DE4310354A1

DE4310354A1 - Automatisches Bremssteuerungssystem

Info

Publication number: DE4310354A1
Application number: DE4310354A
Authority: DE
Inventors: Tetsuro Butsuen; Tohru Yoshioka
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1992-03-30
Filing date: 1993-03-30
Publication date: 1993-10-07
Also published as: JPH05278581A; US5420792A; US5574644A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein automatisches Brems steuerungssystem, welches automatisch eine Bremskraft an ein fahrendes Fahrzeug gemäß der Fahrgeschwindigkeit des fahren den Fahrzeugs und eines Fahrzeuges davor, welches vor dem fahrenden Fahrzeug fährt, und gemäß der Entfernung zwischen diesen anlegt.

Herkömmlich sind viele Systeme bekannt, deren Radareinheit die Entfernung zwischen dem fahrenden Fahrzeug und dem Hin dernis oder dem Fahrzeug davor und die Relativgeschwin digkeit zwischen diesen erfaßt, so daß das System eine War nung erzeugt und automatisch eine Bremswirkung an dem fah renden Fahrzeug ausübt, wenn das fahrende Fahrzeug (im fol genden Fahrzeug genannt) gefährlich nahe dem Hindernis oder dem Fahrzeug davor gefahren wird.

Zum Beispiel offenbart die japanische Patentveröffentlichs nummer 54-33444, veröffentlicht im Jahr 1979, ein System, welches eine Warnung erzeugt, wenn die tatsächliche Entfer nung zwischen dem Fahrzeug und dem Hindernis davor kleiner wird als ein Wert, der vorgesehen ist durch Addieren einer vorbestimmten Entfernung zu einer Schnellbremsentfernung, die bestimmt ist durch die Relativentfernung und -geschwin digkeit der zwei Fahrzeuge oder des Fahrzeugs und des Hin dernisses, wobei die Bremskraft unter der bzw. bei der Schnellbremswirkung schnell an das Fahrzeug angelegt wird, wenn die tatsächliche Entfernung geringer wird als die Schnellbremsentfernung. Weiterhin beschreibt die 1989 ver öffentlichte japanische Gebrauchsmusterveröffentlichungs nummer 64-83 ein System, welches die Warnungsentfernung zum Erzeugen einer Warnung berechnet auf der Grundlage der Ge schwindigkeit des Fahrzeugs und der Relativentfernung und -geschwindigkeit zwischen dem Fahrzeug und einem Fahrzeug davor und welches eine Warnung erzeugt, wenn die zwei Fahr zeuge näher aneinander geraten als die Warnungsentfernung, so daß sich der Ton der Warnung um zwei Schritte sequentiell verändert.

Eine gewünschte Fahrzeugentfernung zwischen dem Fahrzeug und dem Fahrzeug davor, welche notwendig ist, damit das Fahrzeug sicher einen Aufprall auf das Hindernis oder das Fahrzeug davor vermeiden kann (die Geschwindigkeit des Fahrzeugs V₁ sei größer als jene des Fahrzeugs davor V₂) kann berechnet werden durch Subtrahieren der Bremsentfernung bzw. des Bremsweges des Fahrzeugs davor von jener des Fahrzeugs bei der Schnellbremswirkung. Somit wird die gewünschte Fahrzeug entfernung L₁ vorgesehen durch die folgende Gleichung:

L₁= (V₁)²/2α₁g-(V₂)²/2α₂g,

wobei α₁g und α₂g Verzögerungen des Fahrzeugs bzw. des Fahr zeugs davor sind. Wie es in Fig. 7 gezeigt ist, muß die ge wünschte Fahrzeugentfernung L₁ vergrößert werden, wenn die Differenz zwischen V₁ und V₂ oder eine Relativgeschwindigkeit V′ zwischen dem Fahrzeug und dem Fahrzeug davor ansteigt.

