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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Bremspedalsteuer/regelvorrichtung zum automatischen Verändern der Anfangsstellung eines Bremspedals in einer Richtung, um die freie Auslenkungszeit des Bremspedals zu reduzieren und um dadurch die Reaktion auf ein Objekt zu verbessern, welches sich vor dem eigenen Auto befindet.
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Stand der Technik
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In einem Automobil bilden die Bedienhebel oder -pedale eine Art Eingabevorrichtungen, welche dazu ausgelegt ist durch den Fahrer betätigt zu werden. Wenn solche Eingabevorrichtungen bedient werden, fühlt der Fahrer an seiner Hand oder an seinem Fuß eine Reaktionskraft bestimmter Stärke, die im Allgemeinen durch eine kinetische Einwirkung eines Mechanismus erzeugt wird. In einem anderen Fall wird solch eine Reaktionskraft virtuell und nach positiver Maßgabe der Bedienung eines Bedienhebels oder -pedals erzeugt, so als ob der Bedienhebel oder das -pedal als eine Ausgabevorrichtung dient. Eine Vorrichtung dieser Art wird als „haptische Vorrichtung” bezeichnet. Ein Beispiel für eine solche haptische Vorrichtung ist in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr.
JP 2001-105 926 A offenbart.
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Die offenbarte haptische Vorrichtung wird als Bedienvorrichtung für Fahrzeuge verwendet und umfasst, wie in 5 des Anhangs gezeigt, ein Fußpedal 101, welches betriebsmäßig über einen Betätigungsstab 102 mit einem Hubsimulator 103 verbunden ist, und einen Hubsensor 104, der dem Betätigungsstab 102 zugeordnet ist. Mit diesem Aufbau erzeugt der Hubsimulator 103 eine Reaktionskraft, die auf das Fußpedal 101 nach Maßgabe des Hubs des Fußpedals 101 wirkt Der Hubsimulator 103 ist über eine elektrische Steuer/Regeleinheit 105 (ECU) mit einer Drosselvorrichtung 106 verbunden. Die ECU 105 führt der Drosselvorrichtung 106 ein Befehlssignal so zu, dass die Drosselöffnung sich mit dem Pedalhub ändert.
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Für rasches Beschleunigen des Fahrzeugs wird das Fußpedal 101 abrupt vollständig durchgedrückt, um einen Kickdown des Automatikgetriebes zu bewirken. Zu diesem Zweck weist die Bedienvorrichtung einen Kickdownschalter 109 auf, der hinter dem Fußpedal 101 angeordnet ist. Sobald das Fußpedal 101 in eine vorbestimmte Stellung niedergedrückt ist, wird der Kickdownschalter eingeschaltet oder aktiviert, worauf ein Kickdown des Automatikgetriebes erfolgt.
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Ein weiteres Beispiel einer herkömmlichen Pedaleinstellvorrichtung ist in der japanischen Patentschrift
JP 2 734 213 B2 offenbart. Die offenbarte Vorrichtung umfasst eine Pedalanordnung oder -einheit, bestehend aus: einer Vielzahl von Pedalen (Gaspedal, Bremspedal, usw.), einem Pedalaktuator, welcher ansprechbar in Antwort auf das Durchdrücken mindestens eines der Pedale ist, um die Anfangsstellungen der anderen Pedale in Richtung der Druck- oder Vorwärtsrichtung zu verändern, einem Pedalhubsensor zum Detektieren des Betrags des Pedalhubs in Druckrichtung, und einer Steuerung/Regelung, welche den Betrieb des Pedalstellglieds derart steuert/regelt, sodass die Anfangsstellung der anderen Pedale nach Maßgabe des gemessenen Pedalhubs verändert werden kann.
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Die in
JP 2001-105 926 A gezeigte Bedienvorrichtung weist keine Mittel oder keinen Aufbau auf, die oder der eine Veränderung der Anfangsstellung des Fußpedals
101 (
5) ermöglicht. Demgemäß bleibt, angenommen, dass das Fußpedal
101 ein Bremspedal bildet, die gelöste Anfangsstellung des Fußpedals selbst im Falle einer Notsituation immer konstant und unverändert. Es ist demnach nicht möglich, die freie Auslenkungszeit (auch benannt als „freie Laufzeit”) des Fußpedals
101 zu reduzieren und die problemlose Fußübersetzung vom Gaspedal zu dem Fußpedal zu erleichtern. Die Druckschrift JP 2001-105 926 A offenbart eine Bremspedal-Steuer- oder -Regelvorrichtung für ein Fahrzeug, umfassend: ein an der Karosserie des Fahrzeugs schwenkbar angebrachtes Bremspedal.
