DE102021211479A1

DE102021211479A1 - Bremssteuervorrichtung für Fahrzeuge

Info

Publication number: DE102021211479A1
Application number: DE102021211479.2A
Authority: DE
Inventors: Hiromichi Fujita; Masahiro Ohno
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2020-10-20
Filing date: 2021-10-12
Publication date: 2022-04-21
Also published as: JP2022067199A; CN114379523A

Abstract

[Aufgabe]Eine Bremssteuervorrichtung für Fahrzeuge wird zur Verfügung gestellt, mit der das Risiko, dass eine durch die automatische Bremsfunktion einer ACC erzielte Verzögerung eines Fahrzeugs über eine lange Zeit hinweg einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet, gesenkt werden kann.[Lösungsmittel]Die Bremssteuervorrichtung für Fahrzeuge umfasst ein Soll-Bremsmoment-Einstellteil (91, 101) zum Einstellen eines Soll-Bremsmoments (T_out) basierend auf einem angeforderten Bremsmoment (T_req_in), das basierend auf einem Soll-Fahrzeugabstand zwischen einem Eigenfahrzeug und einem vorausfahrenden Fahrzeug eingestellt wird, und ein Steuerteil (93, 103) zum Steuern einer Bremskraft des Fahrzeugs basierend auf dem Soll-Bremsmoment (T_out); wobei das Soll-Bremsmoment-Einstellteil (91, 101) ein Grenz-Bremsmoment (T_lim), das einen kleineren Wert als das angeforderte Bremsmoment (T_req_in) aufweist, als Soll-Bremsmoment (T_out) einstellt, sobald eine Verzögerung (Ax) des Eigenfahrzeugs einen vorgegebenen Grenzwert (Ax_lim) überschreitet.

Description

[Technisches Gebiet]
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bremssteuervorrichtung für Fahrzeuge.
[Stand der Technik]
Seit einigen Jahren werden automatische Bremsfunktionen in Fahrzeuge eingebaut. Eine automatische Bremsfunktion ist eine Funktion, bei der eine Fahrassistenzvorrichtung, die auch ADAS (Advanced Driver-Assistance System) genannt wird, basierend auf Informationen über einen Bereich vor dem Fahrzeug, die von in das Fahrzeug eingebauten Kameras und Sensoren erfasst werden, eine Bremsbedarfsanforderung an eine Bremsflüssigkeitsdruck-Steuervorrichtung sendet und automatisch den Bremsflüssigkeitsdruck erhöht. Als automatische Bremsfunktionen sind eine automatische Bremsfunktion einer ACC (Adaptive Cruise Control) zum automatischen Fahren eines Fahrzeugs unter Beibehalten des Abstands zu einem vorausfahrenden Fahrzeug auf einem Soll-Fahrzeugabstand und eine Notbremsfunktion zum Umgehen einer Kollision mit einem Hindernis o. dgl. bzw. zum Abschwächen eines Aufpralls bekannt.
Konkret beurteilt bei einer automatischen Bremsfunktion die Fahrassistenzvorrichtung basierend auf von Kameras und Sensoren erfassten Informationen, ob ein Bremsen nötig ist oder nicht, und berechnet das benötigte Bremsmoment und sendet dann ein Signal, das Informationen zum Bremsbedarf und Bremsmoment anzeigt, zur Bremsflüssigkeitsdruck-Steuervorrichtung. Die Bremsflüssigkeitsdruck-Steuervorrichtung empfängt das von der Fahrassistenzvorrichtung kommende Signal, das Informationen zum Bremsbedarf und Bremsmoment anzeigt, schaltet entsprechend der Art der Bremsfunktion, d. h. ob es eine automatische Bremsfunktion einer ACC oder eine Notbremsfunktion ist, einen Steuermodus um und sendet einen Betriebsbefehl an ein Stellglied, das den Bremsflüssigkeitsdruck regelt, indem es die empfangene Bremsmomentinformation in einen Bremsflüssigkeitsdruck umwandelt. Dadurch wird ein an der Bremsflüssigkeitsdruck-Steuervorrichtung vorgesehener Elektromotor in Betrieb gesetzt, wodurch der Bremsflüssigkeitsdruck an jedem der Räder erhöht und eine Bremskraft erzeugt wird.
[Dokument zum Stand der Technik]
[Patentdokument]
Patentdokument 1: JP 2018-227532 A
[Zusammenfassung der Erfindung]
[Zu lösende Aufgabe der Erfindung]
Anders als bei einer Notbremsfunktion ist es bei der automatischen Bremsfunktion einer ACC erwünscht, dass derart gesteuert wird, dass die Verzögerung einen vorgegebenen Grenzwert möglichst nicht überschreitet, um zu unterdrücken, dass das Verhalten der Karosserie aufgrund einer plötzlichen Verzögerung des Fahrzeugs instabil wird. Demgegenüber ist zwar vorstellbar, dass für ein von einer Fahrassistenzvorrichtung eingestelltes Bremsmoment eine Obergrenze vorgesehen wird; da die am Fahrzeug auftretende Bremskraft jedoch durch verschiedene Faktoren beeinflusst werden kann, besteht das Risiko, dass die Verzögerung über eine lange Zeit hinweg den Grenzwert überschreitet, wenn das von der Fahrassistenzvorrichtung eingestellte Bremsmoment lediglich begrenzt wird.
Die vorliegende Erfindung wurde angesichts dieser Sachlage entwickelt und stellt eine Bremssteuervorrichtung für Fahrzeuge zur Verfügung, mit der das Risiko, dass eine durch eine automatische Bremsfunktion einer ACC erzielte Verzögerung eines Fahrzeugs über eine lange Zeit hinweg einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet, gesenkt werden kann.
[Mittel zum Lösen der Aufgabe]
Um diese Aufgabe zu lösen, wird gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Bremssteuervorrichtung für Fahrzeuge zur Verfügung gestellt, die ein Soll-Bremsmoment-Einstellteil zum Einstellen eines Soll-Bremsmoments basierend auf einer Bremsbedarfsinformation, die basierend auf einem Soll-Fahrzeugabstand zwischen einem Eigenfahrzeug und einem vorausfahrenden Fahrzeug eingestellt wird, und ein Steuerteil zum Steuern einer Bremskraft des Fahrzeugs basierend auf dem Soll-Bremsmoment umfasst; wobei das Soll-Bremsmoment-Einstellteil ein Grenz-Bremsmoment, das einen kleineren Wert als ein auf der Bremsbedarfsinformation beruhendes Bremsmoment aufweist, als Soll-Bremsmoment einstellt, sobald eine Verzögerung des Eigenfahrzeugs einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet.
[Vorteile der Erfindung]
Wie oben erläutert, kann mit der vorliegenden Erfindung das Risiko, dass eine durch eine automatische Bremsfunktion einer ACC erzielte Verzögerung eines Fahrzeugs über eine lange Zeit hinweg einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet, gesenkt werden.
Figurenliste

[1] ist eine Erläuterungsskizze eines Anordnungsbeispiels eines Bremssystems, auf das eine Bremssteuervorrichtung für Fahrzeuge gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anwendbar ist.
[2] ist ein Blockdiagramm eines Anordnungsbeispiels einer Bremsflüssigkeitsdruck-Steuervorrichtung zum Anordnen der Bremssteuervorrichtung für Fahrzeuge gemäß der Ausführungsform.
[3] ist ein Flussdiagramm einer beispielhaften Verarbeitung zur automatischen Bremssteuerung, die von der Bremssteuervorrichtung für Fahrzeuge gemäß der Ausführungsform ausgeführt wird.
[4] ist ein Flussdiagramm einer beispielhaften Verarbeitung zum Einstellen eines Soll-Bremsmoments, die von der Bremssteuervorrichtung für Fahrzeuge gemäß der Ausführungsform ausgeführt wird.
[5] ist eine Erläuterungsskizze, die die Wirkungsweise der Bremssteuervorrichtung für Fahrzeuge gemäß der Ausführungsform darstellt.
[6] ist ein Blockdiagramm eines Anordnungsbeispiels einer Verstärkersteuervorrichtung zum Anordnen der Bremssteuervorrichtung für Fahrzeuge gemäß der Ausführungsform.

[Ausführungsformen der Erfindung]
Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen im Detail erläutert. In der vorliegenden Beschreibung und den Zeichnungen sind Bestandteile mit im Wesentlichen gleicher funktioneller Anordnung mit denselben Bezugszeichen versehen, sodass auf wiederholte Erläuterungen verzichtet werden kann.
«1. Erste Ausführungsform»
<1.1. Anordnungsbeispiel eines Bremssystems>
Zunächst wird anhand der 1 ein Anordnungsbeispiel eines Bremssystems erläutert, auf das eine Bremssteuervorrichtung für Fahrzeuge gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anwendbar ist.
1 ist eine schematische Darstellung eines Anordnungsbeispiels eines Bremssystems 1 für Fahrzeuge. Das Bremssystem 1 für Fahrzeuge in 1 ist ein Bremssystem zur Nutzung in einem vierrädrigen Fahrzeug. Das Bremssystem 1 umfasst zwei Bremskreise und ist als ein Bremssystem angeordnet, in welchem jeder der Bremskreise die Bremskraft einer aus einem Vorderrad und einem Hinterrad bestehenden Einheit steuert.
Das Bremssystem 1 kann ein Bremssystem mit sogenannter X-Bremskreisaufteilung sein, in welchem jeder der zwei Bremskreise jeweils die Bremskraft einer aus einem der Vorderräder und einem diesem Vorderrad diagonal gegenüberliegenden Hinterrad bestehenden Einheit steuert. Oder das Bremssystem 1 kann ein Bremssystem mit sogenannter H-Bremskreisaufteilung sein, in welchem ein Kreis das linke Vorder- und Hinterrad bremst und der andere Kreis das rechte Vorder- und Hinterrad bremst. Ferner kann das Bremssystem auch ein Bremssystem eines anderen als eines vierrädrigen Fahrzeugs sein.
Das Bremssystem 1 ist mit einem Verstärker 10, einem Hauptzylinder 14 und einer Bremshydraulikeinheit 20 ausgestattet. Das Bremssystem 1 ist weiterhin mit einer Hydrauliksteuervorrichtung 90 zum Steuern der Bremshydraulikeinheit 20 und mit einer Verstärkersteuervorrichtung 100 zum Steuern des Verstärkers 10 ausgestattet. Die Hydrauliksteuervorrichtung 90 und die Verstärkersteuervorrichtung 100 sind jeweils ganz oderteilweise aus einem eine Rechenvorrichtung, wie eine CPU (Central Processing Unit) o. dgl., umfassenden Mikrocomputer oder einer Mikroprozessoreinheit o. dgl. aufgebaut. Die Hydrauliksteuervorrichtung 90 und die Verstärkersteuervorrichtung 100 können auch ganz oder teilweise aus aktualisierbaren Bestandteilen, wie Firmware usw., aufgebaut sein, und sie können auch ein Programmmodul o. dgl. sein, das durch Befehle von einer CPU o. dgl. ausgeführt wird.
