahrenden Fahrzeugs, um einen Stopp durchzuführen, gibt und die Routine geht zu einem Schritt S8.
Wenn L_T > L ist, bestimmt der Nachfolge-Fahrcontroller 5, dass der gegenwärtige Nachfolge-Fahrzustand der Zustand ist, der ein hohes Ansprechverhalten erfordert, und die Routine geht zu einem Schritt S12.
Die spezifische Winkelfrequenz ωnH (= 0,5 Rad/s) für den Zweck eines hohen Ansprechverhaltens wird in ihr entsprechendes Speichergebiet für die spezifische Winkelfrequenz in dem Schritt S 12 aktualisiert und die Routine geht zu dem Schritt S8.
Wenn ferner das Ergebnis einer Bestimmung in dem Schritt S10 anzeigt, dass L_T ≤ L* ist, dann geht die Routine zu dem Schritt S13.
In dem Schritt S13 bestimmt das Fahrzeugzwischenabstands-Steuersystem, ob der Fahrzeugzwischenabstands-Befehlswert L_T großer als der tatsächliche Fahrzeugzwischenabstand List.
Wenn in dem Schritt S11 L_T < L ist, dann bestimmt das Fahrzeugzwischenabstands-Steuersystem, dass der gegenwärtige Nachfolge-Fahrzustand der Zustand ist, der ein hohes Ansprechverhalten erfordert und in dem das vorausfahrende Fahrzeug von der anderen Fahrspur auf die gleiche Fahrspur wie das Fahrzeug in einem kürzeren Fahrzeugzwischenabstand als der Zielfahrzeugzwischenabstand L* unterbrochen bzw. hereingekommen ist.
Wenn L_T ≤ L in dem Schritt S13 ist, dann geht die Routine zu dem Schritt S8, wobei bestimmt wird, dass der gegenwärtige Nachfolge-Fahrzustand nicht der Zustand ist, der ein hohes Ansprechverhalten erfordert.
Der Schritt S2 entspricht der Relativgeschwindigkeits-Erfassungs-(Berechnungs-) Einrichtung, der Schritt S4 entspricht der Zielfahrzeugszwischenabstands-Berechnungseinrichtung, die Schritte SS bis S7 und S10 bis S13 entsprechen der Steuerungsantwort-Bestimmungseinrichtung, der Schritt S8 entspricht der Fahrzeugzwischenabstands-Befehlswert-Berechnungseinrichtung, und der Schritt S9 entspricht der Fahrzeuggeschwindigkeits-Berechnungseinrichtung.
Ferner berechnet der Fahrzeuggeschwindigkeit-Steuerabschnitt 50 den Antriebskraft-Befehlswert FoR und den Störungs-abgeschätzten Wert dv', um die Zielfahrzeuggeschwindigkeit ungefähr gleich zu der Fahrzeuggeschwindigkeit Vs zu machen.
Die Zielantriebskraft F* gemäß dieser Abweichung wird mit Hilfe der Fahrzeuggeschwindigkeit mit Hilfe des Fahrzeuggeschwindigkeits-Servosystems berechnet.
Das Fahrzeuggeschwindigkeits-Servosystem wird beispielhaft durch das United States Patent Nr. 5.919.572 dargestellt, das am 29. September 1999 erteilt wurde, wobei die Offenbarung des voranstehend beschriebenen United States Patents hier durch Bezugnahme Teil der vorliegenden Anmeldung/des vorliegenden Patents ist.
Ein Fahrzeuggeschwindigkeits-Servosystem unter Verwendung einer Anpassungstechnik mit einem robusten Modell, gebildet durch einen robusten Kompensator und ein allgemein verfügbares Rückkopplungssteuersystem, kann auf das Fahrzeuggeschwindigkeits-Servosystem angewendet werden.
Der Fahrzeuggeschwindigkeits-Steuerabschnitt 50 in dem Nachfolge-Fahrcontroller 5 steuert den Drosselventil-Öffnungswinkel durch das Drosselstellglied 3, die Zahnradposition des Automatikgetriebes A/T und die Bremskraft des Fahrzeugbremssystems B auf Grundlage der Zielantriebskraft (Vektorvariable) F*, um den Fahrzeugzwischenabstand L im Wesentlichen gleich zu dem Zielfahrzeugzwischenabstand L* zu machen, um die Nachfolge-Fahrsteuerung auszuführen.
Als nächstes wird ein Betrieb der Fahrzeuggeschwindigkeits-Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung nachstehend unter hauptsächlicher Bezugnahme auf die 6 und 7 beschrieben werden.