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In der
JP 2 734 213 B2 gezeigten Pedaleinstellvorrichtung wird der Hub des Gaspedals detektiert, um die Anfangsstellung des Bremspedals zu verändern. Die Veränderung der Anfangsstellung des Bremspedals wird für den Zweck erreicht, die jeweiligen Anfangsstellungen der zahlreichen, unterschiedlichen Pedale nach Maßgabe der physischen Konstitution des Fahrers einzustellen, während die Stellungsverhältnisse der Pedale untereinander in Druckrichtung konstant gehalten werden. Zu diesem Zwecke ist der Betrag der Verlagerung der Anfangsstellung des Bremspedals, welcher sich aus der Detektion des Hubs des Gaspedals ergibt, ausschließlich abhängig von dem Hub des Gaspedals. In der zuletzt erwähnten japanischen Druckschrift gibt es kein offenbartes Ideal, bei welchem die Anfangsstellung des Bremspedals nach Maßgabe der Fahrbedingungen, welche eine Kollisionswahrscheinlichkeit eines Fahrzeugs mit einem Objekt umfassen, einstellbar verändert wird. Die Patentschrift JP 2 734 213 B2 offenbart eine Bremspedal-Steuer- oder -Regelvorrichtung für ein Fahrzeug, umfassend: ein an der Karosserie des Fahrzeugs schwenkbar angebrachtes Bremspedal; einen Objektsensor zum Detektieren eines Objekts in Fahrtrichtung des Fahrzeugs; und einen Fahrzeugzustandssensor zum Detektieren eines Fahrzustands des Fahrzeugs.
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Die
EP 1 027 239 B1 offenbart eine Bremspedal-Steuer- oder -Regelvorrichtung für ein Fahrzeug, umfassend ein an einer Karosserie des Fahrzeug schwenkbar angebrachtes Bremspedal, einen Objektsensor zum Detektieren eines Hindernisses in Fahrtrichtung des Fahrzeugs, einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor zum Erfassen einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs sowie eine Bremsassistenzvorrichtung zur Veränderung einer Bremsunterstützungskraft nach Maßgabe eines Steuer- oder Regelsignals (Steuer/Regelsignals) einer Steuer/Regeleinheit. Die bekannte Bremspedal-Steuer- oder -Regelvorrichtung ändert eine von der Bremsassistenzvorrichtung aufgebrachte Bremsunterstützungskraft in Abhängigkeit von dem aus der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Entfernung zu einem Hindernis errechneten Bremsweg, um ein sicheres Anhalten des Fahrzeugs sicherzustellen.
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Ferner offenbart die
DE 23 34 904 A1 eine Bremspedal-Steuer- oder -Regelvorrichtung für ein Fahrzeug, welche ein an einer Karosserie des Fahrzeugs schwenkbar angebrachtes Bremspedal, ein Radargerät zur Erfassung eines Objekts in Fahrtrichtung des Fahrzeugs sowie eine Steuer/Regeleinheit zur Steuerung/Regelung eines in einem Bremszylinder aufzubauenden Drucks sowie zur Abschaltung einer Kraftstoffzufuhr zum Motor des Fahrzeugs umfasst. Im Falle einer Gefahrensituation steuert die Steuer/Regeleinheit den Druck im Bremszylinder zur Unterstützung der vom Fahrer ausgeübten Bremskraft. Die DE 23 34 904 A1 offenbart eine Bremspedal-Steuer- oder -Regelvorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.
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Die
JP H10-35 438 A offenbart eine Bremspedalsteuer/regelvorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1. Im Einzelnen offenbart die JP H10-35 438 A einen Bremsaktuator, welcher eine automatische Bremsung einleiten kann, und dessen Kontrollsystem. Das Bremspedal kann durch einen elektrischen Motor und einen Unterdruckaktuator bewegt werden, wobei das Zusammenspiel des Motors mit dem Unterdruckaktuator gemäß der JP H10-35 438 A einen erwünschten Verlauf der Bremskraft in Abhängigkeit einer Position des Pedals erlaubt.
