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Querverweis auf verwandte Anmeldung
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Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der
koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2015-0027547 , eingereicht am 26. Februar 2015, deren gesamter Inhalt durch diese Bezugnahme für alle Zwecke hierin mitaufgenommen ist.
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Hintergrund der Erfindung
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bremsvorrichtung eines Fahrzeugs (z.B. Kraftfahrzeugs) und ein Verfahren davon. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Bremsvorrichtung eines Fahrzeugs und ein Verfahren, die bzw. das eine Bremsdistanz reduzieren kann, indem eine Neigungsbewegung (z.B. Nickbewegung), die generiert wird, wenn das Fahrzeug schnell (bzw. abrupt) bremst, minimiert wird.
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Beschreibung der bezogenen Technik
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Im Allgemeinen wird in einem Hydraulikdruck-Bremssystem ein durch Betätigung eines Bremspedals generierter, Hydraulikbremsdruck einem jeden Rad zugeführt, wodurch ein Fahrzeug gebremst wird. Zu diesem Zeitpunkt tritt ein Schlupf zwischen dem Reifen und einer Straße auf, wenn eine Bremskraft, die größer ist als eine statische Reibungskraft, einem Reifen zugeführt wird.
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Wie bekannt ist ein dynamischer Reibungskoeffizient kleiner als ein statischer Reibungskoeffizient. Um einen optimalen Bremseffekt zu bieten, muss das Schlupfen zwischen dem Reifen und der Straße verhindert werden. Außerdem muss die Blockierung der Bremse während des Schlupfens (z.B. Lenkungsblockierung beim Bremsen aufgrund des Schlupfes) verhindert werden.
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Somit wird ein Antiblockiersystem (ABS) verwendet, um durch Steuern des einem jeden Rad zugeführten Hydraulikbremsdrucks einen Schlupf und ein Blockieren zu verhindern. Das ABS weist eine Mehrzahl von Magnetventilen, die den zu einer jeden Hydraulikdruckbremse übertragenen Hydraulikbremsdruck steuern, einen Akkumulator (z.B. Hydraulikspeicher), eine elektrische Steuervorrichtung (Electronic Control Unit, ECU), die eine Hydraulikdruck-Steuervorrichtung steuert, und elektrische/elektronische Vorrichtungen wie z.B. eine Hydraulikdruckpumpe auf.
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Das ABS detektiert einen durch Betätigung einer Bremse auf einer rutschigen Straße oder während eines schnellen Bremsens generierten Schlupf und reduziert, hält (aufrecht) oder erhöht den Hydraulikbremsdruck, sodass das Fahrzeug eine optimale Seitenführungskraft erzielen kann und bei einer kürzesten Distanz stoppen kann, wobei die Lenkungsstabilität beibehalten wird.
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Indes wird, da ein Schwerpunkt eines Fahrzeugkörpers im Vergleich zu einer Radaufhängung an einer höheren Position positioniert ist, – wie in 1 gezeigt – eine Neigungsbewegung (mit anderen Worten ein „Abkippen“ bzw. Nicken) generiert, bei der ein Vorderabschnitt des Fahrzeugkörpers in Richtung des Bodens fällt, wenn ein Fahrer ein Bremspedal für ein schnelles Bremsen fest niederdrückt.
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Zu diesem Zeitpunkt wird, wenn das ABS betrieben wird, ein hoher Hydraulikbremsdruck durch eine Hydraulikdruck-Steuervorrichtung an den Antriebsrädern gebildet, und die Bremsdistanz wird länger, indem der den Antriebsrädern zugeführte Hydraulikbremsdruck reduziert wird, wodurch die Verzögerung verringert wird. Somit gibt es das Problem, dass eine Bremsdistanz länger wird.
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Die Informationen, welche in diesem Hintergrund-Abschnitt offenbart sind, dienen lediglich dem besseren Verständnis des allgemeinen Hintergrunds der Erfindung und sollten nicht als Zugeständnis oder als irgendeine Andeutung angesehen werden, dass diese Informationen zum Stand der Technik, wie er dem Fachmann schon bekannt ist, gehören.
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Erläuterung der Erfindung
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Zahlreiche Aspekte der vorliegenden Erfindung sind darauf gerichtet, eine Bremsvorrichtung und ein Verfahren bereitzustellen, die bzw. das verhindern kann, dass eine Bremsdistanz durch eine beim schnellen Bremsen eines Fahrzeugs generierte Neigungsbewegung erhöht wird.