Eine Fahrerbrems-Fahrzeugentfernung L₀, bei der der Fahrer tatsächlich die Bremswirkung einleitet unter Berücksichti gung der Veränderung der Fahrzeugentfernung bzw. des Fahr weges ist ebenfalls in Fig. 7 gezeigt. Wenn die Relativent fernung und -geschwindigkeit in dem straffierten Bereich (A) in Fig. 7 sind, vollzieht der Fahrer tatsächlich die Brems wirkung. Wie es aus Fig. 7 zu ersehen ist, ist die Fahrer brems-Fahrzeugentfernung L₀ nahe der gewünschten Fahrzeug entfernung L₁ eingestellt bzw. angeordnet, wenn die Relativ geschwindigkeit V′ gering ist. Wenn andererseits die Rela tivgeschwindigkeit V′ groß ist oder wenn das Fahrzeug sich dem Fahrzeug davor schnell nähert, ist die Fahrerbrems-Fahr zeugentfernung L₀ beträchtlich größer als die gewünschte Fahrzeugentfernung L₁. In dem Bereich, bei dem die Relativge schwindigkeit V′ vergleichsweise groß ist, wenn die War nungsentfernung nahe der Fahrerbrems-Fahrzeugentfernung L₀ eingestellt ist bzw. liegt, wird eine Warnung zu im wesent lichen demselben Zeitpunkt erzeugt wie die Betätigung der Bremse durch den Fahrer. Die Warnung würde jedoch uner wünscht erzeugt werden, da die Warnungsentfernung zu weit entfernt liegt von der gewünschten Fahrzeugentfernung L₁. Wenn andererseits die Warnungsentfernung zu nahe bei der gewünschten Fahrzeugentfernung L₁ eingestellt ist, fühlt sich der Fahrer unbehaglich, daß die Warnung nutzlos ist, da im wesentlichen keine Zeit für den Fahrer nach einer Warnung verbleibt, eine Bremswirkung einzuleiten.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein automatisches Bremssteuerungssystem anzugeben, welches rechtzeitig bzw. zeitlich richtig eine Warnung hinreichend vor der Bremswirkung des Fahrzeugs erzeugt unter Verhinde rung einer nicht wünschenswerten oder nutzlosen Warnung.

Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine geeignete wünschenswerte Fahrzeugentfernung zwischen dem Fahrzeug und dem Fahrzeug davor zu berechnen unter Berück sichtigung des Reibungskoeffizienten der Fahrbahnoberfläche, einer Verzögerung des Fahrzeugs als auch einer Relativge schwindigkeit, so daß die Warnungsentfernung geeigneter eingestellt wird.

Gemäß der vorliegenden Erfindung können die vorstehenden Ziele erreicht werden durch Angeben eines automatischen Bremssteuerungssystems zum automatischen Bremsen eines Fahr zeugs gemäß der Geschwindigkeiten eines Fahrzeugs bzw. des Fahrzeugs und eines Fahrzeugs davor und einer Fahrzeugent fernung zwischen diesen mit:

- einer Bremseinrichtung zum Abbremsen des Fahrzeugs,
- einer ersten Erfassungseinrichtung zum Erfassen der Geschwindigkeiten der jeweiligen Fahrzeuge und der Entfernung zwischen diesen,
- eine Berechnungseinrichtung zum Berechnen einer wün schenswerten, zwischen den zwei Fahrzeugen zu haltenden Entfernung, und zwar auf der Grundlage der Geschwindig keiten der jeweiligen Fahrzeuge, die durch die erste Erfassungseinrichtung erfaßt sind,
- eine Steuereinrichtung zum Steuern der Bremseinrich tung, wenn eine tatsächliche Entfernung zwischen den zwei Fahrzeugen so vermindert ist, daß sie kleiner ist als die wünschenswerte Entfernung,
- eine Warnungseinrichtung zum Erzeugen einer Warnung, wenn die tatsächliche Entfernung kleiner ist als eine Warnungsentfernung, die größer ist als die wünschens werte Entfernung, und zwar um einen vorbestimmten Wert, und eine Einstelleinrichtung zum Erhöhen der Warnungs entfernung, wenn die Geschwindigkeitsdifferenz zwischen den zwei Fahrzeugen zunimmt.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfaßt das automatische Bremssteuerungssystem weiterhin eine zweite Erfassungseinrichtung zum Erfassen des Reibungskoeffizienten der Fahrbahnoberfläche und eine dritte Erfassungseinrichtung zum Erfassen einer Verzögerung des Fahrzeugs und des Fahrzeugs davor.