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Die
DE 698 22 319 T2 offenbart eine Bremspedal-Steuer- oder -Regelvorrichtung für ein Fahrzeug, umfassend: ein an der Karosserie des Fahrzeugs schwenkbar angebrachtes Bremspedal; einen Objektsensor zum Detektieren eines Objekts in Fahrtrichtung des Fahrzeugs; und einen Fahrzeugzustandssensor zum Detektieren eines Fahrzustands des Fahrzeugs.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Bremspedal-Steuer- oder -Regelvorrichtung bereitzustellen, welche imstande ist, die Anfangsstellung eines Bremspedals in Vorwärts- oder Bremsrichtung in Abhängigkeit von einem Fahrzustand des Fahrzeugs zu verändern, wodurch die freie Auslenkungszeit des Bremspedals reduziert, die Reaktionszeit beim Bremsen verringert, und die problemlose Fußübersetzung vom Gaspedal auf das Bremspedal erleichtert wird.
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Offenbarung der Erfindung
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Bremspedal-Steuer- oder -Regelvorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Bremspedal-Steuer- oder -Regelvorrichtung (Bremspedalsteuer/regelvorrichtung) für ein Fahrzeug vorgesehen, umfassend: ein an einer Karosserie des Fahrzeugs schwenkbar angebrachtes Bremspedal; eine Pedalstellungssänderungsvorrichtung zum Verändern einer Anfangsstellung des Bremspedals; einen Objektsensor zum Detektieren eines Objekts in einer Fahrtrichtung des Fahrzeugs; einen Fahrzeugzustandssensor zum Detektieren eines Fahrzustands des Fahrzeugs; und eine Steuer/Regeleinheit zum Einstellen einer Sollanfangsstellung, welche bezüglich der Anfangsstellung des Bremspedals nach vorne verlagert ist, auf Grundlage eines Ausgangssignals des Objektsensors und eines Ausgangssignals des Fahrzeugzustandssensors und zum Steuern/Regeln des Betriebs der Pedalstellungssänderungsvorrichtung, sodass die Anfangsstellung des Bremspedals mit der Sollanfangsstellung übereinstimmt.
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Mit einer auf diese Weise angeordneten Bremspedalsteuer/regelvorrichtung ist es möglich, die Anfangsstellung des Bremspedals in Vorwärts- oder Bremsrichtung automatisch für den Notfall zu verändern, um damit die freie Auslenkungszeit (auch „freie Laufzeit” genannt) des Bremspedals zu reduzieren, bevor ein Bremsaufwand oder eine Kraft zur Verzögerung des Fahrzeugs erzeugt wird. Die automatische Veränderung der Anfangsstellung erleichtert auch die problemlose Fußübersetzung vom Gaspedal auf das Bremspedal in einem Notfall.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst der Fahrzeugzustandssensor einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor zum Detektieren einer Fahrzeuggeschwindigkeit, der Objektsensor einen Abstandssensor zum Detektieren eines relativen Abstands zwischen Fahrzeug und dem Objekt, und die Steuer/Regeleinheit stellt dann, wenn die Kollisionswahrscheinlichkeit des Fahrzeugs mit dem Objekt, welche auf Basis der vom Fahrzeuggeschwindigkeitssensor detektierten Fahrzeuggeschwindigkeit und des vom Abstandssensor detektierten relativen Abstands bestimmt wird, größer ist als ein erster Referenzwert, die Sollanfangsstellung derart ein, dass das Bremspedal, wenn es sich in der Sollanfangsstellung befindet, eine Bremskraft zur Verzögerung der Bewegung des Fahrzeugs erzeugt.
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Es wird ferner bevorzugt, dass, wenn die Kollisionswahrscheinlichkeit des Fahrzeugs mit dem Objekt, welche auf Basis der vom Fahrzeuggeschwindigkeitssensor detektierten Fahrzeuggeschwindigkeit und des vom Abstandssensor detektierten relativen Abstands bestimmt wird, kleiner oder gleich dem ersten Referenzwert und größer als ein zweiter Referenzwert ist, welcher kleiner ist als der erste Referenzwert, die Steuer/Regeleinheit die Sollanfangsstellung derart einstellt, dass das Bremspedal, wenn es sich in der Sollanfangsstellung befindet, welche bezüglich der Anfangsstellung des Bremspedals nach vorne verlagert ist, keine Bremskraft zur Verzögerung der Bewegung des Fahrzeugs erzeugt.
