DE112006002273B4

DE112006002273B4 - Automatische Brems-Regelungsvorrichtung mit Regelungseinrichtungen

Info

Publication number: DE112006002273B4
Application number: DE112006002273.3T
Authority: DE
Inventors: Toshiki Ezoe; Shuji Narada; Naoshi Ichinose; Koichi Okamoto; Hirokazu Okuyama
Original assignee: Hino Motors Ltd
Current assignee: Hino Motors Ltd
Priority date: 2005-08-24
Filing date: 2006-08-08
Publication date: 2017-07-20
Anticipated expiration: 2026-08-09
Also published as: WO2007023667A1; DE112006002273T5; US7983828B2; US20090150034A1

Abstract

Automatische Brems-Regelungsvorrichtung mit Regelungseinrichtungen, die automatisch eine Bremsregelung ausführen, basierend auf einem Sensor-Ausgangswert der eine Distanz zwischen einem betreffenden Fahrzeug und einem Objekt, das dem betreffenden Fahrzeug voraus ist, einschließt, selbst wenn es keinen Fahrbetrieb gibt, wobei die Regelungseinrichtungen Einrichtungen zur stufenweisen Bremsregelung einschließen, die die verstrichene Zeit abschätzen, bis eine Distanz zwischen einem Objekt und dem Fahrzeug, basierend auf einer Relativdistanz und einer Relativgeschwindigkeit des Objekts und des Fahrzeugs, ermittelt durch die Sensorangabe, abgeleitet wird, die eine vorbestimmte Distanz oder kleiner wird, und die automatisch eine stufenweise Bremsregelung mittels einer Vielzahl von Bremsmustern mit verschiedenen Bremskräften oder Bremsreduktionsgeschwindigkeiten ausführen, wenn der abgeschätzte Zeitwert kleiner als ein vorher festgelegter Wert wird, die Einrichtungen zur stufenweisen Bremsregelung Einrichtungen zur Bremsregelung einschließen, die graduell die Bremskraft oder die Bremsreduktionsgeschwindigkeit über mehrere Stufen erhöhen, Einrichtungen zum Abschätzen eines Reibungskoeffizienten vorgesehen sind, die einen Reibungskoeffizientenstatus zwischen einem Straßenbelag und einem Reifen abschätzen, und Einstelleinrichtungen für die Bremskraft oder die Bremsreduktionsgeschwindigkeit vorhanden sind, welche die Bremskraft oder die Bremsreduktionsgeschwindigkeit durch die Bremsregelungseinrichtung einstellen, basierend auf dem Schätzergebnis der Einrichtungen zum Abschätzen des Reibungskoeffizienten.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine automatische Brems-Regelungsvorrichtung mit Regelungseinrichtungen und wird für ein Schwerfahrzeug (LKW, Bus) zum Transportieren von Lasten und Passagieren benutzt.
Stand der Technik
Eine Tendenz zur elektronischen Regelung eines Kraftfahrzeugs geht schnell voran, und ein Ereignis, das zuvor von der Beurteilung durch einen Fahrer abhing, wird auch mittels eines im Fahrzeug befindlichen Rechners gesteuert.
Als ein Beispiel: Es gibt eine automatische Brems-Regelungsvorrichtung, wobei eine Distanz zwischen einem bestimmten Fahrzeug und einem Vorausfahrzeug (die Distanz zwischen den Fahrzeugen) durch ein Radar überwacht wird, und wenn die Distanz zwischen den Fahrzeugen anormal kurz wird, wird automatisch eine Bremsregelung durchgeführt, und wenn eine Kollision geschieht, wird der Schaden klein gehalten (siehe beispielsweise Patentdokument 1: JP 2005-31967 A )
Das Dokument DE 198 59 743 A1 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Regelung der Fahrweise eines Kraftfahrzeugs, wobei gemäß dem Verfahren das Kraftfahrzeug abhängig von einer Straßenbedingung, beispielsweise einer vertikalen Straßenkrümmung oder eines Abstands zu einem vorausfahrenden Kraftfahrzeug, automatisch bremst oder beschleunigt. Dazu wird bei einem abstandsgeregelten Tempomat, wenn der eingestellte Abstand unterschritten wird, eine Bremsung veranlasst. Zusätzlich zum Geschwindigkeitsregler wird ein Bremsomat offenbart, der, wenn eine deutliche Überschreitung der eingestellten Geschwindigkeit im Geschwindigkeitsregler auftritt, eine automatisch geregelte Bremsung einleitet. Der Bremsomat bremst das Fahrzeug mittels Bremseinrichtungen, die von ihm nach einem Programm nacheinander, je nach Bedarf und in der entsprechenden Bremswirkung (Motorbremse, Retarder, Betriebsbremse) eingelegt werden, damit die vom Fahrer eingestellte Wunschgeschwindigkeit eingehalten wird.