Die Hydrauliksteuervorrichtung 90 und die Verstärkersteuervorrichtung 100 sind so angeordnet, dass sie bspw. über einen Kommunikationsbus 120, wie z. B. ein CAN (Controller Area Network) o. dgl., miteinander kommunizieren können. Ferner sind die Hydrauliksteuervorrichtung 90 und die Verstärkersteuervorrichtung 100 so angeordnet, dass sie über den Kommunikationsbus 120 mit einer Fahrassistenzvorrichtung 110 kommunizieren können. Die Fahrassistenzvorrichtung 110 ist so angeordnet, dass sie Informationen erhalten kann, die von einer Sensoreinrichtung 111 zum Erfassen von Informationen über die Umgebung vor dem Fahrzeug, wie vor dem Fahrzeug befindliche andere Fahrzeuge, Fußgänger, Fahrräder, Hindernisse usw., erfasst werden. Die Sensoreinrichtung 111 umfasst z. B. mindestens eine der folgenden Einrichtungen: Kamera, Radar oder RiDAR.
Die Fahrassistenzvorrichtung 110 ist so angeordnet, dass sie eine ACC-Steuerung ausführen kann, mit der das Eigenfahrzeug automatisch gefahren wird, während zumindest der Fahrzeugabstand zwischen dem Eigenfahrzeug und einem vorausfahrenden Fahrzeug auf einem Soll-Fahrzeugabstand gehalten wird. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Fahrassistenzvorrichtung 110 so angeordnet, dass sie zusammen mit der ACC-Steuerung eine Notbremssteuerung ausführen kann, um zu verhindern, dass das Eigenfahrzeug mit einem anderen Fahrzeug, Hindernis o. dgl. kollidiert, oder um bei einer Kollision den Aufprall abzuschwächen. Die Fahrassistenzvorrichtung 110 ist z. B. aus einem eine Rechenvorrichtung, wie eine CPU oder GPU (Graphics Processing Unit) o. dgl., umfassenden Mikrocomputer oder einer Mikroprozessoreinheit o. dgl. aufgebaut. Die Fahrassistenzvorrichtung 110 kann ganz oder teilweise aus aktualisierbaren Bestandteilen, wie Firmware usw., aufgebaut sein, und sie kann auch ein Programmmodul o. dgl. sein, das durch Befehle von einer CPU o. dgl. ausgeführt wird.
Im Bremssystem 1 wird eine auf ein Bremspedal 11 beaufschlagte Trittkraft durch den Verstärker 10 verstärkt und an einen als Hydraulikkraftquelle wirkenden Hauptzylinder 14 übertragen. An einem oberen Teil des Hauptzylinders 14 ist ein Vorratsbehälter 60 angebracht, der dem Hauptzylinder 14 Bremsflüssigkeit zuführt. Im Hauptzylinder 14 sind zwei durch einen Primärkolben 43 und einen Sekundärkolben 44 abgeteilte Druckkammern, nämlich eine Primärkammer 47 und eine Sekundärkammer 48, ausgebildet. Entsprechend einer Trittbetätigung des Bremspedals 11 durch den Fahrer werden der Primärkolben 43 und der Sekundärkolben 44 angedrückt, sodass die jeweils in der Primärkammer 47 und in der Sekundärkammer 48 aufbewahrte Bremsflüssigkeit mit Druck beaufschlagt wird und Bremsflüssigkeit in die Bremshydraulikeinheit 20 zugeführt wird.
Der Verstärker 10 ist über eine Eingangswelle 16 mit dem Bremspedal 11 verbunden. Die vom Verstärker 10 verstärkte Trittkraft wird über eine am Primärkolben 43 anliegende Druckstange 13 an den Hauptzylinder 14 übertragen. Durch die Bewegung des Primärkolbens 43 in axialer Richtung bewegt sich auch der Sekundärkolben 44 in axialer Richtung. Dadurch wird die Bremsflüssigkeit in der Primärkammer 47 und der Sekundärkammer 48 mit Druck beaufschlagt.
In der vorliegenden Ausführungsform wird als Verstärker 10 ein elektrischer Verstärker eingesetzt, der von einem Elektromotor angetrieben wird. Der Elektromotor kann z. B. ein bürstenloser DCDC-Motor sein, der als fixiertes Element einen Stator und als bewegliches Element einen Rotor umfasst. Der Elektromotor arbeitet, indem er eine Elektrizität (elektrischen Strom) aufnimmt, deren Zufuhr von der Verstärkersteuervorrichtung 100 gesteuert wird. Der Elektromotor ist durch Umschalten der Richtung des elektrischen Stroms in eine positive Richtung drehbar, wodurch die Druckstange 13 nach vorne bewegt wird, und in eine Gegenrichtung drehbar, wodurch die Druckstange 13 zurückgezogen wird. Wenn das Bremspedal 11 vom Fahrer getreten wird, führt die Verstärkersteuervorrichtung 100 dem Stator des Elektromotors Elektrizität (elektrischen Strom) zu, sodass die Trittkraft des Bremspedals 11 verstärkt und an den Hauptzylinder 14 übertragen wird.
Von der Primärkammer 47 und der Sekundärkammer 48 des Hauptzylinders 14 erstrecken sich ein erster Hydraulikkreis 28 und ein zweiter Hydraulikkreis 30 zu hydraulischen Bremsen 38a bis 38d der jeweiligen Räder RF, LR, LF und RR. Die Hydraulikkreise des Bremssystems 1 für Fahrzeuge gemäß der vorliegenden Ausführungsform haben eine X-Bremskreisaufteilung, wobei einem Radzylinder der hydraulischen Bremse 38a des rechten Vorderrads RF und einem Radzylinder der hydraulischen Bremse 38b des linken Hinterrads LR über den ersten Hydraulikkreis 28 Bremsflüssigkeit zugeführt wird. Weiterhin wird einem Radzylinder der hydraulischen Bremse 38c des linken Vorderrads LF und einem Radzylinder der hydraulischen Bremse 38d des rechten Hinterrads RR über den zweiten Hydraulikkreis 30 Bremsflüssigkeit zugeführt. Dadurch können die hydraulischen Bremsen 38a bis 38d durch hydraulischen Druck eine Bremskraft an den jeweiligen Rädern RF, LR, LF und RR erzeugen.
Die Bremshydraulikeinheit 20 umfasst einen ersten Hydraulikkreis 28 und einen zweiten Hydraulikkreis 30, die eine identische Anordnung aufweisen. Dem ersten Hydraulikkreis 28 und dem zweiten Hydraulikkreis 30 wird vom Hauptzylinder 14 Bremsflüssigkeit zugeführt. Im Folgenden wird der erste Hydraulikkreis 28 kurz erläutert. Auf eine Beschreibung des zweiten Hydraulikkreises 30 wird verzichtet.
Der erste Hydraulikkreis 28 ist mit elektromagnetischen Ventilen ausgestattet, und zwar mit einem normalerweise geöffneten, linear steuerbaren Kreissteuerventil 36a, einem normalerweise geschlossenen, ein- und ausschaltbaren Einlassventil 34a, normalerweise geöffneten, linear steuerbaren Kompressionsventilen (Anpassungsventilen) 58aa, 58ba und normalerweise geschlossenen, ein- und ausschaltbaren Dekompressionsventilen 54aa, 54ba. Ferner ist der erste Hydraulikkreis 28 mit einer von einem Pumpenmotor 96 angetriebenen Pumpe 44a, einem Niederdruck-Akkumulator 71a und einem Dämpfer 73a ausgestattet. Die Anzahl der Pumpe 44a ist nicht auf eins beschränkt.
Das erste Kompressionsventil 58aa und das erste Dekompressionsventil 54aa, die an die hydraulische Bremse 38a des rechten Vorderrads RF angrenzend vorgesehen sind, werden für eine ABS (Antilock Brake System)-Steuerung bzw. eine ESP (Electronic Stability Program)Steuerung des rechten Vorderrads RF verwendet. Das zweite Kompressionsventil 58ba und das zweite Dekompressionsventil 54ba, die an die hydraulische Bremse 38b des linken Hinterrads LR angrenzend vorgesehen sind, werden für eine ABS-Steuerung bzw. eine ESP-Steuerung des linken Hinterrads LR verwendet.
Das erste Kompressionsventil 58aa des rechten Vorderrads RF ist zwischen dem Kreissteuerventil 36a und der hydraulischen Bremse 38a des rechten Vorderrads RF vorgesehen. Das linear steuerbare erste Kompressionsventil 58aa passt kontinuierlich die Durchflussmenge der Bremsflüssigkeit von der Seite des Kreissteuerventils 36a zur Seite des Radzylinders der hydraulischen Bremse 38a des rechten Vorderrads RF an. Das erste Kompressionsventil 58aa ist mit einem Umleitungskanal ausgestattet, der ein Rückschlagventil aufweist, das im geschlossenen Zustand des ersten Kompressionsventils 58aa Bremsflüssigkeit von der Seite der hydraulischen Bremse 38a zur Seite des Kreissteuerventils 36a fließen lässt und andererseits einen Fluss in die entgegengesetzte Richtung begrenzt.
Das erste Dekompressionsventil 54aa des rechten Vorderrads RF ist ein Magnetventil, das nur zwischen einem vollständig geöffneten und einem vollständig geschlossenen Zustand umgeschaltet werden kann, und es ist zwischen dem Radzylinder der hydraulischen Bremse 38a des rechten Vorderrads RF und dem Niederdruck-Akkumulator 71a vorgesehen. Das erste Dekompressionsventil 54aa reduziert im geöffneten Zustand den Druck der Bremsflüssigkeit, die dem Radzylinder der hydraulischen Bremse 38a des rechten Vorderrads RF zugeführt wurde. Das erste Dekompressionsventil 54aa kann durch wiederholtes intermittierendes Öffnen und Schließen die Durchflussmenge der Bremsflüssigkeit regulieren, die vom Radzylinder der hydraulischen Bremse 38a des rechten Vorderrads RF zum Niederdruck-Akkumulator 71a fließt.
Das zweite Kompressionsventil 58ba des linken Hinterrads LR ist zwischen dem Kreissteuerventil 36a und der hydraulischen Bremse 38b des linken Hinterrads LR vorgesehen. Das linear steuerbare zweite Kompressionsventil 58ba passt kontinuierlich die Durchflussmenge der Bremsflüssigkeit von der Seite des Kreissteuerventils 36a zur Seite des Radzylinders der hydraulischen Bremse 38b des linken Hinterrads LR an. Das zweite Kompressionsventil 58ba ist mit einem Umleitungskanal ausgestattet, der ein Rückschlagventil aufweist, das im geschlossenen Zustand des zweiten Kompressionsventils 58ba Bremsflüssigkeit von der Seite der hydraulischen Bremse 38b zur Seite des Kreissteuerventils 36a fließen lässt und andererseits einen Fluss in die entgegengesetzte Richtung begrenzt.