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Gemäß zahlreichen Aspekten der vorliegenden Erfindung kann eine Bremsvorrichtung eines Fahrzeugs aufweisen: einen Detektor, der so eingerichtet ist, dass er Fahrinformationen, einschließlich eines Betätigungszustandes eines Bremspedals, einer Fahrzeuggeschwindigkeit und einer Fahrzeugverzögerung, detektiert, ein Antiblockiersystem (ABS), das so eingerichtet ist, dass es eine Bremskraft, die Rädern des Fahrzeugs zugeführt wird, steuert, indem ein an den Rädern generierter Schlupf detektiert wird, und eine Steuervorrichtung, die so eingerichtet ist, dass sie einen Bremszustand des Fahrzeugs aus dem von dem Detektor detektierten Betätigungszustand des Bremspedals, der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Fahrzeugverzögerung ermittelt, und so eingerichtet ist, dass sie wahlweise gemäß dem Bremszustand des Fahrzeugs eine ABS-Steuerung oder eine Neigungsbewegungsteuerung zum Reduzieren einer Neigungsbewegung des Fahrzeugs durchführt.
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Die Steuervorrichtung kann so eingerichtet sein, dass sie die Neigungsbewegungsteuerung durchführt, wenn die von dem Detektor detektierte Fahrzeugverzögerung größer ist als eine vorbestimmte Verzögerung und ein durch die Fahrzeuggeschwindigkeit und eine Veränderung der Fahrzeugverzögerung ermittelter Neigungskoeffizient größer ist als ein erster vorbestimmter Wert.
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Die Steuervorrichtung kann so eingerichtet sein, dass sie die Neigungsbewegungsteuerung stoppt, wenn der Neigungskoeffizient kleiner ist als ein zweiter vorbestimmter Wert, und kann die ABS-Steuerung durchführen.
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Die Neigungsbewegungsteuerung kann stufenweise (bzw. schrittweise) die den Rädern zugeführte Bremskraft gemäß dem Neigungskoeffizienten erhöhen, nachdem die Bremskraft für eine (z.B. vorbestimmte) Zeitperiode den Rädern zugeführt wurde.
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Gemäß zahlreichen Aspekten der vorliegenden Erfindung kann ein Bremsverfahren eines Fahrzeugs aufweisen: Ermitteln durch eine Steuervorrichtung, ob das Fahrzeug bremst, Ermitteln durch die Steuervorrichtung, ob das Fahrzeug abrupt bremst, Ermitteln, durch die Steuervorrichtung, eines Neigungskoeffizienten aus einer Fahrzeuggeschwindigkeit und einer Fahrzeugverzögerung, Ermitteln durch die Steuervorrichtung, ob das Fahrzeug abrupt bremst und ob der Neigungskoeffizient größer ist als ein vorbestimmter Wert, und Durchführen durch die Steuervorrichtung einer Neigungsbewegungsteuerung, bei der eine vorbestimmte Bremskraft für eine vorbestimmte Zeit einem Rad (bzw. Rädern) zugeführt wird und die Bremskraft schrittweise erhöht wird, wenn das Fahrzeug abrupt bremst und wenn der Neigungskoeffizient größer ist als der vorbestimmte Wert.
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Es kann ermittelt werden, dass das Fahrzeug abrupt bremst, wenn die Fahrzeugverzögerung größer ist als eine vorbestimmte Verzögerung.
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Der Neigungskoeffizient kann als Kennfelddaten (z.B. in Form von Kennfelddaten) gemäß der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Fahrzeugverzögerung gespeichert sein.
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Die Neigungsbewegungsteuerung kann gestoppt werden und eine ABS-Steuerung kann durchgeführt werden, wenn der Neigungskoeffizient kleiner ist als ein zweiter vorbestimmter Wert.
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Gemäß zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist es durch eine Neigungsbewegungsteuerung zum Minimieren der Neigungsbewegung beim abrupten Bremsen eines Fahrzeugs möglich, eine Bremsdistanz eines Fahrzeugs zu minimieren.
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Es wird verstanden, dass die Begriffe „Fahrzeug“ oder „Fahrzeug-“ oder andere ähnliche Begriffe wie sie hierin verwendet werden, einschließend sind für allgemeine Kraftfahrzeuge wie Personenfahrzeuge inklusive Geländewagen (SUV), Busse, Lastkraftwagen, verschiedene kommerzielle Fahrzeuge, Wasserfahrzeuge einschließlich einer Vielfalt von Booten und Schiffen, Luftfahrzeuge und dergleichen, und Hybridfahrzeuge, Elektrofahrzeuge, Plug-in-Hybridfahrzeuge, Wasserstoff-angetriebene Fahrzeuge und andere alternative Kraftstoff-Fahrzeuge (z.B. Kraftstoffe, die von Ressourcen außer Mineralöl stammen) mit einschließen. Wie hierin darauf verwiesen, ist ein Hybridfahrzeug ein Fahrzeug, das zwei oder mehr Kraftquellen hat, zum Beispiel sowohl benzin-angetriebene als auch elektrisch-angetriebene Fahrzeuge.