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Durch eine derartige Einstellung der Sollanfangsstellung des Bremspedals wird das Bremspedal automatisch in eine oder zwei oder mehr alternative Anfangsstellungen angeordnet, die so bestimmt sind, um die freie Auslenkungszeit in einem den zu Grunde liegenden Bedingungen am besten angepassten Maße zu reduzieren, wobei diese Bedingungen auf Grundlage der Kollisionswahrscheinlichkeit des Fahrzeugs mit dem Objekt bestimmt sind.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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1 ist ein Blockdiagramm, welches den allgemeinen Aufbau einer Bremspedalsteuer/regelvorrichtung gemäß einer Ausführung der Erfindung zeigt;
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2 ist ein Blockdiagramm, welches den Aufbau eines Pedal reaktionssteuer/regelabschnitts der Bremspedalsteuer/regelvorrichtung zeigt;
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3 ist ein Blockdiagramm, welches den Aufbau eines Sollpedalanfangsstellungsbestimmungsabschnitts der Bremspedalsteuer/regelvorrichtung zeigt;
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4 ist ein Flussdiagramm, welches eine Abfolge von Steuerungsabläufen zeigt, die nach Maßgabe eines Pedalstellungsänderungsprogramms ausgeführt werden; und
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5 ist eine schematische Ansicht, welche den Aufbau einer herkömmlichen Bremspedaleinheit eines Fahrzeugs zeigt.
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Genaue Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
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Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme der beigelegten Figuren genauer beschrieben.
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1 zeigt in einem Blockdiagramm den allgemeinen Aufbau einer Bremspedalsteuer/regelvorrichtung entsprechend einer Ausführung der vorliegenden Erfindung. Die Bremspedalsteuer/regelvorrichtung 10 umfasst im Allgemeinen ein an der Karosserie eines Fahrzeugs schwenkbar angebrachtes Bremspedal 11, einen Pedalstellungsdetektionsabschnitt 13, der zur Detektion der Stellung des Bremspedals 11 mit einem Ende der Pedalwelle (Drehachse) 12 des Bremspedals 11 verbunden ist, einen Pedalreaktionsausführungsabschnitt 14, welcher zur Erzeugung einer Reaktionskraft welche auf das Bremspedal 11 entlang einer zur Richtung eines Pedaldrucks des Bremspedals 11 entgegengesetzten Richtung wirkt) nach Maßgabe eines Pedalstellungssignals FS von dem Pedalstellungsdetektionsabschnitts 13 mit dem anderen Ende der Pedalwelle 12 verbunden ist, einen Pedalreaktionssteuer/regelabschnitt 15, zum steuern/regeln der Reaktionskraft auf das Bremspedal 11 durch Zuführen eines Reaktionssignals RS an den Pedalreaktionsausführungsabschnitt 14 auf Grundlage des Pedalstellungssignals FS, und einen Bremssteuer/regelabschnitt 16, welcher das Pedalstellungssignals FS über den Pedalreaktionssteuer/regelabschnitt 15 erhält. Der Pedalreaktionsausführungsabschnitt 14 umfasst einen oder eine Pedalstellungsänderungsabschnitt bzw. -vorrichtung 17. Normalerweise ist das Bremspedal 11 in einer gelösten Stellung angeordnet und weist einen Pedalauslenkungsweg auf, der einen freien Auslenkungsweg zur Folge hat (wird auch als „Freilauf” oder „Spiel” bezeichnet). Die gelöste Anfangsstellung des Bremspedals 11 wird unter normalen Bedingungen als „ursprüngliche Anfangsstellung” bezeichnet. Ebenso bekannt ist, dass der Pedalauslenkungsweg gleichzusetzen ist mit dem gesamten Hub des Bremspedals 11, und dass der freie Auslenkungsweg den Anteil der Pedalbewegung beträgt, der vorliegt, bevor der Bremsmechanismus ausgeführt wird.
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Der Bremssteuer/regelabschnitt 16 sendet auf Grundlage des Pedalstellungssignals FS an einen Bremsantriebsabschnitt 18 ein Steuer/Regelsignal DS, woraufhin das Bremsen des Fahrzeugs gesteuert/geregelt wird.
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Der Pedalstellungsdetektionsabschnitt 13 umfasst einen Drehwinkelsensor zum Detektieren eines Drehwinkels (oder einen Betrag einer Winkelverlagerung) der Pedalwelle 12. Da die Größe der Winkelverlagerung des Bremspedals 11 dem Betrag des Pedaldrucks entspricht, dient der Drehwinkelsensor 13 folglich auch als Druckbetragsensor, welcher imstande ist, die Stärke des Pedaldrucks oder -hubs in einer Vorwärts- oder Bremsrichtung zu detektieren.