Das zweite Dekompressionsventil 54ba des linken Hinterrads LR ist ein Magnetventil, das nur zwischen einem vollständig geöffneten und einem vollständig geschlossenen Zustand umgeschaltet werden kann, und es ist zwischen dem Radzylinder der hydraulischen Bremse 38b des linken Hinterrads LR und dem Niederdruck-Akkumulator 71a vorgesehen. Das zweite Dekompressionsventil 54ba reduziert im geöffneten Zustand den Druck der Bremsflüssigkeit, die dem Radzylinder der hydraulischen Bremse 38b des linken Hinterrads LR zugeführt wurde. Das zweite Dekompressionsventil 54ba kann durch wiederholtes intermittierendes Öffnen und Schließen die Durchflussmenge der Bremsflüssigkeit regulieren, die vom Radzylinder der hydraulischen Bremse 38b des linken Hinterrads LR zum Niederdruck-Akkumulator 71a fließt.
Das Kreissteuerventil 36a ist so angeordnet, dass es eine Verbindung zwischen den Kompressionsventilen 58aa, 58ba und dem Hauptzylinder 14 herstellt oder trennt. Das Einlassventil 34a ist so angeordnet, dass es eine Verbindung zwischen dem Hauptzylinder 14 und der Saugseite der Pumpe 44a herstellt oder trennt. Im Kanal zwischen dem Kreissteuerventil 36a und dem Einlassventil 34a sowie dem Hauptzylinder 14 ist ein Hydrauliksensor 24 vorgesehen. Diese Bestandteile sind mit jenen der Bremshydraulikeinheit 20 identisch, sodass auf eine detaillierte Erläuterung verzichtet wird.
Der zweite Hydraulikkreis 30 steuert die hydraulische Bremse 38c des linken Vorderrads LF und die hydraulische Bremse 38d des rechten Hinterrads RR. Im zweiten Hydraulikkreis 30 wird der für den ersten Hydraulikkreis 28 beschriebene Radzylinder der hydraulischen Bremse 38a des rechten Vorderrads RF mit dem Radzylinder der hydraulischen Bremse 38c des linken Vorderrads LF ersetzt und der Radzylinder der hydraulischen Bremse 38b des linken Hinterrads LR wird mit dem Radzylinder der hydraulischen Bremse 38d des rechten Hinterrads RR ersetzt. Davon abgesehen ist die Anordnung des zweiten Hydraulikkreises 30 mit jener des ersten Hydraulikkreises 28 identisch.
In einem so angeordneten Bremssystem 1 generiert die Fahrassistenzvorrichtung 110 dann, wenn während des Ausführens einer ACC das Eigenfahrzeug dem vorausfahrenden Fahrzeug zu nahe kommt, ein Signal, das einen Bremsbedarf anzeigt (im Folgenden auch „Bremsbedarfssignal“ genannt), um den Fahrzeugabstand zwischen dem Eigenfahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug auf einem vorgegebenen Soll-Fahrzeugabstand zu halten. In der ersten Ausführungsform hat die Hydrauliksteuervorrichtung 90, die die Bremshydraulikeinheit 20 steuert, die Funktion einer Bremssteuervorrichtung für Fahrzeuge, die ein von der Fahrassistenzvorrichtung 110 gesendetes Bremsbedarfssignal empfängt und die Bremskraft derart steuert, dass die Verzögerung des Fahrzeugs nicht über eine lange Zeit hinweg einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet.
<1.2. Bremssteuervorrichtung (Hydrauliksteuervorrichtung) für Fahrzeuge>
(1.2.1. Anordnungsbeispiel)
2 ist ein Blockdiagramm einer funktionalen Anordnung im Bremssystem 1, die für eine automatische Bremssteuerung einer ACC relevant ist. In der vorliegenden Ausführungsform wird die automatische Bremssteuerung der ACC dadurch ausgeführt, dass die Fahrassistenzvorrichtung 110 und die Hydrauliksteuervorrichtung 90 kommunizieren und die Hydrauliksteuervorrichtung 90 die Bremshydraulikeinheit 20 steuert.
Während des Ausführens der ACC beurteilt die Fahrassistenzvorrichtung 110 basierend auf Informationen, die von einer Sensoreinrichtung 111, wie z. B. Kameras, Radar, RiDAR usw., erfasst werden, ob ein Bremsen nötig ist oder nicht, und berechnet den benötigten Bremsbedarf-Anforderungswert und sendet dann ein Bremsbedarfssignal, das Informationen zum Bremsbedarf und zum Bremsbedarf-Anforderungswert anzeigt, zur Hydrauliksteuervorrichtung 90. Der Bremsbedarf-Anforderungswert kann bspw. ein Anforderungswert für das Bremsmoment oder ein Anforderungswert für den Bremsflüssigkeitsdruck sein. In der vorliegenden Ausführungsform wird ein Beispiel erläutert, in dem die Fahrassistenzvorrichtung 110 einen Bremsmoment-Anforderungswert T_req_in (im Folgenden „angefordertes Bremsmoment“ genannt) als Bremsbedarf-Anforderungswert berechnet und ein Bremsbedarfssignal, das die Informationen zum Bremsbedarf S_brk und zum angeforderten BremsmomentT_req_in anzeigt, zur Hydrauliksteuervorrichtung 90 sendet.
Konkret ermittelt die Fahrassistenzvorrichtung 110 basierend auf von der Sensoreinrichtung 111 erfassten Informationen einen Fahrzeugabstand D zwischen dem Eigenfahrzeug und einem vorausfahrenden Fahrzeug sowie eine relative Geschwindigkeit dV des Eigenfahrzeugs gegenüber dem vorausfahrenden Fahrzeug. Die Fahrassistenzvorrichtung 110 beurteilt basierend auf den Informationen zum ermittelten Fahrzeugabstand D und zur relativen Geschwindigkeit dV, ob ein Bremsen nötig ist oder nicht. Beispielsweise beurteilt die Fahrassistenzvorrichtung 110, dass ein Bremsen nötig ist, wenn der Fahrzeugabstand D zwischen dem Eigenfahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug einen Bremsstart-Schwellenwert D_brk_thr unterschreitet, der entsprechend einer Geschwindigkeit V des Eigenfahrzeugs, der relativen Geschwindigkeit dV und dem Soll-Fahrzeugabstand D_tgt eingestellt wurde. Der Soll-Fahrzeugabstand D_tgt kann auch ein veränderlicher Wert sein, der entsprechend der Geschwindigkeit V des Eigenfahrzeugs eingestellt wird. Das Verfahren, mit welchem die Fahrassistenzvorrichtung 110 beurteilt, ob ein Bremsen nötig ist oder nicht, ist nicht besonders beschränkt.
Ferner berechnet die Fahrassistenzvorrichtung 110 basierend auf der Geschwindigkeit V des Eigenfahrzeugs, der relativen Geschwindigkeit dV und der Differenz dD zwischen dem Fahrzeugabstand D und dem Soll-Fahrzeugabstand D_tgt das angeforderte Bremsmoment T_req_in. Die Geschwindigkeit, mit welcher sich der Fahrzeugabstand D ändert, wenn am Fahrzeug ein Bremsmoment erzeugt wurde, kann abhängig von der relativen Geschwindigkeit dV unterschiedlich ausfallen. Ferner kann das Bremsmoment, das dem Verzögern des Fahrzeugs dient, abhängig von der Geschwindigkeit V unterschiedlich ausfallen. Dazu kann die Fahrassistenzvorrichtung 110 das angeforderte Bremsmoment T_req_in berechnen, indem sie sich auf Kennfeldinformationen bezieht, in denen das angeforderte Bremsmoment T_req_in entsprechend der Geschwindigkeit V, der relativen Geschwindigkeit dV und der Differenz dD der Fahrzeugabstände im Voraus festgelegt ist. Das Verfahren, mit welchem die Fahrassistenzvorrichtung 110 das angeforderte Bremsmoment T_req_in berechnet, ist nicht besonders beschränkt.
Grundsätzlich führt die Hydrauliksteuervorrichtung 90 eine ABS-Steuerung bzw. eine ESP-Steuerung aus, indem sie den Antrieb der Bremshydraulikeinheit 20 steuert. Wenn die Hydrauliksteuervorrichtung 90 von der Fahrassistenzvorrichtung 110 ein ACC-Bremsbedarfssignal empfängt, stellt sie basierend auf dem angeforderten Bremsmoment T_req_in das Soll-Bremsmoment T_out ein und steuert auch den Antrieb der Bremshydraulikeinheit 20, indem sie das Soll-Bremsmoment T_out in einen Soll-Bremsflüssigkeitsdruck P_tgt umwandelt. Bei der automatischen Bremssteuerung der ACC treibt die Hydrauliksteuervorrichtung 90 wenigstens den Pumpenmotor 96 der Bremshydraulikeinheit 20 an, um dem Radzylinder jedes der Räder vom Hauptzylinder 14 Bremsflüssigkeit zuzuführen, sodass der Bremsflüssigkeitsdruck an jedem der Räder ansteigt und somit am Fahrzeug eine Bremskraft erzeugt wird.
Die Hydrauliksteuervorrichtung 90 ist mit einem Soll-Bremsmoment-Einstellteil 91 und einem Steuerteil 93 ausgestattet. Das Soll-Bremsmoment-Einstellteil 91 und das Steuerteil 93 haben Funktionen, die durch Ausführen eines Programms durch einen Mikrocomputer realisiert werden. Daneben ist die Hydrauliksteuervorrichtung 90 mit einem nicht in den Zeichnungen dargestellten Antriebskreis und Speicherelementen, wie einem RAM (Random Access Memory), einem ROM (Read Only Memory) usw., ausgestattet.
Die Hydrauliksteuervorrichtung 90 ist so angeordnet, dass sie ein von der Fahrassistenzvorrichtung 110 gesendetes Bremsbedarfssignal empfangen kann. Ferner ist die Hydrauliksteuervorrichtung 90 so angeordnet, dass sie eine Information zur Beschleunigung G in Vorne-Hinten-Richtung des Fahrzeugs erhalten kann. Die Hydrauliksteuervorrichtung 90 kann die Information zur Beschleunigung G erhalten, indem sie ein direktes Sensorsignal von einem am Fahrzeug vorgesehenen Radgeschwindigkeitssensor empfängt und den erfassten Wert differenziert, oder sie kann über einen Kommunikationsbus 120 eine Information zur Beschleunigung G erhalten, die von einer anderen Steuervorrichtung gesendet wird.
Die Beschleunigung G des Fahrzeugs, die basierend auf dem von einem Radgeschwindigkeitssensor erfassten Wert berechnet wird, zeigt einen positiven Wert an, wenn das Fahrzeug in Vorwärtsrichtung beschleunigt. Mit anderen Worten: die Verzögerung Ax des Fahrzeugs ist die negative Beschleunigung G. Wenn also die Verzögerung Ax den vorgegebenen Grenzwert Ax_lim überschreitet, bedeutet dies, dass die Beschleunigung G unter einen Wert fällt, der der vorgegebene Grenzwert Ax_lim (positiver Wert) mit umgekehrtem Vorzeichen ist.