Das Dokument EP 1 194 308 B1 beschreibt eine Schaltung bei Sollgeschwindigkeitsabsenkung in einem Fahrgeschwindigkeitssteuersystem. Ein Controller sorgt dafür, dass ein Übersetzungsverhältnis beibehalten wird, bevor eine Fahrzeuggeschwindigkeit dadurch verringert wird, dass ein Fahrer einen Tempomaten einschaltet. Dazu umfasst das Fahrgeschwindigkeitssteuersystem einen Controller, der die Fahrzeuggeschwindigkeit (VA) auf eine eingestellte Fahrzeugeschwindigkeit (Vsmax) durch Steuern einer Drossel des Motors und eines Automatikgetriebes steuert, wobei der Controller das Übersetzungsverhältnis auf dem Übersetzungsverhältnis hält, welches in dem Moment eingestellt wird, bevor die eingestellte Fahrzeuggeschwindigkeit (Vsmax) verkleinert wird.
Aufgabe der Erfindung
Durch die Erfindung zu lösendes Problem
Die oben beschriebene automatische Brems-Regelungsvorrichtung wird kommerziell in die Praxis für ein Personenfahrzeug eingeführt, wenn aber versucht wird dieselbe Funktion für ein Schwerfahrzeug (LKW, Bus) zum Transport von Ladungen oder Passagieren anzuwenden, müssen Probleme gelöst werden.
Das bedeutet, das Schwerfahrzeug besitzt eine äußerst große Masse verglichen mit einem Personenauto, also ist es notwendig, für Sicherheit der Passagiere oder Lasten zusätzlich zur Sicherheit des Fahrers bzw. der Fahrerin selbst zu sorgen. Es ist schwierig den beabsichtigten Zweck allein durch einfache abrupte Bremsregelung zu erreichen, die in einer automatischen Bremsregelung eines Personenfahrzeugs ausgeführt wird. Auch ist es notwendig eine genauere automatische Bremsregelung als verglichen mit dem Personenauto auszuführen. Da jedoch derartige Einrichtungen nicht eingerichtet sind, ist eine automatische Brems-Regelungsvorrichtung für einen LKW oder Bus bisher nicht in die Praxis gelangt.
Die vorliegende Erfindung ist angesichts dieses Hintergrunds bewerkstelligt worden, und der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine automatische Brems-Regelungsvorrichtung bereitzustellen, mit der sich die automatische Bremsregelung in einem LKW oder Bus verwirklichen lässt. Diese Aufgabe wird durch die Ansprüche 1, 3 und 6 gelöst.
Einrichtungen zum Lösen der Probleme
Eine automatische Brems-Regelungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung, die imstande ist, einen Aufprall zum Zeitpunkt eines Zusammenstoßes abzuschwächen, wozu eine stufenweise Bremsregelung ausgeführt wird, wobei die Sicherheit eines Fahrzeugs beibehalten wird, selbst wenn es sich um ein Schwerfahrzeug, beispielsweise einen LKW oder Bus handelt.
Das heisst, die vorliegende Erfindung betrifft eine automatische Brems-Regelungsvorrichtung mit Regelungseinrichtungen, die automatisch eine Bremsregelung ausführen, sogar ohne Fahrbetrieb, basierend auf einem Sensor-Ausgangswert, einschließlich einer Distanz zwischen einem betreffenden Fahrzeug und einem Objekt, das dem betreffenden Fahrzeug voraus ist.
Die vorliegende Erfindung weist Regelungseinrichtungen zur Geschwindigkeitsänderung auf, wobei die Regelungseinrichtungen eine Einrichtung zur stufenweisen Bremsregelung besitzen, die automatisch eine stufenweise Bremsregelung ausführt, wenn ein abgeschätzter Zeitwert verstrichen ist, bis eine abgeleitete Distanz zwischen dem Objekt und dem betreffenden Fahrzeug, basierend auf einer relativen Distanz und einer Relativgeschwindigkeit des Objekts und des betreffenden Fahrzeugs, wie aus dem Sensor-Ausgangswert gewonnen, gleich oder kleiner als eine vorbestimmte Distanz wird, kleiner als ein vorher festgelegter Wert wird, wobei die Einrichtung zur stufenweisen Bremsregelung Bremsregelungseinrichtungen besitzt, die graduell eine Bremskraft oder eine Bremsreduktionsgeschwindigkeit über mehrere Stufen in einer Zeitreihe erhöht.
