DE4428351C2 - Verfahren zum Bestimmen eines Fahrzeugfahrzustandes und Verfahren zum Steuern der Laufeigenschaften eines Fahrzeuges - Google Patents

Verfahren zum Bestimmen eines Fahrzeugfahrzustandes und Verfahren zum Steuern der Laufeigenschaften eines Fahrzeuges

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Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Abschätzen eines Fahrzeugfahrzustandes, der durch einen Fahrer angegeben wird, und ein Verfahren zum Steuern der Laufeigenschaften bzw. der Laufcharakteristik eines Fahrzeuges, um selbiges an den Fahrzeugfahrzustand anzupassen, welcher durch das zuvor erwähnte Bestimmungsverfahren und die Vorrichtung bestimmt wurde.
Ein Fahrzeug ist mit verschiedenen Vorrichtungen zur Verbesserung der Fahrstabilität, Manövrierfähigkeit, des Fahrkomforts des Fahrzeuges usw. ausgestattet.
Zum Beispiel ist ein Fahrzeug mit einer elektronischen Steuerungseinrichtung für die Kraftstoffzufuhr, um die Kraftstoffmenge optimal zu steuern, welche dem Motor gemäß dem Fahrzeuglaufzustand zugeführt wird, welcher durch eine Fahrzeuggeschwindigkeit, den Öffnungsgrad eines Gaspedals usw. dargestellt ist, einem Automatikgetriebe bzw. einer automatischen Übertragung zum Auswählen eines Optimums der Gangschaltposition für den aktuellen Fahrzeuglaufzustand und einem Antiblockiersystem (ABS) bzw. Antirutschsystem zum Bereitstellen einer optimalen Bremskraft versehen. Das Fahrzeug ist des weiteren mit einem Traktionssteuersystem zum Sichern eines optimalen Schlupfverhältnisses der Antriebsräder, einem Vierräderlenksystem zum Lenken von Hinterrädern im Falle des Einschlagens der Vorderräder, einem Aktivaufhängungssystem zum variablen Ändern der Aufhängungscharakteristika und eine elektrischen Servolenkung zum variablen Einstellen der Lenkkraft ausgestattet.
Das mit den zuvor genannten Systemen versehene Fahrzeug weist hohe Manövrierfähigkeit und Laufstabilität auf und genügt in großem Maße den von einem Fahrzeug benötigten Leistungsanforderungen.
Unabhängig davon variieren die Fahrfähigkeit und die Neigung beim Fahren von einer Person zu einer anderen: deshalb variieren die von einem Fahrzeug benötigten Laufeigenschaften von einem zum anderen Fahrer. Darüber hinaus benötigt ein Fahrer nicht permanent dieselben Fahrzeuglaufeigenschaften. Zum Beispiel können die durch denselben Fahrer benötigten Fahrzeuglaufeigenschaften in Abhängigkeit davon variieren, ob der Fahrer in einem Stadtgebiet oder einem bergigen Gebiet fährt, oder sie können von Tag zu Tag variieren.
Andererseits werden in konventioneller Weise die an dem Fahrzeug zum Steuern der Fahrzeuglaufeigenschaften montierten Systeme gemäß dem Fahrzeugfahrzustand betrieben, welcher durch physikalische Größen, wie z. B. die Fahrzeuggeschwindigkeit und der Öffnungsgrad des Gaspedals bzw. der Beschleunigungsvorrichtung angegeben ist. Das erschwert es manchmal, die von den individuellen Fahrern benötigten Fahrzeuglaufeigenschaften zu erzielen.
Eine Vorrichtung zum Erkennen des Fahrzeugfahrzustandes ist z. B. auch durch die ungeprüfte japanische Patentpublikation JP 2-267030 A bekannt, welche der US-Patentanmeldung US 5182710 A und der EP-Anmeldung EP 391387 A2 entspricht. Bei dieser Erfindung wird der Fahrzustand auf der Basis der Frequenzverteilung einer Vielzahl von Antriebsparametern einschließlich des Öffnungsgrades eines Drosselventils und der Motordrehzahl bestimmt. Mit anderen Worten, auf der Basis einer Vielzahl von Fahrparametern wird eine Faktorenanalyse ausgeführt, um den Fahrzustand, wie z. B. Fahren im Stau, Fahren in Stadtgebieten, Fahren bei hoher Geschwindigkeit und sportliches Fahren zu erkennen und zu bestimmen. Auf der Basis des Ergebnisses der Erkennung wird eine optimale Fahrzeugsteuerung ausgeführt.
Bei diesem allgemeinen bekannten Beispiel beinhalten die auf der Frequenzverteilung basierenden Parameter jedoch nur Mittelwerte. Das führt zu einer unzureichenden Zuverlässigkeit des Ergebnisses bei der Bestimmung des Fahrzeugzustandes. Darüber hinaus wird der Fahrzustand (sportliches Fahren) auf demselben Niveau wie die Verkehrsbedingungen bestimmt; deshalb ist es schwierig, einen richtigen Fahrzustand, d. h. die Absicht eines Fahrers, in Reaktion auf Änderungen der Verkehrsbedingungen zu bestimmen.
Aus den Druckschriften DE 42 09 150 A1, DE 38 43 060 A1, EP 0 375 155 A1 und JP 3-25032 A ist bereits eine Vorrichtung zur Bestimmung des Fahrverhaltens des Fahrers bekannt, wobei auch die Straßenverhältnisse zur Bestimmung desselben herangezogen werden.
Aus der DE 39 22 051 A1 und der US 5 152 192 A sind Steuervorrichtungen bekannt, bei denen Fahrzeugaggregate abhängig von dem ermittelten Fahrverhalten angesteuert werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Bestimmen des Fahrzeugfahrzustandes eines Fahrzeuges zu schaffen, welcher vorgegeben oder von einem Fahrer beabsichtigt ist und ein Verfahren zum Steuern der Fahrzeuglaufcharakteristik so vorzusehen, daß sie optimal für den Fahrzeugfahrzustand sind, welcher mittels des zuvor erwähnten Bestimmungsverfahrens bestimmt worden ist, wodurch die Fahrzeugfahrt an einen Fahrzeuggesamtzustand angepaßt werden kann, welcher den durch den Fahrer beabsichtigten Fahrzeugfahrzustand und die Straßenverkehrsbedingungen einschließt. Diese Aufgabe wird durch die Ansprüche 1 bzw. 6 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung wird aus der hier nachfolgend aufgeführten detaillierten Beschreibung unter Bezug auf die beigefügten Figuren deutlich, welche nur veranschaulichend ist und nicht zur Beschränkung der vorliegenden Erfindung angesehen werden soll. Es zeigen:
Fig. 1 eine konzeptionelle Ansicht, die den Ablauf zur Bestimmung eines Verkehrszustandes bei einem Verfahren zur Bestimmung des Fahrzeugfahrzustandes nach einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 2 eine konzeptionelle Ansicht, die einen Ablauf zur Bestimmung des Fahrzeugfahrzustandes in dem Ausführungsbeispiel zeigt;
Fig. 3 ein schematisches Blockdiagramm, das eine Steuerungsvorrichtung und Sensoren zum Verwirklichen des Bestimmungsverfahrens gemäß dem Ausführungsbeispiel zeigt;
Fig. 4 ein Flußdiagramm einer Berechnungsroutine für das Fahrzeitverhältnis, welche durch die in Fig. 3 gezeigte Steuerungsvorrichtung ausgeführt wird;
Fig. 5 ein Flußdiagramm, das eine Berechnungsroutine für die Durchschnittsgeschwindigkeit zeigt, welche durch die Steuerungseinrichtung ausgeführt wird;
Fig. 6 ein Flußdiagramm, das eine Berechnungsroutine, welche durch die Steuerungsvorrichtung ausgeführt wird, für die durchschnittliche seitliche Beschleunigung zeigt;
Fig. 7 ein Diagramm, das Zusammengehörigkeitsfunktionen zeigt, welche mehrwertige Mengen bzw. Fuzzy-Gruppen definieren, die von dem Fahrzeitverhältnis abhängen;
Fig. 8 in Diagramm, das Zusammengehörigkeitsfunktionen zeigt, welche Fuzzy-Gruppen definieren, die von der Durchschnittsgeschwindigkeit abhängen;
Fig. 9 ein Diagramm, das ein Beispiel der Berechnung des Konformitätsgrades eines tatsächlichen Fahrzeitverhältnisses bezüglich der entsprechenden Fuzzy-Gruppen für das Fahrzeitverhältnis zeigt;
Fig. 10 ein Diagramm, das ein Beispiel der Berechnung der Konformitätsgrades einer tatsächlichen Durchschnittsgeschwindigkeit bezüglich einer betreffenden Fuzzy-Gruppe für die Durchschnittsgeschwindigkeit zeigt;
Fig. 11 ein Diagramm, das ein Kennfeld der durchschnittlichen seitlichen Beschleunigung über dem Fahrbahnwertigkeitsgrad veranschaulicht;
Fig. 12 ein Flußdiagramm einer durch die Steuerungsvorrichtung von Fig. 3 verwirklichten Frequenzanalyseroutine;
Fig. 13 ein Diagramm, das ein Feld zeigt, welches eine Verteilung von Eingabedaten darstellt, die einer Frequenzanalyse unterliegen;
Fig. 14 ein konzeptionelles Diagramm, welches verarbeitete Elemente zeigt, die ein neuronales Netzwerk aufbauen;
Fig. 15 ein konzeptionelles Diagramm des neuronalen Netzwerkes, das aus den verarbeitenden Elementen, welche in Fig. 14 gezeigt sind, aufgebaut ist;
Fig. 16 ein Flußdiagramm, das eine Berechnungsroutine für die Sportlichkeit zeigt, welche durch die Steuerungsroutine von Fig. 3 ausgeführt wird;
Fig. 17 eine konzeptionelle Ansicht, die ein Bestimmungsverfahren für einen Fahrzeugfahrzustand (Straßenverkehrszustand) gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 18 ein schematisches Diagramm, das einen Hauptteil eines Vierradlenksystems zeigt, das an einem Fahrzeug montiert ist, auf welches ein Steuerverfahren für die Fahrzeuglaufcharakteristik gemäß den dritten bis sechsten Ausführungsbeispielen der vor­ liegenden Erfindung angewendet wird;
Fig. 19 ein funktionelles Blockdiagramm, das die Konfiguration der Steuerungsvorrichtung von Fig. 18 zeigt, wobei die Konfiguration von einer Vierrad-Lenkfunktion abhängig ist;
Fig. 20 ein funktionelles Blockdiagramm, welches die Erfassungseinheit von Fig. 19 für den Fahrbahnoberflächenwert µ im Detail zeigt;
Fig. 21 ein funktionelles Blockdiagramm, das die Details eines Teiles der Konfiguration der Steuerungsvorrichtung von Fig. 19 für den Lenkventilbetrieb zeigt, wobei der Teil abhängig ist von der Berechnungsfunktion für den Hinterradlenkwinkel;
Fig. 22 ein funktionales Blockdiagramm, das den Rest der Konfiguration der Steuerungsvorrichtung für den Lenkventilbetrieb zeigt;
Fig. 23 ein Diagramm, das ein Kennfeld zeigt, das zur Berechnung eines Pseudo-Lenkradwinkels θ'H auf der Basis eines Lenkrad­ winkels θH verwendet wird;
Fig. 24 ein Diagramm, das ein Kennfeld zeigt, welches zur Berechnung eines In-Phase-Koeffizienten K1 auf der Basis der Fahrzeug­ geschwindigkeit V und zum Korrigieren des In-Phase-Koeffizien­ ten K1 entsprechend dem Fahrbahnoberflächenwert µ verwendet wird;
Fig. 25 ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen dem Fahrbahnober­ flächenwert µ und der Geschwindigkeit V1 zeigt, bei der der In-Phase-Koeffizient K1 steigt;
Fig. 26 ein Diagramm, das ein Kennfeld zeigt, das zur Berechnung eines Gierratenanstiegs K4 auf der Basis der Fahrzeuggeschwin­ digkeit V und zum Korrigieren des Gierratenanstiegs K4 ent­ sprechend dem Fahrbahnoberflächenwert µ verwendet wird;
Fig. 27 ein Diagramm, das ein Kennfeld zeigt, das zur Berechnung einer Zeitkonstante τ erster Ordnung der Verzögerung auf der Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit V verwendet wird;
Fig. 28 ein Diagramm, das eine Korrektur einer Charakteristik der Fahrzeuggeschwindigkeit über der In-Phase-Lenkgröße zeigt, welche gemäß einer Erhöhung der Sportlichkeit bewirkt wird;
Fig. 29 ein Diagramm, das eine Korrektur einer Charakteristik der Fahrzeuggeschwindigkeit über der Antiphase-Lenkgröße zeigt, welche gemäß einer Erhöhung der Sportlichkeit bewirkt wird;
Fig. 30 ein Diagramm, das eine Auswahl einer Charakteristik des Gier­ ratenanstiegs über der Gierraten-Phasenverzögerung zeigt, welche entsprechend der Sportlichkeit bewirkt wird;
Fig. 31 ein Kennfeld, das eine Beziehung zwischen Fahrzeuggeschwindig­ keit und In-Phase-Koeffizient zeigt;
Fig. 32 ein Kennfeld, das eine Beziehung zwischen Fahrzeuggeschwindig­ keit und Antiphase-Koeffizient zeigt;
Fig. 33 ein schematisches Diagramm der Konfiguration einer an einem Fahrzeug montierten Servolenkeinheit, auf die ein Steuerver­ fahren für die Fahrzeuglaufcharakteristik gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung angewendet ist;
Fig. 34 ein Diagramm, das eine Charakteristik der Fahrzeuggeschwindig­ keit über dem elektrischen Strom zeigt (niedriger Stadtgebiets­ grad, niedrige Sportlichkeit);
Fig. 35 ein Diagramm, das eine Charakteristik der Fahrzeuggeschwindig­ keit über dem elektrischen Strom zeigt (erhöhter Stadtgebiets­ grad);
Fig. 36 ein Diagramm, das eine Charakteristik der Fahrzeuggeschwindig­ keit über dem elektrischen Strom zeigt (Sportlichkeit);
Fig. 37 ein schematisches Diagramm der Konfiguration einer Steuerungs­ vorrichtung für die Drehzahländerung eines an einem Fahrzeug montierten automatischen Getriebes, auf welche ein Steuerver­ fahren für die Fahrzeuglaufcharakteristik gemäß einem achten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung angewendet ist;
Fig. 38 ein schematisches Diagramm einer Konfiguration, welches einen Teil eines Getriebezuges in einer in Fig. 37 gezeigten Getriebe­ übertragung zeigt;
Fig. 39 eine Kupplung, die in Fig. 37 gezeigt ist;
Fig. 40 ein schematisches Diagramm einer Konfiguration, welches einen Teil eines Hydraulikkreislaufes zum Betreiben der in den Fig. 38 und 39 gezeigten Kupplung zeigt;
Fig. 41 ein Flußdiagramm einer Schaltsteuerroutine;
Fig. 42 ein Flußdiagramm einer Berechnungsroutine für einen Befehls­ schaltzustand SHIFTO;
Fig. 43 ein Schaltkennfeld für einen Haltemodus einer zweiten Ge­ schwindigkeit bzw. einer zweiten Drehzahl;
Fig. 44 ein Kennfeld für Stadtstraßen zum Berechnen eines Schaltweg- Bewegungskoeffizienten KM auf der Basis einer Beziehung zwi­ schen Sportlichkeit und Anstieg;
Fig. 45 ein Kennfeld für Autobahnen zum Berechnen eines Schaltweg- Bewegungskoeffizienten KM auf der Basis einer Beziehung zwischen Sportlichkeit und Neigung;
Fig. 46 ein Kennfeld für Fahrbahn-Bergigkeit zum Berechnen eines Schaltweg-Bewegungskoeffizienten KM auf der Basis einer Bezie­ hung zwischen Sportlichkeit und Neigung;
Fig. 47 ein Schaltkennfeld, welches einige Hochschaltlinien zeigt;
Fig. 48 ein Schaltkennfeld, welches einige Herunterschaltlinien zeigt;
Fig. 49 ein Schaltkennfeld, das eine sich bewegende Hochschaltlinie zeigt;
Fig. 50 ein Schaltkennfeld, das eine sich bewegende Herunterschaltlinie zeigt;
Fig. 51 ein schematisches Diagramm, das einen Hauptteil einer Steuerungsvorrichtung für die Motorleistung zeigt, die an einem Fahrzeug montiert ist, auf die ein Steuerverfahren für die Fahrzeuglaufcharakteristik gemäß einem neunten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung angewendet ist;
Fig. 52 ein Blockdiagramm einer Drehmoment-Berechnungseinheit (TCL)
Fig. 53 ein Kennfeld, das eine Beziehung zwischen Fahrzeuggeschwindigkeit, seitlicher Soll-Beschleunigung und Längs-Soll- Beschleunigung zeigt;
Fig. 54 ein Kennfeld, das eine Beziehung zwischen seitlicher Beschleunigung und Lastdrehmoment zeigt;
Fig. 55 ein Kennfeld, das eine Beziehung zwischen Motordrehzahl, benötigtem Antriebsdrehmoment und Gaspedalbetätigungsgrad zeigt;
Fig. 56 ein Kennfeld, das eine Beziehung zwischen Sportlichkeit und Kappungsgröße zeigt; und
Fig. 57 ein schematisches Diagramm einer Konfiguration einer an einem Fahrzeug montierten Aufhängungseinheit, auf die ein Steuerverfahren für die Fahrzeuglaufcharakteristik gemäß einem zehnten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung angewendet ist.
Ein Bestimmungsverfahren gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist so ausgelegt, daß ein Fahrzeugfahrzustand, welcher von einem Fahrer vorgegeben wird, entsprechend einem Straßenverkehrszustand und physikalischen Größen abgeschätzt werden kann, die für den Fahrzeugfahrzustand kennzeichnend sind, wobei der Straßenverkehrszustand auf der Basis von Fahrzeugfahrzustandsparametern bestimmt wird.
Genauer ausgedrückt, wie in Fig. 1 gezeigt, werden eine Durchschnittsgeschwindigkeit, ein Fahrzeitverhältnis (ein Verhältnis der Fahrzeit zur Gesamtzeit einschließlich der Fahrzeugfahrzeit und der Fahrzeugstoppzeit) und eine durchschnittliche seitliche Beschleunigung als Fahrzeugfahrzustandsparameter aus der Fahrgeschwindigkeit und dem Lenkradwinkel bestimmt. Des Weiteren werden ein Stadtgebietsgrad, eine Straßenüberfüllungs- bzw. Straßenstaugrad und ein Fahrbahn-Bergigkeits- Grad als Parameter erfaßt, die für den Straßenverkehrszustand kennzeichnend sind, und zwar durch Fuzzy- bzw. Unschärfelogik auf der Basis der Parameter des Fahrzeugfahrzustandes.
Andererseits werden, wie in Fig. 2 gezeigt, physikalische Größen, wie z. B. der Betätigungsgrad eines Gaspedal, die Fahrzeuggeschwindigkeit und der Lenkradwinkel, welche den Fahrzeugfahrzustand darstellen, erfaßt. Dann wird die Längsbeschleunigung aus der Fahrzeuggeschwindigkeit durch eine arithmetische Operation bestimmt, und die seitliche Beschleunigung wird aus der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Lenkradwinkel durch eine arithmetische Operation bestimmt. Des Weiteren wird die Frequenzverteilung von jeder der Größen Fahrzeuggeschwindigkeit, Öffnungsgrad des Gaspedals, Längsbeschleunigung und Seitenbeschleunigung, welche die Fahrzeugfahrparameter sind, durch eine Frequenzanalyse bestimmt. Dann werden der Mittelwert und die Varianz bzw. die Variation jeder Frequenzverteilung als Parameter bestimmt, welche die Frequenzverteilung charakterisieren.
Des Weiteren werden die für den Straßenverkehrszustand repräsentativen Parameter (Stadtgebietsgrad, Straßenverkehrstauzustand und Fahrbahn- Bergigkeits-Grad) und die Parameter (der Mittelwert und die Varianz), welche die Frequenzverteilung jedes Fahrzeugparameters kennzeichnen, an ein neuronales Netzwerk zugeführt. Das neuronale Netzwerk bestimmt eine gewichtete Gesamtsumme dieser Parameter, wodurch ein Ausgabeparameter bestimmt wird, der kennzeichnend für den Fahrzeugmanövrierzustand ist, der von dem Fahrer beabsichtigt ist, z. B. die Sportlichkeit des Fahrers beim Fahren des Fahrzeuges.
Ein Fahrzeug, auf das das Bestimmungsverfahren gemäß diesem Ausführungsbeispiel angewendet wird, ist mit einer Steuerungsvorrichtung 15 versehen, wie in Fig. 3 gezeigt. Obwohl die Darstellung weggelassen ist, weist die Steuerungsvorrichtung 15 einen Prozessor mit einer Fuzzy- Logikfunktion und einer neuronalen Netzwerk-Funktion, einen verschiedene Steuerprogramme und verschiedene Daten speichernden Speicher und I/O- Schaltungen (Eingabe-/Ausgabe-Schaltungen) auf. Mit der Steuerungsvorrichtung 15 sind ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 26, ein Lenkradwinkelsensor 16 und ein Sensor 28 für den Drosselöffnungsgrad verbunden.
Der Prozessor der Steuerungsvorrichtung 15 empfängt ein Fahrzeuggeschwindigkeitssignal von dem Sensor 26, ein Lenkradwinkelsignal von dem Sensor 16 und ein Drosselöffnungsgrad-Signal von dem Sensor 28 und führt verschiedene später noch zu diskutierende Routinen aus, um die Sportlichkeit des Fahrers zu bestimmen.
Berechnungsroutine für das Fahrzeitverhältnis
Während das Fahrzeug in einem Fahrbetriebszustand ist (einschließlich des Fahrzustandes und des Fahrstopp-Zustandes, z. B. nachdem der Motor gestartet ist, implementiert der Prozessor der Steuerungsvorrichtung 15 wiederholt die Routine zum Berechnen des in Fig. 4 gezeigten Fahrzeitverhältnisses in Intervallen von zwei Sekunden.
In jedem Ausführzyklus der Berechnungsroutine empfängt der Prozessor ein Fahrzeugsignal vel, das kennzeichnend für eine tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit ist, von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 26 und bestimmt, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit vel eine vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit (z. B. 10 km/Stunde) (Schritt S1) übersteigt. Wenn das Bestimmungsergebnis bejahend ist bzw. zutrifft, dann wird "1" zu einem Zählwert r-time eines Fahrzeitzählers (nicht angezeigt) addiert, der in der Steuervorrichtung 15 eingebaut ist (Schritt S2). Wenn das Bestimmungsergebnis im Schritt S1 negativ ist, dann wird "1" zu einem Zählwert s-time eines Fahrstopp-Zählers (nicht gezeigt) addiert (Schritt S3).
In einem Schritt S4, der dem Schritt S2 oder S3 folgt, wird bestimmt, ob die Summe des Wertes r-time des Fahrzeitzählers und des Wertes s-time des Fahrstoppzeit-Zählers gleich einem Wert "200" ist. Wenn das Bestimmungsergebnis negativ ist, wird ein Wert, der durch Dividieren des Fahrzeitzählerwertes r-time durch die Summe des Wertes und des Fahrstoppzeit-Zählerwertes s-time mit einem Wert "100" multipliziert, um das Fahrzeitverhältnis (%) zu berechnen (Schritt S5).
Wenn das Bestimmungsergebnis von Schritt S4 bejahend ist, dann wird ein Wert, der gleich dem Produkt des Fahrzeugzeitzählerwertes r-time und eines Wertes "0,95" ist, in dem Fahrzeitzähler rückgesetzt. Außerdem wird ein Wert, der gleich dem Produkt des Fahrstopp-Zählerwertes s-time und, des Wertes "0,95" ist, in dem Fahrstoppzeit-Zähler rückgesetzt (Schritt S6), und das Fahrzeitverhältnis wird im Schritt S5 berechnet.
Mit anderen Worten, die zweit Zählerwerte werden rückgesetzt, wenn 400 Sekunden, was äquivalent dem Wert "200" ist und während derer das Fahrzeug angetrieben worden ist, von der Zeit an verstrichen sind, seit der Motor gestartet wurde. Danach werden die Zählerwerte jedes Mal rückgesetzt, wenn 20 Sekunden verstreichen. Das ermöglichet es, das Fahrzeitverhältnis zu berechnen, welches den Fahrzeugfahrzustand vor der vorliegenden Zeit wiederspiegelt, und zwar selbst mittels Zählern mit relativ kleinen Kapazitäten.
