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Hintergrund der Erfindung
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Bremssteuerung für Fahrzeuge, die in der Lage ist, einen Bremsvorgang von Hauptbremsen aufzuheben, wenn Hilfsbremsen betätigt werden, nachdem die Hauptbremsen den Bremsvorgang ausgeführt haben, um das Fahrzeug zum Stillstand zu bringen, während sich das Fahrzeug in einem Nachfolge-Fahrzustand befindet, um einem vorausfahrenden Fahrzeug zu folgen.
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Beschreibung des einschlägigen Standes der Technik
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Ein Fahrzeug, wie zum Beispiel ein Kraftfahrzeug, besitzt als Bremsvorrichtung Hauptbremsen, die in erster Linie während der Fahrt und beim Anhalten betätigt werden, sowie Hilfsbremsen (Parkhilfsbremsen), die in erster Linie während eines Parkvorgangs betätigt werden. Die Hauptbremsen sind dafür konfiguriert, das in Bewegung befindliche Fahrzeug unter Verwendung von Bremsfluiddruck mit Bremskraft, die entsprechend der durch einen Fahrer auf das Bremspedal aufgebrachten Betätigungskraft erzeugt wird, zu verzögern und zum Stillstand zu bringen.
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Ferner sind die Hilfsbremsen dafür konfiguriert, einen Stoppzustand des Fahrzeugs durch eine Bremsbetätigung aufrechtzuerhalten, bei der eine Zugkraft von Seilzügen verwendet wird, die durch einen in der Nähe des Fahrersitzes vorgesehenen Parkbremsenhebel oder eine elektrische Betätigungseinrichtung erzeugt wird.
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Heutzutage besitzen Fahrzeuge ein adaptives Cruise-Control-System bzw. ein adaptives Geschwindigkeitsregelungssystem (ACC-System), das zum Erfassen eines vorausfahrenden Fahrzeugs als Nachfolgeobjekt bzw. zu verfolgendes Objekt des Fahrzeugs sowie zum Steuern des Fahrzeugs dient, um dem vorausfahrenden Fahrzeug zu folgen. Das ACC-System besitzt eine automatische Bremseinheit.
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Wenn in einem Nachfolge-Fahrzustand des ACC-Systems eine zwischen dem Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug vorhandene Fahrzeug-Zwischenbeabstandung geringer ist als eine vorbestimmte Fahrzeug-Zwischenbeabstandung, dann steuert die automatische Bremseinheit die Hauptbremsen zum Ausführen eines Bremsvorgangs, um die Fahrzeug-Zwischenbeabstandung auf der vorbestimmten Fahrzeug-Zwischenbeabstandung zu halten.
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Ferner gibt es auch eine bekannte automatische Bremseinheit mit einer automatischen Stoppfunktion zum automatischen Stoppen des Fahrzeugs unter Aufrechterhaltung einer vorbestimmten Fahrzeug-Zwischenbeabstandung, wenn das vorausfahrende Fahrzeug stoppt.
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Weiterhin ist hinsichtlich des ACC-Systems eine Technik zum Betätigen von Parkbremsen unter Verwendung einer elektrischen Parkbremsenvorrichtung nach dem Stoppen des Fahrzeugs sowie zum Aufheben der Bremsbetätigung der automatischen Bremseinheit bekannt, um Energie beim Aufrechterhalten der Bremskraft einzusparen, während das Fahrzeug gestoppt ist.
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Beispielsweise offenbart die
JP 2007- 326 399 A eine Technik, bei der eine elektrische Parkbremsenvorrichtung Hilfsbremsen betätigt, bevor das Fahrzeug automatisch stoppt. Da gemäß der in dem genannten Dokument offenbarten Technik die Hilfsbremsen betätigt werden, bevor das Fahrzeug automatisch gestoppt wird, ist dies zum Vorgeben des Zeitpunkts zum Reduzieren des Drucks der Hauptbremsen und zum früheren Lösen der Hauptbremsen hilfreich, und somit lassen sich die relative Betriebszeit und die Benutzungshäufigkeit der Hauptbremsen reduzieren.
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Weiterhin offenbart die
JP 2006- 306 350 A eine Technik zum Steuern einer elektrischen Parkbremsenvorrichtung zum Ausführen eines Bremsvorgangs mittels Hilfsbremsen und zum anschließenden Lösen der Hauptbremsen, wenn festgestellt wird, daß ein Fahrer das Fahrzeug verläßt, oder den Motor in einem durch die Hauptbremsen aufrechterhaltenen Stoppzustand des Fahrzeugs stoppt.
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Da gemäß der in der
JP 2006- 306 350 A offenbarten Technik die Hauptbremsen gelöst werden und der Bremszustand durch die Hilfsbremsen aufrechterhalten wird, wenn die Beurteilung getroffen wird, daß der Stoppzustand des Fahrzeugs für eine lange Zeitdauer anhält, kann die auf die Hauptbremsen ausgeübte Belastung reduziert werden.
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Die
DE 198 38 885 A1 zeigt eine Bremssteuerung für ein Fahrzeug, die eine Hauptbremssteuerung aufweist. Die Hauptbremssteuerung ist dazu ausgebildet, einen Bremsfluiddruck, der an Hauptbremsen zugeführt wird, die an vier Rädern des Fahrzeugs vorgesehen sind, in Abhängigkeit von einem Fahrzustand eines vorausfahrenden Fahrzeugs zu steuern, um das Fahrzeug unter Verwendung einer Bremsbetätigung der Hauptbremsen automatisch zu stoppen sowie den Stoppzustand aufrechtzuerhalten.
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Auch die
DE 102 32 950 A1 zeigt eine solche Bremssteuerung für ein Fahrzeug. Dabei hebt die Hauptbremssteuerung den Betrieb der Hauptbremsen auf und aktiviert die Parkbremsvorrichtung, wenn das Fahrzeug gestoppt wurde. Somit vermindert die Hauptbremssteuerung den Bremsfluiddruck rasch auf einen geringen Bremsfluiddruck und löst dann die Hauptbremsen ganz, wenn die Parkbremsvorrichtung aktiviert wurde.