Es sei nun angenommen, dass das Fahrzeug gerade fährt und auf einer konstanten Fahrzeuggeschwindigkeit (Cruise-Geschwindigkeit) gehalten wird, die die eingestellte Fahrzeuggeschwindigkeit SET durch den Fahrzeugfahrer ist, wobei kein vorausfahrendes Fahrzeug eingefangen ist, und danach zu dem Zeitpunkt von t11, der in 6 gezeigt ist, die Fahrzeuggeschwindigkeit Vs des Fahrzeugs auf eine große Relativgeschwindigkeit zu dem vorausfahrenden Fahrzeug erhöht wird, welches vor dem Fahrzeug bei seiner konstanten Geschwindigkeit fährt, um an das vorausfahrende Fahrzeug anzuschließen, sodass das vorausfahrende Fahrzeug durch den Fahrzeugzwischenabstandssensor 1 eingefangen wird.
Zu dem Zeitpunkt t11 ist der tatsächliche Fahrzeugzwischenabstand L zu dem vorausfahrenden Fahrzeug beträchtlich größer (breiter) als der Zielfahrzeugzwischenabstand L*, der durch eine strichpunktierte Linie in 6 angezeigt ist, und die Abweichung ΔL des Fahrzeugzwischenabstands zeigt einen positiv großen Wert (ΔL = L – L*) an. Zusätzlich zeigt die Relativgeschwindigkeit ΔV einen negativ großen Wert an, da das Fahrzeug sich dem vorausfahrenden Fahrzeug anschließt (sich diesem annähert).
In diesem Zustand, in der Fahrzeugzwischenabstands-Steuerprozedur die in 5 gezeigt ist, wird den Fahrzeugzwischenabstand L* der in dem Schritt S4 berechnet wird, auf die Fahrzeuggeschwindigkeit Vt des vorausfahrenden Fahrzeugs gestützt, sodass der Zielwert L* davon kontinuierlich einen konstanten Wert anzeigt und die spezifische Winkelfrequenz ω_T in dem Schritt S6 0,2 Radian/s anzeigt und der Dämpfungsfaktor ξ auf ungefähr 0,1 dort eingestellt wird. Es sei darauf hingewiesen, dass zu dieser Zeit das Fahrzeugbremssystem 13 unter einem Nicht-Betriebszustand ist, sodass die in 5 gezeigte Routine zu dem Schritt S8 von dem Schritt S7 springt, sodass die Filterung auf Grundlage der spezifischen Winkelfrequenz ω_T und dem Dämpfungsfaktor ξ, die in dem Schritt S6 eingestellt werden, ausgeführt wird, um den Fahrzeugzwischenabstands-Befehlswert L_T abzuleiten.
Für einen anfänglichen Wert wird der tatsächliche Fahrzeugzwischenabstand L₀ zu einem Zeitpunkt t11, zu dem das vorausfahrende Fahrzeug eingefangen wird, eingestellt. Der Anfangswert von L₀ wird integriert, sodass der Fahrzeugzwischenabstands-Befehlswert L_T eine langsame Antwortcharakteristik bereitstellt und beginnt bei einer moderaten Rate, wie mit einer gestrichelten Linie in 6 angezeigt, verkleinert zu werden. Demzufolge wird die Zielfahrzeuggeschwindigkeit V*, die in dem Schritt S9 berechnet wird, allmählich kleiner.
Somit hält die Zielantriebskraft F*, die durch den Fahrzeuggeschwindigkeits-Steuerabschnitt 50 berechnet wird, den positiven Wert bei und wird bei der moderaten Rate verkleinert, sodass das Drosselstellglied 3 gesteuert wird, um allmählich das Drosselventil des Motors E zu schließen, die Fahrzeuggeschwindigkeit Vs verkleinert wird, und der tatsächliche Fahrzeugzwischenabstand L moderat verkleinert wird, wie mit einer ausgezogenen Linie in 6 angedeutet.
Während einer Zeitdauer von dem Zeitpunkt t11 zu einem Zeitpunkt t12 setzt das Fahrzeugbremssystem B den Nicht-Betriebszustand fort.
In der Fahrzeugzwischenabstands-Steuerprozedur der 5 wird somit der Fahrzeugzwischenabstands-Befehlswert L_T weiter berechnet, was eine relativ langsame Antwortchazakteristik bereitstellt, und zwar auf Grundlage der spezifischen Winkelfrequenz ω_T und dem Dämpftungsfaktor ξ, der auf Grundlage der TABELLE 1 und TABELLE 2 berechnet werden.
Wenn der tatsächliche Fahrzeugzwischenabstand L dem gegenüber mit einer großen Antwortcharakteristik verringert wird, wird die Zielfahrzeuggeschwindigkeit V* verringert, um zu bewirken, dass sich der tatsächliche Fahrzeugzwischenabstand L dem Fahrzeugzwischenabstands-Befehlswert L_T annähert.
Deshalb wird die Zielantriebskraft F*, die durch den Fahrzeuggeschwindigkeits-Steuerabschnitt 50 berechnet wird, verringert und durchquert Null, um einen negativen Wert zu dem Zeitpunkt t12 anzuzeigen. Das Fahrzeugbremssystem B wird betätigt, um auf einen moderaten Bremszustand transferiert zu werden.