Berechnungsroutine für die Durchschnittsgeschwindigkeit
Der Prozessor der Steuerungsvorrichtung 15 führt wiederholt in Intervallen von zwei Sekunden eine Berechnungsroutine für die Durchschnittsgeschwindigkeit aus, wie in Fig. 5 gezeigt.
In jedem Routineausführzyklus liest der Prozessor Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten vx von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 26 und addiert die Fahrzeuggeschwindigkeit vx zu jedem der gespeicherten Werte vxsum[i] (i = 1 bis 5) von fünf kumulativen Geschwindigkeitsregistern, die in die Steuerungsvorrichtung 15 einbezogen sind (Schritt S11). Dann bestimmt der Prozessor, ob der Wert von einem Flag f_1m "1" ist, was anzeigt, daß ein Durchschnittsgeschwindigkeits-Berechnungszeitpunkt erreicht ist (Schritt S12). Das Flag f_1m nimmt den Wert "1" bei jedem Einminuten-Zyklus ein. Wenn das Bestimmungsergebnis in Schritt S12 negativ ist, dann wird das Verarbeiten in dem gegenwärtigen bzw. aktuellen Zyklus beendet.
Wenn das Bestimmungsergebnis in Schritt S12 in 1 Minute, seit die Routine gestartet wurde, bejahend wird, wird "1" zu einem Index jj addiert, um den Index jj zu aktualisieren, eine Durchschnittsgeschwindigkeit vxave wird berechnet durch Dividieren eines kumulativen Geschwindigkeits- Registerwertes vxsum[jj], welcher dem aktualisierten Index jj entspricht, durch "150", und der Registerwert vxsum[jj] wird auf "0" rückgesetzt (Schritt S13). Als nächstes wird eine Bestimmung vorgenommen, ob der aktualisierte Index jj "5" ist (Schritt S14). Wenn das Bestimmungsergebnis negativ ist, wird dann das Verarbeiten in dem gegenwärtigen Zyklus beendet.
Danach wird der Index jj jede Minute aktualisiert, und die Durchschnittsgeschwindigkeit vxave wird aus dem kumulativen Geschwindigkeits-Registerwert vxsum[jj] bestimmt, der dem aktualisierten Index jj entspricht. Des Weiteren wird der Index jj alle 5 Minuten auf "0" rückgesetzt (Schritt S15).
Somit wird die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit vx zu jedem der fünf kumulativen Geschwindigkeits-Registerwerte vxsum[i] alle 2 Sekunden addiert, und die Durchschnittsgeschwindigkeit vxave wird jede Minute entsprechend dem gespeicherten Wert vxsum[jj] eines entsprechenden der fünf kumulativen Geschwindigkeitsregister berechnet, wobei der gespei­ cherte Wert einen Gesamtwert der Fahrzeuggeschwindigkeiten zeigt, die 150 mal (5 Minuten lang) erfaßt wurden.
Berechnungsroutine für die durchschnittliche seitliche Beschleunigung
Der Prozessor der Steuerungsvorrichtung 15 führt wiederholt eine in Fig. 6 gezeigte Berechnungsroutine für die durchschnittliche seitliche Beschleu­ nigung, z. B. in Intervallen von 2 Sekunden, aus.
In jedem Routineausführzyklus liest der Prozessor ein Ausgabesignal des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 26, welches für eine Fahrzeuggeschwindig­ keit vx kennzeichend ist, sowie ein Ausgabesignal des Lenkradwinkelsen­ sors 16, welches kennzeichnend für einen Lenkradwinkel steera ist, und bestimmt einen vorbestimmten Lenkradwinkel gygain, was eine seitliche Beschleunigung von 1 (G) ergibt und was als die Funktion der Fahrzeug­ geschwindigkeit vx gemäß der Fahrzeuggeschwindigkeit vx unter Bezug­ nahme auf ein Kennfeld (nicht gezeigt) dargestellt ist. Dann berechnet der Prozessor eine seitliche Beschleunigung gy durch Dividieren des Lenkradwinkels steera durch den vorbestimmten Lenkradwinkel gygain und addiert die seitliche Beschleunigung gy zu einem gespeicherten Wert gysum[i] (i = 1 bis 5) von jedem der fünf kumulativen Seitenbeschleu­ nigungsregister, die in die Steuerungsvorrichtung 15 einbezogen sind (Schritt S21). Der Prozessor bestimmt dann, ob der Wert eines Flags f_8 "1" ist, was anzeigt, daß der Berechnungszeitpunkt für die durchschnitt­ liche seitliche Beschleunigung erreicht ist (Schritt S22). Dieses Flag f_8s nimmt den Wert "1" bei 8-sekündigen Intervallen an. Wenn das Bestimmungsergebnis in Schritt S22 negativ ist, dann wird das Verfahren in dem gegenwärtigen Zyklus beendet.
Wenn das Bestimmungsergebnis in Schritt S22 in 8 Sekunden, seit die Routine gestartet wurde, bejahend wird, wird "1" zu dem Index jj addiert, um den Index jj zu aktualisieren, eine durchschnittliche seitliche Be­ schleunigung gyave wird berechnet durch Dividieren eines kumulativen Seitenbeschleunigungs-Registerwertes gysum[jj], was dem aktualisierten Index jj entspricht, durch "20", und der nächste Registerwert gysum[jj] wird auf "0" rückgesetzt (Schritt S23). Als nächstes wird eine Bestimmung vorgenommen, ob der aktualisierte Index jj "5" ist (Schritt S24). Wenn das Bestimmungsergebnis negativ ist, dann wird die Verarbeitung in dem gegenwärtigen Zyklus beendet.
Danach wird der Index jj alle 8 Sekunden aktualisiert, und die durch­ schnittliche seitliche Beschleunigung gyave wird bestimmt aus dem kumu­ lativen Seitenbeschleunigungs-Registerwert gysum[jj], der dem aktualisier­ ten Index jj entspricht. Des weiteren wird der Index jj alle 40 Sekunden auf "0" rückgesetzt (Schritt S25).
Somit wird die berechnete seitliche Beschleunigung gy zu jedem der fünf kumulativen Seitenbeschleunigungs-Registerwerten gysum[i] alle 2 Sekun­ den addiert, und die seitliche Durchschnittsbeschleunigung gyave wird alle 8 Sekunden entsprechend dem gespeicherten Wert gysum[jj] eines ent­ sprechenden der fünf kumulativen Seitenbeschleunigungs-Register berech­ net, wobei der gespeicherte Wert seitliche Gesamtbeschleunigungen zeigt, die 20 mal (40 Sekunden lang) berechnet wurden.
Berechnungsroutine für Stadtgebietsgrad/Straßenstaugrad/Fahrbahn-Bergig­ keitsgrad
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden ein Stadtgebietsfahr­ modus, ein Straßenstau-Fahrmodus, ein Fahrbahn-Bergigkeits-Fahrmodus als Fahrzeugfahrmoden, die mit einer Abschätzung eines Fahrzeugma­ növrierzustandes verbunden sind, der durch einen Fahrer vorgegeben wird, zur Bestimmung ausgewählt. In dieser Hinsicht ist das vorliegende Ausführungsbeispiel so ausgelegt, daß es einen Stadtgebietsgrad, einen Straßenstaugrad und einen Fahrbahn-Bergigkeitsgrad bestimmt.
Der Stadtgebiets- und der Fahrbahnstaugrad werden durch Fuzzy-Logik bestimmt. In Verbindung mit der Fuzzy-Logik werden Zugehörigkeits­ funktionen (Fig. 7 und Fig. 8), welche repräsentativ für Fuzzy-Unter­ gruppen im Betrachtungsgebiet (Trägergruppe) für das Fahrzeitverhältnis und die Durchschnittsgeschwindigkeit sind, und neun Fuzzy-Regeln, die in Tabelle 1 gezeigt sind, zuvor festgelegt und in dem Speicher der Steue­ rungsvorrichtung 15 gespeichert.
Das Festlegen der Fuzzy-Regeln, die in Tabelle 1 angegeben sind, basiert auf der Tatsache, daß die Durchschnittsgeschwindigkeit niedrig ist und das Fahrzeitverhältnis mittelgroß ist, wenn ein Fahren in einem Stadt­ gebiet durchgeführt wird, und daß die Durchschnittsgeschwindigkeit niedrig ist und das Fahrzeitverhältnis niedrig ist, wenn auf einer ver­ stopften Straße ein Fahren realisiert wird.
Tabelle 1
In Fig. 7 sind die Symbole S, M und B Kennzeichnungen, die Fuzzy- Gruppen in der Trägergruppe darstellen, die von dem Fahrzeitverhältnis abhängen. Die Zugehörigkeitsfunktion, die die Fuzzy-Gruppe S definiert, wird bestimmt, so daß der Konformitätsgrad oder die Adaption für ein Fahrzeitverhältnis, das von 0% bis 20% reicht, "1" ist, und die Adaption sich von "1" auf "0" verringert, wenn sich das Fahrzeit­ verhältnis von 20% auf 40% erhöht. Des weiteren wird die Zugehörig­ keitsfunktion, welche die Fuzzy-Gruppe M definiert, aufgestellt, so daß die Adaption sich von "0" auf "1" erhöht, wenn sich das Fahrzeitverhält­ nis von 20% auf 40% erhöht, die Adaption bleibt bei "1", während das Fahrzeitverhältnis innerhalb eines Bereiches von 40 bis 65% bleibt, und die Adaption verringert sich von "1" auf "0", wenn das Fahrzeitverhältnis sich von 65 auf 85% erhöht. Die Zugehörigkeitsfunktion, welche die Fuzzy-Gruppe B definiert, wird so aufgestellt, daß die Adaption sich von "0" auf "1" erhöht, wenn das Fahrzeitverhältnis sich von 65% auf 85% erhöht, und die Adaption bleibt bei "1", wenn das Fahrzeitverhältnis 85% oder höher ist.
Bezugnehmend auf Fig. 8 wird die Zugehörigkeitsfunktion, die die Fuzzy- Gruppe S in der Trägergruppe definiert, die von der Durchschnittsge­ schwindigkeit abhängig ist, so aufgestellt, daß die Adaption für die Durchschnittsgeschwindigkeit von 0 km/Stunde auf 10 km/Stunde "1" ist, und die Adaption sich von "1" auf "0" verringert, wenn die Durchschnitts­ geschwindigkeit sich von 10 km/Stunde auf 20 km/Stunde erhöht. Gleichermassen wird die Zugehörigkeitsfunktion, welche die Fuzzy-Gruppe M definiert, so aufgestellt, daß die Adaption sich von "0" auf "1" erhöht, wenn die Durchschnittsgeschwindigkeit sich von 10 km/Stunde auf 20 km/Stunde erhöht, die Adaption "1" für die Durchschnittsgeschwindigkeit von 20 km/Stunde bis 40 km/Stunde ist und sich die Adaption von "1" auf "0" verringert, wenn sich die Durchschnittsgeschwindigkeit von 40 km/Stunde auf 60 km/Stunde erhöht. Die Zugehörigkeitsfunktion, die die Fuzzy-Gruppe B definiert, wird so aufgestellt, daß sich die Adaption von "0" auf "1" erhöht, wenn sich die Durchschnittsgeschwindigkeit von 40 km/Stunde auf 60 km/Stunde erhöht, und die Adaption "1" ist, wenn die Durchschnittsgeschwindigkeit 60 km/Stunde oder höher ist.
Der Prozessor der Steuerungsvorrichtung 15 bestimmt eine Adaption adap[i] einer Kombination des Fahrzeitverhältnisses (%) und der Durch­ schnittsgeschwindigkeit (km/Stunde) für jede der ersten bis neunten Regeln, wobei das Fahrzeitverhältnis und die Durchschnittsgeschwindigkeit entsprechend der in Fig. 4 und 5 gezeigten Berechnungsroutinen be­ stimmt werden. Dann berechnet der Prozessor den Stadtgebietsgrad und den Straßenstaugrad gemäß den nachfolgenden Berechnungsformeln:
Stadtgebietsgrad [city] = Σadap[i] × r_city[i]/adap[i] (i = 1 bis 9)
Straßenstaugrad [jam] = Σ(adap[i] × r_jam[i]/adap[i] (i = 1 bis 9)
Genauer ausgedrückt bestimmt der Prozessor die Adaption des tatsächli­ chen Fahrzeitverhältnisses an jenes der Fuzzy-Gruppen S, M und B, die von dem Fahrzeitverhältnis abhängen, welches der i'ten Regel entspricht. Dann bestimmt der Prozessor die Adaption der tatsächlichen Durch­ schnittsgeschwindigkeit an die der Fuzzy-Gruppen S, M und B, die von der Durchschnittsgeschwindigkeit abhängen, welche der i'ten Regel ent­ spricht. Von den zwei Adaptionen wird die kleinere als die Adaption adapt[i] für die Kombination des tatsächlichen Fahrzeitverhältnisses und der tatsächlichen Durchschnittsgeschwindigkeit für die i'te Regel genom­ men.
Bezüglich der ersten Regel, wie in den Fig. 9 und 10 gezeigt, wird in dem Fall, daß das tatsächliche Fahrzeitverhältnis 30% ist und die tat­ sächliche Durchschnittsgeschwindigkeit 10 km/Stunde ist, ein Wert "0,5" als die Adaption des tatsächlichen Fahrzeitverhältnisses 30% an die Fuzzy-Gruppe 5 für das Fahrzeitverhältnis bestimmt, und ein Wert "1" wird als die Adaption der tatsächlichen Durchschnittsgeschwindigkeit 10 km/Stunde an die Fuzzy-Gruppe 5 für die Durchschnittsgeschwindigkeit bestimmt. Deshalb ist die Adaption adapt[1] einer Kombination des tatsächlichen Fahrzeitverhältnisses 30% und der tatsächlichen Durch­ schnittsgeschwindigkeit 10 km/Stunde an die erste Regel "0,5".
Der Prozessor der Steuerungsvorrichtung 15 greift dann auf ein im Speicher der Steuerungsvorrichtung 15 gespeichertes Kennfeld einer durchschnittlichen Seitenbeschleunigung über einem Fahrbahn-Bergigkeitsgrad zu und berechnet den Fahrbahn-Bergigkeitsgrad gemäß der durchschnittlichen Seitenbeschleunigung, die in der Routine von Fig. 6 bestimmt wird. Wie beispielhaft in Fig. 11 gezeigt, wird das Kennfeld so festgelegt, daß der Fahrbahn-Bergigkeitsgrad "0" ist, während die durchschnittliche Seitenbeschleunigung von 0 G bis etwa 0,1 G reicht, der Fahrbahn-Bergigkeitsgrad sich von "0" auf "100" erhöht, wenn sich die durchschnittliche Seitenbeschleunigung von 0,1 G auf 0,4 G erhöht, und der Fahrbahn-Bergigkeitsgrad wird "100", wenn die durchschnittliche Seitenbeschleunigung 0,4 G oder höher ist. Das Kennfeldfestlegen wird durchgeführt auf der Basis der Tatsache, daß der Integralwert der seitlichen Beschleunigung sich erhöht, wenn ein Fahren auf einer bergigen Fahrbahn ausgeführt wird.
Frequenzanalyseroutine
Der Prozessor der Steuerungsvorrichtung 15 führt eine Frequenzanalyse von jeder der Größen Fahrzeuggeschwindigkeit, Längsbeschleunigung und des Betätigungsgrades des Gaspedals in Intervallen von zum Beispiel 200 ms aus, um die Mittelwerte und Varianzen der jeweiligen physikalischen Größen zu bestimmen. Fig. 12 zeigt die Frequenzanalyseroutine für die Fahrzeuggeschwindigkeit. Die Frequenzanalyseroutinen (nicht angezeigt) für die anderen Größen als die Fahrzeuggeschwindigkeit sind in derselben Art wie diese Routine konfiguriert.
Die Fahrzeuggeschwindigkeit als der Frequenzanalyseparameter wird durch das Ausgangssignal von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 26 dargestellt, und dessen Ausgabebereich ist auf z. B. 0 bis 100 km/stunde festgelegt.
Gemäß der nachfolgend gezeigten Formel wird der Betätigungsgrad des Gaspedals tps(%) auf der Basis des Ausgabesignals eines Drosselöffnungsgradsensors 28 berechnet, wobei dessen Eingabebereich von 0 bis 100% ist.
tps = (tdata - tpsoff)/(tpson - tpsoff) × 100
wobei das Symbol tdata die aktuelle Ausgabe des Drosselöffnungsgradsensors anzeigt, das Symbol tpsoff die Ausgabe des Drosselöffnungsgradsensors anzeigt, wenn das Gaspedal AUS ist, und das Symbol tpson die Ausgabe des Drosselöffnungsgradsensors anzeigt, wenn das Gaspedal vollständig durchgetreten ist.
Der Prozessor tastet auch die Ausgabe des Fahrzeugsensors 26 in Intervallen von z. B. 100 ms ab und berechnet eine Längsbeschleunigung gx (Einheit: G) gemäß der nachfolgend gezeigten Formel. Der Eingabebereich der Längsbeschleunigung ist z. B. 0 bis 0,3 G.
gx = (vx - vx0) × 10/(3,6 × 9,8)
wobei das Symbol vx die gegenwärtige Fahrzeuggeschwindigkeit (km/Stunde) angibt, und das Symbol vx0 die Fahrzeuggeschwindigkeit (km/Stunde) 100 ms zuvor angibt.
Der Prozessor liest des Weiteren das Ausgangssignal von dem Fahrzeugsensor 26, das repräsentativ für die Fahrzeuggeschwindigkeit vx ist, und das Ausgabesignal von dem Lenkradwinkelsensor 16, welches repräsentativ für den Lenkradwinkel steera ist. Als nächstes nimmt der Prozessor Bezug auf ein nicht gezeigtes Kennfeld, um einen vorbestimmten Lenkradwinkel gygain zu bestimmen, der als die Funktion der Fahrzeuggeschwindigkeit vx dargestellt ist und welcher die seitliche Beschleunigung von 1 (G) gemäß der Fahrzeuggeschwindigkeit vx ergibt. Dann berechnet der Prozessor die seitliche Beschleunigung gy (G) durch Dividieren des Lenkradwinkels steera durch den vorbestimmten Lenkradwinkel gygain, wie in der nachfolgend gezeigten Formel angegeben ist.
Der Eingabebereich der seitlichen Beschleunigung ist z. B. 0 bis 0,5 G.
gy = steera/gygain.
Bezugnehmend auf Fig. 12 bestimmt der Prozessor einen Wert dat durch Addieren von "1" zu einem Wert (vel/10), welcher durch Dividieren des Fahrzeuggeschwindigkeitssignals vel in zehn gleiche Teile in dem Eingabebereich von 0 bis 100 km/Stunde (Schritt S31) erhalten wird, als den Frequenzanalyseparameter (Eingabedaten). Des Weiteren bestimmt der Prozessor, ob der Wert dat größer als "10" ist (Schritt S32). Wenn das Bestimmungsergebnis bejahend ist, setzt der Prozessor den Wert dat auf "10" in einem Schritt S33 zurück, bevor er zu einem Schritt S34 geht. Wenn das Bestimmungsergebnis in Schritt S32 nicht negativ ist, geht dann der Prozessor sofort von Schritt S32 zu Schritt S34. In Schritt S34, wie in Fig. 13 gezeigt, wird "1" zu einer Elementnummer hist[dat] eines entprechenden von zehn Feldern addiert, welche die Verteilung der Eingabedaten darstellen (die Elementnummer des Feldes auf der Seite des Maximalwertes ist 0 in Fig. 13).
In einem Schritt S35 bestimmt der Prozessor, ob der in Schritt S31 bestimmte Wert dat kleiner als "3" ist. Wenn das Bestimmungsergebnis bejahend ist, dann addiert der Prozessor "1" zu der Elementnummer hist[dat] eines entsprechenden der zehn Felder, welche die Verteilung der Eingabedaten darstellen (die Elementnummer des Feldes auf der Seite des Maximalwertes ist 0 in Fig. 13), in einem Schritt S36 in derselben Art wie in Schritt S34, bevor der Prozessor zum Schritt S37 geht. Wenn das Bestimmungsergebnis im Schritt S35 negativ ist, dann geht der Prozessor sofort von Schritt S35 zu Schritt S37.
Im nächsten Schritt S37 bestimmt der Prozessor die Gesamtsumme "num" der Elementnummern der ersten bis zehnten Felder und bestimmt auch die Gesamtsumme "sum" der Produkte der Elementnummer und eines Wertes "i - 1", welcher bezüglich jedes Feldes (i'tes Feld) bestimmt worden ist. Der Prozessor dividiert die Gesamtsumme "sum" des Produktes durch die Gesamtsumme "num" der Elementnummern und dividiert des Weiteren das Ergebnis durch einen Wert "10", um den Mittelwert ave der Eingabedaten zu bestimmen (die Fahrzeuggeschwindigkeit in diesem Fall) (Schritt S38).
Der Prozessor bestimmt dann, ob der Mittelwert ave größer als "100" ist (Schritt S39). Wenn das Bestimmungsergebnis bejahend ist, dann setzt er den Mittelwert ave auf "100" in einem Schritt S40 zurück, bevor er zu einem Schritt S41 geht. Wenn das Bestimmungsergebnis in Schritt S39 negativ ist, dann geht der Prozessor sofort von Schritt S39 zu Schritt S41. Mit anderen Worten, der Mittelwert ave der Eingabedaten ist auf einen Wert von bis zu "100" begrenzt.
In Schritt S41 bestimmte der Prozessor für jedes Feld das Produkt der Feldelementnummer hist[i] und einen quadrierten Wert von ((i - 1) - (ave/10), welcher durch Subtrahieren eines Wertes erhalten wird, der durch Dividieren des Mittelwertes ave durch "10" erhalten wird, von einem Wert "i - 1". Als nächstes berechnet er eine Gesamtsumme "sum2' der Produkte. Der Prozessor dividiert dann einen Wert, der durch Dividieren der Gesamtsumme "sum2" durch die Gesamtsumme "num" der Elementnummern erhalten worden ist, durch einen Wert "5", um eine Varianz var der Eingabedaten (Schritt S42) zu berechnen. Als nächstes bestimmt der Prozessor, ob die Varianz var der Eingabedaten größer als "100" ist (Schritt S43". Wenn das Bestimmungsergebnis bejahend ist, dann setzt er die Varianz var auf "100" in einem Schritt S44 zurück, bevor er zu einem Schritt S45 geht, während er direkt von Schritt S41 zu Schritt S45 geht, wenn das Bestimmungsergebnis in Schritt S43 negativ ist. Mit anderen Worten, der Wert der Varianz var der Eingabedaten ist auf einen Wert von bis zu "100" begrenzt.
In Schritt S45 bestimmt der Prozessor, ob die Gesamtsumme "num" der Elementnummern gleich "128" ist. Wenn das Bestimmungsergebnis negativ ist, dann beendet der Prozessor das Verarbeiten in dem gegenwärtigen Zyklus. Wenn auf der anderen Seite das Bestimmungsergebnis bejahend ist, setzt der Prozessor die Elementnummer hist[i] von jedem der ersten bis zehnten Felder auf einen Wert, der durch Multiplizieren der Elementnummer hist[i] durch einen Wert "15/16" erhalten wird (Schritt S46), bevor er das Verarbeiten in dem gegenwärtigen Zyklus beendet. Mit anderen Worten, der Prozessor verringert die Elementnummer jedes Feldes, in dem es mit "15/16" multipliziert wird, wenn die Elementnummer "num" der Verteilung "128" übersteigt. Danach wird das Verarbeiten, das in Fig. 12 gezeigt ist, wiederholt, um periodisch den Mittelwert und die Varianz der Fahrzeuggeschwindigkeit vel zu bestimmen, die die Eingabedaten sind.
Die Mittelwerte und Varianzen der Eingabedaten, d. h. der Betätigungsgrad des Gaspedals, die Längsbeschleunigung und die seitliche Beschleunigung werden in derselben Art und Weise bestimmt.
Wenn der Fahrer seine Fahrsportlichkeit erhöht, erhöhen sich die Mittelwerte und Varianzen der jeweiligen Eingabedaten. Der Mittelwert der Fahrzeuggeschwindigkeit ist jedoch in großem Maße von dem Straßenverkehrszustand abhängig.
Berechnungsroutine für den Fahrzeugfahrzustand
Der Prozessor der Steuerungsvorrichtung 15 bestimmt durch seine neuronale Netzwerkfunktion den durch einen Fahrer vorgegebenen oder beabsichtigten Fahrzeugfahrzustand. In diesem Ausführungsbeispiel werden der Stadtgebietsgrad, der Straßenstaugrad und der Fahrbahn- Bergigkeitsgrad, die durch die zuvor erwähnte Fuzzy-Logik bestimmt worden sind, einem neuronalen Netzwerk neben den Mittelwerten und Varianzen der Fahrzeuggeschwindigkeit, des Gaspedalöffnungsgrades, der Längsbeschleunigung und der seitlichen Beschleunigung als der Fahrzeugmanövrierzustand zugeführt, die aus der zuvor erwähnten Frequenzanalyse, der durch den Fahrer vorgegeben ist, bestimmt worden sind, um so die Fahrsportlichkeit des Fahrers zu bestimmen.