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Kurzbeschreibung der Erfindung
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Gemäß der in der
JP 2007- 326 399 A offenbarten Technik geht die elektrische Parkbremsenvorrichtung jedoch in Betrieb, bevor das Fahrzeug gestoppt ist. Wenn nun das vorausfahrende Fahrzeug zum Beispiel Fahrt aufnimmt, unmittelbar bevor das Fahrzeug hinter dem vorausfahrenden Fahrzeug automatisch stoppt, besteht aufgrund der Tatsache, daß die Hilfsbremsen selbst bei gelösten Hauptbremsen einen Bremsvorgang ausführen, ein Problem dahingehend, daß das Nachfolge-Ansprechen vermindert ist und eine bevorzugte Beschleunigung nicht erzielt werden kann.
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Wenn es ferner notwendig ist, eine relativ starke Bremskraft zum automatischen Stoppen des Fahrzeugs zu verwenden, wird bei einem typischen Bremsverlauf ein sogenanntes „zeitweises Lösen“ durch Reduzieren der Bremskraft für eine kurze Zeitdauer vor dem Stoppen des Fahrzeugs ausgeführt. Dieses „zeitweise Lösen“ wird ausgeführt, um das Ausmaß der nach unten gehenden Bewegung der Front des Fahrzeugs (Bremsnicken) beim Stoppen des Fahrzeugs zu vermindern, sowie einen Ruck zu absorbieren, der auf einen Insassen aufgrund eines Rückstoßes beim Lösen der Hauptbremsen einwirkt.
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Im Anschluß daran wird die Bremskraft wieder erhöht, um das Fahrzeug zu stoppen. Da jedoch bei der in der
JP 2007- 326 399 A offenbarten Technik die Hilfsbremsen betätigt werden, bevor das Fahrzeug automatisch gestoppt ist, besteht ein Nachteil dahingehend, daß der auf den Insassen wirkende Ruck aufgrund des Bremsvorgangs der Hilfsbremsen selbst dann nicht ausreichend absorbiert werden kann, wenn die Hauptbremsen den Vorgang des „zeitweisen Lösens“ ausführen.
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Wenn ein in Fahrt befindliches Fahrzeug durch einen Bremsvorgang gestoppt wird, nimmt die Fahrzeugkarosserie aufgrund der Trägheitskraft beim Stoppen des Fahrzeugs eine an ihrem vorderen Ende nach unten bewegte Haltung (eine Haltung in einem Zustand, in dem der Radstand verkürzt ist) gegenüber einer normalen Haltung ein (eine Haltung in einem Zustand, in dem das Fahrzeug bei gelöster Bremse auf einer ebenen Straße geparkt ist). Eine solche Haltung mit nach unten bewegter Front wird bis zum Aufheben des Bremsvorgangs der Hauptbremsen beibehalten, da durch die Hauptbremsen die vier Räder blockiert werden.
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Wie in der
JP 2006- 306 350 A offenbart, wird bei einem Lösen des Bremsvorgangs der Hauptbremsen unmittelbar nachdem die elektrische Parkbremsvorrichtung in Betrieb geht und die Bremskraft aufrechterhalten wird, aufgrund der Tatsache, daß die Hilfsbremsen nur die Hinterräder bremsen, durch das Lösen des Blockierung der Vorderräder ermöglicht, daß der Radstand des gestoppten Fahrzeugs in den ursprünglichen Zustand zurückkehrt. Dies erzeugt einen auf die Fahrzeugkarosserie einwirkenden Rückstoß, da sich die Vorderräder drehen, und der Insasse verspürt einen Ruck.
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Wenn gemäß der in der
JP 2006- 306 350 A offenbarten Technik der Fahrer die Hilfsbremsen manuell betätigt, während die automatische Bremseinheit die Hauptbremsen zum Aufrechterhalten des gestoppten Zustands betätigen, werden ferner die Hauptbremsen möglicherweise nicht gelöst, so daß sowohl die Hauptbremsen als auch die Hilfsbremsen in Betrieb gehalten bleiben.
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In dieser Hinsicht besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Schaffung einer Bremssteuerung für ein Fahrzeug, die in der Lage ist, einen auf einen Insassen wirkenden Ruck zu vermindern und einen Fahrkomfort zu erzielen, da ein an einer Fahrzeugkarosserie erzeugter Rückstoß auch dann gering ist, wenn ein Bremsvorgang von den Hauptbremsen nach der Betätigung von Hilfsbremsen aufgehoben wird.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch eine Bremssteuerung für ein Fahrzeug nach Anspruch 1. Eine vorteilhafte Weiterbildung der Bremssteuerung ergibt sich aus dem Unteranspruch 2.
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Die Bremssteuerung für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 1 weist eine Hauptbremsensteuerung auf, die dazu ausgebildet ist, einen Bremsfluiddruck, der den an vier Rädern des Fahrzeugs vorgesehenen Hauptbremsen zugeführt wird, in Abhängigkeit von einem Fahrzustand eines vorausfahrenden Fahrzeugs zu steuern, um das Fahrzeug unter Verwendung einer Bremsbetätigung der Hauptbremsen automatisch zu stoppen sowie den Stoppzustand aufrechtzuerhalten, wobei die Fahrzeugdynamik-Steuereinheit einen Regelvorgang des Bremsfluiddrucks ausführt, um einen tatsächlichen Bremsfluiddruck, der mittels eines Fluiddrucksensors detektiert wird, an einen Soll-Bremsfluiddruck anzunähern; und eine Hilfsbremsensteuerung, die zum Steuern von Parkhilfsbremsen ausgebildet ist, die an dem rechten und dem linken Vorderrad oder an dem rechten und dem linken Hinterrad des Fahrzeugs vorgesehen sind, um einen Bremsvorgang zum Aufrechterhalten des Stoppzustands des Fahrzeugs auszuführen.