Vorzugsweise werden die gewünschte Fahrzeugentfernung und die Warnungsentfernung durch die jeweilig folgenden Glei chungen angegeben:

L₁=(V₁)²/2 α₁g-(V₂)²/2 α₂g;
L₂=(V₁)²/2 α₁g-(V₂)²/2 α₂g+K(V₁-V₂)²,

wobei L₁ die gewünschte Fahrzeugentfernung ist, L₂ die War nungsentfernung ist, V₁ und V₂ die Geschwindigkeiten des Fahrzeugs bzw. des Fahrzeugs davor sind, g die Erdbeschleu nigung ist, α₁g und α₂g die Verzögerungen des Fahrzeugs bzw. des Fahrzeugs davor sind und K der Sicherheitsfaktor ist.

Vorzugsweise wird der Sicherheitsfaktor K vermindert, wenn die Differenz zwischen den Geschwindigkeiten des Fahrzeugs und des Fahrzeugs davor, erfaßt durch die erste Erfassungs einrichtung, zunimmt. Die Warnung, die durch die Warnungs einrichtung erzeugt wird, kann als eine leichte automatische Bremswirkung vorgesehen werden.

Vorzugsweise umfaßt das automatische Bremssteuerungssystem weiterhin eine zweite Berechnungseinrichtung zum Berechnen des Reibungskoeffizienten der Fahrbahnoberfläche auf der Grundlage des Schlupfverhältnisses des Fahrzeugs bei dem leichten Bremszustand, der eingerichtet ist auf der Grundla ge eines Betriebs der Warnungseinrichtung, eine Kompensa tionseinrichtung zum Kompensieren der gewünschten Fahrzeug entfernung gemäß dem Reibungskoeffizienten der Fahrbahnober fläche, der durch die zweite Berechnungseinrichtung berech net ist.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung darf die Brems einrichtung von dem Fahrer betätigt werden, selbst wenn das Fahrzeug in dem leichten Bremszustand ist, der durch den Betrieb der Warnungseinrichtung eingerichtet ist.

Die gewünschte Fahrzeugentfernung und die Warnungsentfernung können durch die folgenden jeweiligen Gleichungen vorgesehen werden:

L₁=(V₁)²/2 α₁g-(V₂)²/2 α₂g;
L₂=(V₁)²/2 α₁g-(V₂)²/2 α₂g+K(V₁-V₂)²/2 α,

wobei L₁ die gewünschte Entfernung ist, L₂ die Warnungsent fernung ist, V₁ und V₂ die Geschwindigkeiten des Fahrzeugs bzw. des Fahrzeugs davor sind, g die Erdbeschleunigung ist, α₁g und α₂g die Verzögerungen des Fahrzeugs bzw. des Fahr zeugs davor sind, K der Sicherheitsfaktor ist und α das Sicherheitsverhältnis ist.

Weitere Aufgaben, Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen unter Berücksichtigung der eichnung.

Fig. 1 ist ein funktionales Blockdiagramm, das die Struktur des automatischen Bremssteuerungssystems gemäß der Erfindung zeigt;

Fig. 2 ist ein schematisches Blockdiagramm des automati schen Bremssteuerungssystems gemäß der bevorzugten Ausfüh rungsform;

Fig. 3 ist ein Systemblockdiagramm, welches die schemati sche Struktur des automatischen Bremssteuerungssystems zeigt;

Fig. 4 ist ein hydraulisches Schaltungsdiagramm des Brems mechanismus in dem automatischen Bremssteuerungssystem;

Fig. 5 ist ein Flußdiagramm, welches den Steuerungsbetrieb durch die Steuereinheit zeigt;

Fig. 6 ist ein Graph, der die Beziehung zwischen der Rela tivgeschwindigkeit und der gewünschten Fahrzeugentfernung und Warnungsentfernung zeigt; und

Fig. 7 ist ein Graph, der die Beziehung zwischen der Rela tivgeschwindigkeit und der gewünschten Fahrzeugentfernung zeigt.

