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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Bremssteuerungssystem für ein Fahrzeug,
welches auf Grundlage einer Relativposition zwischen dem Fahrzeug
und einem durch eine Objekterfassungsvorrichtung, wie beispielsweise
ein Laserradar, erfassten Objekt automatisch die Bremsvorrichtung
betätigt, um
einen Kontakt des Fahrzeugs mit dem Objekt zu verhindern.
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Ein
derartiges Bremssteuerungssystem für ein Fahrzeug ist bereits
beispielsweise aus der JP-06-298022 A bekannt. Dieses System weist
eine Anordnung auf, in welcher dann, wenn eine Berührung des
Fahrzeugs mit einem Objekt durch eine Betätigung der Lenkung alleine
vermieden werden kann, das Vermeiden des Kontakts allein durch Betätigen der
Lenkung durchgeführt
wird, ohne daß ein automatisches
Bremsen ausgeführt
wird, und in einem Notfall, in welchem eine Berührung des Fahrzeugs mit dem
Objekt nicht durch eine Betätigung
der Lenkung allein verhindert werden kann, ein automatisches Bremsen
durchgeführt
wird, um den Kontakt zu verhindern.
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Wenn
das automatische Bremsen ausgeführt
wird, um einen Kontakt mit einem voranfahrenden Fahrzeug zu verhindern,
falls beispielsweise die Reibungskoeffizienten der Straßenoberfläche für die rechten
und linken Räder
voneinander unterschiedlich sind, wird eine Gierbewegung verursacht
und das Verhalten des Fahrzeugs wird instabil und somit besteht
die Möglichkeit,
daß das
Verhindern des Kontakts des Fahrzeugs durch das automatische Bremsen
nicht wirkungsvoll durchgeführt
werden kann.
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Die
vorliegende Erfindung wurde unter Berücksichtigung der vorstehend
beschriebenen Umstände
in Betracht gezogen und es ist eine Aufgabe der Erfindung, zu verhindern,
daß das
Fahrzeug aufgrund unnormaler Straßenoberflächenzustände, bei welchen die Reibungskoeffizienten
der Straßenoberfläche für die linken
und rechten Räder
unterschiedlich sind, instabil wird, wenn ein automatisches Bremsen
durchgeführt
wird, um einen Kontakt mit einem Objekt zu verhindern.
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Die
DE 36 37 165 A1 ,
auf der der Oberbegriff von Anspruch 1 beruht, betrifft allgemein
das Verhindern einer Kollision gegen ein Objekt bei fahrendem Fahrzeug.
Jedoch zeigt die Druckschrift nicht, wie die Bremskraft bei einem
Kollisionsverhinderungsbetrieb gesteuert werden sollte, wenn der
Zustand einer Straße,
auf der das Fahrzeug fährt,
nicht normal ist, d.h ein Split-μ-Zustand
vorliegt.
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Die
DE 42 22 958 A1 erkennt
einen Split-μ-Zustand
als ein beim Bremsen entstehendes Giermoment aus den Signalen Lenkwinkel,
Fahrzeuggeschwindigkeit sowie linker und rechter Vorderradbremsdruck.
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Die
DE 44 41 624 A1 offenbart
ferner die Möglichkeit,
zur Giermomentkompensation bei Split-μ-Bedingungen den Bremsdruckanstieg
zu verlangsamen. Ansonsten befasst sich die Schrift der Bremsung
auf μ-Flecken-Fahrbahnen,
also Fahrbahnen mit wechselnden Reibbeiwerten, indem am jeweils
mit höherem
Reibbeiwert laufenden Vorderrad (HM-Rad) über eine vorgegebene Zeitdauer
der Bremsdruck gesenkt wird.
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Die
DE 43 10 354 A1 offenbart
ein kollisionsverhinderndes automatisches Bremssystem, das vor einer
automatischen Schnellbremsung – in
Abhängigkeit
von der eigenen Fahrzeuggeschwindigkeit und der Geschwindigkeit
des vorausfahrenden Fahrzeugs – dem
Fahrer eine Warnung ausgibt.
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Um
die vorstehende Aufgabe zu lösen,
stellt die vorliegende Erfindung ein Bremssteuerungssystem für ein Fahrzeug
mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen bereit.
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Erfindungsgemäß wird dann,
wenn zu Beginn der automatischen Bremsung ein abnormaler Straßenzustand
(Split-μ-Straßenzustand)
erfasst wird, der Anstiegsgradient für die Bremskraftzunahme zur
automatischen Bremsung zu Beginn dieser automatischen Bremsung niedriger
festgelegt als der Anstiegsgradient, wenn kein abnormaler Straßenzustand
erfasst wird.
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Mit
der vorstehend beschriebenen Anordnung bestimmt dann, wenn die Objekterfassungsvorrichtung
ein Objekt erfaßt,
welches in der Fahrtrichtung des Fahrzeugs vor dem Fahrzeug vorhanden ist,
auf Grundlage der erfassten Ergebnisse das Bestimmungsmittel die
Möglichkeit
des Eintretens eines Kontakts mit dem Objekt aus den Relativpositionen des
Fahrzeugs und des Objekts und dann, wenn bestimmt wird, daß eine Möglichkeit
eines Kontakts besteht, betreibt das automatische Bremsmittel die Bremsvorrichtung,
um ein automatisches Bremsen durchzuführen, damit ein Kontakt mit
dem Objekt verhindert wird. Wenn das Abnormaler-Straßenoberflächenzustand-Erfassungsmittel
einen abnormalen Straßenoberflächenzustand
erfaßt,
bei welchem die Reibungskoeffizienten der Straßenoberfläche für die linken und rechten Räder unterschiedlich
sind, legt das automatische Bremsmittel den wachsenden Bremskraft-Gradienten als gering
fest und verhindert, daß das
Fahrzeug aufgrund des Auftretens einer unerwünschten Gierbewegung instabil
wird, und somit kann ein Kontakt mit Sicherheit vermieden werden.
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Die
vorliegende Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Abnormaler-Straßenoberflächenzustand-Erfassungsmittel
einen abnormalen Straßenoberflächenzustand
auf Grundlage einer Schlupfdifferenz zwischen den rechten und linken Rädern zum
Zeitpunkt des Beginns des automatischen Bremsens erfasst.