Wenn das Fahrzeug unter dem Bremszustand ist, geht die Routine von dem Schritt S7 zu dem Schritt S10 in der Timer Interrupt Routine der 5. Da zu dem Zeitpunkt t12 der Fahrzeugzwischenabstands-Befehlswert L_T größer als der tatsächliche Fahrzeugzwischenabstand List, bestimmt das Fahrzeugzwischenabstands-Steuersystem, dass der gegenwärtige Nachfolge-Fahrzustand die Charakteristik mit dem hohen Ansprechverhalten erfordert und die in 5 gezeigte Routine geht zu dem Schritt S12, um die spezifische Winkelfrequenz ωnH für den Zweck eines hohen Ansprechverhaltens in das Speichergebiet für die spezifische Winkelfrequenz hinein zu speichern, und zwar als die aktualisierte spezifische Winkelfrequenz ωn (ωn ← ωnH). Somit wird die Ansprechcharakteristik (Antwortcharakteristik) bei der in dem Schritt S8 ausgeführten Filterung verbessert (oder wird höher (schneller)). Dadurch wird der berechnete Fahrzeugzwischenabstands-Befehlswert L_T gestartet, um bei einem großen Gradienten verkleinert zu werden, sodass eine schnelle Konvergenz auf den Zielfahrzeugzwischenabstand L* vorangetrieben wird und während dieser Zeitdauer der moderate Bremszustand fortgesetzt wird.
Obwohl zu einem Zeitpunkt t13 die Fahrzeuggeschwindigkeit Vt des vorausfahrenden Fahrzeugs begonnen wird um verkleinert zu werden, um den Stopp durchzuführen, sodass der Zielfahrzeugzwischenabstand L* auf eine relativ große Dekrementvariable verringert wird, wird somit der Fahrzeugzwischenabstands-Befehlswert L_T in Richtung auf den Zielfahrzeugzwischenabstand L* konvergiert.
Deshalb ist es nicht erforderlich auf eine starke Bremskraft hin zu wirken, um zu veranlassen, dass der tatsächliche Fahrzeugzwischenabstand L auf den Fahrzeugzwischenabstand und der Wert L_T als Folge der bemerkenswerten Verringerung des tatsächlichen Fahrzeugzwischenabstands L auf den Fahrzeugzwischenabstands-Befehlswert L_T konvergiert. Somit kann eine stabile Fahrzeugzwischenabstands-Steuerung ausgeführt werden.
Danach, wenn der tatsächliche Fahrzeugzwischenabstand L abgefallen ist, um sich dem Zielfahrzeugzwischenabstand L* anzunähern, und die Abweichung zwischen ΔL klein wird, wird die Abweichung zwischen der Zielfahrzeuggeschwindigkeit V* und der Fahrzeuggeschwindigkeit Vs klein, sodass die Zielantriebskraft F*, die durch den Fahrzeuggeschwindigkeits-Steuerabschnitt 50 berechnet wird, in Richtung auf eine Nähe von Null erhöht wird und größer als der Bremskraft-Schwellwert TH_B ist. Zu dieser Zeit springt in der Fahrzeugzwischenabstands-Steuerprozedur in 5 die Routine von dem Schritt S7 auf den Schritt S8. Da somit die in dem Schritt S6 berechnete spezifische Winkelfrequenz ω_T direkt in der Filterung verwendet wird, stellt die Antwortcharakteristik des Fahrzeugzwischenabstands-Befehlswerts L_T die usprüngliche langsame Antwortcharakteristik bereit.
Es sei nun angenommen, wie in 7 gezeigt, dass das Fahrzeug bei der konstanten Geschwindigkeit fährt, die der eingestellten Fahrzeuggeschwindigkeit (SET) entspricht und Zu einem Zeitpunkt von t21 in 7 das vorausfahrende Fahrzeug, dessen Relativgeschwindigkeit ΔV klein ist, von einer anderen Fahrspur in die gleiche Fahrspur bei einem kürzeren Fahrzeugzwischenabstand als der Zielfahrzeugzwischenabstand L*, der durch die strichpunktierte Linie der 7 bezeichnet wird, unterbrochen wird. Der Anfangswert des Filterungsprozesses in dem Schritt S8 in 5 wird auf den tatsächlichen Fahrzeugzwischenabstand L₀ zu dem Zeitpunkt t22 eingestellt.
Der Fahrzeugzwischenabstands-Befehlswert L_T wird von dem anfänglichen Wert L₀ mit der relativ langsamen Antwortcharakteristik erhöht, wie mit der gestrichelten Linie der 7 angedeutet.
Somit wird die Dekrementvariable des Zielfahrzeugzwischenabstands V*, die durch den Fahrzeuggeschwindigkeits-Steuerabschnitt 50 berechnet wird, klein. Da der Drosselöffnungswinkel in die geschlossene Richtung gesteuert wird, wird der tatsächliche Fahrzeugzwischenabstand L moderat erhöht, wie mit der ausgezogenen Linie der 7 angedeutet, aber das Fahrzeugbremssystem B wird auf dem Nicht-Betriebs-Zustand gehalten.