Nunmehr wird unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 ein automatisches Bremssteuerungssystem gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Ein Fahrzeug 1 ist mit Bremsmechanismen 4 und 5 für die Vorder räder 2 bzw. für die Hinterräder 3 versehen. Die Bremsmecha nismen 4 und 5 umfassen Bremsscheiben 4a und 5a, die mit den Rädern 2 und 3 rotieren, Bremssättel 4b und 5b zum Bremsen der Drehung der Bremsscheiben 4a und 5a, wenn Hydraulikfluid zur Bremssteuerung zugeführt wird. Weiterhin umfaßt das Fahrzeug 1 Geschwindigkeitssensoren 6, die bei jedem Rad vorgesehen sind, und zwar zum Erfassen der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1 auf der Grundlage der Rotation von jedem Rad, einen Lenkwinkelsensor 7 zum Erfassen des Lenkwinkels, einen G-Sensor 8 zum Erfassen der Verzögerung des Fahrzeugs 1, einen Fahrbahn-Oberflächensensor 9 zum optischen Erfassen des Reibungskoeffizienten der Fahrbahnoberfläche durch die Reflektion von Infrarotstrahlen und dergleichen, die auf die Fahrbahnoberfläche angelegt bzw. abgestrahlt werden, eine Radareinheit 10 zum Erfassen der Entfernung zwischen dem Fahrzeug und dem Fahrzeug davor durch das Bestrahlen bzw. Abstrahlen von Laserstrahlen und dergleichen, und eine Steu ereinheit 11 zum Empfangen von Signalen von den Sensoren 6 bis 9 und der Radareinheit 11.

Unter nunmehriger Bezugnahme auf die Fig. 4 wird eine hy draulische Steuereinheit 13 beschrieben. Die hydraulische Steuereinheit 13 umfaßt einen Verstärker 15 zum Erhöhen bzw. Verstärken der auf ein Bremspedal 14 aufgebrachten Kraft und einen Hauptzylinder 16 zum Erzeugen von hydraulischem Brems druck gemäß der durch den Verstärker 15 erhöhten Kraft. Der Hauptzylinder 16 und die Bremssättel 4b und 5b in den Brems mechanismen 4 und 5 sind mit einem ersten Zuführkanal 17 verbunden. Ein Ein/Aus-Solenoid-Ventil 18 ist mit dem unte ren Strom verbunden. Eine Antiblockiereinheit bzw. ABS-Ein heit 19 umfaßt ein Schaltventil 20, welches mit dem ersten Zuführkanal 17 verbunden ist, einen Verzweigungskanal 17a, der von dem ersten Zuführkanal 17 abzweigt und mit dem Schaltventil 20 verbunden ist, eine erste Hydraulikpumpe 22, die an dem Verzweigungskanal 17a vorgesehen ist und durch einen Hydraulikmotor 21 angetrieben wird, einen ersten und einen zweiten Akkumulator 23 und 24, die jeweils mit der Ausstoßseite und der Ansaugseite der Hydraulikpumpe 22 ver bunden sind. Das Schaltventil 20, der Hydraulikmotor 21 und die erste Hydraulikpumpe 22 werden von der Steuereinheit 11 gesteuert.

Die hydraulische Steuereinheit 13 umfaßt weiterhin eine automatische Bremseinheit 25. Die automatische Bremseinheit 25 umfaßt einen zweiten Zuführkanal 26a, der mit einem Re servoirtank 16a verbunden ist, der mit dem Hauptzylinder 16 vorgesehen ist, eine zweite Hydraulikpumpe 28, die an dem zweiten Zuführkanal 26a vorgesehen ist und durch einen Hy draulikmotor 27 angetrieben wird, einen Akkumulator 29, der mit dem zweiten Zuführkanal 26a verbunden ist zum Halten des Bremsfluides von der zweiten Hydraulikpumpe 28 auf einem vorbestimmten Druck, ein Ein/Aus-Solenoid-Ventil 30, welches mit dem zweiten Zuführkanal 26a verbunden ist zum Erhöhen des Druckes, einen Rückfluß- bzw. Umkehrkanal 26b zum Vermindern des Druckes und einen Verbindungskanal 26 zum Verbinden der Ein/Aus-Ventile 30 und 31 mit dem ersten Zuführkanal 17. Der Hydraulikmotor 27, die zweite Hydraulikpumpe 28 und die Solenoid-Ventile 30 und 31 werden von der Steuereinheit 11 gesteuert. Ein Rückschlagventil 32 ist an einem Bypasskanal 17b vorgesehen, der den oberen und den unteren Strom des Ein/Aus-Ventils 18 an dem ersten Zuführkanal 17 verbindet.