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Mit
der vorstehend beschriebenen Anordnung kann bei einem abnormalen
Straßenoberflächenzustand,
bei welchem die Reibungskoeffizienten der Straßenoberfläche für die linken und rechten Räder unterschiedlich
sind, der abnormale Straßenoberflächenzustand
auf Grundlage der Schlupfdifferenz zwischen den rechten und linken
Rädern
mit Sicherheit erfaßt
werden, da die Schlupfrate des Rads auf der Straßenoberfläche mit einem kleineren Reibungskoeffizienten
größer als
die Schlupfrate des Rads auf der Straßenoberfläche mit einem größeren Reibungskoeffizienten
wird.
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Die
vorliegende Erfindung ist ferner dadurch gekennzeichnet, daß das Abnormaler-Straßenoberflächenzustand-Erfassungsmitteleinenabnormalen Straßenoberflächenzustand
auf Grundlage des Betriebszustands des Antiblockierbremssystems
des Fahrzeugs zum Zeitpunkt des Starts des automatischen Bremsens
erfaßt.
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Mit
der vorstehend beschriebenen Anordnung kann bei einem abnormalen
Straßenoberflächenzustand,
bei welchem die Reibungskoeffizienten der Straßenoberfläche für die rechten und linken Räder unterschiedlich
sind, der abnormale Straßenoberflächenzustand
mit Sicherheit auf Grundlage des Betriebsstatus des Antiblockierbremssystems
erfaßt werden,
da das Rad auf der Straßenoberfläche mit einem
kleineren Reibungskoeffizienten übermäßig stark
rutscht (schlüpft)
aufgrund des automatischen Bremsens, wodurch der Betrieb des Antiblockierbremssystems
ausgelöst
wird. Da ein vorhandenes Antiblockierbremssystem verwendet wird,
kann insbesondere nicht nur der Berechnungsaufwand für das Abnormaler-Straßenoberflächenzustand-Erfassungsmittel
verringert werden, sondern auch eine Kostenreduzierung erzielt werden.
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Die
vorliegende Erfindung ist weiter dadurch gekennzeichnet, daß das Abnormaler-Straßenoberflächenzustand-Erfassungsmitteleinenabnormalen Straßenoberflächenzustand
auf Grundlage einer Gierrate oder Querbeschleunigung des Fahrzeugs zum
Zeitpunkt des Starts des automatischen Bremsens erfaßt.
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Mit
der vorstehend beschriebenen Anordnung kann bei einem abnormalen
Straßenoberflächenzustand,
bei welchem die Reibungskoeffizienten der Straßenoberfläche für die rechten und linken Räder unterschiedlich
sind, der abnormale Straßenoberflächenzustand
auf Grundlage der Gierrate oder Querbeschleunigung bestimmt werden,
da das Rad auf der Straßenoberfläche, welches
einen kleineren Reibungskoeffizienten aufweist, aufgrund des automatischen
Bremsens früher
rutscht (schlüpft)
als das Rad auf der Straßenoberfläche, welches
einen größeren Reibungskoeffizienten
benützt,
womit die Gierrate oder Querbeschleunigung verursacht wird.
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Die
vorliegende Erfindung ist ferner dadurch gekennzeichnet, daß zu dem
Zeitpunkt des Starts des automatischen Bremsens eine Testbremsung durchgeführt wird,
um einen abnormalen Straßenoberflächenzustand
zu erfassen und daß während dieser
Testbremsung das Abnormaler-Straßenoberflächenzustand-Erfassungsmittel
die Erfassung eines abnormalen Straßenoberflächenzustands durchführt.
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Mit
der vorstehend beschriebenen Anordnung kann die Steuerung zum Verringern
des wachsenden Gradienten der Bremskraft ohne Verzögerung während eines
aktuellen automatischen Bremsens unmittelbar nach der Testbremsung
durchgeführt
werden, da der abnormale Straßenoberflächenzustand
durch das Durchführen
der Testbremsung zum Zeitpunkt des Beginns des automatischen Bremsens
erfaßt
wird, und somit kann mit Sicherheit verhindert werden, daß das Fahrzeugverhalten
instabil wird. Ferner kann ein aktives Bremsen ausgelöst werden,
indem der Körper
des Fahrers einer Verzögerungserfassung
unterzogen wird, was als Alarm zusätzlich zur Testbremsung dient.
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Die
vorliegende Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß lediglich
die Vorderräder
während der
Testbremsung abgebremst werden.
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Mit
der vorstehend beschriebenen Anordnung kann ein abnormaler Straßenoberflächenzustand
mit Sicherheit erfaßt
werden, indem eine ausreichende Bremskraft auf die Vorderräder angelegt wird
und gleichzeitig kann die über
den Körper
des Fahrers erfaßte
Verzögerung
aufgrund der Testbremsung auf einen niedrigen Wert gesenkt werden
und somit können
unstimmige Erfassungen eliminiert werden.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Gesamtansicht eines Fahrzeugs, in welchem die Bremssteuerungsvorrichtung gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der Erfindung installiert wurde.
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2 ist
ein Blockdiagramm des Bremssystems gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung.
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3 ist
ein Blockdiagramm, welches die Schaltungsauslegung der elektronischen
Steuereinheit gemäß dem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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4 ist
eine Szenerie, welche ein Beispiel eines abnormalen Straßenoberflächenzustands zeigt.
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5 ist
ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der
Wirkung des ersten Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung.