Danach, zu einem Zeitpunkt von t22 in 7, wird die Abweichung zwischen dem Fahrzeugzwischenabstands-Befehlswert L_T und dem tatsächlichen Fahrzeugzwischenabstand L groß und das Fahrzeugbremssystem B wird gesteuert, um ein moderater Bremszustand zu sein. Zu dieser Zeit geht die Routine in 5 von dem Schritt S7 zu dem Schritt S10. Da L_T ≤ L*(No) in dem Schritt S10 ist, geht die Routine in 5 zu dem Schritt S13. Da L_T > L (ja) in dem Schritt S13 ist, bestimmt das Fahrzeugzwischenabstands-Steuersystem, d.h. der Nachfolge-Fahrtcontroller 5, dass der gegenwärtige Nachfolge-Fahrzustand in dem Zustand ist, der ein hohes Ansprechverhalten erfordert, und die Routine geht zu dem Schritt S 12.
In dem Schritt S12 gilt ωn ← ωnH. Der Filterungsprozess wird in dem Schritt S8 so ausgeführt, dass die Antwortcharakteristik erhöht wird (schneller wird). Demzufolge wird der Fahrzeugzwischenabstands-Befehlswert L_T bei einem großen Gradienten erhöht und die Abweichung zwischen dem Fahrzeugzwischenabstands-Befehlswert L_T und dem tätsächlichen Fahrzeugzwischenabstand L wird entsprechend groß. Dann zeigt die Zielantriebskraft F* einen negativen großen Wert an und das Fahrzeugbremssystem B wird gesteuert, um eine große Bremskraft zu entwickeln. Somit wird der tatsächliche Fahrzeugzwischenabstand L schnell auf den Zielfahrzeugzwischenabstand L* konvergiert. Die Fahrzeugzwischenabstandssteuerung kann ohne die fehlende Übereinstimmung mit dem Fahrempfinden des Fahrers ausgeführt werden.
Es sei darauf hingewiesen, dass die in 7 gezeigte strichpunktierte Linie an dem tatsächlichen Fahrzeugzwischenabstand L für den Fall anzeigt, dass der tatsächliche Fahrzeugzwischenabstand L als Folge der langsamen Antwortcharakteristik in der früher vorgeschlagenen Fahrzeuggeschwindigkeits-Steuervorrichtunglangsam erhöht wird.
Danach, wenn der tatsächliche Fahrzeugzwischenabstand L erhöht wird, um sich dem Zielfahrzeugzwischenabstand L* anzunähern und die Abweichung ΔL klein wird, wird die Abweichung zwischen der Zielfahrzeuggeschwindigkeit V* und der Fahrzeuggeschwindigkeit Vs klein.
Die Zielantriebskraft F*, die durch den Fahrzeuggeschwindigkeits-Steuerabschnitt 50 berechnet wird, wird von dem negativen Wert auf die Nähe von Null und größer als der Bremskraft-Schwellwert TH_B erhöht. Zu dieser Zeit springt die Routine der 5 von dem Schritt S7 zu dem Schritt S8. Da somit die spezifische Winkelfrequenz ω_T, die in dem Schritt S6 berechnet wird, in dem Filterungsprozess in dem Schritt S8 verwendet wird, stellt die Antwortcharakteristik des Fahrzeugzwischenabstands-Befehlswerts L_T die usprüngliche langsame Antwortcharakteristik bereit, wie voranstehend beschrieben.
Wie voranstehend beschrieben, in der Ausführungsform des Fahrzeuggeschwindigkeits-Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung wird für den Fall, dass das Fahrzeug sich dem vorausfahrenden Fahrzeug nach keinem Einfang gegenüber dem vorausfahrenden Fahrzeug angeschlossen hat und das Fahrzeug sich dem vorausfahrenden Fahrzeug bei der großen Relativgeschwindigkeit ΔV abrupt annähert, oder bei dem Fall, bei dem das andere Fahrzeug, welches nicht durch den Fahrzeugzwischenabstandssensor 1 eingefangen wird, von der anderen Fahrspur in die vordere Erfassungszone des Fahrzeugs (nämlich in den vorderen Abschnitt der gleichen Fahrspur wie das Fahrzeug) bei einem kürzeren Fahrzeugzwischenabstand als der Zielfahrzeugzwischenabstand L* zu dem vorausfahrenden Fahrzeug unterbrochen wird, der Nachfolge-Fahrcontroller 5, nämlich das Fahrzeugzwischenabstands-Steuersystem, dass der gegenwärtige Nachfolge-Fahrzustand in dem Zustand ist, der ein hohes Ansprechverhalten erfordert, und berechnet den Fahrzeugzwischenabstands-Befehlswert L_T mit der hohen Antwortcharakteristik auf Grundlage der spezifischen Winkelfrequenz ωnH für den Zweck eines hohen Ansprechverhaltens, die größer als die normalerweise verwendeten spezifischen Winkelfrequenzdaten ω_T ist, die in TABELLE 1 gezeigt sind. Für den Fall, dass sich das Fahrzeug dem vorausfahrenden Fahrzeug bei der relativ großen Relativgeschwindigkeit ΔV annähert, kann deshalb die Abweichung zwischen dem tatsächlichen Fahrzeugzwischenabstand und dem Fahrzeugzwischenabstands-Befehlswert L_T davon abgehalten groß zu werden. Demzufolge kann die Entwicklung der großen Bremskraft unterdrückt werden. Für die Unterbrechung des vorausfahrenden Fahrzeugs in die gleiche Fahrspur bei dem tatsächlichen Fahrzeugzwischenabstand L kleiner als dem Zielfahrzeugzwischenabstand L* wird die relativ große Bremskraft so entwickelt, dass das schnelle Konvergenzverhalten des tatsächlichen Fahrzeugzwischenabstands Lauf den Zielfahrzeugzwischenabstand L* erreicht werden kann. Somit kann keine fehlende Übereinstimmung bzw. fehlende Anpassung mit dem Fahrempfinden des Fahrzeugfahrers auftreten und eine optimale Nachfolge-Fahrsteuerung zu dem vorausfahrenden Fahrzeug kann erreicht werden.