Der abgeschätzte Zeitwert, der verstrichen ist, bis eine abgeleitete Distanz zwischen dem Objekt und dem betreffenden Fahrzeug, basierend auf der relativen Distanz und der Relativgeschwindigkeit des Objekts und des betreffenden Fahrzeugs gleich oder kleiner als die vorbestimmte Distanz wird, ist ein Schätzwert der Zeit, die verstrichen ist, bis das Objekt und das betreffende Fahrzeug danach miteinander kollidieren (TTC (Time to Collision) = Zeit bis zum Zusammenstoß).
Die in den folgenden Absätzen [0014] bis [0018] beschriebene Regelungs-Einrichtung ist nicht Bestandteil der vorliegenden Erfindung.
Die Regelungs-Einrichtung zur Geschwindigkeitsänderung führt eine Regelung zum automatischen Einstellen eines Getriebegangs in Übereinstimmung mit der Geschwindigkeit des betreffenden Fahrzeugs aus. Zu diesem Zeitpunkt regelt die Regelungseinrichtung zur Geschwindigkeitsänderung automatisch das Ein- und Auskuppeln der Kupplung und regelt der Gangwechsel.
Üblicherweise sind die automatische Brems-Regelungsvorrichtung und die Regelungseinrichtung der Geschwindigkeitsänderung nicht miteinander verknüpft, und falls die automatische Bremsregelung gestartet wird, wird die Geschwindigkeit des betreffenden Fahrzeugs herabgesetzt. Deswegen startet die Regelungseinrichtung zur Geschwindigkeitsänderung automatisch und autonom das Regeln der Ein- und Auskupplung der Kupplung, sowie den Gangwechsel. Falls dabei der Zeitpunkt der automatischen Bremsregelung und der Zeitpunkt der Auskupplung sich überlagern, fällt die Motorbremse (oder Motor-Verlangsamung) aus. In einer solchen Situation wird eine Schwankung im Regelungsmuster der automatischen Brems-Regelungsvorrichtung, und es gibt eine Möglichkeit, dass die erwünschte Funktion der automatischen Brems-Regelungsvorrichtung nicht genügend zur Wirkung kommt. Deswegen wird der Gangwechsel durch die Regelungseinrichtungen der Geschwindigkeitsänderung gleichzeitig mit dem Starten der automatischen Bremsregelung verhindert, und der Faktor, der die Schwankung im Regelungsmuster der automatischen Brems-Regelungsvorrichtung erzeugt, wird eliminiert.
Die oben beschriebene Erfindung ist wirksam, wenn die automatische Brems-Regelungsvorrichtung und die Regelungseinrichtung der Geschwindigkeitsänderung nicht miteinander verknüpft sind, wie in der herkömmlichen Technik, aber anders als in der üblichen Technik beziehen sich die folgenden Erfindungen auf Techniken, in denen die automatische Brems-Regelungsvorrichtung und die Regelungseinrichtung der Geschwindigkeitsänderung miteinander positiv verknüpft sind, und wobei die Regelungseinrichtung der Geschwindigkeitsänderung die Funktion der automatischen Brems-Regelungsvorrichtung unterstützt.
Beispielsweise weist die automatische Brems-Regelungsvorrichtung Einrichtungen auf, welche die Regelungseinrichtung der Geschwindigkeitsänderung anweisen, den Gang um eine Schaltstufe nach der anderen hinunter zu schalten, in Übereinstimmung mit der durch die Regelungseinrichtungen der stufenweisen Bremsung durchgeführte stufenweise Bremsregelung. Damit wird, wenn die Bremskraft oder die Bremsreduktionsgeschwindigkeit stufenweise erhöht wird, die Wirkung der Motorbremse stufenweise größer, und auf diese Weise kann die automatische Bremsregelung durch die Geschwindigkeitsänderungsregelung unterstützt werden.
Alternativ enthält die automatische Brems-Regelungsvorrichtung des weiteren Einrichtungen, welche die Regelungseinrichtung der Geschwindigkeitsänderung anweisen, einen zuvor bezeichneten Gang gemäß der durch die Regelungseinrichtung der stufenweisen Bremsung ausgeführte stufenweise Bremsregelung einzustellen. Damit wird, wenn die Bremskraft oder die Bremsreduktionsgeschwindigkeit stufenweise erhöht wird, die Wirkung der Motorbremse stufenweise größer, wie oben beschrieben. Zusätzlich zu diesem Regelungsmuster ist es auch möglich verschiedene Regelungsmuster frei einzusetzen, beispielsweise ein Regelungsmuster, bei dem die Wirkung der Motorbremse auf Maximum von der Anfangsstufe der stufenweisen Bremsregelung gesetzt ist, und danach wird die Geschwindigkeit des betreffenden Fahrzeugs nur durch die Bremsregelung reduziert, und auf ein Regelungsmuster, wobei die Wirkung der Motorbremse auf Maximum nur in der Endstufe der stufenweisen Bremsregelung gesetzt ist.