Das Soll-Bremsmoment-Einstellteil 91 stellt basierend auf der Information zum angeforderten Bremsmoment T_req_in, die in dem von der Fahrassistenzvorrichtung 110 gesendeten Bremsbedarfssignal enthalten ist, das Soll-Bremsmoment T_out ein. Das Soll-Bremsmoment-Einstellteil 91 stellt das Soll-Bremsmoment T_out so ein, dass die Verzögerung Ax des Fahrzeugs nicht über eine lange Zeit hinweg den vorgegebenen Grenzwert Ax_lim überschreitet. Der Grenzwert Ax_lim ist eine Obergrenze der Verzögerung Ax, die eingestellt wird, um zu verhindern, dass das Karosserieverhalten aufgrund einer automatischen Bremssteuerung einer ACC instabil wird, und er wird z. B. auf einen Wert im Bereich von 4,8 bis 5,0 m/s² eingestellt.
Konkret stellt das Soll-Bremsmoment-Einstellteil 91 das angeforderte Bremsmoment T_req_in als Soll-Bremsmoment T_out ein, wenn die Verzögerung Ax des Eigenfahrzeugs kleiner gleich dem vorgegebenen Grenzwert Ax_lim ist. Andererseits schaltet das Soll-Bremsmoment-Einstellteil 91 im Fall, dass die Verzögerung Ax den vorgegebenen Grenzwert Ax_lim überschreitet, einen Bremsmoment-Begrenzungsmodus ein, berechnet ein Grenz-Bremsmoment T_lim, das einen kleineren Wert als das angeforderte Bremsmoment T_req_in aufweist, und stellt dieses Grenz-Bremsmoment T_lim als Soll-Bremsmoment T_out ein. Mit anderen Worten: Mit der Fahrassistenzvorrichtung 110 wird als Sollwert für die Verzögerung des Fahrzeugs ein angefordertes Bremsmoment T_req_in (N*m) berechnet, und demgegenüber wird das Bremsmoment vom Soll-Bremsmoment-Einstellteil 91 mithilfe einer Information zur Verzögerung Ax (m/s²) des Fahrzeugs, die eine andere Einheit aufweist, begrenzt. Dadurch kann selbst im Fall, dass die auftretende Bremskraft abhängig von den Fahrbedingungen des Fahrzeugs variiert, das Risiko, dass die Verzögerung Ax über eine lange Zeit hinweg den Grenzwert Ax_lim überschreitet, gesenkt werden und es kann unterdrückt werden, dass das Karosserieverhalten instabil wird.
Das Verfahren zur Berechnung des Grenz-Bremsmoments T_lim ist nicht besonders beschränkt. Beispielsweise kann das Soll-Bremsmoment-Einstellteil 91 im Fall, dass die Verzögerung Ax des Fahrzeugs den vorgegebenen Grenzwert Ax_lim überschreitet, das Grenz-BremsmomentT_lim aus dem angeforderten Bremsmoment T_req_in berechnen, indem es dieses mit einer konstanten Abnahmerate verringert. Konkret kann das Soll-Bremsmoment-Einstellteil 91 im Fall, dass die Verzögerung Ax des Fahrzeugs den vorgegebenen Grenzwert Ax_lim überschreitet, ein Grenz-Bremsmoment T_lim, das ermittelt wurde, indem vom Wert des angeforderten Bremsmoments T_req_in ein konstanter, im Voraus festgelegter Korrekturwert T_x abgezogen wurde, zum Soll-Bremsmoment T_out machen. Ferner macht das Soll-Bremsmoment-Einstellteil 91 in jedem der folgenden Berechnungszyklen ein Grenz-Bremsmoment T_lim, das ermittelt wurde, indem vom Soll-Bremsmoment T_out des jeweils vorherigen Berechnungszyklus der Korrekturwert T_x abgezogen wurde, zum Soll-Bremsmoment T_out. In diesem Fall wird der Korrekturwert T_x auf einen geeigneten Wert festgelegt, bei dem die Verzögerung Ax nicht plötzlich verringert wird. Indem das Grenz-Bremsmoment T_lim auf diese Weise ermittelt wird, kann das Bremsmoment auf einfache Weise begrenzt werden, ohne die Rechenlast der Hydrauliksteuervorrichtung 90 zu erhöhen. Da die Verzögerung Ax des Fahrzeugs nicht plötzlich verringert wird, kann verhindert werden, dass der Fahrzeugabstand D zum vorausfahrenden Fahrzeug zu klein wird.
Allerdings ist das Verfahren zur Berechnung des Grenz-Drehmoments T_lim nicht auf ein Verfahren beschränkt, bei dem ein konstanter Korrekturwert T_x subtrahiert wird. Beispielsweise kann der Korrekturwert T_x auch ein Wert sein, der entsprechend dem Verzögerungszustand des Fahrzeugs schwankt. Konkret kann der Korrekturwert T_x so festgelegt werden, dass er umso größer wird, je größer die Differenz zwischen der Verzögerung Ax des Fahrzeugs und dem vorgegebenen Grenzwert Ax_lim ist. Dadurch kann die Verzögerung Ax des Fahrzeugs schneller auf oder unter den vorgegebenen Grenzwert Ax_lim gedrückt werden als im Fall, dass ein konstanter Korrekturwert T_x subtrahiert wird.
In der vorliegenden Ausführungsform ist das Soll-Bremsmoment-Einstellteil 91 derart angeordnet, dass es dann, wenn die Verzögerung Ax des Fahrzeugs einen Steuerungsstart-Schwellenwert Ax_0, der auf einen kleineren Wert als der Grenzwert Ax_lim eingestellt ist, überschreitet, einen Vergleich zwischen der Verzögerung Ax und dem Grenzwert Ax_lim durchführt, und dass es das Bremsmoment begrenzt, falls die Verzögerung Ax den Grenzwert Ax_lim überschreitet. Dadurch kann die Rechenlast der Hydrauliksteuervorrichtung 90 in Zeiträumen einer geringen Verzögerung Ax, in denen ein Begrenzen des Bremsmoments nicht nötig ist, verringert werden.
Weiterhin kann das Soll-Bremsmoment-Einstellteil 91 den Bremsmoment-Begrenzungsmodus auch dann starten, wenn ein Zustand, in dem die Verzögerung Ax des Fahrzeugs den Grenzwert Ax_lim überschreitet, eine vorgegebene Zeit t_thr_st oder länger fortbesteht. Dadurch kommt es dazu, dass das Bremsmoment nicht mehr begrenzt wird, wenn die Verzögerung Ax den Grenzwert Ax_lim über eine sehr kurze Zeit hinweg überschreitet, sodass verhindert werden kann, dass das Bremsmoment mehr als genug begrenzt wird und somit der Fahrzeugabstand D zum vorausfahrenden Fahrzeug zu klein wird. Die vorgegebene Zeit t_thr_st wird im Voraus durch eine Simulation o. dgl. auf einen geeigneten Wert festgelegt.
Weiterhin kann das Soll-Bremsmoment-Einstellteil 91, nachdem es im Zustand, in dem die Verzögerung Ax des Fahrzeugs den Grenzwert Ax_lim überschritten hat, den Bremsmoment-Begrenzungsmodus gestartet hat, den Bremsmoment-Begrenzungsmodus dann beenden, wenn ein Zustand, in dem die Verzögerung Ax des Fahrzeugs kleiner gleich dem Grenzwert Ax_lim ist, eine vorgegebene Zeit t_thr_fn oder länger fortbesteht. Dadurch kann der Zeitpunkt des Beendens der Bremsmomentbegrenzung verzögert werden und es kann unterdrückt werden, dass die Verzögerung Ax, die kleiner gleich dem Grenzwert Ax_lim geworden ist, durch Beenden der Bremsmomentbegrenzung erneut den Grenzwert Ax_lim überschreitet. Die vorgegebene Zeit t_thr_fn wird im Voraus durch eine Simulation o. dgl. auf einen geeigneten Wert festgelegt.
Weiterhin kann das Soll-Bremsmoment-Einstellteil 91 nach Beenden des Bremsmoment-Begrenzungsmodus so lange, bis das von der Fahrassistenzvorrichtung 110 ausgegebene angeforderte Bremsmoment T_req_in kleiner gleich dem im letzten Berechnungszyklus zum Zeitpunkt des Beendens des Bremsmoment-Begrenzungsmodus eingestellten Soll-Bremsmoment T_out (d. h. dem Grenz-Bremsmoment T_lim) wird, das Grenz-Bremsmoment T_lim beibehalten und dieses Grenz-Bremsmoment T_lim als Soll-Bremsmoment T_out beibehalten. Dadurch kann verhindert werden, dass nach Beenden des Bremsmoment-Begrenzungsmodus das Soll-Bremsmoment T_out plötzlich ansteigt, und gleichzeitig kann in einen Zustand übergegangen werden, in dem das angeforderte Bremsmoment T_req_in als Soll-Bremsmoment T_out eingestellt wird, ohne dass das Soll-Bremsmoment T_out stark verändert wird.
Während des Ausführens einer ABS-Steuerung bzw. einer ESP-Steuerung kann es dazu kommen, dass die Verzögerung Ax des Fahrzeugs, die durch Differenzieren des vom Radgeschwindigkeitssensor erfassten Werts ermittelt wird, übermäßig groß wird, sodass die Verlässlichkeit des Werts der Verzögerung Ax abnimmt. Aus diesem Grund stellt das Soll-Bremsmoment-Einstellteil 91 beim Ausführen einer ABS-Steuerung bzw. einer ESP-Steuerung das Soll-Bremsmoment T_out ein, ohne Informationen zur Verzögerung Ax zu verwenden. Beispielsweise vergleicht das Soll-Bremsmoment-Einstellteil 91 den Wert des von der Fahrassistenzvorrichtung 110 ausgegebenen angeforderten Bremsmoments T_req_in und den Wert des im vorherigen Berechnungszyklus eingestellten Soll-Bremsmoments T_out und stellt den kleineren dieser Werte als Soll-Bremsmoment T_out für den aktuellen Berechnungszyklus ein.
Das Steuerteil 93 steuert basierend auf dem durch das Soll-Bremsmoment-Einstellteil 91 eingestellten Soll-Bremsmoment T_out den Antrieb der Bremshydraulikeinheit 20. Dadurch wird die Bremskraft des Fahrzeugs gesteuert. In der vorliegenden Ausführungsform berechnet das Steuerteil 93 basierend auf dem Soll-Bremsmoment T_out den an jedem der Räder zu erzeugenden Soll-Bremsflüssigkeitsdruck P_tgt und steuert den Antrieb des Pumpenmotors 96 der Bremshydraulikeinheit 20.