Konzeptionell ist das neuronale Netzwerk aus Verarbeitungselementen (PE), die in Fig. 14 gezeigt sind, aufgebaut, die untereinander in einer komplizierten Art verbunden sind, wie es in Fig. 15 dargestellt ist. Jedes PE empfängt die Gesamtsumme von vielen Eingaben x[i], wobei jedes mit der Wichtung w[j][i] von jeder der Eingaben multipliziert wird. IN jedem PE wird die Gesamtsumme durch eine gewisse Übertragungsfunktion f konvertiert, und eine sich daraus ergebende Ausgabe y[i] wird von den PE ausgesendet.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 14 und 15 weist das in diesem Ausführungsbeispiel verwendete neuronale Netzwerk eine verborgene Schicht 152 auf, die zwischen einer Eingabeschicht 151 und einer Ausgabeschicht 153 angeordnet ist. Die Eingabeschicht 151 besteht aus elf PE, die verborgene Schicht 152 besteht aus sechs PE, und die Ausgabeschicht 153 besteht aus einem PE. Die Übertragungsfunktion f von PE wird definiert durch f(x) = x. Die Wichtung w[j][i] in der Kopplung zwischen den PE wird im Verlauf eines Lernprozesses festgelegt. Das neuronale Netzwerk der vorliegenden Erfindung hat eine zusätzliche Eingabe 154, welche eine Vorspannung bzw. eine Gitterspannung (bias) genannt wird.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Funktion des neuronalen Netzwerkes durch die Steuerungsvorrichtung 15 ausgeführt.
Um die neuronale Netzwerkfunktion zu verwirklichen, führt der Prozessor der Steuerungsvorrichtung 15 periodisch eine Sportlichkeits-Berechnungsroutine aus, die in Fig. 16 gezeigt ist, und zwar unter Verwendung, als die Eingabedaten, von jeweiligen Mittelwerten und Varianzen der Fahrzeuggeschwindigkeit, des Gaspedalbetätigungsgrades, der Längsbeschleunigung und der seitlichen Beschleunigung zusammen mit dem Stadtgebietsgrad, dem Straßenstaugrad und dem Fahrbahn-Bergigkeitsgrad (von dem alle den Ausgabebereich von 0 bis 100 aufweisen).
In der Fig. 16 gezeigten Routine subtrahiert der Prozessor "100" von dem Produkt aus Eingabedaten dd[i] und "2", um den Bereich für elf Eingabedaten dd[i] (i = 1 bis 11) von "0 bis 100" auf "-100 bis 100" umzuwandeln, wodurch Eingabedaten din[i] erhalten werden, welche die Bereichsumwandlung durchlaufen haben (Schritt S51).
Der Prozessor bestimmt dann eine Gesamtsumme "drive" der Produkte der Stücke der Eingabedaten din[i] und der Gewichtskoeffizienten nmap[i + 1], die für alle Eingabedaten din[i] bestimmt worden sind, die die Bereichsumwandlung durchlaufen haben. Des Weiteren bestimmt der Prozessor ein ähnliches Produkt (nmap[1] + *100) für die Vorspannung (bias). der Prozessor addiert des Weiteren das Produkt (nmap[1] + *100), das von der Vorspannung abhängt, zu der Gesamtsumme "drive", die von den Eingabedaten abhängt, wodurch die Ausgabe "drive" bestimmt wird, welche die Sportlichkeit darstellt (Schritt S52).
Der Prozessor addiert "100" zu der Sportlichkeitsausgabe "drive", die durch "10000" dividiert worden ist, dividiert das Ergebnis der Addition durch "2" und wandelt in Sportlichkeits-Ausgabebereich von "-1000000 bis 1000000" auf "0 bis 100" (Schritt S53), wodurch die Berechnung der Sportlichkeit in einem Berechnungszyklus beendet wird.
In der oben erwähnten Art wird die Ausgabe "drive", die repräsentativ für die Sportlichkeit des Fahrers ist, als der Fahrzeugfahrzustand bestimmt. Gemäß Testfahrerergebnissen stimmte der abgeschätzte Wert der durch die Ausgabe "drive" gekennzeichneten Sportlichkeit des Fahrers gut mit der Sportlichkeit überein, die ausgewertet und durch den Testfahrer selbst berichtet wurde. Das wird so interpretiert, daß der durch den Fahrer vorgegebene oder beabsichtigte Fahrzeugfahrzustand, der schwierig durch physikalische Größen wie z. B. Fahrzeuggeschwindigkeit ausgewertet werden kann, auf der Basis der Mittelwerte und Varianzen der physikalischen Größen bewertet wurde, durch die die Frequenzverteilungen der jeweiligen physikalischen Größen gekennzeichnet sind, und daß der Straßenverkehrszustand bei der Bewertung des Fahrzeugfahrzustandes berücksichtigt wurde.
Das Nachfolgende beschreibt ein Bestimmungsverfahren gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung (was hier nachfolgend als das zweite Bestimmungsverfahren bezeichnet wird).
Das zweite Bestimmungsverfahren ist ähnlich dem Bestimmungsverfahren des ersten Ausführungsbeispiels (das hier nachfolgend als das erste Abschätzverfahren bezeichnet wird) dahingehend, daß der durch den Fahrer beabsichtigte Fahrzeugfahrzustand gemäß dem Straßenverkehrszustand abgeschätzt wird, der auf der Basis der Fahrzeugfahrzustandsparameter und der physikalischen Größen bestimmt wird, die repräsentativ für den Fahrzeugfahrzustand sind, es unterscheidet sich jedoch von dem ersten Bestimmungsverfahren dahingehend, daß das Verfahren auch auf ein Fahrzeug angewendet werden kann, das mit keinem Lenkradwinkelsensor versehen ist.
Wie in Fig. 17 gezeigt, können die Durchschnittsgeschwindigkeit und das Fahrzeitverhältnis als die Fahrzeugfahrzustandsparameter aus der Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt werden. Bei diesem Bestimmungsverfahren wird kein Lenkradwinkelsensor verwendet. Deshalb wird die durchschnittliche Seitenbeschleunigung, die aus dem Lenkradwinkel und der Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt werden kann, nicht berechnet.
Der Stadtgebietsgrad und der Straßenverkehrsstaugrad, die als die Parameter zum Anzeigen des Straßenverkehrszustandes dienen, werden durch Fuzzy-Logik auf der Basis von diesen Fahrzeugfahrzustandsparametern erfaßt. Da die durchschnittliche Seitenbeschleunigung nicht als ein Fahrzeugfahrzustandsparameter berechnet wird, wird bei diesem Abschätzverfahren der Fahrbahn- Bergigkeitsgrad, der als ein Parameter zum Anzeigen des Straßenverkehrszustandes dient, nicht erfaßt.
Anstelle dessen werden physikalische Größen, die kennzeichnend für den Fahrzeugfahrzustand sind, wie z. B. der Gaspedalbetätigungsgrad und die Fahrzeuggeschwindigkeit, erfaßt, und des weiteren wird die Längsbeschleunigung aus der Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt. Außerdem werden die Frequenzverteilungen der Fahrzeuggeschwindigkeit, des Gaspedalbetätigungsgrades und die Längsbeschleunigung, welche als die Fahrzeugfahrparameter dienen, durch Frequenzanalyse bestimmt. Dann werden die Mittelwerte und Varianzen der Frequenzverteilungen als die Parameter bestimmt, die die Frequenzverteilungen charakterisieren. Bei diesem Bestimmungsverfahren wird die seitliche Beschleunigung, die aus der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Lenkgradwinkel erhaltbar ist, nicht bestimmt.
Des Weiteren werden die Parameter (der Stadtgebietsgrad und der Fahrbahnstaugrad), welche den Straßenverkehrszustand darstellen, und die Parameter (die Mittelwerte und Varianzen), welche die Frequenzverteilungen der jeweiligen Fahrzeugfahrparameter charakterisieren, an ein neuronales Netzwerk geliefert. In dem neuronalen Netzwerk wird eine gewichtete Gesamtsumme dieser Parameter bestimmt, womit ein Ausgabeparameter bestimmt wird, wie z. B. die Fahrsportlichkeit des Fahrers, welche den durch den Fahrer vorgegebenen oder beabsichtigten Fahrzeugfahrzustand kennzeichnet.
Die Anzahl von Eingabedaten bei dem zweiten Bestimmungsverfahren ist acht, während die in dem ersten Abschätzverfahren elf ist. Ein Ausgabeparameter, der äquivalent der Sportlichkeit ist, die in dem ersten Abschätzverfahren erhalten wird, kann auch in dem zweiten Bestimmungsverfahren erhalten wird, kann auch in dem zweiten Bestimmungsverfahren durch Restrukturieren der Wichtungen der Parameter in dem neuralen Netzwerk erhalten werden. Somit kann der Fahrzeugfahrzustand abgeschätzt werden, selbst wenn das Fahrzeug mit keinem Lenkradwinkelsensor versehen ist.
Das Nachfolgende beschreibt ein Steuerverfahren für die Fahrzeuglaufcharakteristik gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Dieses Ausführungsbeispiel soll die Fahrzeuglaufcharakteristik steuern, um sie an den abgeschätzten Fahrzeugfahrzustand (Sportlichkeit), z. B. durch das Bestimmungsverfahren des oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiels anzupassen. Das Verfahren zum Bestimmen der Sportlichkeit ist identisch dem des zuvor erwähnten Bestimmungsverfahrens; deshalb wird die Erklärung der Ausrüstungskonfiguration für diesen Zweck weggelassen.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Beschreibung für einen Personenkraftwagen angegeben, das mit einem Vierrad-Lenksystem als die Vorrichtung zum Steuern der Fahrzeuglaufcharakteristik versehen ist.
Bezugnehmend auf Fig. 18 sind die rechten und linken Vorderräder 1L, 1R des PKW's mit einem Vorderradservosystem 2 über Zugstangen 3 verbunden. Dieses System 2, das das Vierrad-Lenksystem im Zusammenwirken mit verschiedenen später noch zu diskutierenden Elementen darstelle, weist einen Zahnstangen- und Ritzelmechanismus (nicht gezeigt), der durch ein Lenkrad 4 betätigt wird, und eine Vorderrad- Lenkbetätigungseinrichtung (nicht gezeigt) auf, die mit dem Zahnstangen- und Ritzelmechanismus verbunden ist und einen Hydraulikzylinder aufweist.
Die Vorderrad-Lenkbetätigungseinrichtung ist mit einer Hydraulikpumpe 7 einer Pumpeneinheit 6 über ein Vorderradlenkventil 5 verbunden, das durch das Lenkrad 4 betätigt wird. Die Pumpeneinheit 6 ist ein Typ einer Doppelpumpe, die durch einen Motor 8 angetrieben wird, und die andere Hydraulikpumpe 9 ist mit einer Hinterrad-Lenkbetätigungseinrichtung 11 über ein Hinterrad-Lenkventil 10 verbunden.
Die Hinterrad-Betätigungseinrichtung 11, die auch einen Hydraulikzylinder aufweist, weist eine Kolbenstange auf, die mit dem rechten und dem linken Hinterrad 13L, 13R über Zugstangen 12 verbunden ist. In Fig. 18 bezeichnet Bezugsziffer 14 einen Behältertank.
Die Vorderrad-Lenkbetätigungseinrichtung wird gemäß der Lenkrichtung durch das Hydrauliköl betätigt, welches von der Hydraulikpumpe 7 über das Vorderrad-Lenkventil 5 zu dem Zeitpunkt zugeführt wird, wenn das Lenkrad betätigt wird, während der Betrieb der Hinterrad-Betätigungsein­ richtung 11 durch eine Steuerungsvorrichtung gesteuert wird. Genauer ausgedrückt, wenn das Lenkrad 4 betätigt wird, liefert die Steurungsvor­ richtung 15 ein Betriebssteuersignal SR an das Hinterread-Lenkventil 10, welches für den Fahrzeugfahrzustand geeignet ist, wodurch das Hydrauli­ köl gesteuert bzw. geregelt wird, das von der Hydraulikpumpe 9 der Hin­ terrad-Lenkbetätigungseinrichtung 11 über das Ventil 10 zugeführt wird.
Die Hinterrad-Betätigungseinrichtung 11, die auch einen Hydraulikzylinder aufweist, weist eine Kolbenstange auf, die mit dem rechten und dem linken Hinterrad 13L, 13R über Zugstangen 12 verbunden ist. In Fig. 18 bezeichnet Bezugsziffer 14 einen Behältertank.
Bezüglich der Steuerung des Betriebes der Hinterrad-Lenkbetätigungsein­ richtung, die oben diskutiert wurde, ist die Steuerungsvorrichtung 15 elektrisch mit diversen Sensoren und Meßgeräten verbunden. Speziell werden der Steuerungsvorrichtung 15 die Fahrzeuggeschwindigkeit V (entsprechend dem zuvor erwähnten Fahrzeuggeschwindigkeitssignal vx) von dem betreffenden Meßgerät, Sensorsignale, die kennzeichnend für die Betriebszustände der verschiedenen Vorrichtungen sind, Sensorsignale, die kennzeichnend für den Lenkradwinkel θH (entsprechend dem zuvor er­ wähnten Lenkradwinkel steera) von einem Lenkradwinkelsensor 16 und ein Sensorsignal, das kennzeichnend für den Servodruck ist (der Arbeits­ druck des Servosystems 2 und der Vorderrad-Lenkbetätigungseinrichtung) zugeführt. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Differenz zwischen den Drücken PL, PR der rechten und linken Druckkammern (nicht gezeigt) der Vorderrad-Lenkbetätigungseinrichtung, welche durch ein Paar Drucksensoren 18, 19 erfaßt wird, als der Servodruck bestimmt. Des weiteren wird ein Gierratensensor 60 zum Erfassen der tatsächlichen Gierrate (die Geschwindigkeit der Selbstrotation um den Schwerpunkt des Fahrzeugkörpers) des Fahrzeuges mit der Steuerungsvorrichtung 15 ver­ bunden, um ein Signal, das kennzeichnend für die tatsächliche Gierrate Y ist, von dem Sensor 60 an die Steuerungsvorrichtung 15 zu liefern. In Fig. 18 bezeichnet Bezugsziffer 17 einen Hinterrad-Lenkwinkelsensor zum Erfassen eines tatsächlichen Hinterrad-Lenkwinkels δRa.
Wie in Fig. 19 gezeigt, ist die Steuerungsvorrichtung 15 funktional mit einer Eingabeeinheit 30 zum Empfangen von Daten von dem Lenkrad- Winkelsensor 16, einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 26, dem Gierra­ tensensor 60, dem Meßgerät und dem Hinterrad-Lenkwinkelsensor 17; einem A/D-Wandler 31 zum Empfangen von Signalen von den Drucksen­ soren 18, 19; einer Modusbestimmungseinheit 32 zum Bestimmen des Fahrmodus des Fahrzeuges gemäß den von der Eingabeeinheit 30 zu­ geführten Daten; und einer Erfassungseinheit 33 für den Fahrbahnober­ flächenwert µ zum Berechnen eines Fahrbahnoberflächen-Reibungskoeffi­ zienten versehen, d. h. der Fahrbahnoberfläche, in Übereinstimmung mit den von der Eingabeeinheit 30 und dem A/D-Wandler 31 empfangenen Daten. Die Steuerungsvorrichtung 15 ist des weiteren mit einer Steuer­ einheit für den Lenkwinkelbetrieb zum Berechnen eines Betriebssteuersi­ gnals SR für das Hinterrad-Lenkventil 10 gemäß den Daten versehen, die von der Eingabeeinheit 30, der Modusbestimmungseinheit 32 und der Erfassungseinheit 33 für den Fahrbahnoberflächenwert µ empfangen werden, sowie mit einer Ausgabeeinheit 35 zum Ausgeben des Betriebs­ steuersignals SR, das durch die Steuereinheit 34 berechnet wird, an das Hinterrad-Lenkventil 10.
Die Modusbestimmungseinheit 32 hat eine Funktion zum Auswählen eines Lenkmodus der Hinterräder (z. B. Stopp der Steuerung, Steuerung für große Lenkwinkel der Hinterräder oder Phasensteuerung der Hinter­ räder) gemäß dem Lenkradwinkel H, der Fahrzeuggeschwindigkeit V und den von dem Meßgerät der Eingabeeinheit 30 zugeführten Daten. Die Erfassungseinheit 33 für die Fahrbahnoberfläche µ hat eine Funktion zum Erfassen der Fahrbahnoberfläche µ aus dem Lenkradwinkel H, der Fahrzeuggeschwindigkeit V und den Drücken PL, PR.
Wie in Fig. 20 gezeigt, ist die Erfassungseinheit 33 für den Fahrbahn­ oberflächenwert µ mit einer Subtraktionseinheit 22 zum Berechnen der Differenz zwischen den Drücken PL und PR von den Drucksensoren 18 und 19 als einen Servodruck P ausgerüstet. Der Servodruck P von der Subtraktionseinheit 22 geht durch einen Phasenkompensationsfilter 21, um Rauschen zu eliminieren und um den Phasenvorlauf des Servodruckes P bezüglich des Lenkradwinkels θH während einer Lenkübergangsperiode des Lenkrades zu kompensieren, bevor er der Berechnungseinheit 20 für den Fahrbahnoberflächenwert µ zugeführt wird. Der Berechnungseinheit 20 werden der Lenkradwinkel θH, der durch den Lenkradwinkelsensor 16 erfaßt wird, und die Fahrzeuggeschwindigkeit V, die durch den Fahrzeug­ geschwindigkeitssensor 26 erfaßt wird, zugeführt. Die Berechnungseinheit 20 für den Fahrbahnoberflächenwert µ berechnet den Fahrbahnober­ flächenwert µ aus dem Servodruck P, dem Lenkradwinkel θH und der Fahrzeuggeschwindigkeit V gemäß der nachfolgend gezeigten Formel:
P/θH = µ.C1.V2/(µ + C2.V2)
wobei C1 und C2 Konstanten bezeichnen.
Obwohl eine detaillierte Erklärung weggelassen wird, wird die oben­ angegebene Formel aus der Tatsache abgeleitet, daß der Servodruck P, der etwa proportional der Seitenführungskraft ist, proportional dem Druck eines Seitenrutschwinkels und dem Fahrbahnoberflächenwert ist, und daß der Seitenrutschwinkel als eine Funktion der Fahrzeuggeschwindigkeit V, des Lenkradwinkels θH und des Fahrbahnoberflächenwertes µ dargestellt ist.
Der Fahrbahnoberflächenwert µ, der durch die Berechnungseinheit 20 für den Fahrbahnoberflächenwert µ berechnet wird, wird von einem µ-Varia­ tionsbegrenzer 23 an einen Stabilisierungsfilter 24 ausgesendet, wenn dessen Änderungsrate innerhalb eines vorbestimmten Bereiches verbleibt, und der Fahrbahnoberflächenwert µ wird durch den Filter 24 stabilisiert.
Der Betrieb der Steuerungsvorrichtung 15, die als die Erfassungseinheit 33 für den Fahrbahnoberflächenwert µ dient, wird nun kurz beschrieben.
Die Drücke PL, PR, der Lenkradwinkel θH, die Fahrzeuggeschwindigkeit V und die tatsächliche Gierrate Y, die durch die Drucksensoren 18, 19, den Lenkradwinkelsensor 16, den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 26 (Meßgerät) bzw. den Gierratensensor 60 bestimmt werden, werden in die Steuerungsvorrichtung 15 eingelesen.
Dann wird der Servodruck ΔP (= PR - PL) berechnet, und das Ergebnis wird einem Filtern unterzogen, um den Phasenvorlauf des Servodruckes ΔP bei der Lenkübergangsperiode des Lenkrades 4 zu eliminieren. Als nächstes wird eine Bestimmung vorgenommen, ob das Lenkrad 4 gedreht wird oder nicht gedreht wird gemäß der Größe des Lenkradwinkels θH und dessen Änderungstrend. Wenn das Lenkrad 4 gedreht wird, dann wird des weiteren bestimmt, ob der Absolutwert des Lenkradwinkels θH ein vorbestimmter Wert θ1 (z. B. 10°) oder größer ist. Wenn das Lenkrad 4 ungedreht gehalten wird oder wenn der Lenkradwinkel θH nicht den vorbestimmten Wert θ1 erreicht hat, dann wird die Prozedur, die dem Lesen der Sensorausgaben folgt, wiederholt. Wenn der Lenkwinkel θH der vorbestimmte Wert θ1 oder größer ist und der Servodruck ΔP wesentlich angehoben worden ist, dann wird das Verhältnis (ΔP/θH) des Servodruckes ΔP zum Lenkradwinkel θH bestimmt.
Als nächstes wird bestimmt, ob das Vorzeichen von ΔP/θH positiv ist oder nicht, um zu bestimmen, ob die Richtung des Servodruckes ΔP identisch mit der des Lenkradwinkels θH ist, um so genau den Fahr­ bahnoberflächenwert µ durch Eliminieren von Einflüssen zu berechnen, die durch die Trägheit der Vorderräder und ähnliches ausgeübt werden. Wenn das Bestimmungsergebnis negativ ist, dann wird bestimmt, daß die Phasenumwandlung stattgefunden hat zwischen dem Servodruck ΔP und dem Lenkradwinkel θH infolge des Filterns, und die dem Lesen des Sensorausgaben folgenden Prozedur wird wiederholt. Wenn andererseits das Vorzeichen von ΔP/θH positiv ist, dann wird ein Koeffizient Kµ, der durch die nachfolgende Formel dargestellt wird, aus einem Kennfeld ausgelesen, das in einem Speicher (nicht gezeigt) der Berechnungseinheit 20 für den Fahrbahnoberflächenwert µ gespeichert ist.
Kµ = 1 + C2.V2/(C1.V2)
Dann wird der Fahrbahnoberflächenwert µ durch Multiplizieren des Koeffizienten Kµ mit einem Wert ΔP/θH berechnet. Des weiteren wird eine Bestimmung vorgenommen, ob eine Änderungsrate (Differentialwert) dµ/dt des berechneten Fahrbahnoberflächenwertes µ ein vorbestimmter Wert (Δµm z. B. 0,2 u/Sekunde) oder geringer ist. Wenn das Bestimmungsergebnis negativ ist, dann wird die dem Lesen der Sensorausgaben folgende Prozedur ausgeführt. Wenn auf der anderen Seite das Bestimmungsergebnis positiv ist, dann wird das Filtern zum Stabilisieren des Wertes der Fahrbahnoberfläche u ausgeführt, um eine plötzliche Änderung des Fahrbahnoberflächenwertes u zu verhindern, bevor der Fahrbahnoberflächenwert u der Steuereinheit 34 für den Lenkventilbetrieb zugeführt ist.
Die Steuereinheit 34 für den Lenkventilbetrieb berechnet das Steuersignal SR für den Hinterrad-Lenkwinkelbetrieb gemäß den Ausgabedaten, die von der Modusbestimmungseinheit 32 und der Erfassungseinheit 33 für den Fahrbahnoberflächenwert µ empfangen wurden; wenn die Hinterradphasensteuerung durch die Modusbestimmungseinheit 32 ausgewählt wird, dann berechnet die Steuereinheit 34 den Hinterrad- Lenkwinkel δR gemäß dem Fahrbahnoberflächenwert u, dem Lenkradwinkel 0H und der Fahrzeuggeschwindigkeit V. Die Steuereinheit 34 ist wie in den Fig. 21 und 22 bezüglich ihrer Berechnungsfunktion für den Hinterrad- Lenkwinkel konfiguriert.
Die Steuereinheit 34 für den Lenkventilbetrieb ist insbesondere funktionell mit einer Berechnungseinheit 40 für einen Pseudo-Lenkradwinkel und verschiedene später zu diskutierende Elemente ausgestattet. In der Berechnungseinheit 40 wird ein Pseudolenkradwinkel 0'H, welcher eine Totzone in einem neutralen Abschnitt aufweist, wobei die Zone einem Montagefehler (z. B. 5°) des Lenkradwinkelsensors entspricht, berechnet unter Verwendung eines in Fig. 23 gezeigten Kennfeldes gemäß dem Lenkradwinkel-0H-Signal, das von dem Lenkradwinkelsensor 16 zugeführt wird.