Zusätzlich zur konkurrierenden Regelung oder der verknüpften Regelung zwischen der automatischen Brems-Regelungsvorrichtung und der Regelungseinrichtung der Geschwindigkeitsänderung kann die automatische Brems-Regelungsvorrichtung Abschätzmittel für den Reibungskoeffizienten enthalten, die einen Reibungskoeffizientenstatus zwischen einer Straßenoberfläche und einem Radreifen abschätzen, sowie Justiermittel für die Bremskraft oder die Bremsreduktionsgeschwindigkeit, welche die Bremskraft und die Bremsreduktionsgeschwindigkeit durch die Bremsregelungseinrichtung aufgrund eines Schätzergebnisses der Reibungskoeffizienten-Abschätzmittel einstellen. Damit ist es möglich, eine zuverlässigere automatische Bremsregelung zu vollführen.
Das heisst, die automatische Brems-Regelungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung ist basierend auf der Vorbedingung, dass die Vorrichtung auf einer allgemeinen Pflasterung wie zum Beispiel Asphalt benutzt wird, konstruiert. Deswegen wird ein Einstellwert einer Bremskraft oder einer Bremsreduktionsgeschwindigkeit, wenn die automatische Bremsregelung ausgeführt wird, basierend auf einem Reibungskoeffizienten zwischen einer allgemeinen gepflasterten Straße und einem Reifen gesetzt. Jedoch fährt das Fahrzeug in einem tatsächlichen Fall auf verschiedenen Straßenbelägen aufgrund von Schnee, Regen oder ungepflasterter Straße.
Gemäß der Erfindung ist es möglich die Bremskraft oder die Bremsreduktionsgeschwindigkeit während der automatischen Bremsregelung auf einen geeigneten Wert entsprechend einem Reibungskoeffizienten zwischen einer Straßenoberfläche und einem Reifen zu justieren, und es ist möglich die Sicherheit eines Fahrzeugs während der automatischen Bremsregelung auf hohem Niveau aufrechtzuerhalten.
Ferner ist das Schätzresultat in mehrere Stufen aufgeteilt, gemäß einem Grad des Reibungskoeffizienten, und wird ausgegeben; und die Justiereinrichtungen für die Bremskraft oder die Bremsreduktionsgeschwindigkeit enthalten Einrichtungen, welche die Bremskraft oder die Bremsreduktionsgeschwindigkeit in einer Stufenvielzahl gemäß den aufgeteilten Schätzresultaten reduzieren.
Mit dieser Struktur ist es möglich die Bremskraft oder die Bremskraftreduktionsgeschwindigkeit entsprechend dem Grad des Reibungskoeffizienten zwischen Straßenbelag und Reifen fein einzustellen.
Wenn das Fahrzeug eine Einrichtung zur Beibehaltung der Geschwindigkeit aufweist, welche die Geschwindigkeit des betreffenden Fahrzeugs auf einer vorher festgelegten Geschwindigkeit gemäß der Bedienungseingabe beibehält, ist es vorteilhaft, dass die automatische Brems-Regelungsvorrichtung ferner Einrichtungen einschließt, welche die Beibehaltung der Geschwindigkeit des betreffenden Fahrzeugs mittels der Einrichtung zur Beibehaltung der Geschwindigkeitsänderung wenigstens in einer Endstufe löschen, wenn die stufenweise Bremsregelung durch die Regelungseinrichtung der stufenweisen Bremsung ausgeführt wird.
Die Einrichtung zum Beibehalten der Geschwindigkeit ist eine Funktion, die im allgemeinen „auto-cruise” (Tempoautomat) genannt wird, und diese Funktion hält automatisch eine konstante Geschwindigkeit aufrecht, die mittels einer Bedienungseingabe des Fahrers eingestellt ist, bis die Bremsbedienung oder die Betätigung eines Gaspedals getan wird.