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6 ist
ein Blockdiagramm des Bremssystems betreffend ein zweites Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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7 ist
ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der
Wirkung eines dritten Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Wie
in 1 und 2 gezeigt, umfaßt ein Vierradfahrzeug
V, in welchem ein Bremssteuerungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung
installiert wurde, ein rechtes und linkes Vorderrad WFR und
WFL, welche angetriebene Räder sind,
auf welche die Antriebskraft von einer Maschine E über ein
Getriebe T übertragen
wird, und ein rechtes und linkes Hinterrad WRR und
WRL welche mitlaufende Räder sind. Ein vom Fahrer betätigtes Bremspedal 1 ist
mit einem Hauptzylinder 3 über einen elektronisch gesteuerten Vakuumverstärker 2 verbunden,
welcher eine der Komponenten ist, die eine Bremsvorrichtung der
vorliegenden Erfindung bilden. Der elektronisch gesteuerte Vakuumverstärker betreibt
den Hauptzylinder 3 durch mechanische Verstärkung der
auf das Bremspedal 1 ausgeübten Tretkraft und zum Zeitpunkt
der automatischen Bremsung betreibt er den Hauptzylinder 3 gemäß einem
Bremsbefehlsignal von der elektronischen Steuereinheit U unabhängig von
der Betätigung
des Bremspedals 1. In dem Fall, in welchem eine Tretkraft
auf das Bremspedal 1 ausgeübt wird und ein Bremsbefehlsignal
von der elektronischen Steuereinheit U eingegeben wird, gibt der
elektronisch gesteuerte Vakuumverstärker 2 einen Hydraulikdruck
nach Maßgabe
der größeren der
beiden Eingaben aus. Zusätzlich
ist eine Eingangsstange des elektronisch gesteuerten Vakuumverstärkers 2 mit dem
Bremspedal 1 über
einen Totgangmechanismus verbunden, so daß selbst dann, wenn der elektronisch
gesteuerte Vakuumverstärker 2 nach
Maßgabe eines
Signals von der elektronischen Steuereinheit U betrieben wird und
die Eingabestange sich nach vorwärts
verschiebt, das Bremspedal 1 in seiner anfänglichen
Position verbleibt.
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Ein
Paar von Ausgangsöffnungen 8 und 9 des
Hauptzylinders 3 sind mit Bremssätteln 5FL , 5FR , 5RL und 5RR verbunden, welche jeweils an den
Vorderrädern
WFL und WFR und
an den Hinterrädern
WRL und WRR über eine
Hydraulikdrucksteuervorrichtung 4 angebracht sind, welche
eine der Komponenten ist, die die Bremsvorrichtung der vorliegenden
Erfindung bilden. Die Hydraulikdrucksteuervorrichtung 4 umfaßt vier
Druckregulatoren 6 korrespondierend zu den vier Bremssätteln 5FL , 5FR , 5RL und 5RR .
Jeder Druckregulator 6 ist mit der elektronischen Steuereinheit
U verbunden und steuert somit individuell den Betrieb der Bremssättel 5FL , 5FR , 5RL und 5RR ,
welche an den Vorderrädern
WFL und WFR und
an den Hinterrädern
WRL und WRR angebracht
sind. Deshalb kann dann, wenn der Hydraulikbremsdruck, welcher zu
jedem der Bremssättel 5FL , 5FR , 5RL und 5RR übertragen wird,
durch die Druckregulatoren 6 unabhängig gesteuert wird, eine Antiblockierbremssteuerung
durchgeführt
werden, um das Blockieren der Räder
während
des Bremsens zu unterdrücken.
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Eine
Radarvorrichtung S1, welche elektromagnetische
Wellen, wie beispielsweise einen Laserstrahl oder Millimeterwellen,
in Vorwärtsrichtung
des Fahrzeugs aussendet und den relativen Abstand und die Relativgeschwindigkeit
zwischen einem Gegenstand, wie beispielsweise einem voranfahrenden Fahrzeug,
und dem Fahrzeug aufgrund der reflektierten Wellen erfaßt, Radgeschwindigkeitssensoren
S2, welche die Drehung der Vorderräder WFL und WFR und der
Hinterräder
WRL und WRR erfassen,
ein Gierratensensor S3, welcher die Gierrate
des Fahrzeugs V erfaßt
und ein Querbeschleunigungssensor S4, welcher
die Querbeschleunigung des Fahrzeugs V erfaßt sind mit der elektronischen
Steuereinheit U verbunden.
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Die
elektronische Steuereinheit U steuert auf Grundlage eines Signals
von der Radarvorrichtung S1, welche eine
Objekterfassungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung bildet, und
auf Grundlage von Signalen von jedem der Sensoren S2 bis
S4 den Betrieb des elektronisch gesteuerten
Vakuumverstärkers 2 und
der Hydraulikdrucksteuervorrichtung 4 sowie den Betrieb
einer Warnvorrichtung 7 umfassend einen Lautsprecher 7.
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Wie
in 3 gezeigt, umfaßt die elektronische Steuereinheit
U ein Bestimmungsmittel M1, ein automatisches Bremsmittel M2 und
ein Abnormaler-Straßenoberflächenzustand-Erfassungsmittel M3.
Das Bestimmungsmittel M1 bestimmt, ob es erforderlich ist oder nicht,
einen Alarm zu erzeugen oder eine automatische Bremsung durchzuführen, um
zu verhindern, daß das
Fahrzeug mit einem Objekt in Kontakt kommt, auf Grundlage des relativen Abstands
und der Relativgeschwindigkeit zwischen dem Fahrzeug und dem durch
die Radarvorrichtung S1 erfaßten Objekt
und auf Grundlage der durch die Radgeschwindigkeitssensoren S2 erfaßten
Fahrzeuggeschwindigkeit und Fahrzeugbeschleunigung. Insbesondere
dann, wenn der relative Abstand zwischen dem Fahrzeug und dem Objekt
kleiner als ein vorbestimmter Schwellenwert ist oder wenn die Relativgeschwindigkeit,
mit welcher sich das Fahrzeug dem Objekt nähert, größer als ein vorbestimmter Schwellenwert
ist, wird bestimmt, daß die
Wahrscheinlichkeit eines Kontakts des Fahrzeugs mit dem Objekt hoch
ist. Dann kann unter Berücksichtigung der
Schwierigkeit zur Verhinderung eines Kontakts durch Ausführen eines
Brems- oder Lenkbetriebs bei hoher Fahrzeuggeschwindigkeit oder
positiver Fahrzeugbeschleunigung eine weitere genauere Bestimmung
durchgeführt
werden, indem jeder der Schwellenwerte auf Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeits-
und Fahrzeugbeschleunigungswerte korrigiert wird. Ferner ist es
auch möglich,
den Betrag der Überlappung
in Querrichtung zwischen dem Fahrzeug und dem Objekt zu berücksichtigen,
welcher durch die Radarvorrichtung S1 erfaßt wird,
und den Lenkzustand des Fahrzeugs zu berücksichtigen, welcher durch
den Gierratensensor S3 erfaßt wird.