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Der Pedalreaktionsausführungsabschnitt 14 umfasst die Pedalstellungsänderungsvorrichtung 17, wie oben beschrieben, für den Zweck, auf Grundlage eines Signals eines Fahrzeugzustandssensors 19 (z. B. eines Fahrzeuggeschwindigkeitssensors) und eines Signals eines Objektsensors 20 (z. B. eines Abstandssensors) die Anfangsstellung des Bremspedals 11 zu verändern. Die Pedalstellungsänderungsvorrchtung 17 umfasst einen elektrischen Motor, welcher mit einer Ausgangswelle versehen ist, welche wiederum mit der Pedalwelle 12 verbunden ist. Der Pedalreaktionssteuer/regelabschnitt 15 steuert/regelt auf Grundlage des Pedalstellungssignals FS Reaktionskraftwerte (insbesondere ein Maximum der Reaktionskräftwerte) und eine bestimmt gedrückte Stellung des Bremspedals 11, bei der eine Reaktionskraft auf das Bremspedal 11 beginnt aufzutreten. Der Pedalreaktionssteuer/regelabschnitt 15 steuert/regelt auch auf Grundlage des Signals des Fahrzeugzustandssensors 19 (Fahrzeuggeschwindigkeitssensor) und des Signals des Objektsensors 20 (Abstandssensor) so den Betrieb der Pedalstellungsänderungsvorrichtung 17 (elektrischer Motor), dass die Anfangsstellung des Bremspedals 11 in einer Weise geändert werden kann, wie sie weiter unten beschrieben ist.
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2 zeigt in einem Blockdiagramm den Aufbau des Pedalreaktionssteuer/regelabschnitts 15. Der Pedalreaktionssteuer/regelabschnitt 15 ist ausgelegt, um auf Grundlage des von dem Pedalstellungsdetektionsabschnitt 13 zugeführten Pedalstellungssignal FS den Betrieb des Motors 21 zu steuern/regeln. Der Motor 21 ist als ein Aktuator der Pedalstellungsänderungsvorrichtung 17 ausgebildet. Der Pedalreaktionssteuer/regelabschnitt 15 umfasst im Allgemeinen einen Sollpedalreaktionsbestimmungsabschnitt 30, einen Abweichungsberechnungsabschnitt 31, einen PI-Einstellungsabschnitt 32, eine Motorantriebsschaltung 33, einen Pedalreaktionsdetektionsabschnitt 34 und einen Pedalstellungssteuer/regelabschnitt 39. Der Pedalstellungssteuer/regelabschnitt 39 erhält als Eingangssignal ein Signal des Objektsensors (Abstandssensors) 20 und ein Signal des Fahrzeugzustandssensors (Fahrzeuggeschwindigkeitssensors) 19 und spricht an, um eine Sollanfangspedalstellung zum Steuern/Regeln des Betriebs der Pedalstellungsänderungsvorrichtung 17 (1) einzustellen.
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Der Sollpedalreaktionsbestimmungsabschnitt 30 berechnet auf Grundlage des Pedalstellungssignals FS eine Sollpedalreaknonskraft Ft und gibt die berechnete Sollpedalreaktionskraft Ft an den Abweichungsberechnungsabschnitt 31 aus. Der Abweichungsberechnungsabschnitt 31 subtrahiert von der Sollpedalreaktionskraft Ft einen detektierten Pedalreaktionskraftwert Fd des Pedalreaktionsdetektionsabschnitts 34 und berechnet auf diese Weise die Abweichung oder den Offset DF zwischen der Sollpedalreaktionskraft Ft und dem detektierten Pedalreaktionskraftwert Fd. Die somit berechnete Abweichung DF ist das Ausgangssignal des Abweichungsberechnungsabschnitts 31 an den PI-Einstellungsabschnitt 32. Der PI-Einstellungsabschnitt 32 führt die Kalkulation unter Verwendung der Abweichung DF durch, um eine Sollspannung Vt zu berechnen, welche den gemessenen Pedalreaktionskraftwert Fd zur Übereinstimmung oder Identität mit der Sollpedalreaktionskraft Ft bringen wird. Ein Sollspannungssignal, welches die berechnete Sollspannung Vt repräsentiert, ist das Ausgangssignal von dem Pl-Einstellungsabschnitt 32 an die Motorantriebsschaltung 33. Die Motorantriebsschaltung 33 steuert/regelt den Motor 21 bei der Sollspannung Vt. Der Pedalreaktionsdetektionsabschnitt 34 detektiert auf Grundlage des Signals eines mit dem Motor 21 zusammenhängenden Reaktionssensors 37 eine Pedalreaktionskraft Fd und gibt einen Wert an den Abweichungsberechnungsabschnitt 31 aus, welcher die gemessene Pedalreaktionskraft Fd repräsentiert.