Diese Funktion „auto-cruise” und die automatische Bremsregelungsfunktion sind Funktionen, die gegensätzlich sind. Das heisst, die eine Funktion hält die konstante Geschwindigkeit aufrecht, und die andere Funktion setzt die Geschwindigkeit herab. In der Erfindung wird die Funktion der automatischen Bremsregelung vorrangig vor der Funktion auto-cruise ausgeführt, und wenn die automatische Bremsregelung ausgeführt wird, wird die Funktion auto-cruise aufgehoben.
In der Anfangsstufe der automatischen Bremsregelung bleibt noch eine Möglichkeit, dass eine Kollision durch die Lenkbedienung verhütet werden kann, und in dieser Anfangsstufe ist die Notwendigkeit zum Aufheben der Funktion auto-cruise gering. Deswegen wird in dieser Erfindung die Funktion auto-cruise spätestens in der Endstufe der stufenweisen Bremsregelung gelöscht, jedoch wird die Funktion auto-cruise in einer Stufe vor der Endstufe wirksam belassen.
Die automatische Brems-Regelungsvorrichtung kann ferner Einrichtungen zum Informieren des Fahrers enthalten, dass die Beibehaltung der Geschwindigkeit des betreffenden Fahrzeugs durch die Einrichtung zur Geschwindigkeitsbeibehaltung aufgehoben wird, wenn die Beibehaltung der Geschwindigkeit des betreffenden Fahrzeugs durch die Einrichtung zur Geschwindigkeitsbeibehaltung gelöscht wird. Damit kann ein Fahrer einen Notfall erkennen, so dass der Fahrer dagegen etwas unternehmen kann.
Alternativ kann die automatische Brems-Regelvorrichtung ferner Einrichtungen zum Informieren eines Fahrers aufweisen, dass die Beibehaltung der Geschwindigkeit des betreffenden Fahrzeugs durch die Einrichtung zur Beibehaltung der Geschwindigkeit aufgehoben werden soll, bevor die Beibehaltung der Geschwindigkeit des betreffenden Fahrzeugs durch die Einrichtung zur Geschwindigkeitsbeibehaltung gelöscht wird. Damit kann ein Fahrer den Notfall in einer früheren Stufe erkennen, und der Fahrer kann zu dessen Vermeidung in einer früheren Stufe Gegenmaßnahmen ergreifen. Dadurch wird die Wahrscheinlichkeit eines Erfolgs beim Vermeiden des Notfalls hoch.
Alternativ kann die automatische Brems-Regelungsvorrichtung des weiteren eine Einrichtung zum Detektieren des Bremsbedienungsstatus aufweisen, die einen Bremsbedienungsstatus eines Fahrers detektiert, und die Detektiereinrichtung für den Bremsbedienungsstatus detektiert einen Bremsbedienungsstatus des Fahrers, und wenn eine Bremskraft oder eine Bremsreduktionsgeschwindigkeit, die durch die Bremsbedienung des Fahrers erzeugt wird, größer als eine Bremskraft oder eine Bremsreduktionsgeschwindigkeit ist, die durch die Brems-Regelungsvorrichtung erzeugt wird, kann die Bremsbedienung des Fahrers vorrangig vor der stufenweisen Bremsregelung ausgeführt werden.
Damit kann, wenn ein Fahrer normalerweise ein Fahrzeug steuert ohne zu dösen oder wegzuschauen und die Bedienung zum Vermeiden einer Kollision durchführt, eine Bremskraft oder eine Bremsreduktionsgeschwindigkeit, die durch die Bremsbedienung des Fahrers erzeugt wird, und eine Bremskraft oder eine Bremsreduktionsgeschwindigkeit, die durch die Brems-Regelungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung erzeugt wird, vorrangig vor der anderen eingesetzt werden. Damit kann, selbst falls der Fahrer die eine Kollision vermeidende Bedienung ausführt, die automatische Bremsregelung der erfindungsgemäßen Einrichtung angewandt werden.
Auch kann die automatische Brems-Regelungsvorrichtung Einrichtungen aufweisen, die eine Betätigung der stufenweisen Brems-Regelungsvorrichtung verhindern, wenn die Geschwindigkeit des betreffenden Fahrzeugs geringer als ein vorbestimmter Wert ist, und wenn ein Wert des Lenkwinkels oder eine Giergeschwindigkeit außerhalb eines vorher festgesetzten Bereichs liegen.
Das heisst, die stufenweise Bremsregelung, die durch die automatische Brems-Regelungsvorrichtung der Erfindung ausgeführt wird, basiert auf der Annahme, dass sie benutzt wird, wenn eine Geschwindigkeit des betreffenden Fahrzeuges vor dem Starten der Bremsregelung 60 km/h oder mehr beträgt, und eine weite Lenkbedienung wie beim Wechseln der Fahrspur oder beim Befahren einer scharfen Kurve nicht vollführt wird. Deswegen lässt sich die Betätigung der stufenweisen Bremsregelung in einem anderen Fahrzustand als den obigen Fahrzuständen beschränken.