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Die Verfahren und Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung haben andere Merkmale und Vorteile, welche aus den beiliegenden Zeichnungen, die hierin aufgenommen sind, und der folgenden detaillierten Beschreibung, die zusammen dazu dienen, bestimmte Grundsätze der vorliegenden Erfindung zu erklären, ersichtlich sind oder darin ausführlicher dargelegt werden.
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Erläuterung der Zeichnungen
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1 ist eine schematische Ansicht, die eine Neigungsbewegung veranschaulicht, die generiert wird, wenn ein Fahrzeug schnell (bzw. abrupt) bremst.
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2 ist ein Blockdiagramm, das eine beispielhafte Bremsvorrichtung eines Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
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3 ist ein Flussdiagramm, das ein beispielhaftes Bremsverfahren eines Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
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4 ist ein Graph, der eine Beziehung zwischen einer Fahrzeugverzögerung, einem Neigungskoeffizienten und einer Bremskraft veranschaulicht.
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5 ist ein Graph, der eine Beziehung zwischen einer Fahrzeuggeschwindigkeit, einer Bremskraft und einer Fahrzeugverzögerung veranschaulicht.
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Es sollte verstanden werden, dass die beigefügten Zeichnungen nicht zwangsläufig im Maßstab sind und eine einigermaßen vereinfachte Darstellung von verschiedenen Merkmalen präsentieren, welche veranschaulichend für die Grundprinzipien der Erfindung sind. Die spezifischen Gestaltungsmerkmale der vorliegenden Erfindung, wie sie hierin offenbart sind, einschließlich, zum Beispiel, spezifischer Dimensionen, Ausrichtungen, Positionen und Formen, werden zum Teil durch die besondere beabsichtigte Anwendung und Einsatzumgebung bestimmt werden.
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Detaillierte Beschreibung
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Es wird nun im Detail Bezug genommen auf die verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung(en), von denen Beispiele in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt und unten beschrieben sind. Während die Erfindung(en) im Zusammenhang mit den Ausführungsbeispielen beschrieben wird/werden, versteht sich, dass die vorliegende Beschreibung nicht beabsichtigt, die Erfindung(en) auf diese beispielhaften Ausführungsformen zu beschränken. Im Gegenteil ist beabsichtigt, dass die Erfindung(en) nicht nur die beispielhaften Ausführungsformen, sondern auch verschiedene Alternativen, Modifikationen, Abwandlungen und andere Ausführungsformen deckt/decken, die in den Sinn und Schutzbereich der Erfindung(en) fallen, wie in den angehängten Patentansprüchen definiert.
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2 ist ein Blockdiagramm, das eine Bremsvorrichtung eines Fahrzeugs gemäß zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
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Wie in 2 gezeigt, weist eine Bremsvorrichtung eines Fahrzeugs gemäß zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung auf einen Detektor 20, der Fahrinformationen des Fahrzeugs detektiert, ein Antiblockiersystem (ABS) 30, das durch Detektieren des an den Rädern 10 generierten Schlupfes eine Bremskraft steuert, die den am Fahrzeug vorgesehenen Rädern 10 zugeführt wird, und eine Steuervorrichtung 40, die einen Bremszustand des Fahrzeugs aus von dem Detektor 20 detektierten Fahrinformationen ermittelt und wahlweise eine ABS-Steuerung oder Neigungsbewegungsteuerung durchführt, um die Neigungsbewegung des Fahrzeugs zu verringern.
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Der Detektor 30 detektiert allgemeine Fahrinformationen, einschließlich eines Betätigungszustands des Bremspedals, einer Fahrzeuggeschwindigkeit und einer Fahrzeugverzögerung, und die detektierten Fahrinformationen werden der Steuervorrichtung 40 zugeführt.
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Der Betätigungszustand des Bremspedals durch einen Fahrer kann durch einen in dem Fahrzeug vorgesehenen Bremspedalsensor detektiert werden. Die Fahrzeuggeschwindigkeit kann durch einen in dem Rad 10 des Fahrzeugs vorgesehenen Raddrehzahlsensor detektiert werden. Die Fahrzeugverzögerung kann durch einen in dem Rad 10 vorgesehenen Beschleunigungssensor detektiert werden oder durch Differenzieren der durch den Raddrehzahlsensor detektierten Raddrehzahl berechnet werden.