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Wenn die Hilfsbremsen den Bremsvorgang ausführen, während der Bremsfluiddruck den Hauptbremsen zum Stoppen des Fahrzeugs zugeführt wird, reduziert die Hauptbremsensteuerung den Soll-Bremsfluiddruck rasch auf einen vorbestimmten Fluiddruckwert, und zwar durch Aktualisieren des Soll-Bremsfluiddrucks mit einem ersten Wert, der durch Subtrahieren eines ersten Druckreduzierungswerts von dem Soll-Bremsfluiddruck berechnet wird. Anschließend vermindert die Hauptbremssteuerung den Soll-Bremsfluiddruck allmählich, bevor die Hauptbremsen gelöst werden, und zwar durch Aktualisieren des Bremsfluid-Solldrucks mit einem zweiten Wert, der durch Subtrahieren eines zweiten Reduzierwerts von dem Bremsfluid-Solldruck berechnet wird.
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Dabei wird der zweite Reduzierwert geringer als der erste Druckreduzierungswert vorgegeben.
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Wenn ein Bremsvorgang durch die Hilfsbremsen festgestellt wird, während die Hauptbremssteuerung den Hauptbremsen einen Bremsfluiddruck zum Stoppen des Fahrzeugs zuführt, wird gemäß der vorliegenden Erfindung der Bremsfluiddruck rasch auf einen vorbestimmten Fluiddruckwert reduziert, und anschließend wird der Bremsfluiddruck allmählich reduziert, um den Bremsvorgang der Hauptbremsen aufzuheben. Bei dieser Konfiguration ist selbst dann, wenn der Bremsvorgang der Hauptbremsen gelöst wird, nachdem die Hilfsbremsen betätigt worden sind, ein auf die Fahrzeugkarosserie wirkender Rückstoß gering, und der auf den Fahrgast wirkende Ruck läßt sich vermindern, so daß Fahrkomfort erzielt werden kann.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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In den Zeichnungen zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung einer Systemkonfiguration einer Fahrzeugsteuervorrichtung;
- 2 ein Flußdiagramm zur Erläuterung einer Routine einer Bremsschaltersteuerung;
- 3 ein Flußdiagramm zur Erläuterung einer Unterroutine eines Steuervorgangs zum Reduzieren des Bremsfluiddrucks; und
- 4A bis 4C Zeitablaufdiagramme zur Erläuterung einer Fahrzeuggeschwindigkeit, eines Bremsfluiddrucks und einer Betätigung von Hilfsbremsen während einer automatischen Stoppsteuerung.
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Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
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Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. 1 zeigt eine Systemkonfiguration einer Fahrzeugsteuervorrichtung.
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Ein bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beschriebenes Fahrzeug, das repräsentativ für Kraftfahrzeuge steht, weist verschiedene elektrische Steuereinheiten auf, die Fahrzustände des Fahrzeugs steuern. 1 veranschaulicht Steuereinheiten, unter denen sich verschiedene elektrische Steuereinheiten befinden und die mit einer bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beschriebenen Fahrzeugbremsen-Steuerfunktion in Beziehung stehen; dabei handelt es sich um eine Motorsteuereinheit 1 (E/G_ECU), eine Fahrzeugdynamik-Steuereinheit 2 (VDC_ECU), die als Hauptbremssteuerung dient, eine adaptive Geschwindigkeitsregelungseinheit bzw. ACC-Einheit 3 (ACC_ECU) sowie eine Parkbremsen-Steuereinheit 4 (P/B_ECU), die als Hilfsbremssteuerung dient.
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Diese elektrischen Steuereinheiten 1 bis 4 sind in erster Linie aus Mikrocomputern gebildet, die eine CPU, einen ROM, einen RAM, eine Eingangs-/Ausgangs-Schnittstelle und dergleichen aufweisen und in der Zeichnung nicht dargestellt sind, wobei die elektrischen Steuereinheiten 1 bis 4 derart miteinander verbunden sind, daß sie über ein CAN (Controller Area Network), bei dem es sich um eine typische Kommunikationsleitung in einem Fahrzeug handelt, miteinander kommunizieren.
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Die Motorsteuereinheit 1 steuert ein Drosselklappen-Öffnungsausmaß, eine KraftstoffEinspritzmenge, einen Zündzeitpunkt und dergleichen auf der Basis von Ausgangssignalen von Sensoren, die Motorbetriebsbedingungen erfassen, wie zum Beispiel eine Motordrehzahl, einen Gaspedalöffnungswert und eine Luftansaugmenge.
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Die Fahrzeugdynamik-Steuereinheit 2 führt eine Fahrzeugdynamiksteuerung durch, und zwar durch Bremsen des innenseitigen hinteren Rads, wenn sich das Fahrzeug in einem Untersteuerungszustand befindet, um ein Giermoment in einer Richtung zum Aufheben des Untersteuerungszustands zu erzeugen, sowie durch Bremsen des äußeren vorderen und hinteren Rads, wenn sich das Fahrzeug in einem Übersteuerungszustand befindet, um ein Giermoment in einer Richtung zum Aufnehmen des Übersteuerungszustands zu erzeugen, auf der Basis der Radgeschwindigkeiten der vier Räder, einer auf die Fahrzeugkarosserie wirkenden Gierrate und dergleichen.
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Ferner führt die Fahrzeugdynamik-Steuereinheit 2 eine ABS-Steuerung (Antiblockierbremssteuerung) aus, wenn ein Blockieren von Rädern während eines Bremsvorgangs festgestellt wird, um ein Schlupfverhältnis der Reifen gegenüber der Straßenoberfläche auf einem gewünschten Wert zu halten, indem die auf die Räder ausgeübte Bremskraft vermindert wird. Auf der Ausgangsseite der Fahrzeugdynamik-Steuereinheit 2 ist eine Hydrauliksteuereinheit 6 (HCU) zum Steuern eines Bremsfluiddrucks angeschlossen.