In einer Berechnungseinheit 41 für einen In-Phase-Koeffizienten wird der In-Phase-Koeffizient K1, der an eine Fahrbahn mit hohem µ angepaßt ist, gemäß dem Signal der Fahrzeuggeschwindigkeit V berechnet, die von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 26 über den Filter 42 und einem Kennfeld zugeführt wird, das in einem Speicher (nicht gezeigt) gespei­ chert ist, welches in der Steuereinheit 34 eingebaut ist, und welches einer Charakteristik für die Fahrzeuggeschwindigkeit über dem In-Phase- Koeffizienten entspricht, wie durch eine durchgezogene Linie in Fig. 24 angezeigt. Der In-Phase-Koeffizient K1, der das Verhältnis des Vorder­ rad-Lenkwinkels zu dem Hinterrad-Lenkwinkel darstellt, nimmt einen Wert ein, der mit einer Erhöhung der Fahrzeuggeschwindigkeit V in einem Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich von einer vorbestimmten Fahrzeug­ geschwindigkeit V1 (z. B. 60 km/Stunde) oder höher ansteigt.
Der durch die Berechnungseinheit 41 berechnete In-Phase-Koeffizient K1 wird durch eine Korrektureinheit 43 für den In-Phase-Koeffizienten korrigiert, wie durch eine unterbrochene Linie in Fig. 24 gezeigt, und zwar gemäß dem durch die Erfassungseinheit 33 für den Fahrbahnober­ flächenwert µ erfaßten Fahrbahnoberflächenwert µ. Insbesondere wird der In-Phase-Koeffizient K1 so korrigiert, daß der In-Phase-Koeffizient K1 einen größeren Wert einnimmt als sich der Fahrbahnoberflächenwert µ verringert. In anderen Worten, die Fahrzeuggeschwindigkeit V wird so korrigiert, daß eine Geschwindigkeit V1, bei der der In-Phase-Koeffizient K1 anfängt anzusteigen, sich verringert, wenn der Fahrbahnoberflächen­ wert µ sich verringert (Fig. 24). Im Ergebnis wird der In-Phase-Koeffi­ zient K1, der dem tatsächlichen Fahrbahnoberflächenzustand und der Fahrzeuggeschwindigkeit angepaßt ist, bestimmt.
Die Korrektureinheit 43 für den In-Phase-Koeffizienten empfängt die Ausgabe "drive", die kennzeichnend für die Sportlichkeit des Fahrers ist, von der Steuerungsvorrichtung 15, die als das neuronale Netzwerk dient. Die Ausgabe "drive" wird in derselben Art wie die des ersten Ausführungsbeispiels, das oben beschrieben wurde, berechnet, und die Erklärung der Berechnungsprozedur wird deshalb weggelassen. Die Korrektureinheit 40 für den In-Phase-Koeffizienten korrigiert den In-Phase- Koeffizienten K1, so daß der In-Phase-Koeffizient K1 einen kleineren Wert insbesondere auf einer bergigen Fahrbahn annimmt, wenn die Sportlichkeit des Fahrers die durch die Ausgabe "drive" gekennzeichnet ist, ansteigt. Im Ergebnis verringert sich die In-Phase-Lenkgröße, wenn sich die Sportlichkeit erhöht, wie in Fig. 28 gezeigt.
Des Weiteren wird bei einer Multipliziereinheit 44 der Pseudo-Lenkradwinkel 0'H mit einem Wert (K1/) multipliziert, der durch Dividieren des korrigierten In-Phase-Koeffizienten K1 durch ein Lenkgetriebeverhältnis p erhalten wird, um dadurch einen In-Phase-Lenkwinkel δ1 (= K1 θ'H/p) zu berechnen, welcher als ein erster Hinterrad-Soll-Lenkwinkel in einem Mittel- bis Hochgeschwindigkeitsbereich dient.
Andererseits wird in bezug auf die Berechnung des Antihase- bzw. Außerphase-Lenkwinkels 2 als dem ersten Hinterrad-Soll-Lenkwinkel in einem Niedriggeschwindigkeitsbereich das Signal der Fahrzeuggeschwindigkeit V einer Berechnungseinheit 45 für einen Antiphase-Koeffizienten über den Filter 42 zugeführt. Das Signal des Fahrbahnoberflächenwertes u wird auch der Korrektureinheit 46 für den Antiphase-Koeffizienten zugeführt, und das Signal des Pseudo- Lenkradwinkels θ'H wird einer Differentialberechnungseinheit 47 zugeführt.
In der Berechnungseinheit 45 wird ein Antiphase-Koeffizient K2, der an eine Fahrbahn mit hohem u angepaßt ist, gemäß eines nicht gezeigten Kennfeldes berechnet. Der Antiphase-Koeffizient K2 wird so festgelegt, daß er einen Maximalwert einnimmt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V einen relativ niedrigen Wert einnimmt (z. B. 30 km/Stunde), während er einen kleineren Wert annimmt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V von 30 km/Stunde abweicht.
Die Korrektureinheit 46 korrigiert den Antiphase-Koeffizienten K2, so daß der Antiphase-Koeffizient K2 einen größeren Wert annimmt, wenn sich der Fahrbahnoberflächenwert µ verringert. Die Korrektureinheit 46 empfängt eine Ausgabe "drive" von der Steuerungsvorrichtung 15, was die Sportlichkeit des Fahrers anzeigt. Die Korrektureinheit 46 korrigiert den Antiphase-Koeffizienten K2, so daß der Antiphase-Koeffizient K2 einen größeren Wert insbesondere auf einer bergigen Fahrbahn annimmt, wenn die durch die Ausgabe "drive" angezeigte Sportlichkeit des Fahrers an­ steigt. Im Ergebnis erhöht sich die Antiphase-Lenkgröße, wenn sich die Sportlichkeit erhöht, wie in Fig. 29 gezeigt.
Des weiteren differentiert die Differentialberechnungseinheit 47 den Pseudo-Lenkradwinkel θ'H. Die Multipliziereinheit 48 multipliziert einen Wert (K2/ρ), welcher durch Dividieren des Antiphase-Koeffizienten K2 durch das Lenkgetriebeverhältnis ρ erhalten wird, mit einem Differenz­ wert Δθ'H des Pseudo-Lenkradwinkels, wodurch ein Antiphase-Lenkwinkel δ2 bestimmt wird. Ein Begrenzer 49, der den Antiphase-Lenkwinkel δ2 empfängt, gibt einen Eingabewert aus, wenn der Absolutwert des Anti­ phase-Lenkwinkels δ2 ein vorbestimmter Wert (z. B. 0,03°) oder größer ist, während er einen Wert von 0° ausgibt, wenn der Eingabewert kleiner als der vorbestimmte Wert ist.
Bezüglich der Rückkopplungssteuerung für die Gierrate ist die Steue­ rungsvorrichtung 34 für den Lenkventilbetrieb mit einer Berechnungsein­ heit 50 für den Gierratenanstieg, welche das Signal der Fahrzeuggeschwindigkeit V von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 26 über den Filter 42 erhält, und verschiedenen später zu diskutierenden Elementen ausgestattet (Fig. 22). Die Berechnungseinheit 50 berechnet einen Gierra­ tenanstieg K4, der an eine Fahrbahn mit hohem µ angepaßt ist (µ = 1), und zwar gemäß einem Signal der Fahrzeuggeschwindigkeit V. Der Anstieg K4 wird durch eine Korrektureinheit 51 für die Gierrate kor­ rigiert, so daß er einen kleineren Wert annimmt, wenn sich der Fahr­ bahnoberflächenwert µ verringert (Fig. 26). Die Korrektureinheit 51 empfängt von der Steuerungsvorrichtung 15 eine Ausgabe "drive" des neuralen Netzwerkes. Die Korrektureinheit 51 korrigiert den Anstieg K4, so daß der Gierratenanstieg K4 ansteigt, wenn die Sportlichkeit, die durch die Ausgabe "drive" angezeigt wird, ansteigt (siehe Fig. 30).
Außerdem berechnet eine Zeitkonstanten-Berechnungseinheit 52 eine Zeitkonstante τ einer Verzögerung erster Ordnung, die dem Signal der Fahrzeuggeschwindigkeit V entspricht, welches durch den Filter 42 zugeführt wird, gemäß einer in Fig. 27 gezeigten Charakteristik der Fahrzeuggeschwindigkeit über der Zeitkonstante τ einer Verzögerung erster Ordnung. Die Zeitkonstante τ nimmt einen Wert an, der sich graduell verringert, wenn sich die Fahrzeuggeschwindigkeit erhöht. Die Zeitkonstantenberechnungseinheit 52 empfängt auch die Ausgabe "drive" des neuralen Netzwerkes von der Steuerungsvorrichtung 15. Die Zeitkon­ stantenberechnungseinheit 52 setzt die Zeitkonstante τ auf einen kleine­ ren Wert als die Sportlichkeit des Fahrers sich erhöht, die durch die Ausgabe "drive" angegeben ist. Im Ergebnis verringert sich die Gierra­ tenphasenverzögerung, wenn sich die Sportlichkeit erhöht, wie in Fig. 30 gezeigt, wodurch dem PKW die Betriebscharakteristiken eines sportlichen Autos verliehen werden.
Eine Berechnungseinheit 53 für die Verzögerung erster Ordnung führt eine Berechnung einer Verzögerung erster Ordnung mit dem Pseudo- Lenkradwinkel θ'H unter Verwendung der Zeitkonstante τ erster Ord­ nung aus, um die Antwortverzögerung des Autokörpers bezüglich der Betätigung des Lenkrades 4 anzunähern. In einer Multipliziereinheit 54 wird ein Wert (K4/ρ), der durch Dividieren des korrigierten Gierraten­ anstiegs K4 durch das Lenkgetriebeverhältnis ρ erhalten wird, mit dem Pseudo-Lenkradwinkel θ'H multipliziert, welcher die Berechnung der Verzögerung erster Ordnung durchlaufen hat, wodurch eine Giersollrate Y* (= K4/(1 + τS)θ'H/ρ) bestimmt wird.
Dann wird in einer Subtrahiereinheit 55 die Giersollrate Y* von einem tatsächlichen Gierratensignal Y subtrahiert, das von einem Gierratensen­ sor 60 empfangen wird. Eine Multipliziereinheit 56 multipliziert eine Differenz (Y - Y*) zwischen der tatsächlichen Gierrate und der Soll- Gierrate durch einen Rückkopplungskoeffizienten K3, wodurch ein Gierra­ ten-Rückkopplungslenkwinkel δ3 bestimmt wird (= K3.(Y - Y*)).
In einer Subtrahiereinheit 57 wird ein Antiphase-Lenkwinkel δ2 von einer Summe des In-Phase-Lenkwinkels δ1 und dem Gierraten-Rückkopplungs- Lenkwinkel δ3 subtrahiert, womit ein Hinterrad-Lenkwinkel δR als ein zweiter Hinterrad-Soll-Lenkwinkel berechnet wird.
Wenn der Hinterrad-Lenkwinkel δR wie oben beschrieben berechnet worden ist, sendet die Steuereinheit 34 für den Lenkventilbetrieb das Betriebssteuersignal SR, das auf der Basis des Hinterrad-Lenkwinkels δR berechnet worden ist, an das Hinterrad-Lenkventil 10 über die Ausgabe­ einheit 35. Das bewirkt, daß das Ventil 10 und die Hinterrad-Lenkbetäti­ gungseinrichtung 11 so betätigt werden, daß die tatsächlichen Lenkwinkel der Hinterräder 13L und 13R mit dem Hinterrad-Lenkwinkel δR übereinstimmen.
Wie oben beschrieben, ermöglicht es das Verfahren dieses Ausführungsbeispiels, die Laufcharakteristik eines Fahrzeuges als einen Fahrzeugfahrzustand durch Steuern der In-Phase-Lenkgröße, der Antiphase- Lenkgröße, des Gierratenanstiegs und der Gierratenphasenverzögerung gemäß der Ausgabe "drive" des neuronalen Netzwerkes einzustellen, welche kennzeichnend für die "Sportlichkeit" des Fahrers beim Fahren ist. Im Ergebnis wird das Fahrzeug mit der Charakteristik eines sportlichen Autos versehen, wenn die Fahrsportlichkeit des Fahrers ansteigt, während es die Charakteristik eines Luxus-Autos erhält, wenn die Sportlichkeit sinkt und zum gemächlichem Fahren übergegangen wird.
Ein Steuerverfahren für die Fahrzeitlaufcharakteristik gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nun beschrieben.
Dieses Ausführungsbeispiel und die fünften und sechsten Ausführungsbeispiel, welche später diskutierte werden, weisen dieselbe Grundkonfiguration mit dem Vierrad-Lenksystem gemäß dem oben beschriebenen dritten Ausführungsbeispiel auf, es wird jedoch auf ein Vierrad-Lenksystem angewendet, welches durch ein unterschiedliches Verfahren gesteuert wird. Die Erklärung der Konfiguration, die für das dritte Ausführungsbeispiel und die vierten bis sechsten Ausführungsbeispiele gleich sind, wird weggelassen.
Bei diesem Ausführungsbeispiel berechnet die Steuereinheit 34 für den Lenkventilbetrieb das Steuersignal SR für den Hinterrad-Lenkventilbetrieb gemäß den von der Eingabeeinheit 30 und der Bestimmungseinheit 32 empfangenen Ausgabedaten, und zwar wie beim dritten Ausführungsbei­ spiel. Die Steuereinheit 34 berechnet den Hinterrad-Lenkwinkel δR auf der Basis eines Fahrbahnoberflächenwertes µ, des Lenkradwinkels θH und der Fahrzeuggeschwindigkeit V gemäß der allgemein bekannten Berechnungsformel, wenn die Modusbestimmungseinheit 32 die Hinter­ rad-Phasensteuerung auswählt:
δR = K1.δF + K3.(Y - Y*)
wobei die Symbole K1, K3, δF, Y und Y* den In-Phase-Koeffizienten, den Rückkopplungs-Koeffizienten, den Vorderrad-Lenkwinkel, die tatsäch­ liche Gierrate bzw die Giersollrate.
In der obigen Berechnungsformel kann die Fahrzeuglaufcharakteristik auf die des Luxus-Autos oder des sportlichen Autos durch Ändern des In- Phase-Koeffizienten K1 und des Rückkopplungs-Koeffizienten K3 (FB- Koeffizient in Tabelle 2) entsprechend den Steuerregeln, welche in Tabelle 2 gezeigt sind, geändert werden. Spezieller ausgedrückt, schafft ein Erhöhen des In-Phase-Koeffizienten K1 ohne Änderung des Rück­ kopplungs-Koeffizienten K3 die Luxus-Autocharakteristik, während ein Erhöhen des Rückkopplungs-Koeffizienten K3 und Verringern des In- Phase-Koeffizienten K1 die Charakteristik für das sportliche Auto schafft.
Die Steuerungsvorrichtung 15 berechnet den In-Phase-Koeffizienten K1 entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit V gemäß dem Kennfeld, welche der durch die durchgezogene Linie in Fig. 31 gezeigten Charak­ teristik für die Fahrzeuggeschwindigkeit über dem In-Phase-Koeffizienten entspricht und welches in dem Speicher zuvor gespeichert wird. Der In- Phase-Koeffizient K1, der das Verhältnis des Hinterrad-Lenkwinkels zu dem Vorderrad-Lenkwinkel kennzeichnet, nimmt einen Wert an, der sich erhöht, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit in einem Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich einer vorgegebenen Fahrzeuggeschwindigkeit (z. B. 60 km/Stunde) oder höher ansteigt.
Tabelle 2
Ein beispielhaft gemäß Tabelle 3 gezeigtes Kennfeld wird zuvor in dem Speicher der Steuerungsvorrichtung 15 gespeichert. Das Kennfeld hat eine optimale Erhöhungs-/Verringerungsgeschwindigkeit V1 und einen Rückkopplungs-Koeffizienten K3, welche so festgelegt werden, daß sie zu Straßenverkehrszuständen und einem Fahrzeugfahrzustand (Sportlichkeit) passen.
Ein Autobahngrad kann nicht aus dem zuvor erwähnten Bestimmungsverfahren bestimmt werden, der Autobahngrad ist in diesem Fall jedoch als der Wert definiert, der durch Subtrahieren des Stadtstraßengrades von "100" erhalten wird.
Wie in Tabelle 3 gezeigt, wird der Straßenverkehrszustand in vier Gruppen klassifiziert, nämlich Autobahn, bergige Straße, Stadtstraße und verstopfte Straße. Aus den vier Verkehrszuständen wird der geeignete als der aktuelle Verkehrszustand ausgewählt. Der Manövrierzustand wird in drei Niveaus klassifiziert, nämlich gemächlich, durchschnittlich und sportlich, was den Sportlichkeits-"drive"-Bereichen von "0 bis 29", "30 bis 79" bzw. "80 bis 100" entspricht. In anderen Worte, der aktuelle Fahrzustand wird gemäß der Sportlichkeit "drive" bestimmt.
Der In-Phase-Koeffizient K1 wird korrigiert, wie durch die gestrichelten Linien in Fig. 31 gezeigt ist, gemäß der Erhöhungs-/Verringerungsgeschwindigkeit V1, welche gemäß dem zuvor erwähnten Kennfeld ausgelesen wird. Genauer ausgedrückt, wird der In-Phase-Koeffizient K1 so korrigiert, daß der In-Phase-Koeffizient K1 einen größeren Wert annimmt, wenn die Erhöhungs- /Verringerungsgeschwindigkeit V1 einen positiven Wert annimmt. Mit anderen Worte, die charakteristische Linie des Kennfeldes wird so bewegt, daß ein Anstieg der Stadtgeschwindigkeit "60 - V1" des In-Phase- Koeffizienten K1 sich verringert, wenn der Erhöhungs- /Verringerungskoeffizient einen positiven Wert annimmt. Im Ergebnis kann der In-Phase-Koeffizient K1, der an den Fahrbahnverkehrszustand, den Fahrzeugfahrzustand und die Fahrzeuggeschwindigkeit angepaßt ist, bestimmt werden.
Tabelle 3
Darüber hinaus können aus dem zuvor erwähnten Kennfeld der Rückkopplungs-Koeffizienten K3, der für den Fahrbahnverkehrszustand geeignet ist, der Fahrzeugfahrzustand und die Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt werden.
Die Steuereinheit 34 für den Lenkventilbetrieb gibt das Betriebssteuersignal SR an, welches der Differenz zwischen dem Hinterrad-Soll-Lenkwinkel δR, welcher oben berechnet wurde, und einem tatsächlichen Hinterrad- Lenkwinkel . . . . . Ra entspricht, der von dem Hinterrad-Lenkwinkelsensor 17 empfangen wird, an das Hinterrad-Lenkventil 10 über die Ausgabeeinheit 35 aus. Das bewirkt, daß die Hinterrad-Lenkbetätigungseinrichtung 11 arbeitet, um den tatsächlichen Lenkwinkel der Hinterräder 13L und 13R sich an den Hinterrad-Lenkwinkel R anpassen zu lassen.
Gemäß dem zuvor erwähnten Vierrad-Lenksystem, wie in Tabelle 4 gezeigt, können die Lenkcharakteristika, die zu jedem Straßenverkehrszustand und Fahrzeugfahrzustand passen, erzielt werden, was zu einem verbesserten Fahrgefühl zu der Zeit führt, wenn die Hinterräder gelenkt werden.
Tabelle 4
Nachfolgend wird ein Steuerverfahren für eine Fahrzeuglaufcharakteristik gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Bei diesem Ausführungsbeispiel und einem sechsten Ausführungsbeispiel, welches später diskutiert wird, sind einige der Eingaben und Ausgaben, die sich auf das oben beschriebene dritte Ausführungsbeispiel beziehen, entbehrlich, und deshalb können unnötige Eingabe- und Ausgabesensoren oder ähnliches weggelassen werden.
Die Steuereinheit 34 für den Lenkventilbetrieb bei diesem Ausführungs­ beispiel ist der in dem dritten Ausführungsbeispiel dahingehend ähnlich, daß das Steuersignal SR für den Hinterrad-Lenkventilbetrieb berechnet wird, es ist jedoch dahingehend verschieden, daß sie den Hinterrad- Lenkwinkel δR gemäß der nachfolgenden allgemein bekannten Berech­ nungsformel auf der Basis des Lenkradwinkels θH usw. berechnet.
δR = K1.δF - K2.(dδF/dt)
wo die Symbole K1, K2, δF und dδF/dt den In-Phase-Koeffizienten, den Antiphase-Koeffizienten, den Vorderrad-Lenkwinkel bzw die Lenkwinkel­ geschwindigkeit der Vorderräder bezeichnet.
Tabelle 5
Bei der obigen Berechnungsformel können die Fahrzeugcharakteristika auf jene eines Luxus-Autos oder eines sportlichen Autos geändert werden, und zwar durch Ändern des In-Phase-Koeffizienten K1 und des Antipha­ se-Koeffizienten K2 gemäß der in Tabelle 5 gezeigten Steuerregel. Spe­ zieller ausgedrückt, ein Erhöhen des In-Phase-Koeffizienten K1 und ein Verringern des Antiphase-Koeffizienten K2 schaffen die Luxus-Fahrzeug­ charakteristika, während ein Verringern des In-Phase-Koeffizienten K1 und ein Erhöhen des Antiphase-Koeffizienten K2 die sportlichen Fahr­ zeugcharakteristiken schaffen.
Die Steuerungsvorrichtung 15 berechnet den In-Phase-Koeffizienten K1, der der Fahrzeuggeschwindigkeit V gemäß dem Kennfeld (dasselbe wie das in dem dritten Ausführungsbeispiel) entspricht, welches der durch die durchgezogene Linie in Fig. 31 gezeigten Charakteristik für die Fahr­ zeuggeschwindigkeit über dem In-Phase-Koeffizienten entspricht und welcher in dem Speicher zuvor gespeichert wird.
Die Steuerungsvorrichtung 15 berechnet den Antiphase-Koeffizienten K1, der der Fahrzeuggeschwindigkeit V gemäß dem Kennfeld entspricht, welches der durch die durchgezogene Linie in Fig. 32 gekennzeichneten Charakteristik für die Fahrzeuggeschwindigkeit über dem Antiphase- Koeffizienten entspricht und welcher in dem Speicher zuvor gespeichert wird. Der Antiphase-Koeffizient K2 nimmt einen Wert an, der sich erhöht oder verringert, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit in einem vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich ansteigt (z. B. ein Fahr­ zeuggeschwindigkeitsbereich von 30 km/Stunde bis 125 km/Stunde).
Ein beispielhaft in Tabelle 6 gezeigtes Kennfeld wird zuvor in dem Speicher der Steuerungsvorrichtung 15 gespeichert. Das Kennfeld weist eine optimale Erhöhungs-/Verringerungsgeschwindigkeit V1 und einen Erhöhungs-/Verringerungskoeffizienten auf, der so festgelegt worden ist, daß er zu einem Straßenverkehrszustand (z. B. verstopfte Straße) und einem Fahrzeugfahrstatus (Sportlichkeit) paßt.
In dem Kennfeld von Tabelle 6, genauso wie in Tabelle 3, wird der Straßenverkehrszustand in vier Gruppen eingeteilt, nämlich Autobahn, bergige Straße, Stadtstraße und verstopfte Straße, und der Fahrzeugfahrzustand wird in drei Ebenen klassifiziert, nämlich gemächlich, mittel und sportlich.
Tabelle 6
Der In-Phase-Koeffizient K1 wird korrigiert, wie es durch die gestrichelten Linien von Fig. 31 gezeigt ist, und zwar gemäß der Erhöhungs- /Verringerungsgeschwindigkeit V1, die gemäß dem Kennfeld von Tabelle 6 ausgelesen wird, wie im Fall des vierten Ausführungsbeispiels. Dieses bestimmt den In-Phase-Koeffizienten K1 als geeignet für den Straßenverkehrszustand, den Fahrzeugfahrzustand und die Fahrzeuggeschwindigkeit.
Der Antiphase-Koeffizient K2 wird korrigiert, wie es durch die gestrichelten Linien von Fig. 32 gezeigt ist, und zwar gemäß dem Erhöhungs- /Verringerungskoeffizienten, der gemäß dem Kennfeld von Tabelle 6 ausgelesen wird so korrigiert, daß der Antiphase-Koeffizient K2 einen größeren Wert annimmt, wenn der Erhöhungs-/Verringerungskoeffizient einen Wert größer als "1" annimmt. In anderen Worten, die charakteristische Linie wird multipliziert mit α und dementsprechend gemäß dem bestimmten Erhöhungs- /Verringerungskoeffizienten bewegt. Im Ergebnis können ein Anti-Phase- Koeffizient K2, der für den Straßenverkehrszustand, den Fahrzeugfahrzustand und die Fahrzeuggeschwindigkeit geeignet ist, bestimmt werden.