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Die Steuervorrichtung 40 kann durch einen oder mehrere Prozessoren realisiert sein, die durch ein vorbestimmtes Programm betrieben werden, wobei das vorbestimmte Programm eingerichtet ist, Schritte eines Bremsverfahrens eines Fahrzeugs gemäß zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung durchzuführen.
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Die Steuervorrichtung 40 ermittelt gemäß dem Betätigungszustand des Bremspedals und der Fahrzeugverzögerung, ob das Fahrzeug abrupt bremst. Beispielsweise kann die Steuervorrichtung 40 ermitteln, dass das Fahrzeug abrupt bremst, wenn das Bremspedal betätigt wird und die Fahrzeugverzögerung größer ist als eine vorbestimmte Verzögerung.
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Die Steuervorrichtung 40 berechnet einen Neigungskoeffizienten aus der Fahrzeuggeschwindigkeit und einer Veränderung (z.B. Änderungsbetrag) der Fahrzeugverzögerung. Der Neigungskoeffizient bestimmt quantitativ ein Phänomen der Neigungsbewegung. Der Neigungskoeffizient wird in der Steuervorrichtung 40 als Kennfelddaten (z.B. in Form von Kennfelddaten) gemäß der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Fahrzeugverzögerung gespeichert.
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Wenn der Neigungskoeffizient größer ist als ein erster vorbestimmter Wert, führt die Steuervorrichtung 40 eine Neigungsbewegungsteuerung aus.
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Die Neigungsbewegungsteuerung ist ein Verfahren (bzw. Methode), bei dem eine den Rädern 10 des Fahrzeugs zugeführte Bremskraft eingeschränkt wird, um die Neigungsbewegung zu verhindern. Im Einzelnen führt die Neigungsbewegungsteuerung für eine vorbestimmte Zeit eine vorbestimmte Bremskraft den Rädern 10 zu, und erhöht die dem Rad 10 zugeführte Bremskraft schrittweise, bis der Neigungskoeffizient kleiner als ein zweiter vorbestimmter Wert wird.
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Wenn der Neigungskoeffizient kleiner ist als ein zweiter vorbestimmter Wert, stoppt die Steuervorrichtung 40 die Neigungsbewegungsteuerung, und wenn ein Schlupf an den Rädern 10 auftritt, führt die Steuervorrichtung 20 die ABS-Steuerung aus.
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Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ein Bremsverfahren eines Fahrzeugs gemäß zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Einzelnen erläutert.
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3 ist ein Flussdiagramm, das ein Bremsverfahren eines Fahrzeugs gemäß zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. 4 ist ein Graph, der eine Beziehung zwischen einer Fahrzeugverzögerung, einem Neigungskoeffizienten und einer Bremskraft veranschaulicht.
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Bezugnehmend auf 3 und 4 ermittelt in Schritt S10 die Steuervorrichtung 40 durch den Detektor 20, ob das Fahrzeug bremst.
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Es ist möglich, durch ein von einem Bremspedalsensor übertragenes Signal zu ermitteln, ob das Fahrzeug bremst.
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Wenn das Fahrzeug bremst, ermittelt in Schritt S20 die Steuervorrichtung 40 durch eine von dem Detektor 20 detektierte Fahrzeugverzögerung, ob das Fahrzeug abrupt bremst. Zu diesem Zeitpunkt kann die Steuervorrichtung 40 ermitteln, dass das Fahrzeug abrupt bremst (siehe ‚t1‘ aus 4), wenn die Verzögerung des Fahrzeugs größer ist als eine vorbestimmte Verzögerung (siehe ‚a‘ aus 4).
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Die Steuervorrichtung 40 berechnet einen Neigungskoeffizienten in Schritt S30. Wie oben erläutert, kann der Neigungskoeffizient als Kennfelddaten gemäß der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Fahrzeugverzögerung gespeichert sein.
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Wenn der Neigungskoeffizient größer ist als ein vorbestimmter Wert (siehe ‚b‘ aus 4), ermittelt die Steuervorrichtung 40, dass die Neigungsbewegung aufgetreten ist und führt vom Zeitpunkt ‚t2‘ an die Neigungsbewegungsteuerung in Schritt S50 aus.
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Im Einzelnen führt die Steuervorrichtung 40 eine vorbestimmte Bremskraft dem Rad (bzw. den Rädern) 10 für eine vorbestimmte Zeit zu.