Es sei darauf hingewiesen, dass in der Fahrzeugzwischenabstands-Steuerprozedur in 5 der Ausführungsform die Umschaltung der Antwortcharakteristik in die hohe Antwortcharakteristik nur freigegeben wird, wenn die Bremssteuerung ausgeführt wird. Jedoch kann, wie in 8 gezeigt, die eine Alternative zu der Timer Interrupt Routine der 5 ist, ein Schritt S15 zwischen den Schritten S6 und S7 der 5 angeordnet werden, um zum Beispiel zu bestimmen, ob die Relativgeschwindigkeit ΔV des Fahrzeugs zu dem vorausfahrenden Fahrzeug negativ ist, nämlich um zu bestimmen, ob sich das Fahrzeug dem vorausfahrenden Fahrzeug gerade annähert. Wenn sich das Fahrzeug gerade dem vorausfahrenden Fahrzeug annähert (ja) in dem Schritt S15, dann kann die Routine der 8 zu dem Schritt S7 gehen. Wenn das Fahrzeug sich dem vorausfahrenden Fahrzeug in dem Schritt S15 nicht annähert (nein), dann kann die Routine der 8 zu dem Schritt S8 springen.
Somit kann die Antwortcharakteristik nur dann hoch werden, wenn die hohe Antwortcharakteristik echt erforderlich ist (gewünscht wird).
Es sei auch darauf hingewiesen, dass in der Ausführungsform nur das in 4 gezeigte Referenzmodell 46 einen Vorwärtssteuerungskompensator in dem Fahrzeugzwischenabstands-Steuersystem bildet. Jedoch kann der Vorwärtssteuerungskompensator durch das Referenzmodell 46 gebildet werden und ein Phasenkompensator 49 kann einen kompensierten Fahrzeuggeschwindigkeits-Befehlswert V_FF durch die Filterverarbeitung, die in der folgenden Gleichung (5) ausgedrückt wird, berechnen, wobei der kompensierte Fahrzeuggeschwindigkeits-Befehlswert V_FF zu einem Ausgang V_FB des Rückkopplungskompensators 48 addiert wird, der in 9 gezeigt ist. In diesem alternativen Fall kann eine sanfte Nachfolge-Fahrsteuerung erzielt werden, da eine Größe der Verkleinerung in der Relativgeschwindigkeit ΔV unter einem langen tatsächlichen Fahrzeugzwischenabstands-Zustand moderat sein kann. Gc(s) = {ωns(s + ωv)}/ωv(s2 + 2ξωns + ωn) (5)wobei ωv die spezifische Winkelfrequenz in dem Phasenkompensator 49 bezeichnet.
Es sei auch darauf hingewiesen, dass in der voranstehend beschriebenen Ausführungsform die Speichertabelle für die Berechnung der spezifischen Winkelfrequenz und die Speichertabelle für die Berechnung des Dämpfungsfaktors verwendet werden, um die spezifische Winkelfrequenz ω_T und den Dämpfungsfaktor ξ zu berechnen. Jedoch können diese Frequenz und dieser Faktor aus entsprechenden charakteristischen Gleichungen berechnet werden.
Obwohl in der voranstehend beschriebenen Ausführungsform der Nachfolge-Fahrcontroller 5 die Fahrzeugzwischenabstands-Berechnungsprozedur ausführt, kann eine Hardware einer elektronischen Schaltungsanordnung angewendet werden, wie eine Kombination von Funktionsgeneratoren, Vergleichern und eine Arithmetik/Logik-Einheit.
Obwohl in der Ausführungsform die vorliegende Erfindung auf das Fahrzeug mit dem Hinterradantrieb anwendbar ist, wie in 1A gezeigt, kann die vorliegende Erfindung alternativ auf ein Fahrzeug mit Vorderradantrieb angewendet werden.