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Wenn
das Bestimmungsmittel M1 bestimmt, daß die Möglichkeit besteht, daß das Fahrzeug
mit dem Objekt in Kontakt kommt, wird die Warnvorrichtung 7 mittels
eines Summertons oder einer Stimme in Betrieb genommen, um den Fahrer
dazu zu veranlassen, aktiv zu bremsen, wobei gleichzeitig das automatische
Bremsmittel M2 den elektronisch gesteuerten Vakuumverstärker 2 betätigt, um
einen Hydraulikbremsdruck im Hauptzylinder 3 zu erzeugen
und wobei dieser Hydraulikbremsdruck die Bremssättel 5FL , 5FR , 5RL und 5RR betätigt, um eine automatische Bremsung
durchzuführen.
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Das
Abnormaler-Straßenoberflächenzustand-Erfassungsmittel
M3 erfaßt
abnormale Straßenoberflächenzustände (eine
sogenannte Split-μ-Straße), bei
welchen die Reibungskoeffizienten der Straßenoberfläche, auf welcher das Fahrzeug
gegenwärtig
fährt,
zwischen rechten und linken Rädern
unterschiedlich sind, auf Grundlage der Signale von dem Radgeschwindigkeitssensor
S2 (oder Gierratesensor S3 oder
Querbeschleunigungssensor S4). Insbesondere
wird die Fahrzeuggeschwindigkeit aus einem Durchschnittswert der
Geschwindigkeiten der rechten und linken mitlaufenden Räder erfaßt, d.h.
die Radgeschwindigkeiten des rechten Hinterrads und des linken Hinterrads
WRR und WRL, welche durch
die Radgeschwindigkeitssensoren S2 und S2 erfaßt
wurden, und der Schlupf von jedem Rad des Fahrzeugs wird durch Vergleichen
der Fahrzeuggeschwindigkeit mit der Radgeschwindigkeit von jedem Rad
berechnet, welche von den Radgeschwindigkeitssensoren S2 erfaßt wurden.
Dann, wenn die Schlupfdifferenz zwischen dem rechten Vorderrad und
dem linken Vorderrad WFR und WFL größer als
ein spezieller Wert ist oder wenn die Schlupfdifferenz zwischen
dem rechten Hinterrad und dem linken Hinterrad WRR und
WRL größer als
ein spezieller Wert ist, erfaßt
das Abnormaler-Straßenoberflächenzustand-Erfassungsmittel
M3 den abnormalen Straßenoberflächenzustand.
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Zusätzlich kann
dann, wenn die Berechnungsergebnisse für die Erfassung eines abnormalen
Straßenoberflächenzustands
unverändert
verwendet werden, der Berechnungsaufwand in der elektronischen Steuereinheit
U verringert werden, da die Berechnung des Schlupfes von jedem Rad
in einem Antiblockierbremssystem ausgeführt wird, welches bereits im
Fahrzeug V installiert ist, und somit kann insbesondere der Kostenaufwand durch
die Verwendung des bereits vorhandenen Antiblockierbremssystems
verringert werden.
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4 zeigt
ein Beispiel eines abnormalen Straßenoberflächenzustands, bei welchem lediglich das
linke Vorderrad WFL sich auf einer Straßenoberfläche mit
einem geringen Reibungskoeffizienten befindet, wie beispielsweise
auf einer vereisten Straßenoberfläche. Wenn
bei diesem Zustand eine Bremsung durchgeführt wird, wird ein Giermoment
M in Richtung des Uhrzeigersinns um den Schwerpunkt des Fahrzeugs
V erzeugt, da die Bremskraft F' auf das
linke Vorderrad WFL kleiner als die Bremskräfte F auf
die anderen drei Räder
WFR, WRL und WRR ist, und somit besteht die Möglichkeit,
daß das
Verhalten des Fahrzeugs V instabil werden kann.
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Deshalb
steuert dann, wenn das Abnormaler-Straßenoberflächenzustand-Erfassungsmittel M3 einen abnormalen
Straßenoberflächenzustand
erfaßt,
das automatische Bremsmittel M2 den elektronisch gesteuerten Vakuumverstärker 2 in
einer sich von dem Normalfall unterscheidenden Betriebsweise und
somit wird der wachsende Gradient der Hydraulikbremsdruckausgabe
vom Hauptzylinder 3 derart verkleinert, daß dieser
geringer als der im Normalzustand ist.
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Dieser
Betrieb wird ferner mit Bezug auf das Zeitdiagramm in 5 erläutert.
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Wenn
das Bestimmungsmittel M1 zum Zeitpunkt t0 bestimmt,
daß die
Möglichkeit
besteht, daß das
Fahrzeug mit einem Objekt in Kontakt kommt, betreibt das automatische
Bremsmittel M2 den elektronisch gesteuerten Vakuumverstärker 2,
die hydraulische Bremsdruckausgabe vom Hauptzylinder 3 steigt
an und die Bremssättel 5FL , 5FR , 5RL und 5RR werden
aufgrund dieses Hydraulikbremsdrucks derart betrieben, daß die automatische
Bremsung beginnt (durch Buchstabe a gezeigt). Wenn sich beispielsweise
zu Beginn der automatischen Bremsung lediglich das linke Vorderrad
WFL auf einer Straßenoberfläche mit niedrigem Reibungskoeffizient
befindet, wie in 4 gezeigt, neigt das rechte
Vorderrad WFR auf der Straßenoberfläche mit
einem hohen Reibungskoeffizienten nicht zum Blockieren und seine Radgeschwindigkeit
verkleinert sich graduell (durch Buchstabe b gezeigt), wohingegen
das linke Vorderrad WFL auf der Straßenoberfläche mit
einem niedrigen Reibungskoeffizienten zum Blockieren neigt und dessen
Radgeschwindigkeit stark abnimmt (durch Buchstabe c gezeigt). Somit
ergibt sich eine Schlupfdifferenz zwischen dem rechten Vorderrad
und dem linken Vorderrad WFR und WFL aufgrund der Differenz Reibungskoeffizienten
der Straßenoberfläche und dann,
wenn zum Zeitpunkt t1 die Schlupfdifferenz
größer als
ein spezieller Wert (beispielsweise 5 %) ist, erfaßt das Abnormaler-Straßenoberflächenzustand-Erfassungsmittel
M3 den abnormalen Straßenoberflächenzustand.