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Der Pedalstellungssteuer/regelabschnitt 39 ist ausgelegt, um den Motor 21 so anzutreiben, dass die Pedalstellungsänderungsvorrichtung 17 den notwendigen Betrieb durchführt, um die Anfangsstellung des Bremspedals 11 auf Grundlage der Ausgangssignale des Fahrzeugzustandssensors 19 (Fahrzeuggeschwindigkeitssensors) und des Objektsensors 20 (Abstandssensors) zu verändern. Zu diesem Zwecke umfasst der Pedalstellungssteuer/regelabschnitt 39 einen Sollpedalanfangsstellungsbestimmungsabschnitt 40, einen Abweichungsberechnungsabschnitt 41 und einen PI-Einstellungsabschnitt 42.
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Der Sollpedalanfangsstellungsbestimmungsabschnitt 40 bestimmt eine Sollpedalanfangsstellung Ct auf Grundlage eines Fahrzeuggeschwindigkeitssignals des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 19 und eines relativen Abstandssignals des Abstandssensors 20 und gibt die bestimmte Sollpedalanfangsstellung Ct an den Abweichungsberechnungsabschnitt 41 aus. Der Abweichungsberechnungsabschnitt 41 ist vorgesehen, eine Rückkopplungssteuerung/regelung bezüglich der Sollpedalanfangsstellung Ct durchzuführen. Zu diesem Zwecke subtrahiert der Abweichungsberechnungsabschnitt 41 von der Sollpedalanfangsstellung Ct eine detektierte Pedalanfangsstellung FS des Pedalstellungsdetektionsabschnitts 13, wodurch die Abweichung oder der Offset DC der gemessenen Pedalanfangsstellung FS von der Sollpedalanfangsstellung Ct berechnen wird. Die berechnete Abweichung DC ist Ausgangssignal des Abweichungsberechnungsabschnitts 41 an den PI-Einstellungsabschnitt 42. Der PI-Einstellungsabschnitt 42 führt Berechnungen unter Verwendung der Abweichung DC durch, um eine Sollspannung Vc zu kalkulieren, welche die detektierte Pedalanfangsstellung FS zur Übereinstimmung oder Identität mit der Sollpedalanfangsstellung Ct bringen wird. Die Sollspannung Vc ist das Ausgangssignal des Pl-Einstellungsabschnitts 42 an die Motorantriebsschaltung 33.
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3 zeigt in einem Blockdiagramm den Aufbau des Sollpedalanfangsstellungsbestimmungsabschnitts 40. Wie in dieser Figur gezeigt, umfasst der Sollpedalanfangsstellungsbestimmungsabschnitt 40 einen Eingabeanschluss 50, einen Ausgabeanschluss 51, einen CPU (Prozessor) 52 und einen Datenspeicher 53. Der Datenspeicher 53 weist einen ersten Speicherplatz 54 auf, in welchem ein Pedalanfangsstellungseinstellungsprogramm im Voraus gespeichert ist, welches so eingerichtet ist, um die oben erwähnte Sollpedalanfangsstellung auf Grundlage der Geschwindigkeit des Fahrzeugs und des relativen Abstands zwischen dem Fahrzeug und einem sich vor dem Fahrzeug befindlichen Objekts zu bestimmen. Der Datenspeicher 53 weist zudem einen zweiten Speicherplatz 55 auf, in welchem ein erster Referenzwert C1 einer Kollisionswahrscheinlichkeit im Voraus gespeichert ist, und einen dritten Speicherplatz 56, in welchem ein zweiter Referenzwert C2 einer Kollisionswahrscheinlichkeit im Voraus gespeichert ist. Eine erste Pedalanfangsstellung P1 ist in einem vierten Speicherplatz 57 des Datenspeichers 53 im Voraus gespeichert. Die erste Pedalanfangsstellung P1 ist derart bestimmt, dass wenn das Bremspedal 11 in dieser ersten Anfangspedalstellung angeordnet ist, es den Bremsantriebsabschnitt 18 (1) zur Erzeugung einer Bremskraft antreibt. In ähnlicher Weise ist in einem fünften Speicherplatz 58 des Datenspeichers 53 eine zweite Pedalanfangsstellung P2 im Voraus gespeichert. Die zweite Pedalanfangsstellung P2 ist derart bestimmt, dass das Bremspedal 11, wenn es sich in der zweiten Pedalanfangsstellung P2 befindet, nicht den Bremsantriebsabschnitt 18 zur Erzeugung einer Bremskraft antreibt, aber sich dennoch weiter in Vorwärtsrichtung als die ursprüngliche Anfangsstellung des Bremspedals 11 befindet. Mit anderen Worten ist das Bremspedal 11, wenn es sich in der zweiten Pedalanfangsstellung P2 befindet, in einer Stellung angeordnet, welche innerhalb des Bereichs des freien Auslenkungsweges des Bremspedals 11 liegt.