Ist beispielsweise die Geschwindigkeit des betreffenden Fahrzeugs vor dem Einsetzen der Bremsregelung geringer als 60 km/h, so ist die kinetische Energie des Fahrzeugs klein, so dass kein Problem auftritt, selbst wenn eine einfache abrupte Bremsregelung ausgeführt wird, wie sie üblicherweise in einem Personenauto angewandt wird, und somit ist die Betätigung der stufenweisen Bremsregelung beschränkt. Falls der Lenkwinkel vor dem Starten der Bremsregelung +30 Grad oder mehr oder –30 Grad oder weniger beträgt, so bedeutet das einen Wechsel der Fahrbahn oder das Fahrzeug befährt eine scharfe Kurve, und das ist ein Fall, bei dem die stufenweise Bremsregelung nicht angewandt werden sollte, und deren Betätigung ist beschränkt. In diesem Fall kann eine Giergeschwindigkeit anstelle des Lenkwinkels benutzt werden.
Wirkung der Erfindung
Erfindungsgemäß ist es möglich, die automatische Bremsregelung in einem LKW oder einem Bus zu realisieren. Insbesondere ist es möglich, die konkurrierende Regelung oder verknüpfte Regelung zwischen einer automatischen Bremsregelung und einer Geschwindigkeitsänderungsregelung zu verwirklichen. Alternativ ist es möglich, die automatische Bremsregelung mittels einer angemessenen Bremskraft oder Bremsreduktionsgeschwindigkeit entsprechend einem Reibungskoeffizienten zwischen einem Straßenbelag und einem Reifen auszuführen. Alternativ ist es möglich mit einer Funktion „auto-cruise” zu konkurrieren.
Erfindungsgemäß ist es möglich, einen Schaden zu vermindern, der durch einen Zusammenstoß verursacht wird, indem sowohl die automatische Bremsregelung in einem LKW oder einem Bus wie auch die einen Zusammenstoß vermeidende Bedienung des Fahrers benutzt werden. Wenn zum Beispiel ein Fahrer plötzlich in eine Bedingung gerät, unter der es schwierig ist, die Bremsung wegen der unerwarteten Situation zu betätigen, ist es möglich, die Geschwindigkeit des betreffenden Fahrzeugs durch die automatische Bremsregelung herabzusetzen.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Das in den Figuren teilweise dargestellte Getriebe ist nicht Teil der Erfindung.
1 ist ein Blockschaltbild eines Regelungssystems gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
2 ist ein Flussdiagramm, in dem das Regelungsverfahren einer Bremsregelungs-ECU des ersten Ausführungsbeispiels gezeigt wird.
3 sind Schaubilder von Bremsmustern zum Zeitpunkt ohne Last der Bremsregelungs-ECU des ersten Ausführungsbeispiels;
4 sind Schaubilder von Bremsmustern zum Zeitpunkt Halblast der Bremsregelungs-ECU des ersten Ausführungsbeispiels;
5 sind Schaubilder von Bremsmustern zum Zeitpunkt konstanter Last der Bremsregelungs-ECU des ersten Ausführungsbeispiels;
6 ist ein Schaubild eines Vollbremsmusters der Bremsregelungs-ECU des ersten Ausführungsbeispiels;
7 ist ein Blockschaltbild eines Regelungssystems gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel;
8 ist ein Flussdiagramm des Regelungsverfahrens einer Bremsregelungs-ECU des zweiten Ausführungsbeispiels;
9 ist eine Zeitdarstellung einer Beziehung zwischen Bremsregelung und Geschwindigkeitsänderungsregelung des zweiten Ausführungsbeispiels;
10 ist ein Flussdiagramm des Regelungsverfahrens einer Bremsregelungs-ECU eines dritten Ausführungsbeispiels;
11 ist eine Zeitdarstellung einer Beziehung zwischen Bremsregelung und Geschwindigkeitsänderungsregelung des dritten Ausführungsbeispiels;
12 ist ein Flussdiagramm des Regelungsverfahrens einer Bremsregelungs-ECU eines vierten Ausführungsbeispiels;
13 ist eine Zeitdarstellung einer Beziehung zwischen Bremsregelung und Geschwindigkeitsänderungsregelung des vierten Ausführungsbeispiels;