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Somit
kann dann, wenn zum Zeitpunkt t1 ein abnormaler
Straßenoberflächenzustand
erfaßt
wurde, der wachsende Gradient der Hydraulikbremsdruckausgabe vom
Hauptzylinder 3 auf einen geringen Wert durch die Befehle
des automatischen Bremsmittels M2 verkleinert werden (durch Buchstabe
d gezeigt). Dabei wird die Hydraulikdruckbremsausgabe vom Hauptzylinder 3 unverändert zu
dem Bremszylinder 5FR des rechten
Vorderrads WFR übertragen, welches nicht zum
Blockieren neigt, jedoch in dem Fall des Bremszylinders 5FL des linken Vorderrads WFL,
welches zum Blockieren neigt, wird die hydraulische Bremsdruckausgabe
vom Hauptzylinder 3 übertragen,
nachdem dieser durch den Druckregulator 6 nach Maßgabe der
Antiblockierbremssteuerung gesteuert wurde. Insbesondere wird der
zum Bremszylinder 5FL des linken
Vorderrads WFL übertragene Hydraulikbremsdruck
wiederholt verkleinert, konstant gehalten und dann vergrößert und
deshalb wird der Schlupf des linken Vorderrads WFL auf
einen geeigneten Wert gesteuert, um ein Blockieren zu verhindern
(durch Buchstaben f und g gezeigt).
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Wenn
das linke Vorderrad WFL die Straßenoberfläche mit
geringem Reibungskoeffizienten zum Zeitpunkt t2 passiert
hat und die Radgeschwindigkeiten der linken und rechten Vorderräder WFR und WFL identisch
werden, oder wenn die durch den Gierratensensor S3 erfaßte Gierrate
klein wird, kehrt der wachsende Gradient der Hydraulikbremsdruckausgabe
vom Hauptzylinder 3 auf einen normalen Zustand unter den
Befehlen des automatischen Bremsmittels M2 zurück (durch Buchstabe h gezeigt);
dies wird begleitet von einer Verringerung der Radgeschwindigkeiten
des linken und rechten Vorderrads WFR und
WFL (durch Buchstabe i gezeigt) und somit kann
die automatische Bremsung wirksam durchgeführt werden, um zu verhindern,
daß das
Fahrzeug mit dem Objekt in Kontakt kommt.
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Somit
wird dann, wenn zum Zeitpunkt des Beginns der automatischen Bremsung
ein abnormaler Straßenoberflächenzustand
erfaßt
wurde, der wachsende Gradient der Hydraulikdruckausgabe vom elektronisch
gesteuerten Vakuumverstärker 2 auf
einen niedrigeren Wert als im Normalzustand abgesenkt und es kann
somit verhindert werden, daß das
Verhalten des Fahrzeugs aufgrund der Wirkung eines großen Giermoments
auf das Fahrzeug instabil wird.
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Im
vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel
wird die Erfassung eines abnormalen Straßenoberflächenzustands auf Grundlage
der Schlupfrate von jedem der Räder
durchgeführt,
jedoch kann die Erfassung eines abnormalen Straßenoberflächenzustands auch auf Grundlage
der durch den Gierratesensor S3 erfaßten Gierrate
des Fahrzeugs V durchgeführt
werden. Dies bedeutet beispielsweise in 5, daß dann,
wenn eine automatische Bremsung zum Zeitpunkt t0 in
einem Zustand begonnen wird, in welchem sich das linke Vorderrad
WFL auf einer Straßenoberfläche mit einem niedrigen Reibungskoeffizienten
befindet, das linke Vorderrad WFL rutscht,
was ein Giermoment in Richtung nach rechts bewirkt. Wenn das Giermoment
zum Zeitpunkt t1 einen Schwellenwert überschreitet,
kann das Abnormaler-Straßenoberflächenzustand-Erfassungsmittel M3
den abnormalen Straßenoberflächenzustand
erfassen.
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Somit
kann im vorliegenden Ausführungsbeispiel
zum Zeitpunkt t1 durch Verkleinern des wachsenden
Gradienten der Hydraulikbremsdruckausgabe vom Hauptzylinder 3 auf
einen niedrigeren Wert die Gierrate, welche durch eine durchgezogene
Linie dargestellt ist, auf einen niedrigeren Wert gedrückt werden
im Vergleich zu dem durch die unterbrochene Linie gezeigten Wert
bei einer herkömmlichen
Ausführung
und es kann eine Stabilisierung des Fahrzeugverhaltens bewirkt werden.
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Ein
zweites Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf 6 beschrieben.
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Im
ersten Ausführungsbeispiel
bildet der elektronisch gesteuerte Vakuumverstärker 2 die Bremsvorrichtung,
wohingegen im zweiten Ausführungsbeispiel
der elektronisch gesteuerte Vakuumverstärker 2 und die Hydraulikdrucksteuervorrichtung 4 die
Bremsvorrichtung bilden. Wenn eine automatische Bremsung gestartet
wird, wird der elektronisch gesteuerte Vakuumverstärker 2 durch
die elektronische Steuereinheit U betrieben, der Hauptzylinder 3 erzeugt
den maximalen Hydraulikbremsdruck und der Hydraulikbremsdruck wird
durch die Hydraulikdrucksteuervorrichtung 4 eingestellt
und zu den Bremssätteln 5FL , 5FR , 5RL und 5RR übertragen.