Danach gibt die Steuereinheit 34 für den Lenkventilbetrieb das Betriebssteuersignal SR an, das der Differenz zwischen dem Hinterrad-Soll- Lenkwinkel . . . R, das oben berechnet wurde, und dem tatsächlichen Hinterrad- Lenkwinkel . . . Ra entspricht, das von dem Hinterrad-Lenkwinkelsensor 17 erhalten wurde, an das Hinterrad-Lenkventil 10 aus. Das bewirkt, daß die Hinterrad-Lenkbetätigungseinrichtung 11 arbeitet, um zu veranlassen, daß sich der tatsächliche Lenkwinkel der Hinterräder 13L und 13R an den Hinterrad- Lenkwinkel . . . R anpaßt.
Demgemäß können die Lenkcharakteristika, die an jedem Straßenverkehrszustand und Fahrzeugfahrzustand angepaßt sind, auch in dem Vierrad-Lenksystem des fünften Ausführungsbeispiels in derselben Art wie bei dem vierten Ausführungsbeispiel erzielt werden, was zu einem verbesserten Fahrgefühl führt, wenn die Hinterräder gelenkt werden.
Nachfolgend wird ein Steuerverfahren für die Fahrzeuglaufcharakteristik gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Bei diesem Ausführungsbeispiel berechnet die Steuereinheit 34 für den Lenkventilbetrieb den Hinterrad-Lenkwinkel . . . R gemäß dem Lenkradwinkel θH und die Gierrate Y gemäß der nachfolgenden bekannten arithmetischen Formel:
δR = aδF + bγ (a < 0)
wo δF und . . . R den Vorderrad-Lenkwinkel bzw. den Hinterrad-Lenkwinkel kennzeichnen, γ die Gierwinkelgeschwindigkeit bezeichnet und a und b Koeffizienten bezeichnen.
Als der erste Koeffizienten a wird eine Konstante verwendet, die z. B. auf -0,048 festgesetzt wird. Der erste Koeffizient a wird zuvor in dem Speicher (nicht angezeigt) gespeichert, der in der Steuerungsvorrichtung 15 eingebaut ist, welche als die Steuereinheit 34 dient. Die Erklärung zu dem Berechnungsverfahren des ersten Koeffizienten a wird weggelassen, da es allgemein bekannt ist.
Der zweite Koeffizient b wird auf einen Wert festgelegt, der den zen­ troiden Schlupfwinkel unterdrückt, wenn das Fahrzeug eine Kurve fährt, und welcher in dem Speicher gespeichert wird. Der zweite Koeffizient b nimmt einen positiven Wert an, um die Stabilität des Fahrzeuges gegen eine Störung zu verbessern, einschließlich Seitenwind und unebene Punkte auf einer Fahrbahnoberfläche, die auf das Fahrzeug wirken.
In der obigen Formel können die Fahrzeugcharakteristika auf jene des Luxus-Autos oder sportlichen Autos durch Ändern des zweiten Koeffizien­ ten b gemäß der Steuerregel, die in Tabelle 7 gezeigt ist, geändert werden. Genauer ausgedrückt, ein Erhöhen des zweiten Koeffizienten b schafft die Luxus-Charakteristiken, während ein Verringern des zweiten Koeffizienten b die sportlichen Fahrzeugcharakteristiken schafft.
Tabelle 7
Ein beispielhaft in Tabelle 8 gezeigtes Kennfeld wird im voraus in dem Speicher der Steuerungsvorrichtung 15 gespeichert. Das Kennfeld stellt festgelegte optimale Erhöhungs-/Verringerungsniveaus des zweiten Koeffizienten b für jeden Straßenverkehrszustand (z. B. verstopfte Straße) und den Zustand des Fahrers (Sportlichkeit) bereit.
Tabelle 8
In dem Kennfeld von Tabelle 8 ist der Straßenverkehrszustand in vier Gruppen unterteilt, nämlich die Autobahn, die bergige Straße, die Stadtstraße und die verstopfte Straße, und der Zustand ist in drei Niveaus unterteilt, nämlich gem 80341 00070 552 001000280000000200012000285918023000040 0002004428351 00004 80222ächlich bzw. zurückhaltend, Durchschnitt bzw. mittel und sportlich, wie im Fall von Tabelle 3.
Der zweite Koeffizient b wird gemäß dem zuvor genannten Kennfeld korrigiert. Zum Beispiel wird der zweite Koeffizient b auf "leichte Verringerung" gesetzt, wenn durch das zuvor erwähnte Bestimmungsverfahren abgeschätzt wird, daß der Fahrbahnverkehrszustand Autobahn ist und der Zustand (Sportlichkeit) des Fahrers "sportlich" ist. In Tabelle 8 bezieht sich "leichte Verringerung" auf das Erhöhungs-/Verringerungsniveau in der Mitte zwischen "Durchschnitt" und "Verringerung" und "Verringerung".
Danach gibt die Steuereinheit 34 für den Lenkventilbetrieb das Betriebssteuersignal SR aus, das der Differenz zwischen dem Hinterrad-Soll- Lenkwinkel . . . . R, der oben berechnet wurde, und dem tatsächlichen Hinterrad- Lenkwinkel . . . . . Ra entspricht. Das bewirkt, daß die Hinterrad- Lenkbestätigungseinrichtung 11 arbeitet, um zu veranlassen, daß der tatsächliche Lenkwinkel der Hinterräder 13L und 13R sich dem Hinterrad- Lenkwinkel . . . R anpaßt.
Demgemäß, wie in Tabelle 4 gezeigt, können die Lenkcharakteristika, die jeweils dem Straßenverkehrszustand und dem Fahrzustand angepaßt sind, auch bei dem Vierrad-Lenksystem des sechsten Ausführungsbeispiels in der gleichen Art und Weise wie bei dem vierten und dem fünften Ausführungsbeispiel erreicht werden, was zu einem verbesserten Fahrgefühl führt, wenn die Hinterräder gelenkt werden.
Die Prozedur zum Bestimmen der Sportlichkeit ist identisch der des oben beschriebenen ersten Bestimmungsverfahrens: deshalb wird die Erklärung der Konfiguration der Ausrüstung dafür weggelassen.
Dieses Ausführungsbeispiel wird auf einen PKW angewendet, der mit einer Servoeinheit ausgestattet ist, die in der Lage ist, die Lenkkraft eines Lenkrades zu steuern und die als eine Vorrichtung zum Steuern der Fahrzeuglaufcharakteristik dient. In der nachfolgenden Beschreibung und in Fig. 33 sind dieselben Teile wie die beim dritten Ausführungsbeispiel mit denselben Bezugsziffern bezeichnet.
Bezugnehmend auf Fig. 33 ist in der Servoeinheit ein Vorderrad 1R mit einer Kolbenstange 2a in einem Antriebszylinder 2 über einen Gelenkarm 3 gekoppelt. Speziell ausgedrückt ist der Antriebszylinder 2 aus einem Hydraulikzylinder mit einer Doppelstange aufgebaut, und die andere Kolbenstange 2a des Antriebszylinders 2 ist mit dem anderen Vorderrad 1 L über einen Gelenkarm 3 gekoppelt.
Der Antriebszylinder 2 ist mit einer Öldruckzufuhrquelle 6 über, einen Hydraulikkreis verbunden. In diesem Fall ist die Öldruckzufuhrquelle 6 mit einer Hydraulikpumpe 7 ausgestattet, die durch einen Motor 8 des PKW angetrieben wird. Die Hydraulikpumpe 7 gibt das Hydrauliköl durch deren Ausgabeöffnung ab, welches von einem Behältertank 14 hochgepumpt worden ist. Der Hydraulikkreis hat eine Zufuhrleitung 101, die sich von der Abgabeöffnung der Hydraulikpumpe 7 erstreckt, und die stromabwärtige Seite der Versorgungsleitung 101 von einem Richtungssteuerventil 5 ist in zwei Verzweigungsleitungen 102 aufgeteilt. Diese Verzweigungsleitungen 102 sind jeweils mit zwei Druckkammern der Antriebszylinder 2 verbunden.
Das Richtungssteuerventil 5 besteht aus einem 3,4-Richtungssteuerventil (4-Anschluß-/3-Positionsrichtungssteuerventil, das tatsächlich ein Rotations­ ventil ist) mit einem Begrenzer; die Versorgungsleitung 101 und die Verzweigungsleitungen 102 sind mit drei der vier Anschlüsse verbunden, wobei der verbleibende Anschluß mit dem Behältertank 14 über eine Rückführleitung 103 verbunden ist. Obwohl das Schalten des Richtungs­ steuerventils 5 im Detail nicht dargestellt ist, wird es durch Betätigen des Lenkrades 4 bewirkt. Die Strömungsrichtung des von der Hydraulikpumpe 7 an den Antriebszylinder 2 zugeführten Hydrauliköls wird gemäß der Betriebsrichtung des Lenkrades 4 gesteuert. Wenn das Lenkrad 4 gelenkt wird, wird somit der Antriebszylinder 2 gemäß der Lenkrichtung betätigt, wodurch die Lenkkraft des Lenkrades 4 unterstützt wird. Speziell, wie allgemein bekannt, wird die Kolbenstange 2a des Antriebszylinders durch eine Zahnstange und ein Ritzel 104 betätigt, die beim Betrieb des Lenkrades 4 ineinandergreifen. Zu diesem Moment wird der Betriebs­ zylinder 2 auch betätigt, was einen leichten Betrieb des Lenkrades 4 erlaubt. Wenn das Lenkrad 4 nicht in Betrieb ist, ist das Richtungs­ steuerventil 5 in der neutralen Position, was bewirkt, daß die zwei Druckkammern des Antriebszylinders 2 mit der Seite niedrigeren Druc­ kes, d. h. mit dem Behältertank 14 über das Richtungssteuerventil 5 verbunden werden. In Fig. 33 ist die Zahnstange der Zahnstange und des Ritzels 104 so angedeutet, daß deren Achse um 90 Grad verschieden ist.
Die Lenkkraftsteuerungsseinrichtung dieses Ausführungsbeispiels ist des weiteren mit einer Lenkkraftänderungseinheit 105 zum Ändern der Lenkkraft (Tastrückkopplung) des Lenkrades 4 versehen.
Die Lenkkraftänderungseinheit 105 ist an einem Kupplungsabschnitt, der zwischen einer Eingangswelle 4a, durch die die Drehung des Lenkrades 4 eingeleitet wird, und eine Ausgangswelle 104a angeordnet ist, welche integral mit der Ritzelradseite der Zahnstange und des Ritzels 104 verbunden ist, vorgesehen. Diese Einheit 105 wird durch das Hydrauliköl betätigt, das von der Hydraulikpumpe 7 zugeführt wird. Die Eingangs­ welle 4a und die Ausgangswelle 104a sind relativ drehbar innerhalb eines vorbestimmten Bereiches; die Richtungsschaltung des Richtungssteuerven­ tils 5 wird durch die Differenz im Drehwinkel zwischen der Eingangs­ welle 4a und der Ausgangswelle 104a ausgeführt.
Die Lenkkraftänderungseinheit 105 ist mit einer Vielzahl von Kolben versehen, die hydraulisch in Richtung auf die Ausgangswelle 104a gleiten, obwohl keine detaillierte Veranschaulichung angegeben ist. Diese Kolben drücken die Eingangswelle 4a nach Erhalt eines Öldruckes, wodurch die relative Rotation der Eingangswelle 4a und der Ausgangswelle 104a unterdrückt werden. Wenn die Kraft der Kolben, die die Eingangswelle 4a drücken, groß ist, verringert sich die relative Rotation der Eingangs­ welle 4a und der Ausgangswelle 104a, womit der Betrieb des Richtungs­ steuerventils 5 unterdrückt wird. Im Ergebnis steigt die Lenkkraft (Tast­ rückkopplung) des Lenkrades 4 (fühlt sich stärker an). Wenn die Kraft der Kolben, die die Eingangswelle 4a drücken, klein ist, steigt die relati­ ve Rotation der Eingangswelle 4a und der Ausgangswelle 104a, was einen leichten Betrieb des Richtungssteuerventils 5 erlaubt. Im Ergebnis sinkt die Lenkkraft (Tastrückkopplung) des Lenkrades 4 (es fühlt sich leichter an). Die Lenkkraft des Lenkrades 4 kann kontinuierlich durch ein kontinuierliches Ändern der Kraft der Kolben geändert werden, die die Eingangswelle 4a drücken.
Bezüglich des Hydrauliksystems der Lenkkraftänderungseinheit 105 ist eine Zweigleitung 106 mit dem Öldruckversorgungsanschluß der Lenk­ kraftänderungseinheit 105 verbunden, welche sich von einem Mittelpunkt der Versorgungsleitung 101 erstreckt, die die Hydraulikpumpe 7 und das Richtungssteuerventil 5 verbindet. Bei einem gewissen Mittelpunkt der Verzweigungsleitung 106 ist ein elektromagnetisches Drucksteuerventil 107 vorgesehen, und durch dieses Drucksteuerventil 107 wird das Hydrauliköl, das von der Hydraulikpumpe 7 ausgestoßen wird, der Lenkkraftände­ rungseinheit 105 zugeführt. Das Hydrauliköl, das der Lenkkraftänderungs­ einheit 105 zugeführt wird, strömt in die Druckkammer eines Kolbens und wird in die Rückführleitung 103 über eine Leitung 108 durch eine Öffnung (nicht gezeigt) ausgegeben.
Der Arbeitsöldruck, der der Lenkkraftänderungseinheit 105 zugeführt wird, d. h. der Druck, der auf die Kolben angelegt wird, wird gemäß dem Wert des elektrischen Stromes eingestellt, der einem Magneten 107a des Drucksteuerventils 107 zugeführt wird, welches elektrisch mit der Steue­ rungsvorrichtung 15 zum Steuern des Wertes für den Strom, der dem Magneten 107a zugeführt wird, verbunden ist. Somit wird das Druck­ steuerventil 107 durch die Größe des Stromes gesteuert, der an dem Magneten 107a zugeführt wird. Ein EIN- oder AUS-Schalten des elek­ trischen Stromes, der dem Magneten 107a zugeführt wird, kann jedoch anforderungsgesteuert sein.
Somit kann die Lenkkraft des Lenkrades 4 durch Steuern des Wertes des Stromes, der dem Magneten 107a des Drucksteuerventils 107 zu­ geführt wird, gesteuert werden.
Wenn der Wert des dem Magneten 107a zugeführten Stromes maximal ist, ist das Drucksteuerventil 107 geschlossen, und kein Arbeitsöldruck wird der Lenkkraft- bzw Servoänderungseinheit 105 zugeführt, wodurch die Eingangswelle 4a und die Ausgangswelle 104a ohne Widerstand relativ rotieren können. Im Ergebnis arbeitet das Richtungssteuerventil 5 normal, und der Antriebszylinder arbeitet auch normal, was zu einer niedrigen Kraft führt, die zum Lenken des Lenkrades 4 benötigt wird. Wenn der Wert des dem Magneten 107a zugeführten Stromes sich verringert, erhöht sich der Öffnungsgrad des Drucksteuerventils, und der Arbeitsöldruck, der der Lenkkraft- Änderungseinheit 105 zugeführt wird, erhöht sich, was die relative Rotation er Eingangswelle 4a und der Ausgangswelle 104a unterdrückt. Im Ergebnis wird der Betrieb des Richtungssteuerventils 5 unterdrückt, und der Betrieb des Antriebszylinders 2 wird dementsprechend unterdrückt, was zu einer hohen Kraft führt, die benötigt wird zum Lenken des Lenkrades 4.
Die Steuerungsvorrichtung 15 empfängt als Eingabeparameter die Fahrzeuggeschwindigkeit V (entsprechend dem zuvor erwähnten Fahrzeuggeschwindigkeitssignal vx) von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 26 und die Informationen über den Straßenverkehrszustand (entsprechend dem zuvor erwähnten Stadtgebietsgrad r_city, usw.) und die Informationen über den Fahrzustand (entsprechend der zuvor erwähnten Sportlichkeit "drive"), die durch das zuvor beschriebene Bestimmungsverfahren erhalten wird. Auf der Basis dieser Eingabeparameter berechnet die Steuerungsvorrichtung 15 den Wert des Stromes, der an den Magneten 107a des Drucksteuerventils 107 zuzuführen ist.
Tabelle 9
Die gewünschte (ideale) Lenkradcharakteristik des Lenkrades 4 für jeden Straßenverkehrszustand und Fahrzustand ist in Tabelle 9 gezeigt. Entsprechend Tabelle 9 ist eine niedrigere zum Lenken benötigte Kraft bevorzugt, wenn der Straßenverkehrszustand eine Stadtstraße ist und der Fahrzustand, d. h. die Sportlichkeit, niedrig ist, während eine geringfügig zum Lenken benötigte höhere Kraft bevorzugt ist, wenn die Sportlichkeit hoch ist. Wenn des Weiteren der Straßenverkehrszustand eine Autobahn ist und die Sportlichkeit niedrig ist, ist eine geringfügig höhere zum Lenken benötigte Kraft bevorzugt, während eine höhere zum Lenken benötigte Kraft bevorzugt ist, wenn die Sportlichkeit hoch ist. Wenn der Straßenverkehrszustand eine verstopfte Straße ist, sollte die Lenkkraft unabhängig von der Sportlichkeit niedrig sein. Wenn darüber hinaus der Straßenverkehrszustand eine bergige Straße ist und die Sportlichkeit niedrig ist, sollte die Lenkkraft niedrig sein, und wenn die Sportlichkeit hoch ist, sollte die Lenkkraft hoch sein.
Der Autobahngrad als der Straßenverkehrszustand wird nicht von den oben beschriebenen Bestimmungsverfahren abgeschätzt, der Autobahngrad kann jedoch als der definiert werden, der einen Wert annimmt, der exakt das Gegenteil von dem Stadtstraßengrad ist. Wenn der Stadtstraßengrad klein ist, nimmt der Autobahngrad einen großen Wert an, und wenn der Stadtstraßengrad groß ist, nimmt der Autobahngrad einen kleinen Wert an.
Das in Fig. 34 gezeigte Kennfeld der Charakteristik der Fahrzeuggeschwindigkeit über dem Strom wird in dem Speicher der Steuerungseinheit 15 im voraus gespeichert. Die Steuerungsvorrichtung 15 bestimmt einen Strom-Sollwert, der für die Fahrzeuggeschwindigkeit entsprechend dem Kennfeld geeignet ist und liefert die Ströme an den Magneten 107a entsprechend dem Strom-Sollwert. Das Kennfeld der Charakteristik wird auf der Basis eines Falles erstellt, bei welchem der Stadtstraßengrad minimal ist (der Autobahngrad ist hoch) und das Niveau der Sportlichkeit minimal ist.
Bis zu einer Fahrzeuggeschwindigkeit von z. B. 20 km/Stunde nimmt der Strom- Sollwert einen Maximalwert an (z. B. 1 A). Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit im Bereich von z. B. 20 bis 70 km/Stunde ist, verringert sich der Strom-Sollwert auf eine feste Rate von dem Maximalwert, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit sich erhöht. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit z. B. 70 km/Stunde übersteigt, bleibt der Strom-Sollwert auf einem festen Stromwert (z. B. 0,55 A), was etwa die Hälfte des Maximalwertes ist. Der dem Magneten zugeführte Strom nimmt in Abhängigkeit von dem Standard des Magneten einen unterschiedlichen Wert an.
Die Steuerungsvorrichtung 15 korrigiert die elektrische Stromcharakteristik gemäß den Änderungen des Straßenverkehrszustandes und des Fahrzustandes. Genauer ausgedrückt, korrigiert die Steuerungsvorrichtung 15 die Stromcharakteristik, wie es durch die unterbrochene Linie in Fig. 35 gezeigt ist, gemäß einem eingetretenen Stadtstraßengrad (r_citiy). In anderen Worten, der Strom-Sollwert der Stromcharakteristik wird so korrigiert, daß der Strom-Sollwert sich erhöht, wenn der Stadtstraßengrad sich erhöht. Im Ergebnis fällt die Lenkkraft des Lenkrades 4 (fühlt sich leichter an), wenn der Stadtstraßengrad sich erhöht. Auf der anderen Seite setzt die Steuerungsvorrichtung 15 den Strom-Sollwert auf den Maximalwert (z. B. 1 A), unabhängig von dem Fahrzustand, wenn sie insbesondere den Straßenstaugrad als die Information über den Straßenverkehrszustand empfängt. Das ergibt eine extrem leichte Lenkkraft des Lenkrades 4, was eine optimale Lenkcharakteristik zum Fahren bei verstopfter Straße schafft.
Die Steuerungsvorrichtung 15 korrigiert die durch die unterbrochene Linie in Fig. 36 gezeigte Charakteristik gemäß der Sportlichkeit "drive", die sie empfängt. Speziell ausgedrückt, wird der Strom-Sollwert der Stromcharakteristik so korrigiert, daß der Strom-Sollwert einen kleineren Wert annimmt, wenn sich die Sportlichkeit "drive" erhöht. Im Ergebnis erhöht sich die Lenkkraft des Lenkrades 4 (fühlt sich schwerer an).
Ergebnisse von Tests mit einem tatsächlichen Fahrzeug offenbarten, daß der Fahrbahn-Bergigkeitsgrad als innerhalb des Stadtstraßengrades und des Autobahngrades liegend betrachtet werden kann; deshalb wurde entschieden, daß der Parameter zum Korrigieren der Stromcharakteristik nur auf den Stadtstraßengrad (r_city) angewendet werden sollte.
Wie oben beschrieben, ist die Servosteuerungsvorrichtung dieses Ausführungsbeispiels so ausgelegt, daß Sie den Wert des Stromes steuert, der dem Magneten des Drucksteuerventils zugeführt wird, welches der Steuerparameter der Servosteuervorrichtung ist, und zwar entsprechend dem Stadtstraßengrad und ähnlichem, was als der Straßenverkehrszustand dient. Das ermöglicht es, die Lenkkraftcharakteristik des Lenkrades gemäß dem Stadtstraßengrad und ähnlichem einzustellen. Im Ergebnis ist das Fahrzeug mit der Lenkcharakteristik des Lenkrades versehen, welche zu dem vorliegenden Straßenverkehrszustand paßt.
Außerdem wird der Wert des Stromes, der dem Magneten des Drucksteuerventils zugeführt, welches der Steuerparameter der Servosteuerungseinrichtung ist, gemäß der Ausgabe "drive" des neuronalen Netzwerkes gesteuert, die kennzeichnend für die Sportlichkeit als der Zustand ist, der durch den Fahrer beabsichtigt ist. Das ermöglicht es, die Lenkkraftcharakteristik des Lenkrades gemäß der Sportlichkeit einzustellen. Im Ergebnis ist, wenn die Sportlichkeit des Fahrers beim Fahren sich erhöht, das Fahrzeug mit der Lenkcharakteristik eines sportlichen Autos versehen, während es mit der Lenkcharakteristik eines Luxus-Autos versehen ist, wenn sich die Sportlichkeit verringert und auf einen gemächlichen Betrieb übergegangen wird.
Es wird nun ein Steuerverfahren für die Fahrzeuglaufcharakteristik gemäß einem achten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Dieses Ausführungsbeispiel ist auf einen PKW angewendet, welcher mit einer Steuerungsvorrichtung für die Geschwindigkeitsänderung eines Fahrzeugautomatikgetriebes als die Vorrichtung zum Steuern der Fahr­ zeuglaufcharakteristik ausgestattet ist.
Fig. 37 zeigt die schematische Konfiguration des Automatikgetriebes des PKW's gemäß der vorliegenden Erfindung. In der Zeichnung bezeichnet Ziffer 201 einen Verbrennungsmotor, wobei die Leistung des Motors 201 an Antriebsräder (nicht gezeigt) über das Automatikgetriebe 202 über­ tragen wird. Das Automatikgetriebe 202 weist einen Drehmomentwandler 204, eine Getriebeübertragung 203, einen Hydraulikkreis 205, eine Steue­ rungsvorrichtung 15 usw. auf. Die Getriebeübertragung 203 ist z. B. mit einem Zahnradzug von vier Stufen bzw. Gängen vorwärts und einer Stufe bzw. einem Gang rückwärts und vielen Kraftschlußeinrichtungen für die Geschwindigkeitsänderung zum Ändern des Getriebeverhältnisses des Getriebezuges ausgestattet, um dadurch einen Geschwindigkeitsänderungs­ betrieb zu bewirken. Die Kraftschlußeinrichtungen für die Geschwindig­ keitsänderung sind z. B. hydraulische Kupplungen oder hydraulische Brem­ sen.