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Wenn der Neigungskoeffizient größer ist als der zweite vorbestimmte Wert, erhöht die Steuervorrichtung 40 die dem Rad 10 zugeführte Bremskraft schrittweise. Wenn der Neigungskoeffizient kleiner ist als der zweite vorbestimmte Wert, bedeutet dies, dass die Neigungsbewegung nicht aufgetreten ist. Zu diesem Zeitpunkt wird der zweite vorbestimmte Wert so gesetzt, dass er kleiner ist als der erste vorbestimmte Wert.
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Mit anderen Worten erhöht die Steuervorrichtung 40 die dem Rad 10 zugeführte Bremskraft schrittweise vom Zeitpunkt, wenn der Neigungskoeffizient der erste vorbestimmte Wert ist (siehe ‚b‘ und ‚t2‘ aus 4) bis zum Zeitpunkt, wenn der Neigungskoeffizient kleiner als der zweite vorbestimmte Wert wird (siehe ‚c‘ und ‚t3‘ aus 4).
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Das heißt, die Steuervorrichtung 40 beginnt die Neigungsbewegungsteuerung, wenn der Neigungskoeffizient größer ist als der erste
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vorbestimmte Wert und führt die Neigungsbewegungsteuerung durch bis der Neigungskoeffizient kleiner als der zweite vorbestimmte Wert wird (siehe ‚Neigungsbewegung-Steuerungsperiode‘ aus 4).
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Wenn in Schritt S60 der Neigungskoeffizient kleiner ist als der zweite vorbestimmte Wert, stoppt die Steuervorrichtung 40 die Neigungsbewegungsteuerung.
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Die Steuervorrichtung 40 detektiert einen Radzustand des Fahrzeugs durch den Detektor 20. Wenn in Schritt S70 ein Schlupf an dem Rad 10 aufgetreten ist, führt die Steuervorrichtung die ABS-Steuerung in Schritt S80 aus, um einen Radschlupf und ein Blockieren der Bremse zu verhindern.
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Nachfolgend wird das Bremsverfahren des Fahrzeugs gemäß zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erläutert, indem es mit einem Bremsverfahren gemäß der konventionellen Technik verglichen wird. Das Bremsverfahren gemäß der konventionellen Technik meint nur eine ABS-Steuerung (z.B. nur die Ausführung einer ABS-Steuerung durch Detektieren des Radschlupfes bei einem abrupten Bremsen).
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5 ist ein Graph, der eine Beziehung zwischen einer Fahrzeuggeschwindigkeit, einer Bremskraft und einer Fahrzeugverzögerung veranschaulicht.
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Wenn bei abrupter Verringerung der Fahrzeuggeschwindigkeit nur die ABS-Steuerung durchgeführt wird, wird – wie in 5 gezeigt – eine hohe Bremskraft dem Rad 10 zugeführt und dann wird die Bremskraft schnell verringert. Das heißt, die Raddrehzahl wird schnell verringert und dann schnell erhöht. Die Fahrzeugverzögerung wird erhöht und dann verringert (siehe ‚x‘ aus 5), und die Bremsdistanz des Fahrzeugs wird erhöht.
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Da das Bremsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung die dem Rad (bzw. den Rädern) 10 zugeführte Bremskraft durch die Neigungsbewegungsteuerung einschränkt, bevor die ABS-Steuerung ausgeführt wird, wird allerdings die Fahrzeugverzögerung reduziert und die Bremsdistanz wird nicht erhöht.
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Wenn das Fahrzeug abrupt bremst und der Neigungskoeffizient größer ist als der erste vorbestimmte Wert, ermittelt – wie oben erläutert – gemäß zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung die Steuervorrichtung, dass die Neigungsbewegung aufgetreten ist und führt die Neigungsbewegungsteuerung aus.
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Wenn die dem Rad 10 zugeführte Bremskraft durch die Neigungsbewegungsteuerung schrittweise erhöht wird, ist es im Vergleich zur konventionellen Technik möglich, den Verlust der Fahrzeugverzögerung zu verhindern.
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Die vorhergehenden Beschreibungen der spezifischen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dienen dem Zweck der Darstellung und Beschreibung. Sie sollen nicht als erschöpfend oder die Erfindung auf die genaue offenbarte Form einschränkend verstanden werden, und es sind offensichtlich viele Modifikationen und Variationen möglich angesichts der obigen Lehre. Die beispielhaften Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um bestimmte Grundsätze der Erfindung und deren praktische Anwendung zu erläutern und dadurch dem Fachmann die Herstellung und den Gebrauch der verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sowie von deren zahlreichen Alternativen und Modifikationen zu ermöglichen. Es ist beabsichtigt, dass der Schutzumfang der Erfindung durch die beiliegenden Ansprüche und deren Äquivalente definiert wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- KR 10-2015-0027547 [0001]