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Die Hydrauliksteuereinheit 6 weist eine Pumpeneinheit zum Erhöhen eines Bremsfluiddrucks sowie eine Ventileinheit zum Beibehalten oder Reduzieren des Bremsfluiddrucks auf und steuert den Fluiddruck, der auf die an den vier Rädern vorgesehenen Hauptbremsen 10 ausgeübt wird, und zwar in Abhängigkeit von Steuersignalen von der Fahrzeugdynamik-Steuereinheit 2. Dabei wird der auf die Hauptbremsen 10 ausgeübte tatsächliche Bremsfluiddruck, der durch einen Fluiddrucksensor (nicht gezeigt) erfaßt wird, in die Fahrzeugdynamik-Steuereinheit 2 eingegeben.
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Die Fahrzeugdynamik-Steuereinheit 2 berechnet eine Differenz zwischen dem tatsächlichen Bremsfluiddruck und dem Soll-Bremsfluiddruck und führt einen Regelvorgang aus, um den tatsächlichen Bremsfluiddruck auf der Basis der berechneten Differenz an den Soll-Bremsfluiddruck anzunähern.
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Bei den Hauptbremsen 10 handelt es sich jeweils um eine hydraulische Scheibenbremse mit einem an den jeweiligen Rädern angebrachten Rotor 20a, einem Sattel 20b, an dem der Rotor 20a sandwichartig abgestützt ist, sowie einem Radzylinder (nicht gezeigt), der den Sattel 20b betätigt. Der Radzylinder wird von dem von der Hydrauliksteuereinheit 6 zugeführten Fluiddruck betätigt.
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Die ACC-Steuereinheit 3 vergleicht eine tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit mit einer vorbestimmten Fahrzeugsollgeschwindigkeit und steuert das Drosselklappen-Öffnungsausmaß in einer derartigen Weise, daß die tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit an die Fahrzeugsollgeschwindigkeit angenähert wird. Wenn ein Fahrer einen ACC-Fahrmodus auswählt, vergleicht die ACC-Einheit 3 also die tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit mit der vorbestimmten Fahrzeugsollgeschwindigkeit.
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Wenn die tatsächliche Fahrgeschwindigkeit geringer ist als die Fahrzeugsollgeschwindigkeit, gibt die ACC-Einheit 3 ein Beschleunigungsbefehlssignal an die Motorsteuereinheit 1 ab, um die Fahrzeuggeschwindigkeit zu erhöhen. Wenn die tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit höher ist als die Fahrzeugsollgeschwindigkeit, gibt die ACC-Einheit 3 ein Verzögerungsbefehlssignal an die Motorsteuereinheit 1 ab, um die Fahrzeuggeschwindigkeit zu reduzieren.
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Wenn eine Einheit 11 zum Erfassen eines vorausfahrenden Fahrzeugs ein vorausfahrendes Fahrzeug detektiert, bei dem es sich um ein Objekt handelt, dem das Fahrzeug folgt (wobei dieses im folgenden einfach als „vorausfahrendes Fahrzeug“ bezeichnet wird), ermittelt die ACC-Einheit 3 eine Fahrzeug-Zwischenbeabstandung zwischen dem Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug, eine relative Geschwindigkeit und dergleichen. Wenn die Fahrgeschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs geringer ist als die Fahrzeugsollgeschwindigkeit, führt die ACC-Einheit 3 eine Nachfolge-Fahrsteuerung zum Verfolgen des vorausfahrenden Fahrzeugs aus.
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Wenn in diesem Fall die Fahrzeug-Zwischenbeabstandung zwischen dem Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug kürzer wird als eine Fahrzeug-Sollzwischenbeabstandung und eine Verlangsamung bis zu der Annäherung der Fahrzeug-Zwischenbeabstandung an die Fahrzeug-Sollzwischenbeabstandung lediglich unter Verwendung einer Motorbremse schwierig ist, dann gibt die ACC-Einheit 3 ein Bremsbefehlssignal an die Fahrzeugdynamik-Steuereinheit 2 ab, so daß die Hydrauliksteuereinheit 6 Bremsfluiddruck zum Ausführen eines Bremsvorgangs unter Verwendung der Hauptbremsen 10 erzeugt.
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Während das vorausfahrende Fahrzeug an einer Ampel wartet, aufgrund eines Verkehrsstaus stoppt oder mit einer niedrigen Geschwindigkeit fährt, gibt die ACC-Einheit 3 ferner ein Bremsbefehlssignal an die Fahrzeugdynamik-Steuereinheit 2 ab und führt eine Nachfolgesteuerung bei niedriger Geschwindigkeit aus, das eine automatische Stoppsteuerung beinhaltet. Hierbei kann für die Einheit 11 zum Erfassen eines vorausfahrenden Fahrzeugs eine Stereokamera, ein Millimeterwellenradar, ein Laserradar und dergleichen verwendet werden.
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Mit der Eingangsseite der Parkbremsen-Steuereinheit 4 ist ein Bremsbestätigungsschalter 13 verbunden. Mit der Ausgangsseite der Parkbremsen-Steuereinheit 4 ist ein Motorrelais 14 verbunden. Mit dem Motorrelais 14 ist eine Bremsbetätigungseinrichtung 15 verbunden. Weiterhin ist mit dieser Bremsbetätigungseinrichtung 15 eine Parkhilfsbremse (die im folgenden einfach als „Hilfsbremse“ bezeichnet wird) 17 über Parkbremsseile 16 verbunden. Die Hilfsbremsen 17 sind in erster Linie für eine Betätigung konfiguriert, wenn das Fahrzeug gestoppt ist, um den Stoppzustand des Fahrzeugs beizubehalten, und sind jeweils an den Radnaben 18L und 18R des rechten und des linken Hinterrads angeordnet.
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Wenn die Hilfsbremsen 17 während des Stoppens des Fahrzeugs betätigt sind, kann der Stoppzustand ohne Betätigung der Hauptbremsen 10 aufrechterhalten werden. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann als Hilfsbremse 17 eine allgemein bekannte Trommelscheibenbremse verwendet werden, die eine Bremstrommel, an dem Innenumfang der Bremstrommel angeordnete Bremsschuhe sowie einen die Bremsschuhe betätigenden Bremszylinder aufweist.