Obwohl in der Ausführungsform der Motor E für die Drehantriebsquelle angewendet wird, kann die vorliegende Erfindung auf ein elektrisches Motorfahrzeug angewendet werden, dessen Antriebsquelle der elektrische Motor ist, oder auf ein hybrides Fahrzeug, dessen Antriebsquelle der elektrische Motor oder die Maschine ist.
Obwohl die Erfindung voranstehend unter Bezugnahme auf eine bestimmte Ausführungsform der Erfindung beschrieben worden ist, ist die Erfindung nicht auf die voranstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Modifikationen und Variationen der voranstehend beschriebenen Ausführungsformen werden Durchschnittsfachleuten in dem technischen Gebiet im Hinblick auf die obigen Lehren nahe liegen. Der Umfang der Erfindung wird nur in den folgenden Ansprüchen definiert.

Claims

Fahrzeuggeschwindigkeits-Steuervorrichtung für ein selbstbewegendes Fahrzeug, umfassend: einen Fahrzeugszwischenabstandsdetektor (1, 5) zum Erfassen eines Fahrzeugszwischenabstands (L) von dem Fahrzeug zu einem vorangehenden Fahrzeug, das vor dem Fahrzeug führt; einen Fahrzeuggeschwindigkeitsdetektor (2, 30) zum Erfassen einer Fahrzeuggeschwindigkeit (Vs) des Fahrzeugs; einen Relativgeschwindigkeitsdetektor (41) zum Erfassen einer Relativgeschwindigkeit (ΔV) des Fahrzeugs zu dem vorangehenden Fahrzeug; einen Zielfahrzeugzwischenabstands-Berechnungsabschnitt (42), der einen Zielfahrzeugzwischenabstand (L*) auf der Grundlage von erfassten Werten des Fahrzeugzwischenabstands (L) und der Fahrzeuggeschwindigkeit (Vs) berechnet; einen Steuerungsantwortcharakteristik-Bestimmungsabschnitt (45), der eine Steuerungsantwortcharakteristik eines Fahrzeugzwischenabstandssystems bestimmt; einen Fahrzeugzwischenabstands-Befehlswert-Berechnungsabschnitt (43), der einen Fahrzeugzwischenabstands-Befehlswert (L_T) auf Grundlage des Zielfahrzeugzwischenabstands (L*) in Übereinstimmung mit der Steuerungsantwortcharakteristik berechnet; einen Zielfahrzeuggeschwindigkeits-Berechnungsabschnitt (44), der eine Zielfahrzeuggeschwindigkeit (V*) auf Grundlage des Fahrzeugzwischenabstands-Befehlswerts (L_T) berechnet; und einen Fahrzeuggeschwindigkeits-Steuerabschnitt (50), der die Zielfahrzeuggeschwindigkeit steuert, um den erfassten Wert der Fahrzeuggeschwindigkeit (Vs) im Wesentlichen gleich zu der Zielfahrzeuggeschwindigkeit (V*) zu machen, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerungsantwortcharakteristik-Bestimmungsabschnitt (45) die Steuerungsantwortcharakteristik in Übereinstimmung mit einer Korrelation zwischen dem Zielfährzeugzwischenabstand (L*), dem Fahrzeugzwischenabstands-Befehlswert (L_T), und den erfassten Wert des Fahrzeugzwischenabstands (L) einstellt.
Fahrzeuggeschwindigkeits-Steuervorrichtung für ein selbstbewegendes Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei der Fahrzeugzwischenabstands-Befehlswert-Berechnungsabschnitt (43) den Fahrzeugzwischenabstands-Befehlswert (L_T) auf Grundlage des Zielfahrzeugzwischenabstands (L*) unter Verwendung eines Referenzmodells, das durch einen Dämpfungsfaktor und eine spezifische Winkelfrequenz vorgeschrieben wird, berechnet, und wobei der Steuerungsantwortcharakteristik-Bestimmungsabschnitt (45) einschließt: einen Bestimmungsabschnitt für einen Zustand, der ein schnelles Ansprechverhalten erfordert, der bestimmt, dass das Fahrzeug dem vorangehenden Fahrzeug unter einem Zustand, der ein schnelles Ansprechverhalten erfordert, nachfolgt, aus der Korrelation unter dem Zielfahrzeugzwischenabstand (L*), dem Fahrzeugzwischenabstands-Befehlswert (L_T), und dem erfassten Wert des Fahrzeugzwischenabstands (L); und einen Berechnungsabschnitt, der die spezifische Winkelfrequenz aus eines Speichertabelle für die spezifische Winkelfrequenz wählt, die eine Beziehung zwischen einer Abweichung des Zielfahrzeugzwischenabstands (L*) von dem erfassten Wert des Fahrzeugzwischenabstands (L), der relativen Geschwindigkeit (ΔV), und der spezifischen Winkelfrequenz darstellt, wenn der Bestimmungsabschnitt für die Charakteristik des schnellen Ansprechverhaltens bestimmt, dass das Fahrzeug führt, um dem vorangehenden Fahrzeug bei einem Zustand, der kein schnelles Ansprechverhalten erfordert, nachfolgt, und der eine auf ein schnelles Ansprechverhalten zweckgebundene spezifische Winkelfrequenz (ω_nH) wählt, wenn der Bestimmungsabschnitt für einen Zustand, der ein schnelles Ansprechverhalten erfordert, bestimmt, dass das Fahrzeug führt, um dem vorangehenden Fahrzeug unter dem Zustand, des ein schnelles Ansprechverhalten erfordert, nachzufolgen.