14 ist ein Blockschaltbild eines Regelungssystems eines fünften Ausführungsbeispiels;
15 ist ein Flussdiagramm des Regelungsverfahrens einer Bremsregelungs-ECU des fünften Ausführungsbeispiels;
16 ist ein Flussdiagramm des Justierverfahrens einer Bremskraft entsprechend einem Reibungskoeffizienten des fünften Ausführungsbeispiels;
17 ist ein Schaubild eines Bremsmusters, in dem eine Bremskraft einer „Vollbremsung” reduziert wird auf eine Bremskraft des „Erweiterten Bremsbereichs” des fünften Ausführungsbeispiels;
18 ist ein Schaubild einer Beziehung zwischen einer ABS-Operationsanzeige (Flag) und einem ABS-Operations-Teil des fünften Ausführungsbeispiels;
19 ist ein Schaubild eines Bremsmusters, in dem ein TTC-Einstellwert gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel erhöht ist;
20 ist ein Blockschaltbild eines Regelungssystems eines sechsten Ausführungsbeispiels;
21 ist ein Flussdiagramm des Regelungsverfahrens einer Bremsregelungs-ECU des sechsten Ausführungsbeispiels;
22 ist eine Zeitdarstellung zum Erklären eines konkurrierenden Zustands zwischen einer automatischen Bremsregelungsfunktion und einer Funktion „auto-cruise” des sechsten Ausführungsbeispiels;
23 ist ein Flussdiagramm des Regelungsverfahrens einer Bremsregelungs-ECU eines siebten Ausführungsbeispiels;
24 ist eine Zeitdarstellung zum Erklären eines konkurrierenden Zustands zwischen einer automatischen Bremsregelungsfunktion und einer Funktion „auto-cruise” des siebten Ausführungsbeispiels;
25 ist ein Flussdiagramm des Regelungsverfahrens einer Bremsregelungs-ECU eines achten Ausführungsbeispiels;
26 ist eine Zeitdarstellung zum Erklären eines konkurrierenden Zustands zwischen einer automatischen Bremsregelungsfunktion und einer Funktion „auto-cruise” des achten Ausführungsbeispiels;
27 ist ein Blockschaltbild eines Regelungssystems eines neunten Ausführungsbeispiels und
28 ist ein Flussdiagramm eines Regelungsverfahrens einer Bremsregelungs-ECU des neunten Ausführungsbeispiels.
Bezugszeichenliste

1: Millimeterwellen-Radar
2: Lenksensor
3: Giergeschwindigkeitssensor
4: Bremsregelungs-ECU
5: Schnittstelle-ECU
6: Anzeigegerät-ECU
7: Fahrzeug-CAN (J1939)
8: Motor-ECU
9: Achslastwaage
10: EBS_ECU
11: Bremsenbetätigungsglied
12: Motor
13: Fahrzeuggeschwindigkeitssensor
14: Geschwindigkeitsänderungsregelungs-ECU
15: Getriebe
16: Drehgeschwindigkeitssensor für linkes und rechtes Vorderrad
17: ABS
18: auto-cruise-ECU
40: Regelungsmuster-Wählteil
41: Regelungsmuster-Speicherteil
42: Reibungskoeffizienten-Schätzteil
43: Bremskraft-Justierteil
50: Beschleunigungs-Detektierteil
51: ABS-Detektierteil
52: Schätzergebnis-Ausgabeteil

Das in der Beschreibung teilweise erwähnte Getriebe ist nicht Teil der Erfindung.
Bester Modus zum Ausführen der Erfindung
Eine automatische Brems-Regelungsvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel wird anhand der 1 bis 6 erläutert. 1 ist ein Konfigurations-Schaubild eines Regelungssystems gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel. 2 ist ein Flussdiagramm, welches das Regelungsverfahren einer Bremsregelungs-ECU (elektrische Regelungseinheit) gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zeigt. 3 sind Schaubilder von Bremsmustern der Bremsregelungs-ECU des vorliegenden Ausführungsbeispiels zum Zeitpunkt ohne Last. Die 4 sind Schaubilder von Bremsmustern der Bremsregelungs-ECU des vorliegenden Ausführungsbeispiels zum Zeitpunkt der Halblast. Die 5 sind Schaubilder von Bremsmustern der Bremsregelungs-ECU des vorliegenden Ausführungsbeispiels zum Zeitpunkt konstanter Last. Die 6 ist ein Schaubild eines Bremsmusters der Bremsregelungs-ECU des vorliegenden Ausführungsbeispiels zum Zeitpunkt der Vollbremsung.