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Bei den Parkbremsseilen 16 handelt es sich um zwei Seile, die sich separat von der Bremsbetätigungseinrichtung 15 weg erstrecken und mit den Bremszylindern der jeweiligen Hilfsbremsen 17 verbunden sind. Die Bremszylinder sind dafür konfiguriert, den Durchmesser der Bremsschuhe zu vergrößern oder zu verkleinern.
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Wenn die Bremsbetätigungseinrichtung 15 an den Parkbremsseilen 16 zieht, führt dies zu einer Verlagerung in einen Bremszustand, in dem die Bremszylinder den Durchmesser der Bremsschuhe erhöhen, um eine Bremskraft zu erzeugen. Wenn die Bremsbetätigungseinrichtung 15 die Parkbremsseile 16 löst, führt dies zu einer Verlagerung in einen Freigabezustand, in dem die Bremszylinder zurückgestellt werden, um dadurch den Durchmesser der Bremsschuhe zu reduzieren und damit die Bremskraft freizusetzen.
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Es ist darauf hinzuweisen, daß in der nachfolgenden Beschreibung die Richtung, in der die Bremsbetätigungseinrichtung 15 die Parkbremsseile 16 zieht, als normale Richtung bezeichnet wird, während die Richtung, in der die Bremsbetätigungseinrichtung 15 die Parkbremsseile 16 löst, als umgekehrte Richtung bezeichnet wird.
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Die Bremsbetätigungseinrichtung 15 weist zum Beispiel einen Gleichstrommotor (DC-Motor), einen Untersetzungsgetriebezug zum Reduzieren einer Rotationskraft des Gleichstrommotors und eine von dem Untersetzungsgetriebezug rotationsmäßig bewegte Leitspindel auf und führt einen Ziehvorgang an den Parkbremsseilen 16 oder einen Lösevorgang von diesen unter Verwendung der Rotation der Leitspindel aus, die sich mit dem Motor rotationsmäßig bewegt.
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Wenn sich die Hilfsbremsen 17 in einem Bremszustand befinden, können hierbei durch das Vorsehen eines nicht reversiblen Elements, wie zum Beispiel eines Schneckenrads, an dem Untersetzungsgetriebezug die Bremskräfte der Hilfsbremsen 17 selbst dann aufrechterhalten werden, wenn die Energiezufuhr zu der Bremsbetätigungseinrichtung 15 gestoppt wird. Die Parkbremsen-Steuereinheit 4, die Bremsbetätigungseinrichtung 15 und die Hilfsbremsen 17 bilden eine elektrische Parkbremsenvorrichtung (EPB).
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Der Bremsbetätigungsschalter 13 übermittelt eine Eingangsbetätigung an die Parkbremsen-Steuereinheit 4, und wenn die Parkbremsen-Steuereinheit 4 in einem manuellen Modus betätigt wird, führt die Parkbremsen-Steuereinheit 4 der Bremsbetätigungseinrichtung 15 Antriebskraft in Abhängigkeit von dem Eingangssignal zu, um die Hilfsbremsen 17 antriebsmäßig zu betätigen.
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Wenn der Fahrer den Bremsbetätigungsschalter 13 einschaltet, so verbindet die Parkbremsen-Steuereinheit 4 einen beweglichen Kontakt des Motorrelais 14 mit einem auf der normalen Rotationsseite festgelegten Kontakt M+, um die Bremsbetätigungseinrichtung 15 in einer normalen Richtung rotationsmäßig zu bewegen, wenn das Fahrzeug gestoppt ist. Die mit der Bremsbetätigungseinrichtung 15 verbundenen Parkbremsseile 16 werden in entsprechender Weise gespannt, und die Hilfsbremsen 17 werden zur Verriegelung der Radnaben18L und 18R des rechten und des linken Hinterrads antriebsmäßig betätigt.
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Wenn der Fahrer den Bremsbestätigungsschalter 13 ausschaltet, so wird der bewegliche Kontakt des Motorrelais 14 mit einem auf der umgekehrten Rotationsseite festgelegten Kontakt M- verbunden, um die Bremsbetätigungseinrichtung 15 in einer umgekehrten Richtung rotationsmäßig zu bewegen. Die mit der Bremsbetätigungseinrichtung 15 verbundenen Parkbremsseile 16 werden entsprechend gelöst, um den Verriegelungszustand der Radnaben 18L und 18R durch die Hilfsbremsen 17 aufzuheben.
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Hierbei hat das Motorrelais 14 eine Funktion zum Detektieren einer auf die Bremsbetätigungseinrichtung 15 ausgeübten Last, und wenn das Motorrelais 14 eine Überbelastung feststellt, wenn eine Bremsbetätigung (Rotation in einer normalen Richtung) oder eine Freigabebetätigung (Rotation in einer umgekehrten Richtung) der Bremsbetätigungseinrichtung 15 stoppt, kehrt der bewegliche Kontakt automatisch in eine neutrale Position zurück, und die Energiezufuhr zu der Bremsbetätigungseinrichtung 15 wird automatisch blockiert.
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Während die ACC-Steuereinheit 3 eine Nachfolgesteuerung mit niedriger Geschwindigkeit ausführt und nachdem die Fahrzeugdynamik-Steuereinheit 2 die Hauptbremsen 10 zum Ausführen eines Bremsvorgangs zum automatischen Stoppen des Fahrzeugs angesteuert hat, steuert die Parkbremsen-Steuereinheit 4 die Hilfsbremsen 17 zum Ausführen eines Bremsvorgangs, um den Stoppzustand des Fahrzeugs aufrechtzuerhalten. Außerdem führt die Fahrzeugdynamik-Steuereinheit 2 einen Bremsschaltersteuervorgang zum Aufheben der Bremskräfte der Hauptbremsen 10 synchron mit der von der Parkbremsen-Steuereinheit 4 ausgeführten Bremsbetätigung der Hilfsbremsen 17 aus.
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Genauer gesagt, es wird die Bremsschaltersteuerung durch die Fahrzeugdynamik-Steuereinheit 2 gemäß einer in 2 dargestellten Bremsschalter-Steuerungroutine ausgeführt.