Beispielsweise kann das Steuerteil 93 einen dem Soll-Bremsmoment T_out entsprechenden Soll-Bremsflüssigkeitsdruck P_tgt ermitteln, indem es sich auf Kennfeldinformationen bezieht, in denen das Verhältnis zwischen dem Soll-Bremsmoment T_out und dem Soll-Bremsflüssigkeitsdruck P_tgt im Voraus festgelegt ist. Das Steuerteil 93 stellt basierend auf dem berechneten Soll-Bremsflüssigkeitsdruck P_tgt eine Soll-Durchflussmenge V_tgt der Bremsflüssigkeit ein, die der Bremshydraulikeinheit 20 vom Hauptzylinder 14 zugeführt wird. Beispielsweise kann das Steuerteil 93 die Soll-Durchflussmenge V_tgt der Bremsflüssigkeit auch einstellen, indem es sich auf Kennfeldinformationen bezieht, in denen das Verhältnis zwischen dem Soll-Bremsflüssigkeitsdruck P_tgt und der Soll-Durchflussmenge V_tgt im Voraus festgelegt ist.
Das Steuerteil 93 kann auch eine Soll-Durchflussmenge V_tgt einstellen, die auf einer Differenz dP zwischen dem aktuellen Bremsflüssigkeitsdruck P_act und dem Soll-Bremsflüssigkeitsdruck P_tgt beruht. Als aktueller Bremsflüssigkeitsdruck P_act kann alternativ ein vom Hydrauliksensor 24 erfasster Druckwert verwendet werden. Falls außer dem Hydrauliksensor 24 ein separater Bremsflüssigkeitsdrucksensor vorgesehen ist, der den Bremsflüssigkeitsdruck an irgendeinem der Radzylinder erfasst, so kann anstelle des vom Hydrauliksensor 24 erfassten Druckwerts ein von dem Bremsflüssigkeitsdrucksensor erfasster Druckwert verwendet werden.
Das Steuerteil 93 gibt entsprechend der eingestellten Soll-Durchflussmenge V_tgt ein Steuersignal an den Antriebskreis des Pumpenmotors 96 der Bremshydraulikeinheit 20 aus, um Pumpen 44a, 44b anzutreiben. Dadurch wird vom Hauptzylinder 14 Bremsflüssigkeit in die Bremshydraulikeinheit 20 zugeführt, und dem Radzylinder jedes der Räder wird Bremsflüssigkeit zugeführt. Im Ergebnis steigt der Bremsflüssigkeitsdruck jedes der Räder an und am Fahrzeug tritt eine Bremskraft auf. Wie oben erläutert, wird im Bremsmoment-Begrenzungsmodus das Risiko, dass die Verzögerung Ax über eine lange Zeit hinweg den Grenzwert Ax_lim überschreitet, gesenkt, da das Bremsmoment begrenzt wird, wenn die Verzögerung Ax des Fahrzeugs den Grenzwert Ax_lim überschreitet.
(1.2.2. Beispielhafter Betrieb)
Als Nächstes wird ein konkreter beispielhafter Betrieb der Hydrauliksteuervorrichtung 90 als Bremssteuervorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform erläutert.
Die 3 und 4 sind Flussdiagramme einer Verarbeitung zur Bremssteuerung, die durch die Hydrauliksteuervorrichtung 90 während des Ausführens der ACC ausgeführt wird. 3 ist ein Flussdiagramm einer Hauptroutine der Verarbeitung zur Bremssteuerung, die durch die Hydrauliksteuervorrichtung 90 während des Ausführens der ACC ausgeführt wird. 4 ist ein Flussdiagramm einer Routine einer Verarbeitung zum Einstellen des Soll-Bremsmoments. Die im Folgenden erläuterte Verarbeitung zur Bremssteuerung wird normalerweise während des Ausführens der ACC ausgeführt.
Wie in 3 gezeigt, beurteilt zunächst das Soll-Bremsmoment-Einstellteil 91 der Hydrauliksteuervorrichtung 90, ob ein Bremsbedarfssignal von der Fahrassistenzvorrichtung 110 empfangen wird oder nicht (Schritt S11). Falls kein Bremsbedarfssignal empfangen wird (S11/Nein), beendet das Soll-Bremsmoment-Einstellteil 91 diese Routine so wie es ist und kehrt zum Anfang zurück. Falls andererseits ein Bremsbedarfssignal empfangen wird (S11/Ja), stellt das Soll-Bremsmoment-Einstellteil 91 basierend auf dem angeforderten Bremsmoment T_req_in, das in dem Bremsbedarfssignal enthalten ist, das Soll-Bremsmoment T_out ein (Schritt S13). Die Verarbeitung zum Einstellen des Soll-Bremsmoments T_out wird entsprechend dem Flussdiagramm der 4 ausgeführt.
In der Erläuterung des Flussdiagramms der 4 bezeichnet „(n)“ einen Wert, der im aktuellen Berechnungszyklus erhalten bzw. berechnet wird, und „(n-1)“ bezeichnet einen Wert, der im vorherigen Berechnungszyklus berechnet wurde. Zunächst erhält das Soll-Bremsmoment-Einstellteil 91 eine Information zur Verzögerung Ax(n) des Fahrzeugs und beurteilt, ob die Verzögerung Ax(n) den Steuerungsstart-Schwellenwert Ax_0 überschreitet oder nicht (Schritt S21). Falls die Verzögerung Ax(n) den Steuerungsstart-Schwellenwert Ax_0 nicht überschreitet (S21/Nein), ist die Wahrscheinlichkeit gering, dass die Verzögerung Ax den Grenzwert Ax_lim überschreitet. Daher stellt hier das Soll-Bremsmoment-Einstellteil 91 das angeforderte Bremsmoment T_req_in(n), das in dem von der Fahrassistenzvorrichtung 110 empfangenen Bremsbedarfssignal enthalten ist, so wie es ist als Soll-Bremsmoment T_out(n) ein (Schritt S43).
Falls andererseits die Verzögerung Ax(n) den Steuerungsstart-Schwellenwert Ax_0 überschreitet (S21/Ja), berechnet das Soll-Bremsmoment-Einstellteil 91 eine Differenz dA(n), die sich aus Subtraktion des Schwellenwerts Ax_lim von der Verzögerung Ax(n) ergibt (Schritt S23). Als nächstes beurteilt das Soll-Bremsmoment-Einstellteil 91, ob die Differenz dA(n) ein positiver Wert ist oder nicht (Schritt S25). In Schritt S25 wird beurteilt, ob die Verzögerung Ax(n) des Fahrzeugs den Grenzwert Ax_lim überschreitet oder nicht.
Falls die Differenz dA(n) ein positiver Wert ist (S25/Ja), d. h. falls die Verzögerung Ax(n) den Grenzwert Ax_lim überschreitet, schaltet das Soll-Bremsmoment-Einstellteil 91 den Bremsmoment-Begrenzungsmodus ein (Schritt S27). Dabei kann das Soll-Bremsmoment-Einstellteil 91 den Bremsmoment-Begrenzungsmodus auch einschalten, wenn eine vorgegebene Zeit t_thr_st verstrichen ist, nachdem die Verzögerung Ax(n) den Grenzwert Ax_lim überschritten hat. Falls der Bremsmoment-Begrenzungsmodus eingeschaltet wird, berechnet das Soll-Bremsmoment-Einstellteil 91 das Grenz-Bremsmoment T_lim(n) (Schritt S29). Im Beispiel der vorliegenden Ausführungsform berechnet das Soll-Bremsmoment-Einstellteil 91 das Grenz-Bremsmoment T_lim(n), indem es von dem im vorherigen Zyklus eingestellten Soll-Bremsmoment T_out(n-1) einen konstanten, im Voraus festgelegten Korrekturwert T_x abzieht. Als nächstes stellt das Soll-Bremsmoment-Einstellteil 91 das berechnete Grenz-Bremsmoment T_lim(n) als Soll-Bremsmoment T_out(n) ein (Schritt S31).
Falls andererseits die Differenz dA(n) kein positiver Wert ist (S25/Nein), beurteilt das Soll-Bremsmoment-Einstellteil 91, ob der Bremsmoment-Begrenzungsmodus eingeschaltet ist oder nicht (Schritt S33). Falls der Bremsmoment-Begrenzungsmodus nicht eingeschaltet ist (S33/Nein), stellt das Soll-Bremsmoment-Einstellteil 91 das angeforderte Bremsmoment T_req_in(n), das in dem von der Fahrassistenzvorrichtung 110 empfangenen Bremsbedarfssignal enthalten ist, so wie es ist als Soll-Bremsmoment T_out(n) ein (Schritt S43).
Falls andererseits der Bremsmoment-Begrenzungsmodus eingeschaltet ist (S33/Ja), beurteilt das Soll-Bremsmoment-Einstellteil 91, ob eine vorgegebene Zeit t_thr_fn verstrichen ist, seit die Differenz dA(n) einen Wert kleiner gleich 0 erreicht hat, oder nicht (Schritt S35). Die vorgegebene Zeit t_thr_fn wird eingestellt, um den Zeitpunkt des Beendens der Bremsmomentbegrenzung zu verzögern, damit verhindert wird, dass die Verzögerung Ax, die kleiner gleich dem Grenzwert Ax_lim geworden ist, durch Beenden der Bremsmomentbegrenzung erneut den Grenzwert Ax_lim überschreitet.
Falls die vorgegebene Zeit t_thr_fn nicht verstrichen ist, seit die Differenz dA(n) einen Wert kleiner gleich 0 erreicht hat (S35/Nein), berechnet das Soll-Bremsmoment-Einstellteil 91 das Grenz-Bremsmoment T_lim(n), indem es von dem im vorherigen Zyklus eingestellten Soll-Bremsmoment T_out(n-1) einen konstanten, im Voraus festgelegten Korrekturwert T_x abzieht (Schritt S29). Als nächstes stellt das Soll-Bremsmoment-Einstellteil 91 das berechnete Grenz-Bremsmoment T_lim(n) als Soll-Bremsmoment T_out(n) ein (Schritt S31).
Bei dem Verfahren zur Berechnung des Grenz-Bremsmoments T_lim(n) gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird im ersten Zyklus, in dem der Bremsmoment-Begrenzungsmodus von AUS auf EIN geschaltet wurde, ein Wert, der sich aus Subtraktion des Korrekturwerts T_x vom angeforderten Bremsmoment T_req_in(n-1) ergibt, zum Grenz-Bremsmoment T_lim(n), weil das im vorherigen Zyklus eingestellte Soll-Bremsmoment T_out(n-1) das angeforderte Bremsmoment T_req_in(n-1) ist. Während der Bremsmoment-Begrenzungsmodus fortbesteht, wird ein Wert, der sich aus Subtraktion des Korrekturwerts T_x vom im vorherigen Zyklus eingestellten Soll-Bremsmoment T_out(n-1) ergibt, zum Grenz-Bremsmoment T_lim(n). Daher wird, solange der Bremsmoment-Begrenzungsmodus eingeschaltet ist, das Grenz-Bremsmoment T_lim berechnet, indem das angeforderte Bremsmoment T_req_in mit einer konstanten Abnahmerate verringert wird.