Fig. 38 zeigt einen Teil der Konfiguration der Getriebeübertragung 203. Ein erstes treibendes Getrieberad 231 und ein zweites treibendes Getrie­ berad 232 sind drehbar um die Eingangswelle 203a angeordnet. Des weiteren sind Hydraulikkupplungen 233 und 234, die als die Kraftschluß­ einrichtungen für die Geschwindigkeits- bzw. Drehzahländerung dienen, an der Eingangswelle 203a zwischen dem ersten treibenden Getrieberad 231 und dem zweiten treibenden Getrieberad 232 befestigt. Die treibenden Getrieberäder 231 und 232 rotieren mit der Eingangswelle 203a als ein Stück, wenn sie in Eingriff mit den Kupplungen 233 und 234 sind. Eine Zwischenübertragungswelle 235, die parallel zu der Eingangswelle 203a angeordnet ist, ist mit einer Antriebsachse über ein Endreduktionsgetrie­ be, nicht gezeigt, gekoppelt. An der Zwischenübertragungswelle 235 sind ein erstes getriebenes Zahnrad 236 und ein zweites getriebenes Zahnrad 237 befestigt. Diese getriebenen Zahnräder 236 und 237 kämmen mit den treibenden Zahnrädern 231 und 232.
Wenn die Kupplung 231 im Eingriff mit dem ersten treibenden Getriebe­ rad 231 ist, wird somit die Umdrehung der Eingangswelle 203a an die Kupplung 233, das erste treibende Getrieberad 231, das erste getriebene Getrieberad 236 und die Zwischenübertragungswelle 235 übertragen. Das erstellt bzw. liefert z. B. die erste Drehzahl bzw. Geschwindigkeit. Wenn die Kupplung 234 mit dem zweiten treibenden Getrieberad 232 im Eingriff ist, wird die Übertragung der Eingangswelle 203a an die Kupp­ lung 234, das zweite treibende Getrieberad 232, das zweite getriebene Getrieberad 237 und die Zwischenübertragungswelle 235 übertragen, womit die zweite Drehzahl festgelegt wird. Das Automatikgetriebe 2 schaltet die erste Drehzahl auf die zweite Drehzahl hoch durch Inein­ griffbringen der Kupplung 234 an der Seite des zweiten Ganges, während die Kupplung 233 auf der Seite des ersten Ganges außer Eingriff ge­ bracht wird. Im Gegensatz dazu schaltet das Automatikgetriebe 202 die zweite Drehzahl auf die erste Drehzahl herunter durch Ineingriffbringen der Kupplung 233, während die Kupplung 234 außer Eingriff gebracht wird.
Die Kupplungen 233 und 234 sind hydraulische Mehrfachscheibenkupp­ lungen. Fig. 39 zeigt den Querschnitt der Kupplung 233; die Kupplung 233 hat viele reibmäßig bzw. kraftschlüssig einander berührende Scheiben 250. Wenn Hydrauliköl von einem Ölweg 214, der später diskutiert wird, zu der Kupplung 233 über einen Anschluß 251 zugeführt wird, wird ein Kolben 252 nach vorn bewegt, um zu bewirken, daß alle Kupplungs­ scheiben reibmäßig miteinander in Eingriff gebracht werden. Der Rei­ beingriff der Kupplungsscheiben 250 wird freigegeben, wenn der Kolben 252 gedrückt wird und durch eine Rückholfeder 253 zurückbewegt wird, während Hydrauliköl in den Ölweg 214 über den Anschluß 251 ausgege­ ben wird.
Der Eingriff der Kupplung 233 kann vollständig freigegeben werden, indem die Kupplungsscheiben 250 in einer Standby-Position davon ge­ bracht werden. In der Standby-Position werden Spiele zwischen den Kupplungsscheiben 250 zum Verhindern geschaffen, daß das sogenannte Schleifdrehmoment auftritt. Zum Ineingriffbringen der Kupplung 233 ist es deshalb notwendig, diese Spiele zu entfernen. Um es etwas klarer auszudrücken, müssen die Kupplungsscheiben 250 um einen Tothub in Richtung auf eine Position bewegt werden, bei der die zuvor erwähnten Spiele fast auf Null gebracht sind, was unmittelbar neben der Position ist, bei der der Kraftschlußeingriff auftritt. Die Zeit zum Entfernen der Spiele wird benötigt. Auf der anderen Seite tritt bei der in Eingriff befindlichen Kupplung 233 das obenerwähnte Schleifdrehmoment während eines kleinen Zeitbereiches auf, nachdem die Kupplungsscheiben 250 beginnen, sich zu trennen; deshalb wird eine Öldruckfreigabezeit als eine Leerlaufzeit benötigt, die sich dem Beginn des Ausgebens des Hydraulik­ öls von der Kupplung 233 anschließt, bis der Eingriff der Kupplung 233 vollständig freigegeben ist.
Die Kupplung 234, die dieselbe Konfiguration wie die der Kupplung 233 hat, benötigt eine vorbestimmte Spielentfernungszeit zu der Zeit des Eingriffs und eine vorbestimmte Öldruckentfernungszeit zu der Zeit des Außereingriffszustandes.
Der Hydraulikkreis 205 weist Arbeitsmagnetventile (die hier nachfolgend einfach als Magnetventile bezeichnet werden) auf, welche den zuvor erwähnten Kraftschlußeinrichtungen für die individuelle Gangänderung entsprechen. Er betreibt die Kraftschlußeinrichtungen für die individuelle Gangänderung, d. h. die Kupplungen und Bremsen unabhängig vonein­ ander. Die Magnetventile betreiben die Kupplungen und Bremsen in der gleichen Art; deshalb wird die Beschreibung für die Magnetventile zum Betätigen der Kupplung 233 unter Bezug auf Fig. 40 gegeben, die Er­ klärung der anderen Magnetventile wird weggelassen.
Fig. 40 zeigt einen Teil des Hydraulikkreises 205, welcher mit einem Magnetventil 211 zum Zuführen von Öldruck an die Hydraulikkupplung 233 ausgerüstet ist. Das Magnetventil 211 ist ein normal geschlossenes Zweipositionsschaltventil und hat Anschlüsse 211a bis 211c an drei Punkten.
Verbunden mit einem ersten Anschluß 211a ist ein erster Ölweg 213, der sich zu einer Ölpumpe (nicht gezeigt) erstreckt. Ein Regulierventil o. ä., das nicht gezeigt ist, ist an einem gewissen Mittelpunkt des ersten Ölweges 213 vorgesehen, so daß ein Hydraulikdruck (Leitungsdruck), der auf ein vorbestimmtes Niveau eingestellt ist, zugeführt wird.
Verbunden mit einem zweiten Anschluß 211b ist ein zweiter Ölweg 214, der sich zu der Hydraulikkupplung 213 erstreckt, und verbunden mit einem dritten Anschluß 211c ist ein dritter Ölweg 215, der sich zu einem Öltank erstreckt, der nicht veranschaulicht ist. An gewissen Mittelpunkten dieser zweiten und dritten Ölwege 214 und 215 sind Begrenzer 216 bzw. 217 vorgesehen. Der Durchgangsbereich des Begrenzers 216, der in dem zweiten Ölweg 214 vorgesehen ist, ist größer als der Durchgangsbereich des Begrenzers 217, der in dem dritten Ölweg 215 vorgesehen ist. Des weiteren ist ein Sammler 218 mit einem gewissen Mittelpunkt des zwei­ ten Ölweges 214 zwischen der Kupplung 233 und dem Begrenzer 216 verbunden.
Das Magnetventil 211, das elektrisch mit der Steuerungsvorrichtung 15 verbunden ist, wird auf der Basis eines Arbeitsverhältnisses bei einem vorbestimmten Zyklus, z. B. einem 50-Hz-Steuerzyklus, durch die Steue­ rungsvorrichtung 15 gesteuert. Während ein Magnet 211e des Magnetven­ tils 211 unerregt bleibt, wird ein Ventilkörper 211f durch eine Rückholfe­ der 211g gedrückt, um eine Kommunikation zwischen dem ersten An­ schluß 211a und dem zweiten Anschluß 211b zu verhindern und um eine Kommunikation zwischen dem zweiten Anschluß 211b und dem dritten Anschluß 211c zuzulassen. Im Gegensatz dazu hebt, während der Magnet 211e aktiviert bleibt, der Ventilkörper 211f gegen die Federkraft der Rückholfeder 211g an, um eine Kommunikation zwischen dem ersten Anschluß 211a und dem zweiten Anschluß 211b zuzulassen und um eine Kommunikation zwischen dem zweiten Anschluß 211b und dem dritten Anschluß 211c zu verhindern.
Elektrisch verbunden mit der Eingangsseite der Steuerungsvorrichtung 15 sind verschiedene Sensoren, wie z. B. ein Nt-Sensor 221, ein No-Sensor 22 und ein θt-Sensor 223. Der Nt-Sensor 221 ist ein Turbinendrehzahlsensor zum Erfassen der Drehzahl Nt der Turbine des Drehmomentwandlers 204 (d. h. der Eingangswelle der Getriebegangänderungseinrichtung 203). Der No-Sensor 222 (der dem zuvor erwähnten Fahrzeuggeschwindigkeits­ sesnsor 22 entspricht) ist ein Drehzahlsensor für das Übertragungsan­ triebsgetriebe zum Erfassen der Drehzahl No des Übertragungsantriebs­ getriebes, das nicht gezeigt ist. Die Steuerungsvorrichtung 15 berechnet die Fahrzeuggeschwindigkeit V (die der zuvor erwähnten Fahrzeugge­ schwindigkeit vx entspricht) gemäß der Drehzahl No. Der θt-Sensor 223 (der dem zuvor erwähnten Drosselöffnungsgradsensor 23 entspricht) ist ein Drosselventil-Öffnungsgradsensor zum Erfassen des Ventilöffnungs­ grades θt eines Drosselventils, das an einem gewissen Mittelpunkt eines Einlaßdurchganges (nicht dargestellt) des Motors 201 angeordnet ist.
Diese Sensoren 221 bis 223 liefern erfaßte Signale an die Steuerungssvorrichtung 15 zu vorbestimmten Intervallen.
Zur Steuerungsvorrichtung 15 werden des Weiteren der Straßenverkehrszustand und die Parameter (z. B. Straßenstaugrad r_jam, Stadtstraßengrad r_city, Autobahngrad r_high, Fahrbahn-Bergigkeitsgrad r_mount und Sportlichkeitsfahrt) zugeführt, die für den durch den Fahrer beabsichtigten Fahrzustand kennzeichnend sind, die gemäß dem zuvor beschriebenen Bestimmungsverfahren bererchnet weren.
Prozedur zum Verwirklichen einer Schaltänderung
Eine Prozedur zum Festlegen einer optimalen Befehlsschaltstufe gemäß den empfangenen Erfassungssignalen und Parametern und zum Ausführen einer Schaltänderung gemäß der Befehlsschaltstufe wird zuvor in dem Speicher der Steuerungsvorrichtung 15 gespeichert. Die Steuerungsvorrichtung 15 bewirkt, daß eine an der Seite angekoppelte Kupplung, z. b. die Kupplung 233, außer Eingriff gebracht wird und eine an der Seite freigegebene Kupplung, z. B. die Kupplung 234, in Eingriff gebracht wird, um dadurch die Schaltänderung in dem Automatikgetriebe 202 durch wiederholtes Ausführen der Schaltänderungsprozedur zu vorbestimmten Zeitintervallen auszuführen.
Nachfolgend wird die Prozedur zum Ausführen der Schaltänderung unter Bezug auf die Flußdiagramme beschrieben, die in den Fig. 41 und 42 gezeigt sind.
Als erstes berechnet in einem Schritt S60 die Steuerungsvorrichtung 15 die Fahrzeuggeschwindigkeit V aus der Ausgabe des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors (No-Sensor 22) und den Drosselöffnungsgrad θt aus der Ausgabe des Drosselöffnungsgradsensors (θt-Sensor 23). Dann liest in einem Schritt S62 die Steuerungsvorrichtung 15 den Straßenstaugrad r_jam,
den Stadtstraßengrad r_city, den Autobahngrad r_high und den Fahrbahn- Bergigkeitsgrad r_mount, welche die Fahrbahnzustandsparameter sind,
die gemäß dem zuvor erwähnten Abschätzverfahren berechnet werden. Als nächstes berechnet sie die Werte der ausgelesenen Eingabewerte in dem Bereich von "0 bis 100" in die Werte in dem Bereich von "0 bis 10" um. Die Steuerungsvorrichtung 15 liest auch die Sportlichkeit "drive", die der Fahrzustandsparameter ist, der von dem Bestimmungsverfahren berechnet wird, und wandelt die gelesenen Eingabewerte in den Bereich von "0 bis 100" in die Werte in dem Bereich von "0 bis 10" um.
Der Autobahngrad r_high wird nicht aus dem zuvor erwähnten Bestimmungsverfahren berechnet, es kann jedoch angenommen werden, daß er einen Wert annimmt, der entgegengesetzt von dem des Stadtstraßengrades r_city ist. Somit kann der Autobahngrad r_high als ein Wert definiert werden, der durch Subtrahieren des Wertes des Stadtstraßengrades r_city von "10" erhalten wird.
In einem Schritt S64 berechnet die Steuerungsvorrichtung 15 eine Straßenneigung RS gemäß dem Ausgabesignal von einem Neigungssensor, der an dem Fahrzeug montiert ist, oder gemäß einer Motorleistung und dem Leistungssignal von einem Beschleunigungssensor (nicht angezeigt). Die Steuerungsvorrichtung 15 bestimmt dann, ob der erhaltene Staustraßengrad r_jam eine Maximalwert MAX ist, z. B. "10" (Schritt S66). Wenn das Bestimmungsergebnis bejahend ist, bestimmt dann die Steuerungsvorrichtung, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit V kleiner als eine vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit V0 ist (z. B. 40 km/Stunde) (Schritt S68). Wenn das Bestimmungsergebnis bejahend ist, setzt die Steuerungsvorrichtung eine Schaltbefehlvariable SHIFT0 auf "2" (Schritt S70), und führt die Schaltänderung gemäß einem Schaltkennfeld zum Halten des zweiten Ganges aus.
Das Schaltkennfeld zum Halten des zweiten Ganges hat einen breiteren Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich, in dem der zweite Gang beibehalten wird, und zwar durch Bewegen eines Teils der 2-3 Hochschaltlinie in Richtung auf die Seite höherer Geschwindigkeit, wobei keine 2-1 Her­ unterschaltlinie vorgesehen ist. Demgemäß wird, wenn der Straßenver­ kehrszustand das Fahren auf einer verstopften Straße mit einer Fahr­ zeuggeschwindigkeit von 40 km/Stunde ist, das Gangänderungsgetriebe im zweiten Gang gemäß dem Schaltkennfeld zum Halten des zweiten Gan­ ges gehalten. In diesem Zustand, bei dem der zweite Gang gehalten wird, selbst wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit "0" wird und somit das Fahrzeug zeitweilig anhält, der Zustand des zweiten Ganges beibehalten. Deshalb wird, selbst wenn häufig Anhalten und Starten wiederholt wer­ den, ein sanfter Start gesichert, der frei von einem Gangänderungsstoß ist, und ein zuverlässiges Motorabbremsen kann zur Zeit der Verzöge­ rung durchgeführt werden.
Wenn andererseits das Bestimmungsergebnis in Schritt S66 negativ ist, dann wird ein Schaltmuster-Bewegungsmodus aufgestellt. Die Steuerungs­ vorrichtung 15 bestimmt, ob der Stadtstraßengrad r_city der Maximalwert MAX ist, z. B. "10" (Schritt S72). Wenn das Bestimmungsergebnis beja­ hend ist, führt dann die Steuerungsvorrichtung 15 einen Schritt S74 aus, der später diskutiert wird. Wenn das Bestimmungsergebnis des Schrittes S68 negativ ist, d. h. wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit 40 km/Stunde oder höher ist, selbst wenn die Fahrbahn als verstopft bestimmt wird, dann wird der Haltemodus für den zweiten Gang außer Eingriff gebracht und es wird in den Schaltmuster-Bewegungsmodus eingetreten. Die Steuerungsvorrichtung 15 bestimmt einen Schaltweg-Bewegungskoeffizienten KM aus der Beziehung der Sportlichkeit "drive" und der Fahrbahnneigung (RS) gemäß dem Kennzeichen für das Stadtgebiet, das in Fig. 44 gezeigt ist (Schritt S74). Der Bereich des Schaltweg-Bewegungskoeffizienten KM ist z. B. 0 bis 1,0.
Wenn das Bestimmungsergebnis in Schritt S72 negativ ist, dann bestimmt die Steuerungsvorrichtung 15, ob der Autobahngrad r_high der Maximalwert "10" ist (Schritt S76). Wenn das Bestimmungsergebnis bejahend ist, dann erhält die Steuerungsvorrichtung den Schaltweg-Bewegungskoeffizienten KM aus der Beziehung zwischen der Sportlichkeit "drive" und der Fahrbahnneigung RS gemäß dem in Fig. 45 gezeigten Autobahnkennfeld (Schritt S78).
Wenn das Bestimmungsergebnis in Schritt S76 negativ ist, dann erhält die Steuerungsvorrichtung 15 den Schaltweg-Bewegungskoeffizienten KM aus der Beziehung zwischen der Sportlichkeit "drive" und der Fahrbahnneigung RS gemäß dem in Fig. 46 gezeigten Kennfeld für eine bergige Straße (Schritt S80).
Der Schaltweg-Bewegungskoeffizient KM, der in den oben angeführten Schritten bestimmt wird, nimmt einen großen Wert an, wenn die Aufwärtsfahrbahnneigung RS groß ist und die Sportlichkeit "drive", welche kennzeichnend für den Zsutand des Fahrers ist, groß ist. Der Wert, der durch den Schaltweg- Bewegungskoeffizienten KM angenommen wird, erhöht sich in der Größenordnung der Autobahn, Stadtstraße und bergigen Straße, welche die Straßenverkehrszustände kennzeichnen.
Nach Schritt S74 wird der Schritt S78 oder der Schritt S80 ausgeführt, und die Steuerungsvorrichtung 15 verwirklicht eine Berechnungsroutine für eine Befehlsschaltstufe SHIFT0 in Schritt S82.
Routine zum Berechnen der Befehlsschaltstufe
Die Prozedur zum Verwirklichen der Berechnungsroutine für die Befehlsschaltstufe SHIFT0 wird nun gemäß dem Flußdiagramm von Fig. 42 unter Bezug auf die Fig. 47 und 48 beschrieben. Beim Erklären der Ausführprozedur ist die vorliegende Schaltstufe im zweiten Gang (Befehlsschaltstufe SHIFT0 = 2).
Zwei Typen von grundlegenden Schaltkennfeldern sind in dem Speicher der Steuerungsvorrichtung 15 gespeichert; eine Vielzahl von Hochschaltkennfeldern, die für die Hochschaltwege von 1-2, 2-3 bzw. 3-4 klassifiziert sind, und eine Vielzahl von Herunterschaltkennfeldern, die für die Herunterschaltwege von 4-3, 3-2 bzw. 2-1 klassifiziert sind. Jeder Schaltweg hat zwei Typen von grundlegenden Schaltmustern, nämlich ein mildes Muster zum Ausführen einer sanften Schaltänderung und ein sportliches Muster zum Ausführen einer agilen Schaltänderung. Fig. 47 zeigt nur den Hochschaltweg von 2-3, während Fig. 48 nur den Herunterschaltweg von 2-1 zeigt. Das gleiche trifft für die anderen Schaltwege zu, und deren Erklärung wird weggelassen.
In der Berechnungsroutine für die Befehlsschaltstufe werden Einschätzfahrzeuggeschwindigkeiten (NOU, NOD von dem Drosselöffnungsgrad θt und dem erhaltenen Schaltweg-Bewegungskoeffizienten KM erhalten, und die Befehlsschaltstufe SHIFT0 wird aus den bestimmten Fahrzeuggeschwindigkeiten bestimmt.
Als erstes bestimmt die Steuerungsvorrichtung 15 einen Fahrzeuggeschwin­ digkeitswert NOUS, der einem tatsächlichen Drosselöffnungsgrad θt' ent­ spricht, aus dem sportlichen Muster des Hochschaltweges, wie in Fig. 47 gezeigt (Schritt S84), und bestimmt einen Fahrzeuggeschwindigkeitswert NOUM, der dem tatsächlichen Drosselöffnungsgrad θt' entspricht, aus dem milden Muster des Hochschaltweges (Schritt S86). Des weiteren bestimmt sie die Hochschaltdrehzahl NOU durch Ersetzen des Schaltweg- Bewegungskoeffizienten KM, des Fahrzeuggeschwindigkeitswertes NOUS und des Fahrzeuggeschwindigkeitswertes NOUM für die nachfolgende Berechnungsformel, um dadurch die Hochschaltdrehzahl NOU zu erhalten (Schritt S88):
NOU = NOUM + KM.(NOUS - NOUM)
Der Schaltweg-Bewegungskoeffizient KM reicht von 0 bis 1,0; deshalb liegt die Hochschaltdrehzahl NOU, die aus dieser Berechnungsformel erhalten wird, zwischen dem Fahrzeuggeschwindigkeitswert NOUM und dem Fahrzeuggeschwindigkeitswert NOUS.
Wenn z. B. der Schaltweg-Bewegungskoeffizient KM "0" ist, wird der Hochschaltgang NOU bzw. die Hochschaltgeschwindigkeit bzw. die Hoch­ schaltdrehzahl gleich dem Fahrzeuggeschwindigkeitswert NOUM. Mit anderen Worten, der Hochschaltweg wird das milde Muster. Wenn der Schaltweg-Bewegungskoeffizient KM "1,0" ist, dann wird die Hochschaltge­ schwindigkeit NOU gleich dem Fahrzeuggeschwindigkeitswert NOUS. Mit anderen Worten, der Hochschaltweg wird das sportliche Muster. Wenn darüber hinaus der Schaltweg-Bewegungskoeffizient KM sich von 0 auf 1,0 ändert, ändert sich die Hochschaltgeschwindigkeit NOU zwischen dem Fahrzeuggeschwindigkeitswert NOUM und dem Fahrzeuggeschwindigkeitswert NOUS.
Nimmt man an, daß der Drosselöffnungsgrad θt willkürlich mit einem festen Schaltbewegungskoeffizienten KM geändert wird, wird eine ange­ nommene Hochschaltlinie erhalten, die durch eine gestrichelte Linie in Fig. 47 gekennzeichnet ist. Das bedeutet, daß die Hochschaltlinie gemäß dem Schaltweg-Bewegungskoeffizienten KM korrigiert wird. Wenn der Wert des Schaltweg-Bewegungskoeffizienten KM sich von 0 auf 1,0 ändert, bewegt sich die Hochschaltlinie nach rechts, wie es durch die unterbrochenen Linien gezeigt ist, von dem milden Muster zu dem sportlichen Muster in Fig. 49.
Die Steuerungsvorrichtung 15 bestimmt dann einen Fahrzeuggeschwindig­ keitswert NODS, der dem tatsächlichen Öffnungsgrad θt' entspricht, aus der Herunterschaltlinie des sportlichen Musters, das in Fig. 48 gezeigt ist (Schritt S90) und bestimmt den Fahrzeuggeschwindigkeitswert NOUDM, der dem tatsächlichen Öffnungsgrad θt' entspricht, aus dem Herunter­ schaltweg des milden Musters (Schritt S92). Des weiteren bestimmt sie die Herunterschaltgeschwindigkeit NOD durch Ersetzen des Schaltweg- Bewegungskoeffizienten KM, des Fahrzeuggeschwindigkeitswertes NODS und des Fahrzeuggeschwindigkeitswertes NODS für die nachfolgende Berechnungsformel, um die Herunterschaltgeschwindigkeit NOD zu erhal­ ten (Schritt S94):
NOD = NODM + KM.(NODS - NODM)
Der Schaltweg-Bewegungskoeffizient KM reicht von 0 bis 1,0; deshalb liegt die Herunterschaltgeschwindigkeit NOD, die aus dieser Berechnungs­ formel erhalten wird, zwischen dem Fahrzeuggeschwindigkeitswert NODM und dem Fahrzeuggeschwindigkeitswert NODS.
Wenn z. B. der Schaltweg-Bewegungskoeffizient KM "0" ist, wird die Herunterschaltgeschwindigkeit NOD gleich dem Fahrzeuggeschwindigkeits­ wert NODM. Mit anderen Worten, die Herunterschaltlinie wird das milde Muster. Wenn der Schaltweg-Bewegungskoeffizient KM "1,0" ist, dann wird die Herunterschaltgeschwindigkeit NOD gleich dem Fahrzeug­ geschwindigkeitswert NODS. Mit anderen Worten, die Herunterschaltlinie wird das sportliche Muster. Wenn darüber hinaus der Schaltweg-Bewe­ gungskoeffizient sich von 0 auf 1,0 ändert, ändert sich die Herunter­ schaltgeschwindigkeit NOD zwischen dem Fahrzeuggeschwindigkeitswert NODM und dem Fahrzeuggeschwindigkeitswert NODS.