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Die Kollisionswahrscheinlichkeit eines Fahrzeugs mit einem sich vor dem Fahrzeug befindlichen Objekts (welches ein Fahrzeug einschließt) kann als eine Funktion der durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 19 (Fahrzeugzustandssensor) detektierten Fahrzeuggeschwindigkeit (V) und des relativen Abstands (L) zwischen Fahrzeug und Objekt, welcher vom Abstandssensor (Objektsensor) 20 detektiert wird, ausgedrückt werden; wie z. B C = V/L. In Bezug auf die Kollisionswahrscheinlichkeit wird der erste Referenzwert C1 zur Darstellung einer größeren Kollisionswahrscheinlichkeit als der zweite Referenzwert C2 eingestellt. Der erste Referenzwert C1 ist derart bestimmt, dass, wenn die Kollisionswahrscheinlichkeit, welche auf Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit (V) und des relativen Abstands (L) berechnet wird, größer ist als der erste Referenzwert C1, die Anfangsstellung des Bremspedals 11 in die erste Pedalanfangsstellung P1 verändert oder verlagert wird, bei welcher eine Bremskraft zur Verzögerung der Bewegung des Fahrzeugs erzeugt wird. Auf ähnliche Weise ist der zweite Referenzwert C2 derart bestimmt, dass, wenn die durch Berechnung erhaltene Kollisionswahrscheinlichkeit kleiner oder gleich ist verglichen mit dem ersten Referenzwert C1, aber immer noch größer ist als der zweite Referenzwert C2, die Anfangsstellung des Bremspedals 11 in die zweite Pedalanfangsstellung P2 verändert oder verlagert wird, welche zwar in Fahrtrichtung bezüglich der Anfangsstellung des Bremspedals 11 verlagert ist, jedoch keine Bremskraft zur Verzögerung der Bewegung des Fahrzeugs erzeugt.
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Bezugnehmend auf das in 4 dargestellte Flussdiagramm wird nun der von dem Prozessor 52 (3) ausgeführte Steuer/Regelablauf nach Maßgabe des im Datenspeicher 53 des Sollpedalanfangsstellungsbestimmungsabschnitts 40 gespeicherten Sollpedalanfangsstellungseinstellungsprogramms beschrieben.
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Der Steuerungsablauf beginnt, wenn der Zündschalter (nicht gezeigt) eingeschaltet ist. in einem ersten Schritt S10 wird das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal V (3) des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 19 in den Prozessor 52 über den Eingabeanschluss eingegeben. Dann liest ein Schritt S11 das relative Abstandssignal L des Abstandssensors 20 über den Eingabeanschluss 50 in den Prozessor 52 ein. Danach berechnet ein Schritt S12 auf Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit V und des relativen Abstands L die Kollisionswahrscheinlichkeit C des Fahrzeugs mit einem vor dem Fahrzeug befindlichen Objekts (welches ein Fahrzeug mit einschließt). Bei diesem Beispiel wird ein relationaler Ausdruck C = V/L verwendet.
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Sodann vergleicht ein Schritt S13 die berechnete Kollisionswahrscheinlichkeit C mit dem ersten Referenzwert C1, der aus dem Speicherplatz 55 des Datenspeichers 53 aufgerufen wird. Wenn C > C1 ist, zweigt der Steuerungsablauf in einen Schritt S14 ab, der die erste Pedalanfangsstellung P1 aus dem Speicherplatz 57 des Datenspeichers 53 abruft und ein entsprechendes Befehlssignal als Sollpedalanfangsstellungssignal Ct ausgibt. Gemäß des Sollpedalanfangsstellungssignals Ct wird der Elektromotor 21 (2) des oder der Pedalstellungsänderungsabschnitts bzw. -vorrichtung 17 während des Betriebs so gesteuert/geregelt, dass die Anfangsstellung des Bremspedals 11 in die erste Pedalanfangsstellung P1 verändert wird, bei welcher eine Bremskraft zur Verzögerung der Bewegung des Fahrzeugs erzeugt wird. Anschließend kehrt der Steuerungsablauf auf den Schritt S10 zurück.