Falls andererseits die vorgegebene Zeit t_thr_fn verstrichen ist, seit die Differenz dA(n) einen Wert kleiner gleich 0 erreicht hat (S35/Ja), schaltet das Soll-Bremsmoment-Einstellteil 91 den Bremsmoment-Begrenzungsmodus aus (Schritt S37). Als nächstes beurteilt das Soll-Bremsmoment-Einstellteil 91, ob das angeforderte Bremsmoment T_req_in(n) größer ist als das im vorherigen Zyklus eingestellte Soll-Bremsmoment T_out(n-1) oder nicht (Schritt S39). Falls das angeforderte Bremsmoment T_req_in(n) größer ist als das im vorherigen Zyklus eingestellte Soll-Bremsmoment T_out(n-1) (S39/Ja), behält das Soll-Bremsmoment-Einstellteil 91 das im vorherigen Zyklus eingestellte Soll-Bremsmoment T_out(n-1) als Soll-Bremsmoment T_out(n) für den aktuellen Zyklus bei (Schritt S41), um zu verhindern, dass, obwohl die Verzögerung Ax den Grenzwert Ax_lim unterschreitet, das Soll-Bremsmoment T_out aufgrund des Beendens der Bremsmomentbegrenzung ansteigt und die Verzögerung Ax erneut den Grenzwert Ax_lim überschreitet.
Falls andererseits das angeforderte Bremsmoment T_req_in(n) kleiner gleich dem Soll-Bremsmoment T_out(n-1) ist (S39/Nein), hat das angeforderte Bremsmoment T_req_in(n) denselben Wert wie das Grenz-Bremsmoment T_lim(n-1) erreicht, sodass die Verzögerung Ax klein gehalten werden kann, auch wenn das angeforderte Bremsmoment T_req_in(n) so wie es ist als Soll-Bremsmoment T_out(n) verwendet wird. Aus diesem Grund stellt das Soll-Bremsmoment-Einstellteil 91 das angeforderte Bremsmoment T_req_in(n), das in dem von der Fahrassistenzvorrichtung 110 empfangenen Bremsbedarfssignal enthalten ist, als Soll-Bremsmoment T_out(n) ein (Schritt S43).
Zurück zu 3: Nachdem in Schritt S13 das Soll-Bremsmoment T_out eingestellt wurde, berechnet das Steuerteil 93 basierend auf dem Soll-Bremsmoment T_out den Soll-Bremsflüssigkeitsdruck P_tgt (Schritt S15). Beispielsweise ermittelt das Steuerteil 93 einen dem Soll-Bremsmoment T_out entsprechenden Soll-Bremsflüssigkeitsdruck P_tgt, indem es sich auf Kennfeldinformationen bezieht, in denen das Verhältnis zwischen dem Soll-Bremsmoment T_out und dem Soll-Bremsflüssigkeitsdruck P_tgt im Voraus festgelegt ist.
Als nächstes steuert das Steuerteil 93 basierend auf dem berechneten Soll-Bremsflüssigkeitsdruck P_tgt den Antrieb eines Stellglieds der Bremshydraulikeinheit 20 (Schritt S17). Konkret stellt das Steuerteil 93 basierend auf dem berechneten Soll-Bremsflüssigkeitsdruck P_tgt eine Soll-Durchflussmenge V_tgt der Bremsflüssigkeit ein, die der Bremshydraulikeinheit 20 vom Hauptzylinder 14 zugeführt wird, und steuert den Antrieb des Pumpenmotors 96 der Bremshydraulikeinheit 20. Beispielsweise kann das Steuerteil 93 die Soll-Durchflussmenge V_tgt der Bremsflüssigkeit auch einstellen, indem es sich auf Kennfeldinformationen bezieht, in denen das Verhältnis zwischen dem Soll-Bremsflüssigkeitsdruck P_tgt und der Soll-Durchflussmenge V_tgt im Voraus festgelegt ist.
Dadurch steigt der Bremsflüssigkeitsdruck des Radzylinders jedes der Räder an, sodass am Fahrzeug eine Bremskraft erzeugt werden kann. In der vorliegenden Ausführungsform wird dann, wenn die Verzögerung Ax den Grenzwert Ax_lim überschreitet und der Bremsmoment-Begrenzungsmodus eingestellt wird, das von der Fahrassistenzvorrichtung 110 berechnete angeforderte Bremsmoment T_req_in nicht so wie es ist verwendet, sondern ein Grenz-Bremsmoment T_lim, das auf einen kleineren Wert als das angeforderte Bremsmoment T_req_in eingestellt ist, wird als Soll-Bremsmoment T_out eingestellt. Somit kann das Risiko, dass die Verzögerung Ax des Fahrzeugs über eine lange Zeit hinweg den Grenzwert Ax_lim überschreitet, gesenkt werden. Auf diese Weise kann während des Ausführens der ACC unterdrückt werden, dass das Karosserieverhalten instabil wird, und der Fahrzeugabstand zum vorausfahrenden Fahrzeug kann auf einen vorgegebenen Soll-Fahrzeugabstand geregelt werden.
Das Soll-Bremsmoment-Einstellteil 91 stellt während des Ausführens einer ABS-Steuerung bzw. einer ESP-Steuerung das Soll-Bremsmoment T_out ein, ohne Informationen zur Verzögerung Ax zu verwenden. Beispielsweise vergleicht das Soll-Bremsmoment-Einstellteil 91 den Wert des von der Fahrassistenzvorrichtung 110 ausgegebenen angeforderten Bremsmoments T_req_in(n) und den Wert des im vorherigen Berechnungszyklus eingestellten Soll-Bremsmoments T_out(n-1) und stellt den kleineren dieser Werte als Soll-Bremsmoment T_out(n) für den aktuellen Berechnungszyklus ein. Während des Ausführens einer ABS-Steuerung bzw. einer ESP-Steuerung kann es dazu kommen, dass die Verzögerung Ax des Fahrzeugs, die durch Differenzieren des vom Radgeschwindigkeitssensor erfassten Werts ermittelt wird, übermäßig groß wird, sodass die Verlässlichkeit des Werts der Verzögerung Ax abnimmt. Folglich kann das Risiko, dass das Karosserieverhalten instabil wird, gesenkt werden, indem während des Ausführens einer ABS-Steuerung bzw. einer ESP-Steuerung das Soll-Bremsmoment T_out eingestellt wird, ohne Informationen zur Verzögerung Ax zu verwenden.
(1.2.3. Wirkungsweise)
Als nächstes wird die Wirkungsweise der Verarbeitung zur Bremssteuerung, die durch die Hydrauliksteuervorrichtung 90 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ausgeführt wird, erläutert.
5 erläutert die Wirkungsweise der Verarbeitung zur Bremssteuerung, die durch die Hydrauliksteuervorrichtung 90 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ausgeführt wird. Sie zeigt die zeitlichen Verläufe des während des Ausführens der ACC eingestellten Soll-Bremsmoments T_out und der Verzögerung Ax des Fahrzeugs.
Angenommen, zu einem Zeitpunkt t1, wenn der Fahrzeugabstand zwischen dem Eigenfahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug unter den Soll-Fahrzeugabstand gefallen ist oder zu fallen droht, beginnt die Fahrassistenzvorrichtung 110, ein Bremsanforderungssignal zur Hydrauliksteuervorrichtung 90 zu senden. Nach dem Zeitpunkt t1 steigt das angeforderte Bremsmoment T_req_in an und der Antrieb der Bremshydraulikeinheit 20 wird mit dem angeforderten Bremsmoment T_req_in als Soll-Bremsmoment T_out geregelt, sodass die Verzögerung Ax des Fahrzeugs zunimmt.
Zu einem Zeitpunkt t2, wenn die Verzögerung Ax den Steuerungsstart-Schwellenwert Ax_0 überschreitet, startet das Soll-Bremsmoment-Einstellteil 91 eine Berechnung der Differenz dA, die sich aus Subtraktion des Schwellenwerts Ax_lim von der Verzögerung Ax ergibt. Zu einem Zeitpunkt t3, wenn die Verzögerung Ax noch weiter ansteigt und den Grenzwert Ax_lim überschreitet, startet das Soll-Bremsmoment-Einstellteil 91 eine Zeitgeber-Zählung. Zu einem Zeitpunkt t4, bevor die seit dem Zeitpunkt t3 verstrichene Zeit eine vorgegebene Zeit t_thr_st erreicht, endet der Anstieg des angeforderten Bremsmoments T_req_in und danach wird der Wert des angeforderten Bremsmoments T_req_in auf einem konstanten Wert gehalten. Dementsprechend setzt zum Zeitpunkt t4 das Soll-Bremsmoment-Einstellteil 91 den Zeitgeberwert zurück, da die Verzögerung Ax des Fahrzeugs kleiner gleich dem Grenzwert Ax_lim geworden ist.
Wenn danach zu einem Zeitpunkt t5 die Verzögerung Ax erneut den Grenzwert Ax_lim überschreitet, startet das Soll-Bremsmoment-Einstellteil 91 die Zeitgeber-Zählung. Zu einem Zeitpunkt t6, wenn die seit dem Zeitpunkt t5 verstrichene Zeit, während der die Verzögerung Ax den Grenzwert Ax_lim überschreitet, eine vorgegebene Zeit t_thr_st erreicht hat, schaltet das Soll-Bremsmoment-Einstellteil 91 den Bremsmoment-Begrenzungsmodus ein und stellt das Grenz-Bremsmoment T_lim, das auf einen kleineren Wert als das angeforderte Bremsmoment T_req_in eingestellt ist, als Soll-Bremsmoment T_out ein. Im Beispiel der 5 wird als Soll-Bremsmoment T_out ein Grenz-Bremsmoment T_lim eingestellt, das erzielt wird, indem das angeforderte Bremsmoment T_req_in, das zum Zeitpunkt t6 vorlag, als der Bremsmoment-Begrenzungsmodus eingeschaltet wurde, mit einer konstanten Abnahmerate verringert wird.
Zu einem Zeitpunkt t7, wenn die Verzögerung Ax des Fahrzeugs aufgrund der Bremsmomentbegrenzung abzunehmen beginnt und den Grenzwert Ax_lim erreicht, startet das Soll-Bremsmoment-Einstellteil 91 eine Zeitgeber-Zählung. Zu einem Zeitpunkt t8, wenn die seit dem Zeitpunkt t7 verstrichene Zeit, während der die Verzögerung Ax kleiner gleich dem Grenzwert Ax_lim ist, eine vorgegebene Zeit t_thr_fn erreicht hat, schaltet das Soll-Bremsmoment-Einstellteil 91 den Bremsmoment-Begrenzungsmodus aus, behält das Soll-Bremsmoment T_out, das im von diesem Zeitpunkt aus gesehen vorherigen Berechnungszyklus eingestellt wurde (d. h. das Grenz-Bremsmoment T_lim), bei und stellt dieses als Soll-Bremsmoment T_out ein. Das Größenverhältnis zwischen der vorgegebenen Zeit t_thr_st, die zum Einschalten des Bremsmoment-Begrenzungsmodus festgelegt wurde, und der vorgegebenen Zeit t_thr_fn, die zum Ausschalten des Bremsmoment-Begrenzungsmodus festgelegt wurde, ist nicht besonders beschränkt.