Nimmt man an, daß der Drosselöffnungsgrad θt willkürlich mit einem festen Schaltbewegungskoeffizienten KM geändert wird, so wird eine angenommene Herunterschaltlinie erhalten, die durch eine gestrichelte Linie in Fig. 48 gekennzeichnet ist. Das bedeutet, daß die Herunter­ schaltlinie gemäß dem Schaltweg-Bewegungskoeffizienten KM korrigiert wird. Wenn der Wert des Schaltweg-Bewegungskoeffizienten KM sich von 0 auf 1,0 ändert, bewegt sich die Herunterschaltlinie nach rechts, wie es durch die unterbrochenen Linien gezeigt ist, von dem milden Muster zu dem sportlichen Muster in Fig. 50.
Dann bestimmt in einem Schritt S96 die Steuerungsvorrichtung 15, ob die tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit V, die von dem Fahrzeugge­ schwindigkeitssensor gelesen wird, größer ist als die Hochschaltgeschwin­ digkeit NOU, die in Schritt S88 bestimmt ist. Wenn das Bestimmungs­ ergebnis bejahend ist, dann addiert die Steuerungsvorrichtung "1" zu dem Wert der Befehlsschaltstufe SHIFT0 (Schritt S98). Im Ergebnis führt die Steuerungsvorrichtung 15 ein Hochschalten gemäß dem Wert der Befehls­ schaltstufe SHIFT0 aus. In dem Fall dieses Ausführungsbeispiels ändert sich die Befehlsschaltstufe SHIFT0 von 2 auf 3; deshalb wird das Hochschalten von 2-3 verwirklicht.
Wenn andererseits das Bestimmungsergebnis in Schritt S96 negativ ist, dann bestimmt die Steuerungsvorrichtung 15, ob die tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit V kleiner als die Herunterschaltgeschwindigkeit NOD ist, die in Schritt S94 bestimmt wird (Schritt S100). Wenn das Bestimmungsergebnis bejahend ist, dann subtrahiert die Steuerungsvorrichtung "1" von dem Wert der Befehlsschaltstufe SHIFT0 (Schritt S100). Wenn das Bestimmungsergebnis bejahend ist, dann subtrahiert die Steuerungsvorrichtung "1" von dem Wert der Befehlsschaltstufe SHIFT0 (Schritt S102). Im Ergebnis führt die Steuerungsvorrichtung 15 ein Herunterschalten aus. In dem Fall dieses Ausführungsbeispiels ändert sich die Befehlschaltstufe SHIFT0 von 2 auf 1; deshalb wird die Herunterschaltung von 2-1 verwirklicht.
Wenn das Bestimmungsergebnis in Schritt S100 negativ ist, wird die Routine zum Berechnen der Befehlsschaltstufe SHIFT0 beendet, wobei der Wert der Befehlsschaltstufe SHIFT0 ungeändert bleibt.
Wie oben erklärt, wird gemäß der Steuerungsvorrichtung für die Geschwindigkeitsänderung des Kraftfahrzeugautomatikgetriebes gemäß der vorliegenden Erfindung der Schaltweg-Bewegungskoeffizient KM gemäß den Straßenverkehrszuständen und dem Fahrzeugfahrzustand (Sportlichkeit "drive") bestimmt, welche durch das zuvor erwähnte Bestimmungsfahren und die Fahrbahnneigung RS erhalten wird, dann wird das Schaltkennfeld erhalten, in welchem die Hochschaltlinie und die Herunterschaltlinie bewegt werden (korrigiert) gemäß dem Schaltweg-Bewegungskoeffizienten KM. Auf der Basis des Schaltkennfeldes wird die Befehlsschaltstufe SHIFT0 bestimmt, um die Schaltänderung auszuführen. Das ermöglicht es, daß ein Schaltgefühl am besten für jeden Straßenverkehrszustand und jeden Fahrzeugfahrzustand geeignet ist.
Wenn z. B. eine starke Neigung einer bergigen Straße sportlich befahren wird, werden sowohl die Hochschaltlinie als auch die Herunterschaltlinie des Schaltkennfeldes zu dem sportlichen Muster bewegt, um agile Schalt­ änderungen bereitzustellen. Das Ergebnis ist ein sportliches Schalten. Wenn im Gegensatz dazu eine flache Autobahn gemächlich befahren wird, werden sowohl die Hochschaltlinie als auch die Herunterschaltlinie des Schaltkennfeldes zu dem milden Muster bewegt, um sanfte Schalt­ änderungen zu gewährleisten. Das Ergebnis ist ein gemächliches bzw. langsames Schalten.
Nachfolgend wird ein Steuerverfahren für eine Fahrzeuglaufcharakteristik gemäß einem neunten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Dieses Ausführungsbeispiel ist auf einen PKW angewandt, der mit einer Steuerungseinrichtung für die Motorleistung (Traktionssteuerungsvorrich­ tung) ausgestattet ist, als die Vorrichtung zum Steuern der Fahrzeuglauf­ charakteristik.
Bezugnehmend auf Fig. 51 ist an einem gewissen Mittelpunkt einer Einlaßleitung 301, die mit der Brennkammer (nicht gezeigt) des Fahr­ zeugmotors verbunden ist, ein Drosselkörper 304 vorgesehen, der darin ein Drosselventil 303 aufnimmt, welches den Öffnungsgrad (effektive Querschnittsfläche) des Einlaßdurchganges 302 ändert, der durch die Einlaßleitung 301 gebildet ist, um dadurch die Menge an Einlaßluft zu regeln, die in die Brennkammer eingeführt wird.
Das Drosselventil 303 hat eine Drosselwelle, die daran drehbar an dem Drosselkörper 304 gelagert ist, so daß die Drosselwelle gemäß der Größe des Drückens eines Gaspedals 305 gedreht wird. Die Rotation der Drosselwelle dreht das Drosselventil 303 in der Öffnungsrichtung. Das Motorantriebsmoment erhöht sich gemäß dem Öffnungsgrad des Drosselventils 303.
Das Drosselventil 303 wird auch durch eine Betätigungseinrichtung 306 betrieben, die in dem Drosselkörper 304 zusätzlich zum Betrieb des Gaspedals 305 vorgesehen ist. Das Drosselventil 303 öffnet sich jedoch nicht, wenn nicht das Gaspedal 305 heruntergedrückt wird. Speziell ausgedrückt, entspricht der Öffnungsgrad des Drosselventils 303 Eins-zu-Eins der Größe der Betätigung des Gaspedals 305, wenn die Bestätigungseinrichtung 306 nicht in Betrieb ist. Wenn die Betätigungseinrichtung 306 nicht in Betrieb ist. Wenn die Betätigungseinrichtung 306 betrieben wird, ist das Drosselventil 303 geschlossen, unabhängig von der Größe des Drückens des Gaspedals 305, was einen Zustand produziert, in welchem das Motorantriebsmoment zwangsläufig reduziert wird. Das Antriebsmoment des Motors kann wie gewünscht eingestellt werden durch Regeln des Betriebes der Betätigungseinrichtung 306 in der oben beschriebenen Art, wodurch der Öffnungsgrad des Drosselventils 303 geändert wird, unabhängig von der Größe des Herunterdrückens des Gaspedals 305.
Der Betrieb der Betätigungseinrichtung 306 wird durch die Steuerungsvorrichtung 15 gesteuert. Die Steuerungsvorrichtung 15 steuert den Betrieb der Betätigungseinrichtung 306 gemäß dem Ausgabesignal, das sie von einer Drehmomentberechnungseinheit (hier nachfolgend als TCL bezeichnet) 307 empfangen hat, welche ein Soll-Antriebsdrehmoment des Motors berechnet. Im tatsächlichen Gebrauch führt die Steuerungsvorrichtung 15 eine Arbeitssteuerung über den Drehmomentsteuerungs-Magnetventil (nicht gezeigt) aus, welches den Betrieb der Betätigungseinrichtung 306 steuert. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird, wenn die seitliche Beschleunigung, die bei einer Kurvenfahrt des Fahrzeuges auftritt, einen vorbestimmten Wert übersteigt, das Motorantriebsmoment verringert, um zu verhindern, daß das Fahrzeug von dem Kurvenweg abweicht. Das Soll-Antriebsdreh­ moment des Motors zum Ausführen der Steuerung wird durch die TCL 307 berechnet, und das Motorantriebsmoment wird nach Notwendigkeit verringert.
Nachfolgend wird der Prozeß erklärt, der durch die TCL 307 angenom­ men wird, um das Soll-Antriebsdrehmoment zu berechnen, wobei auf das Blockdiagramm von Fig. 52 Bezug genommen wird.
Die TCL 307 ist mit einer Berechnungseinheit 308 für eine seitliche Soll- Beschleunigung zum Berechnen der seitlichen Soll-Beschleunigung ausge­ stattet. Die Berechnungseinheit 308 für die seitliche Soll-Beschleunigung empfängt die Fahrzeuggeschwindigkeit V von dem Fahrzeuggeschwindig­ keitssensor 26 und den Lenkwinkel der Vorderräder von dem Lenkwin­ kelsensor als die Parameter und berechnet eine seitliche Soll-Beschleuni­ gung GY0 aus der nachfolgend angegebenen Formel gemäß den empfan­ genen Parametern. Die berechnete seitliche Soll-Beschleunigung GY0 wird an eine Berechnungseinheit 309 für eine Längs-Soll-Beschleunigung zugeführt.
GYO = δ/(ω(A + (1/V2)))
wobei ω den Radstand des Fahrzeuges kennzeichnet, und A ist ein Stabilitätsfaktor des Fahrzeuges, der von der Konfiguration der Aufhän­ gungseinheit, den Charakteristiken der Reifen, den Straßenoberflächenzu­ ständen o. ä. abhängt.
Die Berechnungseinheit 309 für die Längs-Soll-Beschleunigung setzt die Längsbeschleunigung des Fahrzeuges, d. h. eine Längs-Soll-Beschleunigung Gxo, welche das Fahrzeug von extremen Untersteuern schützt, gemäß der seitlichen Soll-Beschleunigung GYO. Genauer ausgedrückt liest die Berechnungseinheit 309 für die Längs-Soll-Beschleunigung die Längs-Soll- Beschleunigung Gxo aus dem Kennfeld von Fig. 53, das zuvor in der TCL 307 gespeichert wurde, gemäß der Fahrzeuggeschwindigkeit V und der empfangenen seitlichen Soll-Beschleunigung GYO und gibt die Längs-Soll- Beschleunigung Gxo an eine Korrektureinheit 310 aus.
Die Korrektureinheit 301, die einen Korrekturgrößenparameter für eine Fahrbahnneigung aus einer Berechnungseinheit 311 für die Korrekturgröße der Fahrbahnneigung erhält, korrigiert die Längs-Soll-Beschleunigung Gxo gemäß dem gerade erwähnten Parameter und gibt das Ergebnis an eine Drehmomentumwandlungseinheit 312 aus. Die Berechnungseinheit 311 für die Korrekturgröße für die Fahrbahnneigung berechnet den Korrekturgrößenparameter der Fahrbahnneigung gemäß der Fahrzeuggeschwindigkeit V und den Fahrbahnneigungsdaten. Somit empfängt die Drehmomentumwandlungseinheit 312 die Längs-Soll-Beschleunigung Gxo, die mit der Fahrzeuggeschwindigkeit und der berücksichtigten Fahrbahnneigung korrigiert worden ist.
Die Drehmomentumwandlungseinheit 312 berechnet zuerst ein Bezugsantriebsdrehmoment TB aus der nachfolgenden Formel gemäß der empfangenen Längs-Soll-Beschleunigung Gxo:
TB = (Gxo.Wb.r*TL)/(pm.pd.pT)
wobei TL ein Fahrbahnlastdrehmoment ist, welches der Widerstand der Fahrbahnoberfläche ist, die als eine Funktion der seitlichen Beschleuni­ gung GL des Fahrzeuges bestimmt wird und die aus dem Kennfeld von Fig. 55 erhalten wird. Das Symbol Wb ist ein Fahrzeuggewicht, r ist ein Radradius, ρm ist ein Drehzahländerungsverhältnis in dem Getriebe, ρd ist ein Endreduktionsverhältnis und ρT ist ein Drehmomentumwandlungs­ verhältnis.
Die Drehmomentumwandlungseinheit 312 berechnet ein Soll-Antriebs­ drehmoment Toc aus der nachfolgend angegebenen Formel gemäß dem Bezugsantriebsdrehmoment TB.
Toc = α.TB + (1 - α)Td
wobei Td ein benötigtes Antriebsdrehmoment kennzeichnet. Das Antriebs­ drehmoment Td, das von dem Fahrer benötigt wird, wird aus dem Kennfeld von Fig. 55 bestimmt, das in der TCL gespeichert ist, gemäß einer Motordrehzahl NE, die durch einen Kurbelwinkelsensor erfaßt wird, und einen Gaspedalöffnungsgrad θA bzw. einen Beschleunigeröffnungs­ grad, der durch einen Gaspedalöffnungsgradsensor erfaßt wird. Das Symbol α kennzeichnet einen Gewichtskoeffizienten, der empirisch durch Kurvenfahren des Fahrzeuges während des Fahrens bestimmt wird; er wird auf einen Wert von z. B. etwa 0,6 für eine Fahrbahn mit einem hohen µ gesetzt.
Wenn eine Erhöhung oder Verringerung des Soll-Antriebsdrehmomentes Toc des Motors, welches bei Intervallen von vorbestimmten Zyklen gesetzt wird, extrem groß ist, bewirkt dann die Beschleunigung oder Verzögerung des Fahrzeuges einen Stoß, was zu einem verschlechterten Fahrkomfort führt. Deshalb ist es notwendig, das Erhöhen oder Ver­ ringern des Soll-Antriebsdrehmomentes Toc zu beschränken, wenn die Erhöhung oder Verringerung des Soll-Antriebsdrehmomentes Toc des Motors so groß wird, daß es den Fahrkomfort des Fahrzeuges verschlech­ tert.
Das Soll-Antriebsdrehmoment Toc, das wie oben beschrieben bestimmt wurde, wird an eine Kappungseinheit 313 für die Drehmomentvariation ausgegeben, um so die Erhöhung oder Verringerung des Soll-Antriebs­ drehmomentes zu beschränken.
Wenn der Absolutwert |ΔT| der Differenz zwischen einem Soll-Antriebs­ drehmoment Toc(n), der in dem vorliegenden Zyklus berechnet wurde, und einem Soll-Antriebsdrehmoment Toc(n - 1), das in dem nachfolgenden Zyklus berechnet wurde, kleiner ist als eine vorbestimmte Kappungsgröße Tk, dann wird in der Kappungseinheit 313 für die Drehmomentvariation das Soll-Antriebsdrehmoment Toc(n), das zu diesem Zeitpunkt berechnet wurde, so angenommen wie es ist. Wenn ein Wert T, der durch Sub­ trahieren des Soll-Antriebsdrehmomentes Toc(n - 1) erhalten wird, welcher zuvor berechnet wurde, von dem Soll-Antriebsdrehmoment Toc(n), wel­ cher zu diesem Zeitpunkt berechnet worden ist, kleiner als eine erste negative Kappungsgröße Tk ist, d. h. wenn es notwendig ist, das Soll- Antriebsdrehmoment Toc schnell zu verringern, dann wird das Soll-An­ triebsdrehmoment Toc, das zu diesem Zeitpunkt berechnet wurde, gemäß der nachfolgenden Formel gesetzt:
Toc(n) = Toc(n - 1) - Tk
Mit anderen Worten, die Verringerung bezüglich des Soll-Antriebsdreh­ momentes Toc(n), das zuvor berechnet wurde, wird durch die zuvor erwähnte Kappungsgröße Tk beschränkt, um einen Verzögerungsstoß auszugleichen, der durch die Verringerung des Motorantriebsdrehmomen­ tes bewirkt wird.
Wenn im Gegensatz dazu der Wert T durch Subtrahieren des Soll- Antriebsdrehmomentes Toc(n - 1), welches zuvor berechnet wurde, von dem Soll-Antriebsdrehmoment Toc(n), welches zu diesem Zeitpunkt berechnet wurde, die Kappungsgröße Tk oder größer ist, d. h. wenn es notwendig ist, das Soll-Antriebsdrehmoment Toc schnell zu erhöhen, dann wird die Kappungsgröße Tk zu dem Soll-Antriebsdrehmoment Toc(n - 1) addiert, so daß das Soll-Antriebsdrehmoment Toc(n) für diesen Zeitpunkt aus der nachfolgenden Formel bestimmt wird:
Toc(n) = Toc(n - 1) + Tk
Wenn der Wert T, der durch Subtrahieren des Soll-Antriebsdrehmomen­ tes Toc(n - 1), der zuvor berechnet wurde, von dem Soll-Antriebsdrehmo­ ment Toc(n), der zu diesem Zeitpunkt berechnet wurde, die Kappungs­ größe Tk übersteigt, dann wird somit die Erhöhung bezüglich des zuvor berechneten Soll-Antriebsdrehmomentes Toc(n - 1) durch die Kappungs­ größe Tk beschränkt, um einen Beschleunigungsstoß zu minimieren, der durch eine Erhöhung des Motorantriebsdrehmomentes bewirkt wird. Das ermöglicht es, eine Beschleunigungscharakteristik zu erhalten, die besser als eine konventionelle ist, und zwar zu der Zeit, wenn der Fahrer das Gaspedal herunterdrückt.
Die Kappungseinheit 313 für die Drehmomentvariation empfängt die Kappungsgröße von der Berechnungseinheit 314 für die Kappungsgröße. Diese Einheit 314 berechnet die Kappungsgröße Tk aus dem in Fig. 56 gekennzeichneten Kennfeld, das in der TCL 307 zuvor gespeichert ist, gemäß der Sportlichkeit "drive", die der Fahrzustand ist, der durch das zuvor erwähnte Bestimmungsverfahren bestimmt wurde. Die berechnete Kappungsgröße Tk wird and die Kappungseinheit 313 für die Drehmomentvariation ausgegeben.
Somit wird in der Kappungseinheit 313 für die Drehmomentvariation das Soll- Antriebsdrehmoment Toc gemäß der Kappungsgröße Tk beschränkt, die gemäß der Sportlichkeit "drive" des Fahrers berechnet wird. Das Soll- Antriebsdrehmoment Toc, das in der Kappungseinheit 313 für die Drehmomentvariation korrigiert wird, wird an eine Steuereinheit 315 für den Drosselöffnungsgrad in der Steuerungsvorrichtung 15 ausgegeben. Die Steuereinheit 315 steuert den Betrieb der zuvor erwähnten Betätigungseinrichtung 306 gemäß dem Soll-Antriebsdrehmoment Toc.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel kann die Motorleistungssteuerung, die an die Sportlichkeit angepaßt ist, erzielt werden, wodurch ein sportliches Kurvenverfahren des Fahrzeuges ermöglicht wird.
Ein Steuerverfahren für die Fahrzeuglaufcharakteristik gemäß einem zehnten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nun beschrieben.
Dieses Ausführungsbeispiel ist auf einen PKW angewendet, der mit einer Aufhängungseinheit ausgestattet ist, welche zu einer variablen Steuerung der Dämpfungskraft in der Lage ist und welche als eine Vorrichtung zum variablen Steuern der Fahrzeuglaufcharakteristik dient.
Fig. 57 zeigt eine Fahrzeugaufhängungseinheit. Die Luftaufhängungen für die Vorderräder und die Hinterräder sind durch die Bezugsziffern FS1, FS2, RS1 und RS2 bezeichnet. Alle Luftaufhängungen weisen etwa dieselbe Struktur auf; deshalb zeigt die Zeichnung speziell die Struktur nur einer Luftaufhängung RS1 des rechten Hinterrades.
Da die Luftaufhängungen im allgemeinen bekannt sind, wird nur eine kurze Erklärung zu deren Struktur gegeben. Die Luftaufhängung RS1 ist mit einem Stoßdämpfer 401 des Stützstrebentyps versehen, welcher einen Zylinder 402, einen Kolben 403, eine Kolbenstange 404 und ein Dämp­ fungskraft-Schaltventil 405 aufweist. Der Steuerbetrieb des Dämpfungs­ kraft-Schaltventils 405 wird durch eine Dämpfungskraft-Schaltbetätigungs­ einrichtung 405h ausgeführt. Durch diesen steuernden Betrieb wird die Querschnittsfläche des Ventildurchganges, der eine erste Dämpfungskam­ mer 406a und eine zweite Dämpfungskammer 406b verbindet, geändert, wodurch die Dämpfungskraft in Schritten geändert wird. In dem Fall dieses Ausführungsbeispiels weist der Stoßdämpfer 401 drei Niveaus einer Dämpfungskraft auf, nämlich weich, mittel und hart. Der Antrieb der Dämpfungskraft-Schaltbvetätigungseinrichtung 405a wird durch die Steue­ rungsvorrichtung 15 gesteuert. In Fig. 57 bezeichnen Bezugsziffern 409a und 409b Federsitze, und Bezugsziffer 410 bezeichnet eine Schraubenfe­ der.
In Verbindung mit der Auswahl der Dämpfungskraft weist die Steue­ rungsvorrichtung 15 zwei Moden auf, nämlich einen Automodus und einen Sportmodus. Wenn die Steuerungsvorrichtung 15 in dem Automo­ dus ist, kann die Dämpfungskraft des Stoßdämpfers 401 in geeigneter Weise in den obenerwähnten drei Schritten geändert werden. Wenn die Steuerungsvorrichtung 15 in dem Sportmodus ist, wird die Dämpfungskraft des Stoßdämpfers 401 auf "hart" gesetzt. Diese Moden können durch einen Umschaltschalter ausgewählt werden, sie können jedoch so ausgelegt sein, daß sie gemäß der Information ausgewählt werden können, die durch die zuvor erwähnte Bestimmungseinrichtung zugeführt wird, wie es später diskutiert wird.
Die Laufaufhängung RS1 ist mit einer Luftfederkammer 407 an dem oberen Teil des Stoßdämpfers 401 ausgestattet, dessen einer Teil durch Faltenbälge 408 definiert ist. Die Luftfederkammer 407 kann wahlweise mit einer pneumatischen Quellenseite oder mit einer atmosphärischen Seite durch einen inneren Durchgang 404a der Kolbenstange 404 verbunden sein; deshalb kann die Federkonstante durch Zuführen oder Ausgeben der Luft im Innern geändert werden.
Um es genau auszudrücken, kann die Luft in dem Hochdruckbehälter 415a, die ein Teil der pneumatischen Quelle ist, zu der Luftfederkammer 407 über ein Strömungssteuerventil 419, ein Hinterradluftzufuhr-Magnetventil 424, ein Rückschlagventil 425 und ein Magnetventil 427 für ein rechtes Hinterrad zugeführt werden. Die Luft kann auch zu der Luftfederkammer der Luftaufhängungen FS1 und FS2 der rechten und linken Vorderräder durch das Strömungssteuerventil 419 über ein Luftzufuhrmagnetventil 420 an der Vorderradseite, ein Rückschlagventil 421 und Magnetventile 423 und 422 zugeführt werden.
Es gibt zwei Routen zum Ausgeben von Luft von der Luftaufhängungen RS1 und RS2 der rechten und linken Hinterräder; eine Route führt die ausgegebene Luft von den Luftaufhängungen RS1 und RS2 von den rechten und linken Hinterrädern zu einem Niederdruckbehälter 415b über entsprechende Hinterrad-Magnetventile 427 und 426, ein gemeinsames Hinterrad-Ausstoßventil 431 und ein verbleibendes Druckventil 432; die andere Route gibt die ausgegebene Luft an die Atmosphäre frei durch das Hinterrad-Ausstoßventil 431 über einen Trockner 413 an ein Aus­ stoßventil 430 und einen Luftreiniger 412. In ähnlicher Weise gibt es zwei Routen für die Luft, die aus den Luftaufhängungen FS1 und FS2 der rechten und linken Vorderräder ausgegeben wird; eine Route führt die ausgegebene Luft von den Luftaufhängungen FS1 und FS2 der rechten und linken Vorderräder zu dem Niederdruckbehälter 415b über entsprechende Vorderrad-Magnetventile 423 und 422, ein gemeinsames Vorderrad-Ausstoßventil 428 und ein verbleibendes Druckventil 429 zurück; die andere Route gibt die ausgestoßene Luft an die Atmosphäre durch das Vorderrad-Ausstoßventil 428 über den Trockner 413, das Ausstoßventil 430 und den Lufttrockner 412 frei.