Fahrzeuggeschwindigkeits-Steuervorrichtung für ein selbstbewegendes Fahrzeug nach Anspruch 2, wobei der Bestimmungsabschnitt für einen Zustand, der ein schnelles Ansprechverhalten erfordert, bestimmt, dass das Fahrzeug führt, um dem vorangehenden Fahrzeug bei dem Zustand, der ein schnelles Ansprechverhalten erfordert, nachfolgt, wenn der Fahrzeugzwischenabstands-Befehlswert (L_T) größer als der erfasste Wert des Fahrzeugzwischenabstands (L) ist und größer als der Zielfahrzeugzwischenabstand (L*) ist.
Fahrzeuggeschwindigkeits-Steuervorrichtung für ein selbstbewegendes Fahrzeug nach Anspruch 2, wobei der Bestimmungsanschnitt für einen Zustand, der ein schnelles Ansprechverhalten erfordert, bestimmt, dass das Fahrzeug fährt, um dem vorangehenden Fahrzeug bei dem Zustand, der ein schnelles Ansprechverhalten erfordert, nachfolgt, wenn der Fahrzeugzwischenabstand-Befehlswert (L_T) kleiner als der Zielfahrzeugabstand (L*) ist und der erfasste Wert des Fahrzeugzwischenabstands (L) kleiner als der Fahrzeugzwischenabstands-Befehlswert (L_T) ist.
Fahrzeuggeschwindigkeits-Steuervorrichtung für ein selbstbewegendes Fahrzeug nach Anspruch 2, wobei der Wählabschnitt in die Lage versetzt wird, die auf ein schnelles Ansprechverhalten zweckgebundene spezifische Winkelfrequenz (ω_nH) nur dann zu wählen, wenn das Fahrzeug sich dem vorangehenden Fahrzeug annähert.
Fahrzeuggeschwindigkeits-Steuervorrichtung für ein selbstbewegendes Fahrzeug nach Anspruch 3, wobei die Größe der auf ein schnelles Ansprechverhalten zweckgebundenen spezifischen Winkelfrequenz (ω_nH) größer als diejenige von jeden spezifischen Winkelfrequenzdaten (ω_n), die in der Speichertabelle für die spezifische Winkelfrequenz gespeichert sind, ist.
Fahrzeuggeschwindigkeits-Steuervorrichtung für ein selbstbewegendes Fahrzeug nach Anspruch 3, wobei der Fahrzeugzwischenabstands-Befehlswert-Berechnungsabschnitt (43) einen Dämpfungsfaktor-Berechnungsabschnitt einschließt, der den Dämpfungsfaktor auf Grundlage der Abweichung des Zielfahrzeugzwischenabstands von dem erfassten Wert des Fahrzeugzwischenabstands (ΔL = L – L*) und der Relativgeschwindigkeit (ΔV) aus einer Dämpfungsfaktor-Speichertabelle, die die Beziehung zwischen der Abweichung des Zielfahrzeugzwischenabstands und des erfassten Werts des Fahrzeugzwischenabstands darstellt, und der relativen Geschwindigkeit berechnet.
Fahrzeuggeschwindigkeits-Steuervorrichtung für ein selbstbewegendes Fahrzeug nach Anspruch 7, wobei der Fahrzeuggeschwindigkeits-Steuerabschnitt (50) ein Fahrzeuggeschwindigkeits-Servosystem einschließt, das einen Antriebskraft-Befehlswert (F_OR) und einen Störungs-abgeschätzten Wert (d_V) berechnet, um den erfassten Wert der Fahrzeuggeschwindigkeit (Vs) im Wesentlichen gleich zu der Zielfahrzeuggeschwindigkeit (V*) zu machen, und eine Zielfahrzeugantriebskraft (F*) berechnet, die eine Abweichung zwischen dem Antriebskraft-Befehlswert (F_OR) und dem störungs-abgeschätzten Wert (d_V) ist, und wobei der Wählabschnitt einschließt: einen ersten Vergleicher, um die Zielfahrzeugantriebskraft (F*) mit einem Bremskraft-Schwellwert (TH_B) zu vergleichen, um zu bestimmen, ob F* ≤ TH_B ist; einen zweiten Vergleicher zum Vergleichen des Fahrzeugzwischenabstands-Befehlswerts mit dem Zielfahrzeugzwischenabstand (L*), um zu bestimmen, ob L_T > L* ist, wenn der erste Vergleicher bestimmt, dass F* < TH_B ist; einen dritten Vergleicher zum Vergleichen des Fahrzeugzwischenabstands-Befehlswerts (L_T) mit dem erfassten Wert des Fahrzeugzwischenabstands (L), um zu bestimmen, ob L_T > L ist, wenn der zweite Vergleicher bestimmt, dass L_T > L* ist; einen vierten Vergleicher zum Vergleichen des Fahrzeugzwischenabstands-Befehlswerts (L_T) mit dem erfassten Wert des Fahrzeugzwischenabstands (L) um zu bestimmen, ob L_T > L ist, wenn der zweite Vergleicher bestimmt, dass L_T ≤ L* ist; und einen Einsteller, um die auf ein schnelles Ansprechverhalten zweckgebundene spezifische Winkelfrequenz (ω_n (ω_n ← ω_nH)) einzustellen, wenn der dritte Vergleicher bestimmt, dass L_T > L ist oder wenn der vierte Vergleicher bestimmt, dass L_T > L ist.