Wenn das Bremspedal 14 von dem Fahrer niedergedrückt wird, übt der Hauptzylinder 16 über das EIN/AUS-Ventil 18 und das Schaltventil 20 in der ABS-Einheit 19 einen vorbestimmten Hydraulikdruck auf die Bremssättel 4b und 5b in den Brems mechanismen 4 und 5 aus, so daß die Bremskraft an die Vor der- und Hinterräder 2 und 3 angelegt wird. Bei diesem Bremsbetrieb werden Signale von dem Geschwindigkeitssensor 6 und dem G-Sensor 8 in die Steuereinheit 11 eingegeben. Auf der Grundlage der Signale von den Sensoren gibt die Steuer einheit 11 Steuersignale an das Schaltventil 20 in der ABS- Einheit 19 aus, so daß der Betrieb des Schaltventils 20 gesteuert wird. Durch Steuerung des Schaltventils 20 wird der an die Bremssättel 4b und 5b zugeführte Hydraulikdruck erhöht oder vermindert, so daß die Räder 2 und 3 unblockiert bzw. nicht blockiert gehalten werden und die maximale Brems kraft erreicht wird. Wenn weiterhin die Steuereinheit 11 registriert, daß eine vorbestimmte Bedingung realisiert bzw. nicht realisiert ist, steuert die Steuereinheit 11 die auto matische Bremseinheit 25 derart, daß Bremsfluid über den Verbindungskanal 26c und den ersten Zuführkanal 17 zu den Bremssätteln 4b und 5b zugeführt wird, und zwar durch den Betrieb bzw. die Betätigung der Ein/Aus-Ventile 30 und 31. Somit wird das Fahrzeug automatisch abgebremst unabhängig von dem Betrieb des Bremspedals 14. Bei dem automatischen Bremszustand, wenn das Bremspedal 14 von dem Fahrer nieder gedrückt wird, wird Bremsfluid von dem Hauptzylinder 16 zu den Sätteln 4b und 5b zugeführt, so daß die Räder 2 und 3 gesteuert werden. Daher kann der Fahrer das Fahrzeug manuell abbremsen selbst in dem automatischen Bremszustand.

Unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm in Fig. 5 wird nun mehr der Betrieb der Steuereinheit 11 im Detail beschrieben. Zunächst berechnet die Steuereinheit 11 die Geschwindigkeit V₁ des Fahrzeugs, die Geschwindigkeit V₂ des Fahrzeugs davor und die Entfernung zwischen den zwei Fahrzeugen auf der Grundlage von Signalen von dem Geschwindigkeitssensor 6 und der Radareinheit 10, und zwar im Schritt S1. Als nächstes werden im Schritt S2 die gewünschte Fahrzeugentfernung L₁ zwischen den zwei Fahrzeugen, die Warnungsentfernung L₂ und die Löschentfernung L₃ auf der Grundlage der Geschwindigkei ten V₁ und V₂ berechnet, wie es in Fig. 6 gezeigt ist. Die gewünschte Fahrzeugentfernung L₁ zwischen den zwei Fahrzeugen ist die Entfernung, die zwischen dem Fahrzeug und dem Fahr zeug davor bei einer Verfolgung (englisch "chasing") (V₁ größer als V₂) erforderlich ist und ist durch die folgende Gleichung (1) angegeben:

L₁ = (V₁)²/2 α₁g - (V₂)²/2 α₂g, (1)

wobei α₁g und α₂g die Verzögerungen des Fahrzeugs bzw. des Fahrzeugs davor sind.

Die Warnungsentfernung L₂ ist der Standard zur Erzeugung einer Warnung, bevor das Fahrzeug die gewünschte Fahrzeug entfernung erreicht und ist die folgende Gleichung (2) ange geben:

L₂ = (V₁)²/2 α₁g - (V₂)²/2 α₂g + K (V₁ - V₂)², (2)

wobei K der Sicherheitsfaktor ist.