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Der
Hauptzylinder 3 umfaßt
zwei Ausgangsöffnungen 8 und 9;
eine der Ausgangsöffnungen 8 ist mit
den Bremssätteln 5FR und 5RL des
rechten Vorderrads WFR und des linken Hinterrads
WRL über
eine Hydraulikdrucksteuervorrichtung 4 verbunden und die andere Öffnung 9 ist
mit den Bremssätteln 5FL und 5RR des
linken Vorderrads WFL und des rechten Hinterrads
WRR über
eine Hydraulikdrucksteuervorrichtung 4 verbunden. Obwohl
lediglich eine Hydraulikdrucksteuervorrichtung 4 in 6 gezeigt ist,
welche die Öffnung 8 mit
den Bremssätteln 5FR und 5RL des rechten
Vorderrads WFR und des linken Hinterrads WRL verbindet, weist die Hydraulikdrucksteuervorrichtung 4,
welche die andere Ausgangsöffnung 9 mit den
Bremssätteln 5FL und 5RR des
linken Vorderrads WFL und des rechten Hinterrads
WRR verbindet, einen identischen Aufbau
auf. Die Hydraulikdrucksteuervorrichtung 4 für das rechte
Vorderrad WFR und das linke Hinterrad WRL wird nachfolgend als repräsentativer
Aufbau erläutert.
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Ölwege L2 und L3, welche
sich von einem Ölweg
L1 abspalten, der sich von der Ausgangsöffnung 8 des
Hauptzylinders 3 aus erstreckt, sind mit den Bremssätteln 5FR und 5RL jeweils über erste
Umschaltventile 14 und 15 verbunden, welche Solenoidventile
umfassen. Ein Paar von Ölwegen
L4 und L5, welche
sich von den Ölwegen
L2 und L3 stromabwärts der
ersten Umschaltventile 14 und 15 abspalten, sind mit
einem Speicher 18 jeweils über zweite Umschaltventile 16 und 17 verbunden,
welche Solenoidventile umfassen, und eine Hydraulikdruckpumpe 19 ist
mit einem Ölweg
L6 verbunden, welcher den Speicher 18 und
den Ölweg
L1 verbindet. Die ersten Umschaltventile 14 und 15 und
die zweiten Umschaltventile 16 und 17 sind mit
der elektronischen Steuereinheit U verbunden und werden von dieser
gesteuert.
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Wenn
eine Bremsung "manuell" durchgeführt wird,
befinden sich die ersten Umschaltventile 14 und 15 und
die zweiten Umschaltventile 16 und 17 allesamt
in ihrem nicht aktivierten oder energiefreien Zustand, wie in der
Figur gezeigt, die Ausgangsöffnung 8 des
Hauptzylinders ist direkt mit dem Bremssattel 5FR des
rechten Vorderrads WFR und dem Bremssattel 5RL des linken Hinterrads WRL verbunden und
der vom Hauptzylinder 3 ausgegebene Hydraulikdruck, welcher
sich aus der Betätigung
des Bremspedals 1 ergibt, wird unverändert zu den Bremssätteln 5FR und 5RL übertragen.
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Zu
dem Zeitpunkt, wenn die automatische Bremsung stattfindet, kann
dann, wenn ein Zustand vorhanden ist, in welchem der elektronisch
gesteuerte Vakuumverstärker 2 über Befehle
von der elektronischen Steuereinheit U arbeitet, so daß der Hauptzylinder 3 den
maximalen hydraulischen Bremsdruck erzeugt, der hydraulische Bremsdruck,
welcher zu den Bremssätteln 5FR und 5RL übertragen
wird, über den Öffnungsgrad
der ersten Umschaltventile 14 und 15 unter Verwendung
von Pulsbreitenmodulation (PWM) gesteuert werden. Deshalb kann dadurch
auf dieselbe Weise wie im ersten Ausführungsbeispiel der wachsende
Gradient des hydraulischen Bremsdrucks während der automatischen Bremsung
derart verkleinert werden, daß er
unter dem bei einer normalen Bremsung liegt, und es kann verhindert
werden, daß große Giermomentwerte
auf das Fahrzeug V wirken, womit das Verhalten des Fahrzeugs stabilisiert
werden kann.
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Zum
Zeitpunkt einer Antiblockierbremssteuerung wird durch Aktivieren
oder Einschalten der zweiten Umschaltventile 16 und 17,
derart daß diese unter
Bedingungen öffnen,
in welchen die ersten Umschaltventile 14 und 15 aktiviert
und geschlossen wurden, der zu den Bremssätteln 5FR und 5RL übertragene
hydraulische Bremsdruck zum Speicher 18 abgezweigt, um
den Druck zu verringern und in diesem Zustand wird der zu den Bremssätteln 5FR und 5RL übertragene
hydraulische Bremsdruck aufrechterhalten, indem die zweiten Umschaltventile 16 und 17 in den
nicht aktivierten Zustand gebracht werden sind, so daß diese
geschlossen werden. In diesem Zustand wird der Hauptzylinder 3 mit
den Bremssätteln 5FR und 5RL verbunden,
indem die ersten Umschaltventile 14 und 15 in
den nicht aktivierten Zustand gebracht werden, so daß diese
geöffnet
werden, und somit wächst
der hydraulische Bremsdruck. Das im Speicher 18 gesammelte Öl wird zum
Hauptzylinder 3 über
die Hydraulikdruckpumpe 19 zurückgeführt.
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Wie
vorstehend beschrieben können
durch Steuern der ersten Umschaltventile 14 und 15 und der
zweiten Umschaltventile 16 und 17 zum Öffnen und
Schließen
derselben und somit durch wiederholtes Verringern, Konstanthalten
und Vergrößern des zu
den Bremssäteln 5FR und 5RL übertragenen
hydraulischen Bremsdrucks die Bremskräfte auf das rechte Vorderrad
WFR und das linke Hinterrad WRL unabhängig auf
jeden Wert gesteuert werden und dadurch wird die Antiblockierbremsfunktion
herbeigeführt.
Zusätzlich
können
in derselben Weise, wie vorstehend beschrieben, das linke Vorderrad
WFL und das rechte Hinterrad WRR unabhängig auf
jeden Bremskraftwert gesteuert werden.
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Ein
drittes Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf 7 erklärt.