Fahrzeuggeschwindigkeits-Steuervorrichtung für ein selbstbewegendes Fahrzeug nach Anspruch 8, wobei der Fahrzeugzwischenabstands-Befehlswert-Berechnungsabschnitt (43) den Fahrzeugzwischenabstands-Befehlswert (L_T) auf Grundlage der auf ein schnelles Ansprechverhalten zweckgebundenen spezifischen Winkelfrequenz (ω_nH), die durch den Einsteller eingestellt wird, berechnet.
Fahrzeuggeschwindigkeits-Steuervorrichtung für ein selbstbewegendes Fahrzeug nach Anspruch 9, wobei der Fahrzeugzwischenabstands-Befehlswert-Berechnungsabschnitt (43) den Zielfahrzeugzwischenabstands-Befehlswert (L_T) auf der Grundlage der spezifischen Winkelfrequenz berechnet, wenn der erste Vergleicher bestimmt, dass F* > TH_B ist, wenn der dritte Vergleicher bestimmt, dass L_T ≤ L ist.
Fahrzeuggeschwindigkeits-Steuervorrichtung für ein selbstbewegendes Fahrzeug nach Anspruch 9, wobei der Wählabschnitt ferner einen fünften Vergleicher einschließt, um die Relativgeschwindigkeit (ΔV) mit Null zu vergleichen, um zu bestimmen, ob sich das Fahrzeug grade dem vorangehenden Fahrzeug bei einer negativen Relativgeschwindigkeit annähert, und der Einsteller in die Lage versetzt wird die auf ein schnelles Ansprechverhalten zweckgebundene spezifische Winkelfrequenz als die spezifische Winkelfrequenz (ω_n = ω_nH) einzustellen, wenn der fünfte Vergleicher bestimmt, dass sich das Fahrzeug gerade dem vorangehenden Fahrzeug annähert.
Fahrzeuggeschwindigkeits-Steuervorrichtung für ein selbstbewegendes Fahrzeug nach Anspruch 11, wobei die auf ein schnelles Ansprechverhalten zweckgebundene Winkelfrequenz (ω_nH) ungefähr 0,5 Radiant/Sek. ist.
Fahrzeuggeschwindigkeits-Steuerverfahren für ein selbstbewegendes Fahrzeug, umfassend die folgende Schritte: Erfassen eines Fahrzeugzwischenabstands (L) von dem Fahrzeug zu einem vorangehenden Fahrzeug, das vor dem Fahrzeug führt; Erfassen einer Fahrzeuggeschwindigkeit (Vs) des Fahrzeugs; Erfassen einer Relativgeschwindigkeit (ΔV) des Fahrzeugs zu dem vorangehenden Fahrzeug; Berechnen eines Zielfahrzeugzwischenabstand (L*) auf Grundlage von erfassten Werten des Fahrzeugzwischenabstands (L) und der Fahrzeuggeschwindigkeit (Vs); Bestimmen einer Steuerungsantwortcharakteristik eines Fahrzeugzwischenabstandssystems; Berechnen eines Fahrzeugzwischenabstands-Befehlswerts (L_T) auf Grundlage des Zielfahrzeugzwischenabstands (L*) in Übereinstimmung mit der Steuerungsantwortcharakteristik; Berechnen einer Zielfahrzeuggeschwindigkeit (V*) auf Grundlage des Fahrzeugzwischenabstands-Befehlswerts (L_T); Steuern der Fahrzeuggeschwindigkeit, um den erfassten Wert der Fahrzeuggeschwindigkeit (Vs) im Wesentlichen gleich zu der Zielfahrzeuggeschwindigkeit (V*) zu machen, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungsantwortcharakteristik in Übereinstimmung mit einer Kombination unter dem Zielfahrzeugzwischenabstand (L*), dem Fahrzeugzwischenabstands-Befehlswert (L_T), und dem erfassten Wert des Fahrzeugzwischenabstands (L) eingestellt wird.