Die Löschentfernung L3 ist der Standard, bei dem der automa tische Bremszustand durch die automatische Bremseinheit 25 gelöscht wird und wird auf einen längeren bzw. größeren Wert als die Warnungsentfernung L₃ eingestellt.

Als nächstes wird im Schritt S3 beurteilt, ob V₁ größer ist als V₂. Wenn die Beurteilung NEIN lautet, wenn nämlich V₂ größer ist als V₁, wird mit Schritt S4 fortgefahren. Im Schritt S4 wird festgestellt, ob die tatsächliche Entfernung L kleiner ist als die Löschentfernung L₃. Wenn die Feststel lung bzw. Beurteilung JA lautet, wenn nämlich die tatsäch liche Entfernung L kleiner ist als die Löschentfernung L₃, wird der automatische Bremszustand im Schritt S5 aufrecht erhalten, und es wird zu Schritt S1 zurückgekehrt. Wenn die Beurteilung NEIN ist, wenn nämlich die tatsächliche Entfer nung L größer ist als die Löschentfernung L₃, wird der auto matische Bremszustand im Schritt S6 gelöscht, und es wird zu Schritt S1 zurückgekehrt.

Wenn die Beurteilung im Schritt S3 JA ist, wenn nämlich V₁ größer ist als V₂, wird mit Schritt S7 fortgefahren. Im Schritt S7 wird festgestellt, ob die tatsächliche Entfernung L kleiner ist als die Warnungsentfernung L₂. Wenn die Beur teilung NEIN ist, wenn nämlich L größer ist als L₂, wird zu Schritt 1 zurückgekehrt. Wenn die Antwort JA ist, wenn näm lich L kleiner ist als L₂, wird im Schritt S8 eine Warnung erzeugt. Die Warnung wird erzeugt mittels eines automati schen leichten Bremsens, so daß der Fahrer und seine Besat zung bzw. seine Passagiere der Möglichkeit eines automati schen Schnellbremsens gewahr werden. In diesem Fall kann die Warnungseinrichtung 13 zusammen mit dem leichten Bremsen verwendet werden. Hiernach wird im Schritt S9 das Schlupf verhältnis der Räder 2 und 3 in dem leichten Bremszustand erfaßt und der tatsächliche Reibungskoeffizient µ der Fahr bahnoberfläche wird berechnet auf der Grundlage des Schlupf verhältnisses um den Reibungskoeffizienten zu korrigieren oder kompensieren, der durch den Fahrbahnoberflächensensor 9 erfaßt ist. Im Schritt 10 wird die gewünschte Fahrzeugent fernung L₁ korrigiert oder kompensiert gemäß dem Reibungs koeffizienten µ, der im Schritt 9 kompensiert oder korri giert worden ist. Im Schritt S11 wird beurteilt, ob die tat sächliche Entfernung L kleiner ist als die gewünschte Fahr zeugentfernung L₁. Wenn die Antwort NEIN ist, nämlich wenn L größer ist als L₁, wird das Fahrzeug im Schritt S12 schnell abgebremst bzw. es werden im Schritt S12 schnell die Bremsen betätigt.

Wenn die Warnungsentfernung L₂ im Schritt S2 berechnet wird, kann der Sicherheitsfaktor K umso kleiner eingestellt wer den, je größer die Relativgeschwindigkeit ist. Alternativer weiser kann unter Berücksichtigung eines vorbestimmten Si cherheitsverhältnisses α als auch des Sicherheitsfaktors K die Warnungsentfernung L₂ auch vorgesehen werden durch die folgende Gleichung (3):

L₂ = (V₁)²/2 α₁g - (V₂)²/2 α₂g + K (V₁ - V₂)²/2 α, (3)

wobei α kleiner ist als die Verzögerung α₁g des Fahrzeugs, z. B. 0,2 g bis 0,3 g.

Erfindungsgemäß kann der Fahrer das Fahrzeug zusätzlich zu dem Bremsbetrieb durch die automatische Bremseinheit 25 manuell bremsen.