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Im
dritten Ausführungsbeispiel
betreibt dann, wenn das Bestimmungsmittel M1 zum Zeitpunkt t0 bestimmt, daß die Möglichkeit besteht, daß das Fahrzeug
mit einem Objekt in Kontakt kommt, das automatische Bremsmittel
M2 den Hauptzylinder 3 über den
elektronisch gesteuerten Vakuumverstärker 2 und führt über einen
kurzen Zeitraum (beispielsweise 0,2 Sekunden) eine Testbremsung
aus. Die Verzögerung
der Testbremsung wird auf einen vergleichbar niedrigen Wert (beispielsweise
0,3 G) gesetzt und der Fahrer wird einer Erfassung der Körperverzögerung als
Warnung ausgesetzt, um zu bewirken, daß der Fahrer aktiv verzögert. Zum
selben Zeitpunkt wird während
der Testbremsung eine Erfassung eines abnormalen Straßenoberflächenzustands
auf Grundlage des Schlupfs jedes Rads, des Betriebszustands des
Antiblockierbremssystems, der Gierratenveränderung, der Querbeschleunigungsveränderung
usw. durchgeführt.
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Wenn
als Ergebnis kein abnormaler Straßenoberflächenzustand erfaßt wird,
wird die durch die unterbrochene Linie dargestellte aktuelle automatische
Bremsung zum Zeitpunkt t1 begonnen. Wenn jedoch
ein abnormaler Straßenoberflächenzustand erfaßt wird,
wird der wachsende Gradient der Bremskraft der aktuellen automatischen
Bremsung auf einen niedrigen Wert verkleinert, wie durch die durchgezogene
Linie dargestellt, und somit kann verhindert werden, daß das Verhalten
des Fahrzeugs instabil wird. Zum Zeitpunkt t2 nach
dem Beginnen der aktuellen automatischen Bremsung wird die Erfassung eines
abnormalen Straßenoberflächenzustands durchgeführt;
wenn
kein abnormaler Straßenoberflächenzustand erfaßt wird,
d.h. wenn das Fahrzeug V sich bereits aus dem Bereich des abnormalen
Straßenoberflächenzustands
herausbewegt hat, wird zum Zeitpunkt t3 der
wachsende Gradient der Bremskraft der automatischen Bremsung auf
einen normalen Zustand zurückgesetzt
(durch strichpunktierte Linie gezeigt). Deshalb kann der Bremsweg
des Fahrzeugs maximal verringert werden und somit kann die Vermeidung
eines Kontakts des Fahrzeugs mit dem Hindernis verbessert werden.
Zusätzlich
ist es dann, wenn ein abnormaler Straßenoberflächenzustand als ein Ergebnis
der Testbremsung erfaßt
wurde und die aktuelle automatische Bremsung mit einem niedrigen wachsenden
Gradienten durchgeführt
wurde, bevorzugt, die Startzeit der aktuellen automatischen Bremsung
derart festzulegen, daß diese
früher
als im Falle von Normalzuständen
liegt, um die Verringerung der Bremskraft aufgrund des niedrigen
wachsenden Gradienten zu kompensieren.
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Die
Testbremsung wird allein durch Bremsen der Vorderräder WFL und WFR durchgeführt. Der Grund
dafür liegt
darin, daß die
Verzögerung
aufgrund der Testbremsung, welche über den Körper des Fahrers erfaßt wird,
vor dem Hintergrund der Verkaufbarkeit nicht zu groß gemacht
werden kann. Wenn beide Vorderräder
WFL und WFR und
beide Hinterräder
WRL und WRR der
Testbremsung ausgesetzt würden,
würde die
Bremskraft auf jedes der Räder klein
werden und es bestünde
die Möglichkeit,
daß die
Erfassung eines abnormalen Straßenoberflächenzustands
nicht ausreichend genau durchgeführt werden
könnte.
Andererseits kann dann, wenn lediglich die Vorderräder WFL und WFR gebremst
werden, verhindert werden, daß die
anhand des Körpers
des Fahrers erfaßte
Verzögerung
extrem groß wird
und eine unstimmige Erfassung bewirkt, wohingegen sichergestellt
ist, daß die
Bremskräfte
auf die Vorderräder
WFL und WFR ausreichend
sind, und die Erfassung eines abnormalen Straßenoberflächenzustands wird genau durchgeführt.
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Es
können
auch Variationen im Aufbau der vorliegenden Erfindung verwendet
werden, beispielsweise kann ein abnormaler Straßenoberflächenzustand auf Grundlage der
durch den Querbeschleunigungssensor S4 erfaßten Querbeschleunigung
des Fahrzeugs V erfaßt
werden anstelle der Erfassung eines abnormalen Straßenoberflächenzustands
auf Grundlage der Gierrate (durch 5 gezeigt).
Ferner kann der hydraulische Bremsdruck während einer automatischen Bremsung
anstatt durch den Hauptzylinder 3 durch ein anderes Mittel
erzeugt werden, wie beispielsweise durch eine Hydraulikdruckpumpe.
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Gemäß dem Ausführungsbeispiel
der Erfindung bestimmt dann, wenn die Objekterfassungsvorrichtung
ein Objekt erfaßt,
welches in der Fahrzeugfahrtrichtung vor dem Fahrzeug liegt, auf
Grundlage der Erfassungsergebnisse das Bestimmungsmittel die Möglichkeit
des Zustandekommens eines Kontakts mit dem Objekt auf Grundlage
der Relativposition zwischen dem Fahrzeug und dem Objekt und dann,
wenn bestimmt wird, daß die
Möglichkeit
eines Kontakts mit dem Objekt besteht, betreibt das automatische
Bremsmittel die Bremsvorrichtung, um die automatische Bremsung durchzuführen, um
den Kontakt mit dem Fahrzeug zu vermeiden. Wenn das Abnormaler-Straßenoberflächenzustand-Erfassungsmittel
einen abnormalen Straßenoberflächenzustand
erfasst, bei welchem die Reibungskoeffizienten der Straßenoberfläche für die rechten
und linken Räder
unterschiedlich sind, legt das automatische Bremsmittel einen niedrigeren
wachsenden Gradienten für
die Bremskraft der automatischen Bremsung fest, wodurch verhindert
wird, daß das
Verhalten des Fahrzeugs aufgrund des Auftretens einer unerwünschten
Gierbewegung instabil wird und somit kann ein Kontakt vermieden
werden.