Danach nimmt dadurch, dass sich der Fahrzeugabstand zwischen dem Eigenfahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug an den Soll-Fahrzeugabstand annähert, das angeforderte Bremsmoment T_req_in ab, und zu einem Zeitpunkt t9 wird das angeforderte Bremsmoment T_req_in kleiner gleich dem Soll-Bremsmoment T_out (dem Grenz-Bremsmoment T_lim), sodass das Soll-Bremsmoment-Einstellteil 91 die Berechnung des Grenz-Bremsmoments T_lim beendet und zu einer Einstellung zurückkehrt, bei der das angeforderte Bremsmoment T_req_in so wie es ist als Soll-Bremsmoment T_out verwendet wird. Zu einem Zeitpunkt t10 wird das Senden des Bremsanforderungssignals von der Fahrassistenzvorrichtung 110 gestoppt und die Hydrauliksteuervorrichtung 90 stoppt den Antrieb der Bremshydraulikeinheit 20.
Falls, wie in 5 mit gestrichelten Linien gezeigt, das Bremsmoment nicht begrenzt wird und das angeforderte Bremsmoment T_req_in so wie es ist als Soll-Bremsmoment T_out eingestellt und der Antrieb der Bremshydraulikeinheit 20 damit gesteuert wird, wird, nachdem zum Zeitpunkt t5 die Verzögerung Ax den Grenzwert Ax_lim überschritten hat, ein Zustand, in dem die Verzögerung Ax_def den Grenzwert Ax_lim überschreitet, auch dann beibehalten, wenn das angeforderte Bremsmoment T_req_in selbst abnimmt. Wenn auf diese Weise der Zustand, in dem die Verzögerung Ax_def den Grenzwert Ax_lim überschreitet, über eine lange Zeit hinweg fortbesteht, so besteht das Risiko, dass das Karosserieverhalten aufgrund der plötzlichen Verzögerung des Fahrzeugs instabil wird. Im Gegensatz dazu wird in der vorliegenden Ausführungsform das Bremsmoment begrenzt, sobald die Verzögerung Ax des Fahrzeugs den Grenzwert Ax_lim überschreitet, wodurch das Risiko, dass die Verzögerung Ax über eine lange Zeit hinweg den Grenzwert Ax_lim überschreitet, gesenkt wird und unterdrückt werden kann, dass das Karosserieverhalten instabil wird.
<1.3. Vorteile>
Wie oben erläutert, stellt in der vorliegenden Ausführungsform das Soll-Bremsmoment-Einstellteil 91 der Hydrauliksteuervorrichtung 90 ein Grenz-Bremsmoment T_lim, das einen kleineren Wert als das von der Fahrassistenzvorrichtung 110 gesendete angeforderte Bremsmoment T_req_in aufweist, als Soll-Bremsmoment T_out ein, sobald die Verzögerung Ax des Eigenfahrzeugs den vorgegebenen Grenzwert Ax_lim überschreitet. Das Steuerteil 93 steuert entsprechend dem eingestellten Soll-Bremsmoment T_out den Antrieb des Pumpenmotors 96 der Bremshydraulikeinheit 20. Dadurch kann das Risiko, dass die Verzögerung Ax über eine lange Zeit hinweg den Grenzwert Ax_lim überschreitet, gesenkt werden und es kann unterdrückt werden, dass das Karosserieverhalten aufgrund einer plötzlichen Verzögerung instabil wird.
Ferner berechnet in der vorliegenden Ausführungsform das Soll-Bremsmoment-Einstellteil 91 das Grenz-Bremsmoment T_lim aus dem bei eingeschaltetem Bremsmoment-Begrenzungsmodus vorliegenden angeforderten Bremsmoment T_req_in, indem es dieses mit einer konstanten Abnahmerate verringert. Dadurch kann das Bremsmoment auf einfache Weise begrenzt werden, ohne die Rechenlast der Hydrauliksteuervorrichtung 90 zu erhöhen. Da die Verzögerung Ax des Fahrzeugs nicht plötzlich verringert wird, kann verhindert werden, dass der Fahrzeugabstand D zum vorausfahrenden Fahrzeug zu klein wird.
Weiterhin schaltet in der vorliegenden Ausführungsform das Soll-Bremsmoment-Einstellteil 91 im Falle, dass der Zustand, in dem die Verzögerung Ax kleiner gleich dem Grenzwert Ax_lim ist, über eine vorgegebene Zeit t_thr_fn hinweg oder länger fortbestanden hat, den Bremsmoment-Begrenzungsmodus aus, behält das Soll-Bremsmoment T_out, das im von diesem Zeitpunkt aus gesehen vorherigen Berechnungszyklus eingestellt wurde (d. h. das Grenz-Bremsmoment T_lim), bei und stellt dieses als Soll-Bremsmoment T_out ein. Dadurch kann der Zeitpunkt des Beendens der Bremsmomentbegrenzung verzögert werden und es kann unterdrückt werden, dass die Verzögerung Ax, die kleiner gleich dem Grenzwert Ax_lim geworden ist, durch Beenden der Bremsmomentbegrenzung erneut den Grenzwert Ax_lim überschreitet.
Weiterhin schaltet in der vorliegenden Ausführungsform das Soll-Bremsmoment-Einstellteil 91 im Falle, dass der Zustand, in dem die Verzögerung Ax des Fahrzeugs den Grenzwert Ax_lim überschreitet, über eine vorgegebene Zeit t_thr_st hinweg oder länger fortbestanden hat, den Bremsmoment-Begrenzungsmodus ein und stellt das Grenz-Bremsmoment T_lim als Soll-Bremsmoment T_out ein. Dadurch kommt es dazu, dass das Bremsmoment nicht mehr begrenzt wird, wenn die Verzögerung Ax den Grenzwert Ax_lim über eine sehr kurze Zeit hinweg überschreitet, sodass verhindert werden kann, dass das Bremsmoment mehr als genug begrenzt wird und somit der Fahrzeugabstand D zum vorausfahrenden Fahrzeug zu klein wird.
Ferner beendet in der vorliegenden Ausführungsform das Soll-Bremsmoment-Einstellteil 91 dann, wenn bei eingeschaltetem Bremsmoment-Begrenzungsmodus das angeforderte Bremsmoment T_req_in kleiner gleich dem Grenz-Bremsmoment T_lim wird, die Einstellung des Grenz-Bremsmoments T_lim als Soll-Bremsmoment T_out. Dadurch kann verhindert werden, dass nach Beenden des Bremsmoment-Begrenzungsmodus das Soll-Bremsmoment T_out plötzlich ansteigt, und gleichzeitig kann in einen Zustand übergegangen werden, in dem das angeforderte Bremsmoment T_req_in als Soll-Bremsmoment T_out eingestellt wird, ohne dass das Soll-Bremsmoment T_out stark verändert wird.
In der vorliegenden Ausführungsform vergleicht das Soll-Bremsmoment-Einstellteil 91 im Falle, dass die Verzögerung Ax einen Steuerungsstart-Schwellenwert Ax_0, der einen kleineren Wert als der Grenzwert Ax_lim aufweist, überschreitet, die Verzögerung Ax mit dem Grenzwert Ax_lim und stellt das Grenz-Bremsmoment T_lim als Soll-Bremsmoment T_out ein, sobald die Verzögerung Ax den Grenzwert Ax_lim überschreitet. Dadurch kann die Rechenlast der Hydrauliksteuervorrichtung 90 in Zeiträumen einer geringen Verzögerung Ax, in denen ein Begrenzen des Bremsmoments nicht nötig ist, verringert werden.
«2. Zweite Ausführungsform»
Als nächstes wird eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert. In der zweiten Ausführungsform hat die Verstärkersteuervorrichtung 100, die den elektrischen Verstärker 10 steuert, die Funktion einer Bremssteuervorrichtung für Fahrzeuge, die ein von der Fahrassistenzvorrichtung 110 gesendetes Bremsbedarfssignal empfängt und die Bremskraft derart steuert, dass die Verzögerung des Fahrzeugs nicht über eine lange Zeit hinweg einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet.
Das Bremssystem 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann dieselbe Anordnung wie das für die erste Ausführungsform erläuterte Bremssystem 1 haben, mit Ausnahme des Merkmals, dass hier die Bremssteuervorrichtung für Fahrzeuge, welche die automatische Bremssteuerung der ACC ausführt, die Verstärkersteuervorrichtung 100 ist. Im Folgenden werden hauptsächliche jene Merkmale erläutert, die sich von der ersten Ausführungsform unterscheiden.
6 ist ein Blockdiagramm einer funktionalen Anordnung im Bremssystem 1, die für eine automatische Bremssteuerung der ACC relevant ist. In der vorliegenden Ausführungsform wird die automatische Bremssteuerung der ACC ausgeführt, indem die Fahrassistenzvorrichtung 110 und die Verstärkersteuervorrichtung 100 kommunizieren und die Verstärkersteuervorrichtung 100 den Verstärker 10 steuert.
Während des Ausführens der ACC beurteilt die Fahrassistenzvorrichtung 110 in der gleichen Weise wie in der ersten Ausführungsform basierend auf Informationen, die von einer Sensoreinrichtung 111, wie z. B. Kameras, Radar, RiDAR usw., erfasst werden, ob ein Bremsen nötig ist oder nicht, berechnet ein angefordertes Bremsmoment T_req_in und sendet ein Bremsbedarfssignal zur Verstärkersteuervorrichtung 100, das Informationen zum BremsbedarfS_brk und zum angeforderten BremsmomentT_req_in anzeigt.
Wenn die Verstärkersteuervorrichtung 100 ein ACC-Bremsbedarfssignal von der Fahrassistenzvorrichtung 110 empfängt, stellt sie basierend auf dem angeforderten Bremsmoment T_req_in das Soll-Bremsmoment T_out ein und steuert den Antrieb des Verstärkers 10, indem sie das Soll-Bremsmoment T_out in einen Soll-Bremsflüssigkeitsdruck P_tgt umwandelt. Konkret treibt die Verstärkersteuervorrichtung 100 einen Elektromotor des Verstärkers 10 an, um die Bremsflüssigkeit im Hauptzylinder 14 mit Druck zu beaufschlagen und dem Radzylinder jedes der Räder vom Hauptzylinder 14 Bremsflüssigkeit zuzuführen, sodass der Bremsflüssigkeitsdruck an jedem der Räder erhöht und somit am Fahrzeug eine Bremskraft erzeugt wird.
Die Verstärkersteuervorrichtung 100 ist mit einem Soll-Bremsmoment-Einstellteil 101 und einem Steuerteil 103 ausgestattet. Das Soll-Bremsmoment-Einstellteil 101 und das Steuerteil 103 haben Funktionen, die durch Ausführen eines Programms durch einen Mikrocomputer realisiert werden. Daneben ist die Verstärkersteuervorrichtung 100 mit einem nicht in den Zeichnungen dargestellten Antriebskreis und Speicherelementen, wie einem RAM, einem ROM usw., ausgestattet.