Wie zuvor erwähnt, berechnet die Steuereinheit 11 die ge wünschte Fahrzeugentfernung L₁ auf der Grundlage der Geschwindig keit V₁ des Fahrzeugs und der Geschwindigkeit V₂ des Fahr zeugs davor, und die Warnung wird mittels eines automati schen leichten Bremsens erzeugt, wenn die tatsächliche Ent fernung L kleiner ist als die Warnungsentfernung L₂, die auf der Basis der gewünschten Fahrzeugentfernung L₂ eingestellt ist. Daher wird die Warnung nicht erzeugt, wenn die tatsäch liche Entfernung sehr viel länger ist als die gewünschte Fahrzeugentfernung L₁, wodurch ein überflüssiges Warnen verhindert wird. Wie in Fig. 6 gezeigt, wird die Warnungs entfernung L₂ umso länger eingestellt, je größer die Relativgeschwindigkeit V′ ist. Somit wird die Warnung umso früher erzeugt, je schneller sich das Fahrzeug dem Fahrzeug davor nähert. Daher wird die Warnung gemäß dem manuellen Bremsen erzeugt, so daß verhindert wird, daß sich der Fahrer unsicher fühlt.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die ge wünschte Fahrzeugentfernung L₁ genau berechnet unter Berück sichtigung des Reibungskoeffizienten µ der Fahrbahnoberflä che. Auf der Grundlage der gewünschten Fahrzeugentfernung L₁, der Relativgeschwindigkeit und des Sicherheitsfaktors K wird die Warnungsentfernung L₂ geeignet eingestellt gemäß der Relativgeschwindigkeit.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird der Sicherheitsfaktor K umso kleiner eingestellt, je größer die Relativgeschwindigkeit ist. Somit wird L₂ zu L₂′ modifi ziert, um ein überflüssiges Warnen zu verhindern, wie es in Fig. 6 gezeigt ist.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die Warnung erzeugt durch ein automatisches leichtes Brem sen. Somit ist die Warnung verläßlicher als durch einen Summer oder eine Lampe und der Fahrer ist auf das automatische Bremsen vorbereitet.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird der Reibungskoeffizient µ der Fahrbahnoberfläche kompensiert auf der Grundlage des Schlupfverhältnisses des Fahrzeugs bei dem leichten Bremszustand. Daher werden die gewünschte Fahr zeugentfernung L₁ und die Warnungsentfernung L₂ genau berech net.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der Fahrer die Bremsen manuell betätigen, selbst in dem automatischen Bremszustand.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die gewünschte Fahrzeugentfernung L₁ präzise berechnet unter Berücksichtigung des Reibungskoeffizienten µ der Fahrbahn oberfläche, und die Warnungsentfernung L₂ wird ebenfalls geeignet eingestellt auf der Grundlage der gewünschten Fahr zeugentfernung L₂, der Relativgeschwindigkeit, des Sicher heitsfaktors K und des Sicherheitsverhältnisses α.

Claims

1. Automatisches Bremssteuerungssystem zum automatischen Bremsen eines Fahrzeugs (1) gemäß den Geschwindigkeiten (V₁, V₂) des Fahrzeugs (1) und eines Fahrzeugs davor und einer Fahrzeugentfernung (L) zwischen diesen, mit:
einer Bremseinrichtung (C; 4, 5) zum Bremsen des Fahr zeugs (1);
einer ersten Erfassungseinrichtung (A; 6, 10) zum Er fassen der Geschwindigkeiten (V₁, V₂) der jeweiligen Fahrzeuge (1) und der Entfernung (L) zwischen diesen; einer Berechnungseinrichtung (B; 11) zum Berechnen einer gewünschten Entfernung (L₁) zwischen den zwei Fahrzeugen, die zu halten ist, und zwar auf der Basis der Geschwindigkeiten (V₁, V₂) der jeweiligen Fahrzeuge, die durch die erste Erfassungseinrichtung (A; 6, 10) erfaßt sind;
einer Steuereinrichtung (E; 11) zum Steuern der Brems einrichtung (4, 5), wenn eine tatsächliche Entfernung (L) zwischen den zwei Fahrzeugen auf einen Wert redu ziert wird, der kleiner ist als die gewünschte Entfer nung (L₁);
einer Warnungseinrichtung (D; 12) zum Erzeugen einer Warnung, wenn die tatsächliche Entfernung (L) kleiner ist als eine Warnungsentfernung (L₂), die um einen vor bestimmten Wert länger ist als die wünschenswerte bzw. gewünschte Entfernung (L₁); und
eine Einstelleinrichtung (F; 11) zum Verlängern der Warnungsentfernung (L₂), wenn die Geschwindigkeitsdiffe renz (V₂-V₁) zwischen den zwei Fahrzeugen zunimmt.