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Diese Routine wird bei jeder vorbestimmten Berechnungsperiode nach dem Einschalten eines Zündschalters ausgeführt. Als erstes wird in einem Schritt S1 von der Fahrzeugdynamik-Steuereinheit 2 überprüft, ob sich das Fahrzeug in einem ACC-Fahrmodus befindet. Wenn sich das Fahrzeug nicht in einem ACC-Fahrmodus befindet, beendet die Fahrzeugdynamik-Steuereinheit 2 die Routine. Wenn sich das Fahrzeug in einem ACC-Antriebsmodus befindet, fährt der Prozeß mit einem Schritt S2 fort.
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In dem Schritt S2 vergleicht die Fahrzeugdynamik-Steuereinheit 2 eine von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor (nicht gezeigt) erfaßte Fahrzeuggeschwindigkeit V sowie eine vorbestimmte Stoppbeurteilungs-Fahrzeuggeschwindigkeit Vst. Bei dieser Stoppbeurteilungs-Fahrzeuggeschwindigkeit Vst handelt es sich um eine Fahrzeuggeschwindigkeit, die für die Beurteilung verwendet werden kann, daß das Fahrzeug gestoppt hat, und die idealerweise 0 km/h beträgt.
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Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Stoppbeurteilungs-Fahrzeuggeschwindigkeit Vst jedoch als minimale Fahrzeuggeschwindigkeit vorgegeben, die von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor erfaßt werden kann (zum Beispiel 2 km/h). In der nachfolgenden Beschreibung wird zum Zweck der Vereinfachung der Erläuterungen die Stoppbeurteilungs-Fahrzeuggeschwindigkeit Vst als 0 km/h angenommen.
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Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V des Fahrzeugs höher ist als die Stoppbeurteilungs-Fahrzeuggeschwindigkeit Vst (V > Vst), so beendet die Fahrzeugdynamik-Steuereinheit 2 die Routine. Wenn dagegen die Fahrzeuggeschwindigkeit V des Fahrzeugs geringer ist als die Stoppbeurteilungs-Fahrzeuggeschwindigkeit Vst, dann fährt der Prozeß mit einem Schritt S3 fort. Hierbei führt die ACC-Steuereinheit 3 in dem ACC-Fahrmodus eine automatische Stoppsteuerung aus, wie dies zum Beispiel in 4B gezeigt ist, bis die Fahrzeuggeschwindigkeit V geringer wird als die Stoppbeurteilungs-Fahrzeuggeschwindigkeit Vst.
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Unter Bezugnahme auf die 4A bis 4C wird die von der ACC-Steuereinheit 3 ausgeführte automatische Stoppsteuerung kurz beschrieben. Wenn zum Beispiel ein vorausfahrendes Fahrzeug seine Geschwindigkeit reduziert, um beispielsweise an einer Ampel zu warten, spricht das dem vorausfahrenden Fahrzeug nachfolgende Fahrzeug auf die langsamer werdende Fahrt des vorausfahrenden Fahrzeugs an. Als erstes schließt die ACC-Steuereinheit 3 das Drosselklappenventil vollständig, und anschließend betätigt sie die Hydrauliksteuereinheit 6 zum Generieren von Bremsfluiddruck, so daß die Hauptbremsen 10 den Bremsvorgang starten (verstrichene Zeit t1).
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Wie in 4B gezeigt, wird dann, wenn der Bremsfluid-Solldruck Pbf ansteigt und einen vorbestimmten Fluiddruck erreicht, der Druck konstant gemacht (verstrichene Zeit t2). Gleichzeitig wird die Fahrzeuggeschwindigkeit durch die Betätigung der Hauptbremsen 10 reduziert. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V eine vorbestimmte niedrige Fahrzeuggeschwindigkeit erreicht (zum Beispiel 5 km/h) (verstrichene Zeit t3), wird der Bremsfluid-Solldruck Pbf allmählich vermindert, um ein sogenanntes „zeitweises Lösen“ auszuführen.
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Nachdem das Fahrzeug stoppt (V = 0) (verstrichene Zeit t4), erhöht die ACC-Steuereinheit 3 den Bremsfluid-Solldruck Pbf wieder auf ein vorbestimmtes Druckniveau und hält den Fluiddruck aufrecht, um den Stoppzustand des Fahrzeugs beizubehalten.
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Danach verbindet die Parkbremsen-Steuereinheit 4, bei der es sich um eine Komponente der elektrischen Parkbremsenvorrichtung EPB handelt, den beweglichen Kontakt des Motorrelais 14 mit dem auf der normalen Rotationsseite festgelegten Kontakt M+, um die Bremsbetätigungseinrichtung 15 in der normalen Richtung rotationsmäßig zu bewegen und dadurch die Parkbremsseile 16 zu straffen, so daß die Hilfsbremsen 17 einen Bremsvorgang ausführen und das rechte und das linke Hinterrad festsetzen (verstrichene Zeit t5).
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Die Vorgänge bis zu dem Punkt, an dem die Parkbremsen-Steuereinheit 4 die Hilfsbremsen 17 zum Ausführen eines Bremsvorgangs steuert, bei der Bremsbetätigung unter Verwendung des Bremsfluid-Solldrucks Pbf einer automatischen Stoppsteuerung sind allgemein bekannt.
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Andererseits prüft die Fahrzeugdynamik-Steuereinheit 2 in einem Schritt S3 der in 2 gezeigten Bremsschalter-Steuerungsroutine, ob die Parkbremsen-Steuereinheit 4 die Hilfsbremsen 17 zum Ausführen eines Bremsvorgangs steuert (EPB-Betätigung). Wenn die EPB-Betätigung nicht ausgeführt wird, beendet die Fahrzeugdynamik-Steuereinheit 2 die Routine. Wenn festgestellt wird, daß die EPB-Betätigung ausgeführt wird, fährt der Prozeß mit einem Schritt S4 fort, um einen Vorgang zum Reduzieren des Bremsfluiddrucks auszuführen, und anschließend beendet die Fahrzeugdynamik-Steuereinheit 2 die Routine.