Das Soll-Bremsmoment-Einstellteil 101 hat dieselbe Anordnung wie das für die erste Ausführungsform erläuterte Soll-Bremsmoment-Einstellteil 91 der Hydrauliksteuervorrichtung 90. Mit anderen Worten: das Soll-Bremsmoment-Einstellteil 101 stellt basierend auf der Information zum angeforderten Bremsmoment T_req_in, die in dem von der Fahrassistenzvorrichtung 110 gesendeten Bremsbedarfssignal enthalten ist, und einer Information zur Beschleunigung G das Soll-Bremsmoment T_out so ein, dass die Verzögerung Ax des Fahrzeugs den vorgegebenen Grenzwert Ax_lim nicht über eine lange Zeit hinweg überschreitet. Das konkrete Verfahren zum Berechnen des Soll-Bremsmoments T_out kann mit dem Verfahren des für die erste Ausführungsform erläuterten Soll-Bremsmoment-Einstellteils 91 der Hydrauliksteuervorrichtung 90 identisch sein.
Das Steuerteil 103 steuert basierend auf dem durch das Soll-Bremsmoment-Einstellteil 101 eingestellten Soll-Bremsmoment T_out den Antrieb des Verstärkers 10. Dadurch wird die Bremskraft des Fahrzeugs gesteuert. In der vorliegenden Ausführungsform berechnet das Steuerteil 103 basierend auf dem Soll-Bremsmoment T_out den an jedem der Räder zu erzeugenden Soll-Bremsflüssigkeitsdruck P_tgt und steuert den Antrieb des Elektromotors des Verstärkers 10, um die Druckstange 13 nach vorne in den Hauptzylinder 14 zu bewegen.
Das Steuerteil 103 ermittelt auf dieselbe Weise wie das für die erste Ausführungsform erläuterte Steuerteil 93 der Hydrauliksteuervorrichtung 90, z. B. unter Bezugnahme auf Kennfeldinformationen, basierend auf dem Soll-Bremsmoment T_out den Soll-Bremsflüssigkeitsdruck P_tgt und stellt basierend auf dem Soll-Bremsflüssigkeitsdruck P_tgt die Soll-Durchflussmenge V_tgt der Bremsflüssigkeit ein, die der Bremshydraulikeinheit 20 vom Hauptzylinder 14 zugeführt wird.
Das Steuerteil 103 gibt entsprechend der eingestellten Soll-Durchflussmenge V_tgt ein Steuersignal an den Antriebskreis des Elektromotors des Verstärkers 10 aus, um die Druckstange 13 nach vorne zu bewegen. Dadurch wird die Bremsflüssigkeit in der Primärkammer 47 und der Sekundärkammer 48 mit Druck beaufschlagt, vom Hauptzylinder 14 wird Bremsflüssigkeit in die Bremshydraulikeinheit 20 zugeführt und dem Radzylinder jedes der Räder wird Bremsflüssigkeit zugeführt. Im Ergebnis steigt der Bremsflüssigkeitsdruck jedes der Räder an und am Fahrzeug tritt eine Bremskraft auf. Auch in der vorliegenden Ausführungsform wird im Bremsmoment-Begrenzungsmodus das Risiko, dass die Verzögerung Ax über eine lange Zeit hinweg den Grenzwert Ax_lim überschreitet, gesenkt, da das Bremsmoment begrenzt wird, wenn die Verzögerung Ax des Fahrzeugs den Grenzwert Ax_lim überschreitet.
Auf eine detaillierte Beschreibung des beispielhaften Betriebs und der Wirkungsweise der Verstärkersteuervorrichtung 100 als Bremssteuervorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird verzichtet, da sie mit dem für die erste Ausführungsform erläuterten beispielhaften Betrieb und der Wirkungsweise identisch sind, mit Ausnahme des Merkmals, dass das angetriebene Stellglied nicht der Pumpenmotor 96 der Bremshydraulikeinheit 20 ist, sondern der Elektromotor des Verstärkers 10.
Wie oben erläutert, stellt in der vorliegenden Ausführungsform das Soll-Bremsmoment-Einstellteil 101 der Verstärkersteuervorrichtung 100 ein Grenz-Bremsmoment T_lim, das einen kleineren Wert als das von der Fahrassistenzvorrichtung 110 gesendete angeforderte Bremsmoment T_req_in aufweist, als Soll-Bremsmoment T_out ein, sobald die Verzögerung Ax des Eigenfahrzeugs den Grenzwert Ax_lim überschreitet. Das Steuerteil 103 steuert entsprechend dem eingestellten Soll-Bremsmoment T_out den Antrieb des Elektromotors des Verstärkers 10. Mit der Verstärkersteuervorrichtung 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform können dieselben Vorteile erzielt werden wie mit der ersten Ausführungsform.
In der vorliegenden Ausführungsform wird der Verstärker 10 angetrieben, um vom Hauptzylinder 14 Bremsflüssigkeit in die Bremshydraulikeinheit 20 zuzuführen und den Bremsflüssigkeitsdruck des Radzylinders jedes der Räder zu erhöhen. Folglich kann verglichen mit dem Fall, wenn der Pumpenmotor 96 der Bremshydraulikeinheit 20 angetrieben wird, um vom Hauptzylinder 14 Bremsflüssigkeit in die Bremshydraulikeinheit 20 zuzuführen, das Ansprechverhalten bis zum Erzeugen einer Bremskraft verbessert werden.
Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurden oben anhand der Zeichnungen im Detail erläutert; allerdings ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Beispiele beschränkt. Selbstverständlich ist klar, dass der Fachmann mit durchschnittlichem Wissen auf dem technischen Gebiet der vorliegenden Erfindung auf sämtliche Änderungen bzw. Modifizierungen in der in den Patentansprüchen offenbarten technischen Kategorie kommen kann und dass diese somit im Umfang der vorliegenden Erfindung enthalten sind.
Bezugszeichenliste

10: elektrischer Verstärker,
13: Druckstange,
14: Hauptzylinder,
20: Bremshydraulikeinheit,
43: Primärkolben,
44: Sekundärkolben,
47: Primärkammer,
48: Sekundärkammer,
90: Hydrauliksteuervorrichtung,
91: Soll-Bremsmoment- Einstellteil,
93: Steuerteil,
100: Verstärkersteuervorrichtung,
101: Soll-Bremsmoment- Einstellteil,
103: Steuerteil,
110: Fahrassistenzvorrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2018227532 A [0004]

Claims

Bremssteuervorrichtung für Fahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, dass sie umfasst: ein Soll-Bremsmoment-Einstellteil (91, 101) zum Einstellen eines Soll-Bremsmoments (T_out) basierend auf einer Bremsbedarfsinformation (T_req_in), die basierend auf einem Soll-Fahrzeugabstand zwischen einem Eigenfahrzeug und einem vorausfahrenden Fahrzeug eingestellt wird, und ein Steuerteil (93, 103) zum Steuern einer Bremskraft des Fahrzeugs basierend auf dem Soll-Bremsmoment (T_out); wobei das Soll-Bremsmoment-Einstellteil (91, 101) ein Grenz-Bremsmoment (T_lim), das einen kleineren Wert als ein auf der Bremsbedarfsinformation (T_req_in) beruhendes Bremsmoment aufweist, als Soll-Bremsmoment (T_out) einstellt, sobald eine Verzögerung (Ax) des Eigenfahrzeugs einen vorgegebenen Grenzwert (Ax_lim) überschreitet.
Bremssteuervorrichtung für Fahrzeuge nach Anspruch 1, wobei die Bremsbedarfsinformation ein angefordertes Bremsmoment (T_req_in) ist und das Soll-Bremsmoment-Einstellteil (91, 101) das Grenz-Bremsmoment (T_lim) berechnet, indem es das angeforderte Bremsmoment (T_req_in) mit einer konstanten Abnahmerate verringert.
Bremssteuervorrichtung für Fahrzeuge nach Anspruch 2, wobei das Soll-Bremsmoment-Einstellteil (91, 101) den Wert des Grenz-Bremsmoments (T_lim) beibehält, wenn ein Zustand, in dem die Verzögerung (Ax) kleiner gleich dem vorgegebenen Grenzwert (Ax_lim) ist, über eine vorgegebene Zeit (t_thr_fn) hinweg oder länger fortbesteht.
Bremssteuervorrichtung für Fahrzeuge nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Soll-Bremsmoment-Einstellteil (91, 101) das Grenz-Bremsmoment (T_lim) als Soll-Bremsmoment (T_out) einstellt, wenn ein Zustand, in dem die Verzögerung (Ax) den vorgegebenen Grenzwert (Ax_lim) überschreitet, über eine vorgegebene Zeit (t_thr_st) hinweg oder länger fortbesteht.
Bremssteuervorrichtung für Fahrzeuge nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsbedarfsinformation ein angefordertes Bremsmoment (T_req_in) ist und das Soll-Bremsmoment-Einstellteil (91, 101) die Einstellung des Grenz-Bremsmoments (T_lim) als Soll-Bremsdrehmoment (T_out) beendet, sobald das angeforderte Bremsmoment (T_req_in) kleiner gleich dem Grenz-Bremsmoment (T_lim) wird, das als Soll-Bremsmoment (T_out) eingestellt wird.
Bremssteuervorrichtung für Fahrzeuge nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Soll-Bremsmoment-Einstellteil (91, 101) die Verzögerung (Ax) des Eigenfahrzeugs mit dem vorgegebenen Grenzwert (Ax_lim) vergleicht, wenn die Verzögerung (Ax) einen Steuerungsstart-Schwellenwert (Ax_0) überschreitet, der kleiner ist als der vorgegebene Grenzwert (Ax_lim); und das Grenz-Bremsmoment (T_lim) als Soll-Bremsmoment (T_out) einstellt, sobald die Verzögerung (Ax) den vorgegebenen Grenzwert (Ax_lim) überschreitet.
Bremssteuervorrichtung für Fahrzeuge nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremssteuervorrichtung für Fahrzeuge eine Steuervorrichtung (90) einer Bremshydraulikeinheit (20) ist; das Soll-Bremsmoment-Einstellteil (91) ein Bremsbedarfssignal empfängt, das von einer Fahrassistenzvorrichtung (110) gesendet wird, die basierend auf dem Soll-Fahrzeugabstand die Bremsbedarfsinformation (T_req_in) ausgibt, und das Soll-Bremsmoment (T_out) einstellt; und das Steuerteil (93) basierend auf dem Soll-Bremsmoment (T_out) die Bremshydraulikeinheit (20) steuert.
Bremssteuervorrichtung für Fahrzeuge nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremssteuervorrichtung für Fahrzeuge eine Steuervorrichtung (100) eines elektrischen Verstärkers (10) ist; das Soll-Bremsmoment-Einstellteil (101) ein Bremsbedarfssignal empfängt, das von einer Fahrassistenzvorrichtung (110) gesendet wird, die basierend auf dem Soll-Fahrzeugabstand die Bremsbedarfsinformation (T_req_in) ausgibt, und das Soll-Bremsmoment (T_out) einstellt; und das Steuerteil (103) basierend auf dem Soll-Bremsmoment (T_out) den elektrischen Verstärker (10) steuert.