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Wenn der gemachte Vergleich bei Schritt S13 anzeigt, dass C ≤ C1 ist, geht der Steuerungsablauf andernfalls in einen Schritt S15 über, bei dem ein weiterer Vergleich zwischen der kalkulierten Kollisionswahrscheinlichkeit C und dem zweiten, aus dem Speicherplatz 56 des Datenspeichers 53 aufgerufenen Referenzwert C2 gemacht wird. Im Falle, dass C > C2 ist, zweigt der Steuerungsablauf in einen Schritt S16 ab, welcher die zweite Pedalanfangsstellung P2 des Speicherplatzes 58 des Datenspeichers 53 abruft und ein entsprechendes Befehlssignal als Sollpedalanfangsstellungssignal Ct ausgibt. Nach Maßgabe des Sollpedalanfangsstellungssignals Ct wird der elektrische Motor 21 (2) des oder der Pedalstellungsänderungsabschnitts bzw. -vorrichtung 17 während des Betriebs so gesteuert/geregelt, dass die Anfangsstellung des Bremspedals 11 in die zweite Pedalanfangsstellung P2 verändert wird, welche zwar in Fahrtrichtung bezüglich der ursprünglichen Anfangsstellung verlagert ist, jedoch keine Bremskraft erzeugt, Die zweite Pedalanfangsstellung P2 liegt in einem Bereich des freien Auslenkungsweges des Bremspedals 11. Anschließend kehrt der Steuerungsablauf auf den Schritt S10 zurück.
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Wenn der Vergleich aus Schritt S15 andernfalls C ≤ C2 repräsentiert, geht der Steuerungsablauf in einen Schritt S17 über, bei dem kein Ausgangssignal des Sollpedalanfangsstellungsbestimmungsabschnitts 40 (2 und 3) ausgegeben wird und somit die ursprüngliche Anfangsstellung des Bremspedals 11 unverändert bleibt. Anschließend kehrt der Steuerungsablauf in den Schritt S10 zurück.
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Wie soweit beschrieben, kann die Anfangsstellung des Bremspedals 11, nach Maßgabe der Kollisionswahrscheinlichkeit des Fahrzeugs, welche durch Berechnung auf Grundlage der Fahrbedingungen, wie beispielsweise Geschwindigkeit des Fahrzeugs und relativer Abstand zwischen dem Fahrzeug und dem vor dem Fahrzeug befindlichen Objekts, bestimmt wird, kontinuierlich zwischen drei alternativen Stellungen verändert werden. Da zwei der alternativen Anfangsstellungen außer der ursprünglichen Anfangsstellung in Vorwärts- oder Bremsrichtung bezüglich der ursprünglichen Anfangsstellung verlagert sind, ist es möglich, die freie Auslenkungszeit (auch benannt als „freie Laufzeit”) des Bremspedals 11 in einem Maß zu reduzieren, welches dem Grad der zu Grunde liegenden Kollisionswahrscheinlichkeit am besten angepasst ist. Solch eine automatische Änderung der Pedalanfangsstellung erleichtert auch die problemlose Fußübersetzung vom Gas- auf das Bremspedal im Falle einer Notsituation. Es wird bevorzugt, dass nicht wie bei der beschriebenen Ausführungsform der Erfindung die Anzahl der dem Bremspedal 11 zur Verfügung stehenen Anfangsstellungen beschränkt ist, sondern auch je nach Anforderungen gleich vier oder mehr sein kann.
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Gewerbliche Nutzbarkeit
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Mit den bisher beschriebenen Anordnungen kann die vorliegende Erfindung in vorteilhafter Weise als Bremspedalsteuer/regelvorrichtung für ein Fahrzeug verwendet werden, welches geeignet ist, die Anfangsstellung des Bremspedals in Vorwärts- oder Bremsrichtung zu verändern, um eine freie Auslenkungszeit des Bremspedals, die abhängig ist von der Kollisionswahrscheinlichkeit des Fahrzeugs mit einem vor dem Fahrzeug befindlichen Objekts, zu reduzieren.