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Ferner
kann gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung bei einem abnormalen Straßenoberflächenzustand,
bei welchem die Reibungskoeffizienten der Straßenoberfläche für die rechten und linken Räder unterschiedlich sind,
der abnormale Straßenoberflächenzustand
mit Sicherheit auf Grundlage der Schlupfdifferenz zwischen den rechten
und linken Rädern
erfaßt
werden, da der Schlupf der Räder
auf der Straßenoberfläche mit
kleinem Reibungskoeffizienten größer als
diejenige der Räder
auf der Straßenoberfläche mit
großem Reibungskoeffizienten
wird.
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Ferner
kann bei einem abnormalen Straßenoberflächenzustand,
bei welchem die Reibungskoeffizienten der Straßenoberfläche für die rechten und linken Räder unterschiedlich
sind, der abnormale Straßenoberflächenzustand
mit Sicherheit auf Grundlage des Betriebszustands des Antiblockierbremssystems
erfaßt
werden, da das Rad auf der Straßenoberfläche mit
kleinem Reibungskoeffizienten aufgrund der automatischen Bremsung
zu einem stärkeren
Grad schlüpft,
womit der Betrieb des Antiblockiersystems bewirkt wird. Insbesondere
kann aufgrund der Verwendung eines vorhandenen Antiblockierbremssystems
nicht nur der Berechnungsaufwand des Abnormaler-Straßenoberflächenzustand-Erfassungsmittels
verringert werden, sondern dies kann auch zu einer Verringerung
der Kosten beitragen.
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Ferner
kann gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung bei einem abnormalen Straßenoberflächenzustand,
bei welchem die Reibungskoeffizienten der Straßenoberfläche für die rechten und linken Räder unterschiedlich sind,
der abnormale Straßenoberflächenzustand
auf Grundlage der Gierrate oder Querbeschleunigung erfaßt werden,
da das Rad auf der Straßenoberfläche mit
einem geringen Reibungskoeffizienten aufgrund der automatischen
Bremsung früher
rutscht als das Rad auf der Straßenoberfläche mit einem großen Reibungskoeffizienten,
womit die Gierrate wächst oder
eine Querbeschleunigung verursacht wird.
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Ferner
kann die Steuerung des wachsenden Gradienten der Bremskraft zur
Verringerung des Gradienten ohne Verzögerung während einer aktuellen automatischen
Bremsung auf die Testbremsung folgend durchgeführt werden, da der abnormale
Straßenoberflächenzustand
durch das Durchführen
der Testbremsung zum Zeitpunkt des Beginns der automatischen Bremsung
durchgeführt
wird, und somit kann mit Gewißheit
verhindert werden, daß das
Verhalten des Fahrzeugs instabil wird. Ferner hat die Erfassung
der Verzögerung
anhand des Körpers
des Fahrers die Funktion einer die Testbremsung begleitenden Warnung,
um eine aktive Bremsung herbeizuführen.
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Durch
Ausüben
einer ausreichend großen Bremskraft
auf die Vorderräder
kann ein abnormaler Straßenoberflächenzustand
mit Gewißheit
erfaßt werden,
während
gleichzeitig die Verzögerung
aufgrund der Testbremsung, welche anhand des Körpers des Fahrers erfaßt wird,
auf einen niedrigen Wert gedrückt
werden kann und somit jede unstimmige Erfassung eliminiert werden
kann.
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Die
vorliegende Erfindung kann in weiteren speziellen Formen ausgeführt werden,
ohne den Grundgedanken oder wesentliche Eigenschaften derselben
zu verlassen. Die voranstehend offenbarten Ausführungsbeispiele sind deshalb
in allen Belangen als darstellend und nicht beschränkend zu
betrachten, wobei der Rahmen der Erfindung eher durch die beigefügten Ansprüche und
weniger durch die vorangehende Beschreibung festgelegt ist und wobei
alle Veränderungen,
welche in den Wortlaut und den Äquivalenzbereich
der Ansprüche
fallen, deshalb in diesen eingeschlossen sind.
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Bei
der Durchführung
einer automatischen Bremsung zur Vermeidung eines Kontakts eines Fahrzeugs
V mit einem Objekt kann verhindert werden, daß das Verhalten des Fahrzeugs
V aufgrund von abnormalen Straßenoberflächenzuständen instabil
wird, bei welchen die Reibungskoeffizienten der Straßenoberfläche für die rechten
und linken Räder
WFL, WRL, WRF, WRR verschieden
sind. Ein Objekt, welches in der Fahrtrichtung des Fahrzeugs V vor dem
Fahrzeug liegt, wird durch eine Radarvorrichtung S1 erfaßt und auf
Grundlage der erfaßten
Ergebnisse betreibt dann, wenn bestimmt wird, daß die Möglichkeit besteht, daß das Fahrzeug
V mit dem Objekt in Kontakt kommt, das automatische Bremssystem
die Bremsvorrichtung 4 zum Zeitpunkt t0,
um eine automatische Bremsung durchzuführen. Zum Zeitpunkt des Beginns
der automatischen Bremsung wird dann, wenn ein abnormaler Straßenoberflächenzustand,
bei welchem die Reibungskoeffizienten der Straßenoberfläche für die rechten und linken Räder WFL, WRL, WRF, WRR unterschiedlich
sind, auf Grundlage der Schlupfdifferenz zwischen den rechten und
linken Rädern
WFL, WRL, WRF, WRR erfaßt und zum
Zeitpunkt t1 wird der wachsende Gradient
der Bremskraft der automatischen Bremsung auf einen niedrigen Wert
abgesenkt und dies verhindert, daß das Fahrzeugverhalten aufgrund
des Auftretens einer unerwünschten
Gierbewegung instabil wird. Die Erfassung eines abnormalen Straßenoberflächenzustands
kann ferner auf Grundlage des Betriebszustands des Antiblockierbremssystems,
der Gierrate oder der Querbeschleunigung durchgeführt werden.