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Der Steuervorgang zum Reduzieren des Bremsfluiddrucks wird gemäß einer in 3 dargestellten Unterroutine des Steuervorgangs zum Reduzieren des Bremsfluiddrucks ausgeführt. In dieser Unterroutine wird zuerst in einem Schritt S11 der Bremsfluid-Solldruck Pbf mit einem Wert aktualisiert, der durch Subtrahieren eines ersten Druckreduzierwerts Pα von dem Bremsfluid-Solldruck Pbf berechnet wird (Pbf ← Pbf - Pα). Bei diesem ersten Druckreduzierwert Pα handelt es sich um einen Wert zum Reduzieren des Bremsfluid-Solldrucks Pbf mit einem relativ starken Gradienten (rasche Druckreduzierung).
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Beispielsweise wird die Veränderung gleich der oder geringfügig geringer als die Veränderung des Bremsfluid-Solldrucks Pbf vorgegeben, die dann stattfindet, wenn der Fahrer eine Fußbremse drückt, um an einer Ampel zu warten, und sodann die Kraft zum Drücken der Fußbremse aufhebt, um weiterzufahren.
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Dabei handelt es sich um eine Veränderung pro Zeiteinheit, die einem Änderungsgradienten des Bremsfluid-Solldrucks Pbf in einem Fall entspricht, in dem der Fahrer die Kraft zum Drücken der Fußbremse des Fahrzeugs aufhebt, während das Fahrzeug gestoppt ist.
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Als nächstes fährt der Prozeß mit einem Schritt S12 fort, und die Fahrzeugdynamik-Steuereinheit 2 gibt ein Ansteuersignal, das dem in dem Schritt S11 vorgegebenen Bremsfluid-Solldrucks Pbf entspricht, an die Hydrauliksteuereinheit 6 ab. Die Hydrauliksteuereinheit 6 betätigt dann die Ventileinheit zum Reduzieren des Bremsfluid-Solldrucks Pbf, bei dem es sich um einen Sollwert des den Hauptbremsen 10 zuzuführenden Bremsfluiddrucks handelt, mit einem relativ starken Gradienten (rasche Druckreduzierung) (verstrichene Zeit t5 - t6).
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Danach fährt der Prozeß mit einem Schritt S13 fort, und die ACC-Steuereinheit 3 vergleicht den Bremsfluid-Solldruck Pbf mit einem ersten Fluiddruckwert Pbfl. Bei diesem ersten Fluiddruckwert Pbfl handelt es sich um einen Grenzwert, bei dem das Fahrzeug aufgrund eines Kriechmoments eines Automatikgetriebes und dergleichen nicht fahren kann, wenn der Bremsfluid-Solldruck Pbf vermindert ist, mit anderen Worten um einen Grenzwert zum Aufrechterhalten des Stoppzustands.
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Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der erste Fluiddruckwert Pbfl unter Berücksichtigung eines Fehlers, einer individuellen Differenz und dergleichen auf einen Wert gesetzt, der geringfügig höher ist als der Grenzwert.
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Bei dieser Konfiguration bleiben die vier Räder selbst dann blockiert, wenn der Bremsfluid-Solldruck Pbf auf den ersten Fluiddruckwert Pbfl vermindert ist. Selbst wenn eine Verzögerung vorhanden ist, bis die Hilfsbremsen 17 das rechte und das linke Hinterrad ansprechend auf das Ansteuersignal von der Parkbremsen-Steuereinheit 4 tatsächlich blockieren (bremsen), kann somit ein Fahrvorgang des Fahrzeugs aufgrund eines Kriechmoments des Automatikgetriebes und dergleichen verhindert werden.
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Hierbei kann der erste Fluiddruckwert Pbfl verändert werden und auf der Basis der Änderungen bei dem Bremsfluid-Solldruck Pbf und der Verzögerung unmittelbar vor dem Stoppen des Fahrzeugs vorgegeben werden. Mit anderen Worten, es wird dann, wenn die Verzögerung größer ist als die Veränderung bei dem Bremsfluid-Solldruck Pbf, von der Annahme ausgegangen, daß das Fahrzeug auf einer Bergaufstrecke fährt.
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Wenn dagegen die Verzögerung geringer ist als die Veränderung des Bremsfluid-Solldrucks Pbf, wird angenommen, daß das Fahrzeug auf einer Bergabstrecke fährt oder daß ein hohes Kriechmoment vorhanden ist. In einem derartigen Fall kann der Fahrvorgang des Fahrzeugs durch Erhöhen und Korrigieren des ersten Fluiddruckwerts Pbfl verhindert werden.
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Wenn dann in einem Schritt S13 der Bremsfluid-Solldruck Pbf höher ist als der erste Fluiddruckwert Pbf1 (Pbf > Pbf1), kehrt der Prozeß zu dem Schritt S11 zurück, und die ACC-Steuereinheit 3 wiederholt die Reduzierung des Bremsfluid-Solldrucks Pbf. Wenn der Bremsfluid-Solldruck Pbf gleich dem oder geringer als der erste Fluiddruckwert Pbf1 (Pbf ≤ Pbf1) wird, fährt der Prozeß mit einem Schritt S14 fort.
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In dem Schritt S14 wird der Bremsfluid-Solldruck Pbf mit einem Wert aktualisiert, der durch Subtrahieren des zweiten Reduzierwerts Pβ von dem Bremsfluid-Solldruck Pbf berechnet wird (Pbf ← Pbf - Pβ). Bei dem zweiten Reduzierwert Pβ handelt es sich um einen Wert zum Reduzieren des Bremsfluid-Solldrucks Pbf mit einem relativ allmählichen Gefälle (allmähliche Druckreduzierung), der niedriger vorgegeben ist als der erste Druckreduzierwert Pα (zum Beispiel Pβ = 0,5 Pα).