In Fig. 57 bezeichnet die Bezugsziffer 445 ein Kompressorrelais zum Antreiben eines Kompressors 411. Bezugsziffer 446 bezeichnet einen Druckschalter, der so angepaßt ist, daß er EIN-geschaltet werden kann, wenn der Druck des Hochdruckbehälters 415a sich auf einen vorbestimm­ ten Wert oder darunter verringert. Die Ausgabesignale von dem Kom­ pressorrelais 445 und dem Druckschalter 446 werden der Steuerungsvor­ richtung 15 zugeführt, die den Antrieb des Kompressors 411 gemäß dieser Ausgabesignale steuert. Spezieller ausgedrückt betätigt, wenn der Druckschalter 446 EIN-geschaltet ist, die Steuerungsvorrichtung 15 den Kompressor 411, um komprimierte Luft dem Hochdruckbehälter 415a über den Trockner 413 zuzuführen. Somit wird der Druck des Hoch­ druckbehälters 415a auf einem vorbestimmten Wert oder darüber gehal­ ten. Der Druck des Niederdruckbehälters 415b wird auch durch einen Druckschalter 418 überwacht. Wenn der Druck des Niederdruckbehälters 415b einen vorbestimmten Wert übersteigt, was bewirkt, daß der Druckschalter 418 EIN-geschaltet wird, wird ein Kompressor 416 durch ein Kompressorrelais 417 betätigt.
In Fig. 57 sind die Routen zum Zuführen der komprimierten Luft von dem Hochdruckbehälter 415a zu den Luftaufhängungen durch durch­ gezogene Linienpfeile gekennzeichnet, während die Routen für das Ausgeben der Luft von den Luftaufhängungen durch gestrichelte Linien­ pfeile gekennzeichnet sind.
Zu der Steuerungsvorrichtung 15 sind verschiedene Sensoren zusätzlich zu den zuvor erwähnten Druckschaltern und Kompressorrelais verbunden. Derartige Sensoren weisen einen Anzeiger 440 zum Anzeigen eines Öldruckes, einen Lenkradwinkelsensor 441 zum Erfassen des Lenkradwin­ kels des Lenkrades 4, einen Drosselöffnungsgradsensor 444 zum Erfassen des Öffnungsgrades des Motordrosselventils, d. h. des Öffnungsgrades der Drossel, einen Motorgeschwindigkeitssensor 438, der in einen Geschwin­ digkeitsmesser zum Erfassen der Fahrzeuggeschwindigkeit eingebaut ist, einen Seitenbeschleunigungssensor 439, z. B. eines Differenzübertragertyps zum Erfassen der seitlichen Beschleunigung, die auf den Fahrzeugkörper angelegt wird, und einen Motordrehzahlsensor 447 zum Erfassen der Motordrehzahl auf.
Die Steuerungsvorrichtung 15 hat Funktionen zum Ändern der zuvor erwähnten Dämpfungskraft der Luftaufhängungen und der Federkonstan­ ten der Luftfedern, um eine Steuerung zu bewirken, mittels der ein Rollen des Fahrzeugkörpers, das verursacht wird, wenn das Fahrzeug um die Kurve fährt, minimiert wird, und zwar in Reaktion auf die Signale, die von den zuvor erwähnten Sensoren empfangen werden. Für eine Standardfahrbahnoberfläche, d. h. eine flache Fahrbahnoberfläche, werden die Dämpfungskräfte der Luftaufhängungen auf "weich" gestellt, und die Federkonstante der Luftfedern wird auf einen vorbestimmten Wert festgelegt.
Die Steuerungsvorrichtung 15, die die Informationen über die Straßenverkehrszustände und die Fahrzustände erhält, die durch das zuvor beschriebene Bestimmungsverfahren bestimmt werden, bewirkt ein Umschalten zwischen dem Automodus und dem Sportmodus gemäß den erhaltenen Informationen.
Das in Tabelle 10 gezeigte Kennfeld der Charakteristiken wird in dem Speicher der Steuerungsvorrichtung 15 zuvor gespeichert. Die Steuerungsvorrichtung 15 wählt den Modus gemäß diesem Kennfeld aus.
Aus dem Stadtstraßengrad, dem Staustraßengrad und dem Fahrbahn- Bergigkeitsgrad (0 bis 100%), welche als die Straßenverkehrszustände gemäß dem zuvor erwähnten Bestimmungsverfahren berechnet wurden, und den Autobahngraden, die durch Subtrahieren des Stadtstraßengrades von "100" erhalten werden, wird derjenige, der den größten Wert hat, als ein optimaler Straßenverkehrszustand ausgewählt. Die Sportlichkeit, die kennzeichnend für den Fahrzustand ist, wird in drei Niveaus unterteilt, nämlich gemächlich, durchschnittlich und sportlich.
Tabelle 10
Wenn der Fahrzustand sportlich ist, setzt die Steuerungsvorrichtung 15 den Modus auf den Sportmodus. Die Steuerungsvorrichtung 15 setzt den Modus auf den Sportmodus auch, wenn der Fahrzustand durchschnittlich ist und der Straßenverkehrszustand die bergige Straße ist. In anderen Fällen setzt die Steuerungsvorrichtung 15 den Modus auf den Automodus.
Gemäß der oben beschriebenen Aufhängungseinheit kann die Dämpfungskraft der Luftaufhängungen auf ein optimales Niveau gemäß dem Straßenverkehrszustand und dem Zustand des Fahrers gesetzt werden, wodurch ein guter Fahrkomfort während der gesamten Fahrt realisiert wird.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehenden Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern kann in verschiedenen Arten modifiziert werden.
Z. B. werden in den Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Abschätzverfahren die Fahrzeuggeschwindigkeit, der Öffnungsgrad der Drosselklappe und die Längsbeschleunigung und die Seitenbeschleunigung als die Parameter verwendet, für die eine Erfassung der Frequenzverteilungen (Frequenzanalysen) ausgeführt werden soll, und die Mittelwerte und Varianzen der Frequenzverteilungen werden als die Parameter verwendet, die in das neuronale Netzwerk eingegeben werden sollen. Es ist jedoch nicht wesentlich, alle diese Parameter zum Ausführen des Abschätzverfahrens der vorliegenden Erfindung zu verwenden. Andere Parameter können verwendet werden.
Bei den Ausführungsbeispielen werden die Parameter, die kennzeichnend für den Straßenverkehrszustand sind, unter Verwendung der Fuzzy-Logik bestimtm, das ist jedoch nicht zwingend.
In den auf das Steuerverfahren für die Fahrzeuglaufcharakteristik bezogenen Ausführungsbeispielen wird die gewichtete Gesamtsumme der Parameter, welche Parameter der Steuerungsvorrichtung 15 zugeführt werden, die als das neuronale Netzwerk dient, als die Ausgabeparameter aus dem neuronalen Netzwerk bestimmt, so daß die neuronale Netzwerkfunktion durch die Steuerungsvorrichtung 15 leicht bewerkstelligt werden kann. Die Ausgabeparameter können jedoch auch in alternativer Weise bestimmt werden, indem die gewichtete Gesamtsumme der Eingabeparameter einer nichtlinearen Konversion in dem neuronalen Netzwerk ausgesetzt werden.
Des Weiteren kann die Steuerungsvorrichtung 15 in jeder Steuervorrichtung vorgesehen sein.
Darüber hinaus sind in den Ausführungsbeispielen Erklärungen für Fälle angegeben worden, bei denen die Fahrzeuglaufcharakteristik gesteuert wird durch Einstellen der Betriebscharakteristik der Vierrad-Lenkeinheit (Hinterrad- Lenkeinheit), der Servoeinheit, des Automatikgetriebes, der Traktionssteuerungsvorrichtung oder dessen Aufhängungs- bzw. Suspensionseinheit. Die vorliegende Erfindung kann jedoch auch auf ein Fahrzeug angewendet werden, das mit verschiedenen Vorrichtungen ausgestattet ist, die die Fahrzeuglaufcharakteristik variabel einstellen können, die verschieden von den oben genannten Vorrichtungen sind.
Fig. 1
Fahrzeuggeschwindigkeit
Lenkwinkel
Fahrzeitverhältnis
Durchschnittsgeschwindigkeit
Durchschnittliche Seitenbeschleunigung
Fuzzy-Logik
Adaption
Daten
Adaption
Daten
Straßenverkehrszustand
Stadtgebietsgrad
Straßenstaugrad
Fahrbahn-Bergigkeitsgrad
Fig. 2
Gaspedal-Betätigung
Fahrzeuggeschwindigkeit
Lenkwinkel
Längsbeschleunigung
Seitenbeschleunigung
Frequenzanalyse
Fahrzeuggeschwindigkeit, Längsbeschleunigung, Seitenbeschleunigung
Gaspedal-Niederdrückung
Frequenz
Daten
Straßenverkehrszustand
Neuronales Netzwerk
Fahrerverhalten
Sportlichkeit
Fig. 3
Steuerungsvorrichtung
Fahrzeuggeschwindigkeitssensor
Lenkradwinkelsensor
Drosselöffnungsgradsensor
Fig. 7
Adaption
Fahrzeitverhältnis (%)
Fig. 8
Adaption
Durchschnittsgeschwindigkeit (km/h)
Fig. 9
Adaption
Fahrzeitverhältnis (%)
Fig. 10
Adaption
Durchschnittsgeschwindigkeit (km/h)
Fig. 11
Fahrbahn-Bergigkeitsgrad
Durchschnittliche Seitenbeschleunigung (G)
Fig. 14
Wichtung
Gesamtsumme
Übertragung
Fig. 15
Eingabe
Ausgabe
Fig. 17
Fahrzeuggeschwindigkeit
Fahrzeitverhältnis
Durchschnittsgeschwindigkeit
Längsbeschleunigung
Frequenzanalyse
Fahrzeuggeschwindigkeit, Längsbeschleunigung
Gaspedal-Betätigung
Frequenz
Daten
Fuzzy-Logik
Adaption
Daten
Neuronales Netzwerk (8 Eingaben)
Straßenverkehrszustand
Stadtgebietsgrad
Straßenstaugrad
Fahrerverhalten
Sportlichkeit
Fig. 18
60
Gierratensensor
15
Steuerungsvorrichtung
8
Motor
Meßgerät
26
Fahrzeuggeschwindigkeitssensor
Fig. 19
Meßgerät
30
Eingabeeinheit
31
A/D-Wandler
32
Modusbestimmungseinheit
33
Bestimmungseinheit für den Fahrbahnoberflächenwert µ
34
Steuerungseinheit für den Lenkventilbetrieb
35
Ausgabeeinheit
Fig. 20
Druck PR
Druck PL
Lenkradwinkel θH

Fahrzeuggeschwindigkeit V
20
Berechnungseinheit für den Fahrbahnoberflächenwert µ
21
Phasenkompensationsfilter
23
µ-Variationsbegrenzungseinheit
24
Stabilisierender Filter
Fig. 21
42
Filter
40
θ'H-Berechnungseinheit
41
K1-Berechnungseinheit
45
K2-Berechnungseinheit
47
Differentialberechnungseinheit
43
K1-Berechnungseinheit
46
K2-Berechnungseinheit
49
Begrenzungseinheit
Fig. 22
50
K4-Berechnungseinheit
51
K4-Korrektureinheit
52
τ-Berechnungseinheit
Fig. 23
Pseudo-Lenkradwinkel
Lenkradwinkel
Fig. 24
In-Phase-Koeffizient K1
Niedriges µ; Hohes µ
Fahrzeuggeschwindigkeit V (km/h)
Fig. 25
Fahrbahnoberflächenwert µ
Fig. 26
Gierratenanstieg
Hohes µ
Niedriges µ
Fahrzeuggeschwindigkeit V (km/h)
Fig. 27
Zeitkonstante τ erster Verzögerungsordnung (s)
Fahrzeuggeschwindigkeit V (km/h)
Fig. 28
In-Phase-Lenkgröße
Sportliches Fahren
Grundcharakteristik
Fahrzeuggeschwindigkeit
Fig. 29
Antiphase-Lenkgröße
Sportliches Fahren
Grundcharakteristik
Fahrzeuggeschwindigkeit
Fig. 30
Gierratenphasenverzögerung
Groß
Sportliches Auto
Luxusauto
Gierratenanstieg
Niedrig
Fig. 31
In-Phase-Koeffizient K1
Erhöhung; Verringerung
Fahrzeuggeschwindigkeit (km/h)
Fig. 32
Antiphase-Koeffizient K2
Erhöhung
Verringerung

Fahrzeuggeschwindigkeit (km/h)
Fig. 33
Stadtgebietsgrad r_city, etc.
Sportlichkeit "drive"
26
Fahrzeuggeschwindigkeitssensor
15
Steuerungsvorrichtung
8
Motor
Fig. 34
Strom-Sollwert (A)
Stadtgebietsgrad: Niedrig
Sportlichkeit: Niedrig
Fahrzeuggeschwindigkeit (km/h)
Fig. 35
Strom-Soll Wert (A)
Stadtgebietsgrad: Hoch
Stadtgebietsgrad: Niedrig
Fahrzeuggeschwindigkeit (km/h)
Fig. 36
Strom-Soll-Wert (A)
Sportlichkeit: Niedrig
Sportlichkeit: Hoch
Fahrzeuggeschwindigkeit (km/h)
Fig. 37
15
Steuerungsvorrichtung
201
Motor
221
Nt-Sensor
222
No-Sensor
223
θt-Sensor
Fig. 39
Zum Magnetventil
211
Fig. 40
15
Steuerungsvorrichtung
Leitungsdruck
Fig. 41
S60 Berechne V und θt
S62 Lies
r_jam = 0-10
r_city = 0-10
r_high = 0-10
r_mount = 0-10
drive = 0-10
S64 Berechne RS
S74 Bestimme KM aus Kennfeld für Stadtstraße
S78 Bestimme KM aus Kennfeld für Autobahn
S80 Bestimme KM aus Kennfeld für bergige Straße
S82 Bestimme SHIFT0
Fig. 42
Berechnungsroutine für SHIFT0
Fig. 43
Drosselöffnung (%)
Fahrzeuggeschwindigkeit (V)
Fig. 44
Nach oben
Neigung RS
Flach
Niedrig; Hoch
Sportlichkeit "drive"
Fig. 45
Nach oben
Neigung RS
Flach
Niedrig; Hoch
Sportlichkeit "drive"
Fig. 46
Nach oben
Neigung RS
Flach
Niedrig; Hoch
Sportlichkeit "drive"
Fig. 47
Drosselöffnung θt
2 → 1 Hochschaltweg
Mildes Muster
Sportliches Muster
Hoch
Fahrzeuggeschwindigkeit (V)
Fig. 48
Drosselöffnung θt
2 → 1 Herunterschaltweg
Mildes Muster
Sportliches Muster
Hoch
Fahrzeuggeschwindigkeit (V)
Fig. 49
Drosselöffnung (%)
Mildes Muster
Sportliches Muster
Fahrzeuggeschwindigkeit (V)
Fig. 50
Drosselöffnung (%)
Mildes Muster
Sportliches Muster
Fahrzeuggeschwindigkeit (V)
Fig. 51
15
Steuerungsvorrichtung
Verbrennungskammer
Fig. 52
308
Berechnungseinheit für seitliche Soll-Beschleunigung
309
Berechnungseinheit für Längsbeschleunigung
311
Korrekturgröße für Fahrbahnneigung
Fahrbahnneigung
312
Drehmoment-Umwandlungseinheit
Sportlichkeit "drive"
313
Kappungseinheit für Drehmomentvariation
314
Berechnungseinheit für Kappungsgröße
315
Steuereinheit für Drosselöffnung
15
Steuerungsvorrichtung
Fig. 53
Seitliche Beschleunigung
Steuerung-verbotenes Gebiet
Fahrzeuggeschwindigkeit (V) (km/h)
Fig. 54
Lastdrehmoment TL
Seitliche Beschleunigung GV
Fig. 55
Benötigtes Antriebsdrehmoment Td
Motordrehzahl NE
Fig. 56
Kappungsgröße TK
Groß ← -; - → Klein
Niedrig ← -; - → Hoch
Sportlichkeit "drive"
Fig. 57
15
Steuerungsvorrichtung

Claims (11)

1. Verfahren zum Bestimmen eines Fahrzeugfahrzustandes, welches aufweist:
einen Erfassungsschritt zum Erfassen einer Vielzahl von Fahrparametern,
einen Frequenzanalyseschritt zum Ausführen einer Frequenzanalyse für jeden der Vielzahl von Fahrparametern und
einen Bestimmungsschritt zum Bestimmen eines Fahrzeugfahrzustandes, welcher vom Fahrer beabsichtigt ist, gemäß den Ergebnissen der Frequenzanalysen, wobei
die Vielzahl von Fahrzeugparametern mindestens eine Geschwindigkeit (vel) mit einschließt, mit welcher ein Fahrzeug fährt, eine auf das Fahrzeug ausgeübte Längsbeschleunigung (gx), eine auf das Fahrzeug ausgeübte Querbeschleunigung (gy), einen Bestätigungsgrad (tps) eines Gaspedals; und wobei
das Verfahren des Weiteren einen Bestimmungsschritt für einen Straßenverkehrszustand zum Ausgeben von mindestens einem Bestimmungswert ([city], [jam]) aufweist, welcher kennzeichnend für den Straßenverkehrszustand ist, unter welchem das Fahrzeug fährt; wobei der Frequenzanalyseschritt (S31-S46) ein Bestimmen einer Frequenzverteilung für jeden der Fahrparameter und ein Bestimmen eines Mittelwertes (ave) und einer Abweichung (var) der Frequenzverteilung von jedem der Fahrparameter einschließt, wobei der Mittelwert und die Abweichung die Frequenzverteilung kennzeichnen und nach einer Fuzzy- Logik angewendet werden; und
einen Bestimmungsschritt für den Fahrzeugfahrzustand (S51-S53) mit einem Ausgeben eines Ausgabeparameters (drive) welcher kennzeichnend für den Fahrzeugfahrzustand ist, gemäß einer durch ein neuronales Netz gewichteten Gesamtsumme von Eingabeparametern, und zwar unter Verwendung des zumindest einen bestimmten Wertes welcher kennzeichnend für den Straßenverkehrszustand ist, und des Mittelwertes und der Abweichung für jeden der Fahrparameter als Eingabeparameter.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem der Bestimmungsschritt für den Verkehrszustand ein Ausgeben eines Stadtstraßengrades ([city]) und einer Verkehrsdichte ([jam]) als den zumindest einen bestimmten Wert gemäß einer Durchschnittsgeschwindigkeit (vx ave) und einem Fahrzeitverhältnis (ratio) einschließt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem der Bestimmungsschritt für den Straßenverkehrszustand ein Ausgeben eines Fahrbahn-Bergigkeitsgrades als den zumindest einen bestimmten Wert gemäß einer seitlichen Durchschnittsbeschleunigung (gy ave) einschließt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem der Frequenzanalyseschritt ein Bestimmen der Frequenzverteilung durch Ändern der Gewichtung eines ausgewählten Wertes von jedem der Fahrparameter in Abhängigkeit von einem Gebiet, in welches der erfaßte Wert fällt, einschließt.
5. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem der Bestimmungsschritt ein Bestimmen der gewichteten Gesamtsumme der Eingabeparameter einschließt, so daß der Ausgabeparameter einen Grad der Fahrsportlichkeit des Fahrers kennzeichnet.
6. Verfahren zum Steuern einer Fahrzeuglaufcharakteristik, welches aufweist:
einen Erfassungsschritt für die Fahrparameter zum Erfassen einer Vielzahl von Fahrparametern,
einen Frequenzanalyseschritt zum Ausführen einer Frequenzanalyse für jeden der Vielzahl von Fahrparametern,
einen Bestimmungsschritt für den Fahrzeugfahrzustand, welcher durch einen Fahrer beabsichtigt ist, gemäß den Ergebnissen der Frequenzanalyse, und
einen Steuerschritt für die Charakteristik zum variablen Steuern einer Laufcharakteristik eines Fahrzeugs durch variables Steuern einer Betriebscharakteristik einer Vorrichtung, welche an dem Fahrzeug montiert ist, gemäß dem Fahrzeugfahrzustand, wobei
die Vielzahl von Fahrparametern mindestens eine Geschwindigkeit (vel), mit welcher das Fahrzeug fährt, mit einschließt, eine auf das Fahrzeug ausgeübte Längsbeschleunigung (gx), eine auf das Fahrzeug ausgeübte Querbeschleunigung (gy), einen Betätigungsgrad (tps) eines Gaspedals, und wobei das Verfahren des Weiteren einen Bestimmungsschritt für den Straßenverkehrszustand zum Ausgeben von mindestens einem bestimmten Wert ([city], [jam]) aufweist, welcher kennzeichnend für den Straßenverkehrszustand ist, unter welchem das Fahrzeug fährt;
der Frequenzanalyseschritt (S31-S46) ein Bestimmen einer Frequenzverteilung von jedem der Fahrparameter und ein Bestimmen eines Mittelwertes (ave) und einer Abweichung (var) der Frequenzverteilung für jeden der Fahrzeugfahrparameter aufweist, wobei der Mittelwert und die Abweichung die Frequenzverteilung kennzeichnen und durch eine Fuzzy- Logik ausgewertet werden; und
der Bestimmungsschritt für den Fahrzeugfahrzustand (S51-S53) ein Ausgeben des Ausgabeparameters (drive) einschließt, der kennzeichnend für den Fahrzeugfahrzustand ist, gemäß einer durch ein neuronales Netz gewichteten Gesamtsumme von Eingabeparametern unter Verwendung des zumindest einen bestimmten Wertes des Straßenverkehrszustandes und des Mittelwertes und der Abweichung für jeden der Fahrparameter als Eingabeparameter.
7. Verfahren zum Steuern einer Fahrzeuglaufcharakteristik nach Anspruch 6, bei welchem der Steuerschritt für die Charakteristik durch variables Steuern einer Betriebscharakteristik eine Hinterrad-Lenkvorrichtung einschließt, welche als die Vorrichtung dient, welche an dem Fahrzeug montiert ist, und welche einen Hinterrad-Soll-Lenkwinkel durch Multiplizieren eines erfaßten Wertes eines Vorderrad-Lenkzustandes oder eines erfaßten Wertes eines Fahrzeugsverhaltens mit einem Koeffizienten setzt, und zwar durch variables Steuern des Koeffizienten gemäß dem Ausgabeparameter.
8. Verfahren zum Steuern eines Fahrzeuglaufzustandes nach Anspruch 6, bei welchem der Steuerschritt für die Charakteristik ein variables Steuern einer Charakteristik für die Lenkreaktionskraft über der Fahrzeuggeschwindigkeit einer Servoeinheit gemäß den Ausgabeparametern einschließt, wobei die Servoeinheit als die Vorrichtung dient, welche an dem Fahrzeug montiert ist und eine Lenkreaktionskraft gemäß der Fahrzeuggeschwindigkeit ändert.
9. Verfahren zum Steuern einer Fahrzeuglaufcharakteristik nach Anspruch 6, bei welchem der Steuerschritt für die Charakteristik durch variables Setzen eines Geschwindigkeitsänderungskennfeldes gemäß dem Ausgabeparameter einschließt, wobei das Kennfeld auf der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Drosselöffnungsgrad basiert und für ein Automatikgetriebe vorgesehen ist, welches als die Vorrichtung dient, welche an dem Fahrzeug montiert ist.
10. Verfahren zum Steuern einer Fahrzeuglaufcharakteristik nach Anspruch 6, wobei der Steuerschritt für die Charakteristik ein variables Steuern einer Betriebscharakteristik einer Traktionssteuereinheit einschließt, welche als die Vorrichtung dient, welche an dem Fahrzeug montiert ist und welche eine Motorleistung auf ein Soll-Antriebsdrehmoment beschränkt, welches auf einem Kurvenfahrzustand des Fahrzeuges basiert, und welche auch eine Variationsgröße des Soll-Antriebsdrehmomentes auf eine vorbestimmte Größe durch variables Steuern der vorbestimmten Größe gemäß dem Ausgabeparameter begrenzt.
11. Verfahren zum Steuern einer Fahrzeuglaufcharakteristik nach Anspruch 6, bei welchem der Steuerschritt für die Charakteristik ein Steuern einer Dämpfungskraft oder einer Federkonstante einer Aufhängungseinheit gemäß dem Ausgabeparameter einschließt, wobei die Aufhängungseinheit vom Typ einer variablen Dämpfungskraft oder einer variablen Federkonstante ist und als die Vorrichtung dient, welche an dem Fahrzeug montiert ist.
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