2. Automatisches Bremssteuerungssystem nach Anspruch 1, welches weiterhin aufweist
eine zweite Erfassungseinrichtung (G; 9) zum Erfassen des Reibungskoeffizienten (µ) der Fahrbahnoberfläche; und
eine dritte Erfassungseinrichtung (H; 8) zum Erfassen einer Verzögerung (α₁g, α₂g) des Fahrzeugs (1) und des Fahrzeugs davor.

3. Automatisches Bremssteuerungssystem nach Anspruch 2, wobei die gewünschte Fahrzeugentfernung (L₁) und War nungsentfernung (L₂) durch die folgenden Gleichungen angegeben sind: L₁=(V₁)²/2 α₁g-(V₂)²/2 α₂g;
L₂=(V₁)²/2 α₁g-(V₂)²/2 α₂g+K(V₁-V₂)²,wobei L₁ die gewünschte Fahrzeugentfernung ist, L₂ die Warnungsentfernung ist, V₁ und V₂ die Geschwindigkeiten des Fahrzeugs bzw. des Fahrzeugs davor sind, g die Erdbeschleunigung ist, α₁g und α₂g die Verzögerungen des Fahrzeugs bzw. des Fahrzeugs davor sind und K ein Si cherheitsfaktor ist.

4. Automatisches Bremssteuerungssystem nach Anspruch 3, wobei der Sicherheitsfaktor (K) vermindert wird, wenn die Differenz (V₂-V₁) zwischen den Geschwindigkeiten (V₁, V₂) des Fahrzeugs (1) und des Fahrzeugs davor wächst, die durch die erste Erfassungseinrichtung (A; 6, 10) erfaßt werden.

5. Automatisches Bremssteuerungssystem nach Anspruch 1, wobei die von der Warnungseinrichtung (D; 12) erzeugte Warnung vorgesehen wird als eine automatische leichte Bremswirkung.

6. Automatisches Bremssteuerungssystem nach Anspruch 5, welches weiterhin aufweist:
eine zweite Berechnungseinrichtung (I; 11) zum Berech nen des Reibungskoeffizienten (µ) der Fahrbahnoberflä che auf der Grundlage des Schlupfverhältnisses des Fahrzeugs (1) in dem leichten Bremszustand, wie er auf der Grundlage des Betriebs der Warnungseinrichtung (D; 12) eingerichtet ist; und
eine Kompensationseinrichtung (J; 11) zum Kompensieren der gewünschten Fahrzeugentfernung (L₁) gemäß dem Rei bungskoeffizienten (µ) der Fahrbahnoberfläche, der durch die zweite Berechnungseinrichtung (I; 11) berech net wird.

7. Automatisches Bremssteuerungssystem nach Anspruch 5, wobei die Bremseinrichtung (C; 4, 5) von dem Fahrer betätigt werden kann, selbst wenn das Fahrzeug (1) in dem durch den Betrieb der Warnungseinrichtung (D; 12) eingerichteten leichten Bremszustand ist.

8. Automatisches Bremssteuerungssystem nach Anspruch 5, wobei die gewünschte Fahrzeugentfernung (L₁) und die Warnungsentfernung (L₂) durch die folgenden Gleichungen angegeben werden: L₁=(V₁)²/2 α₁g-(V₂)²/2 α₂g;
L₂=(V₁)²/2 α₁g-(V₂)²/2 α₂g+K(V₁-V₂)²/2 α,wobei L₁ die gewünschte Entfernung ist, L₂ die Warnungs entfernung ist, V₁ und V₂ die Geschwindigkeiten des Fahrzeugs bzw. des Fahrzeugs davor sind, g die Erdbe schleunigung ist, α₁g und α₂g die Verzögerungen des Fahrzeugs bzw. des Fahrzeugs davor sind, K der Sicher heitsfaktor ist und α das Sicherheitsverhältnis ist.