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Anschließend fährt der Prozeß mit einem Schritt S15 fort, und die Fahrzeugdynamik-Steuereinheit 2 gibt ein Ansteuersignal, das dem in dem Schritt S14 vorgegebenen Bremsfluid-Solldruck Pbf entspricht, an die Hydrauliksteuereinheit 6 ab, um die Ventileinheit der Hydrauliksteuereinheit 6 zum Reduzieren des Sollwerts des den Hauptbremsen 10 zugeführten Bremsfluiddrucks (Bremsfluid-Solldruck Pbf) mit einem relativ allmählichen Gradienten zu reduzieren (verstrichene Zeit t6 - t7).
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Im Anschluß daran fährt der Prozeß mit einem Schritt S16 fort, und die ACC-Steuereinheit 3 vergleicht den Bremsfluid-Solldruck Pbf mit dem zweiten Fluiddruckwert Pbf2. Bei dem zweiten Fluiddruckwert Pbf2 handelt es sich um einen Wert, der für die Bestimmung verwendet werden kann, daß der tatsächliche Bremsfluiddruck 0 beträgt, wobei der zweite Fluiddruckwert Pbf2 idealerweise Null entspricht (Pbf2 = 0). Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der zweite Fluiddruckwert Pbf2 jedoch als Mindestwert vorgegeben, der von dem Fluiddrucksensor erfaßt werden kann.
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Wenn der Bremsfluid-Solldruck Pbf höher ist als der zweite Fluiddruckwert Pbf2 (Pbf > Pbf2), fährt der Prozeß mit dem Schritt S14 fort, und die ACC-Steuereinheit 3 wiederholt die Reduzierung des Bremsfluid-Solldrucks Pbf. Wenn der Bremsfluid-Solldruck Pbf gleich oder geringer ist als der zweite Fluiddruckwert Pbf2 (Pbf < Pbf2), fährt der Prozeß mit einem Schritt S17 fort, und die ACC-Steuereinheit 3 setzt den Bremsfluid-Solldruck Pbf auf Null und beendet die Routine.
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Auf diese Weise werden bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel nach dem Stoppen des Fahrzeugs durch eine Bremsbetätigung der Hauptbremsen 10 bei einem automatischen Stoppsteuervorgang die Hilfsbremsen 17 zum Bremsen des rechten und des linken Hinterrads betätigt. Hierbei wird der Bremsfluid-Solldruck Pbf, bei dem es sich um einen Sollwert des den Hauptbremsen 10 zugeführten Bremsfluiddruck handelt, bei einer raschen Verminderung auf den ersten Fluiddruckwert Pbfl vermindert, so daß die Bremsperiode der Hauptbremsen 10 während des Stoppens des Fahrzeugs verkürzt wird. Dies vermindert die auf die jeweiligen Teile ausgeübte Belastung, und die Lebensdauer der Hauptbremsen 10 sowie peripherer Teile der Hauptbremsen 10 kann verbessert werden.
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Da der erste Fluiddruckwert Pbfl auf einen Wert gesetzt ist, der geringfügig höher ist als der Grenzwert, der den Stoppzustand des Fahrzeugs aufrechterhalten kann, so kann ferner ein stabiler Stoppzustand als Zustand, in dem eine Bewegung des Fahrzeugs verhindert ist, aufrechterhalten werden, wenn die Hilfsbremsen 17 das rechte und das linke Hinterrad bremsen, bevor der Bremsfluid-Solldruck Pbf auf den ersten Fluiddruckwert Pbfl vermindert ist, selbst wenn eine Verzögerung bei der Betätigung der Hilfsbremsen 17 vorhanden ist.
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Nach dem Reduzieren des Bremsfluid-Solldrucks Pbf auf den ersten Fluiddruckwert Pbfl mit einer raschen Verminderung wird ferner der Bremsfluid-Solldruck Pbf allmählich reduziert. Selbst wenn der auf die Hauptbremsen 10 aufgebrachte Bremsfluid-Solldruck Pbf zunimmt, während sich das Fahrzeug nach dem Stoppen des Fahrzeugs nach vorn neigt (Bremsnicken), ist aufgrund einer allmählichen Ausführung eines „zeitweisen Lösens“ ein Rückstoß auf die Fahrzeugkarosserie gering, so daß der auf die Insassen einwirkende Ruck stark reduziert werden kann und damit ein guter Fahrkomfort erzielt werden kann.
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Darüber hinaus wird der auf die Hauptbremsen 10 nach dem Stoppen des Fahrzeugs aufgebrachte Bremsfluiddruck zuerst rasch auf den ersten Fluiddruckwert Pbfl reduziert, so daß das Fahrzeug nicht anfährt, und anschließend wird der Bremsfluiddruck allmählich vermindert, bis der Bremsfluiddruck den Wert Null erreicht. Selbst wenn ein erneuter Anfahrvorgang während der Ausführung des Steuervorgangs zum Reduzieren des Bremsfluiddrucks für die Hauptbremsen 10 ausgeführt wird, kann bei dieser Konfiguration aufgrund der Tatsache, daß die Hauptbremsen 10 keine starke Bremskraft erzeugen, das Fahrzeug bald nach dem Lösen der Hilfsbremsen 17 sanft anfahren.
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Es ist darauf hinzuweisen, daß die vorliegende Erfindung nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel begrenzt ist, sondern auch in einem Fall angewendet werden kann, in dem der Fahrer den Bremsbetätigungsschalter 13 beispielsweise zum Betätigen der Hilfsbremsen 17 einschaltet. Außerdem können die Hilfsbremsen 17 auch an dem rechten und dem linken Vorderrad vorgesehen sein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Motorsteuereinheit
- 2
- Fahrzeugdynamik-Steuereinheit
- 3
- Adaptive Geschwindigkeitsregeleinheit (ACC-Steuereinheit)
- 4
- Parkbremsen-Steuereinheit
- 6
- Hydrauliksteuereinheit
- 10
- Hauptbremsen
- 11
- Einheit zum Erfassen eines vorausfahrenden Fahrzeugs
- 13
- Bremsbetätigungsschalter
- 14
- Motorrelais
- 15
- Bremsbetätigungseinrichtung
- 16
- Parkbremsseile
- 17
- Hilfsbremsen
- 18L, 18R
- Radnaben
- 20a
- Rotor
- 20b
- Sattel