Wie in 1 gezeigt ist, sind eine Bremsregelungs-ECU 4, ein Schnittstelle-ECU 5, eine Anzeigegerät-ECU 6, eine Motor-ECU 8, eine Achslastwaage 9, eine EBS(elektrisches Bremssystem)_ECU 10, und eine Geschwindigkeitsänderungs-Regelungs-ECU 14 miteinander durch eine Fahrzeug-CAN (J1939) 7 verbunden.
Ein Lenksensor 2, ein Giergeschwindigkeitssensor 3 und ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 13 sind jeweils an die Fahrzeug-CAN (J1939) 7 durch die Schnittstelle-ECU 5 angeschlossen, und die Sensorinformation daraus wird in die Bremsregelungs-ECU 4 übernommen. Die Bremsregelung wird durch Antreiben eines Bremsbetätigungsglieds 11 durch die EBS_ECU 10 vorgenommen. Ein Bremsbefehl zur EBS_ECU 10 wird durch die Bremsbedienung am Fahrersitz (nicht gezeigt) und die Bremsregelungs-ECU 4 ausgeführt. Die Bremsinformation einschließlich Information der Bremsbedienung durch einen Fahrer wird durch die EBS_ECU 10 ausgegeben und in die Bremsregelungs-ECU 4 übernommen. Die Motor-ECU 8 besorgt die Mengenregelung der Brennstoffeinspritzung des Motors 12 und andere Regelung des Motors. Der Regelungsbefehl für die Einspritzmenge zur Motor-ECU 8 wird durch die Beschleunigungsoperation am Fahrersitz ausgeführt. Eine Alarmanzeige und ein Summton aus der Bremsregelungs-ECU 4 werden auf einem Display (nicht gezeigt) am Fahrersitz durch die Anzeigegerät-ECU 6 dargestellt. Weil ein auf die Lenkbedienung bezogenes Regelungssystem anders als der Lenksensor 2 nicht direkt auf die vorliegende Erfindung bezieht, ist es nicht abgebildet.
Die Geschwindigkeitsänderungs-Regelungs-ECU 14 regelt den Gangwechsel eines Getriebes 15 und die Ankupplung und Auskupplung der Kupplung, basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeits-Information. Wird eine Anweisung zur Getriebeumschaltung zum Gangwechsel zur Geschwindigkeitsänderungs-Regelungs-ECU 14 durch die Bedienung eines Gangschalthebels am Fahrersitz gegeben, folgt die Geschwindigkeitsänderungs-Regelungs-ECU 14 der Anweisung. Die Gang-Information, die aus der Geschwindigkeitsänderungs-Regelungs-ECU 14 ausgegeben wird, wird in die Bremsregelungs-ECU 4 übernommen. Die Geschwindigkeitsänderungs-Regelungs-ECU 14 stoppt die Gangsumschaltung des Getriebes 15 durch einen die Gangumschaltung verbietende Anweisung, die aus der Bremsregelungs-ECU 4 ausgegeben wird.
Wie in 1 gezeigt wird, ist das vorliegende Ausführungsbeispiel eine automatische Brems-Regelungsvorrichtung mit einem Millimeterwellen-Radar 1 zum Messen einer Distanz zwischen einem betreffenden Fahrzeug und einem Fahrzeug, das dem betreffenden Fahrzeug voraus ist oder einem fallenden Körper, einem Lenksensor 2 zum Detektieren eines Lenkwinkels, einem Giergeschwindigkeitssensor 3 zum Detektieren einer Giergeschwindigkeit und einer Bremsregelungs-ECU 4, die automatisch eine Bremsregelung durchführt, die auf einem Sensor-Ausgangswert basiert, zum Beispiel aus einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 13, der die Geschwindigkeit eines betreffenden Fahrzeugs selbst dann detektiert, falls es keinen Fahrbetrieb gibt.
Die Bremsregelungs-ECU 4 weist Einrichtungen zur stufenweisen Bremsregelung auf, die automatisch eine stufenweise Bremsregelung durchführen, wenn die aus einer relativen Distanz und einer Relativgeschwindigkeit zwischen dem Objekt und dem betreffenden Fahrzeug abgeleitete TTC, wie aus dem Sensor-Ausgangswert aus dem Millimeterwellen-Radar 1 und dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 13 gewonnen, kleiner als ein vorbestimmter Wert ist.
Die Einrichtungen zur stufenweisen Bremsregelung, wie in 3b gezeigt, besitzen eine Bremsregelungseinrichtung, die graduell eine Bremskraft in drei Stufen im Zeitablauf erhöht. In dem in 3b gezeigten Beispiel wird in einer ersten Stufe, die als „Warnung” bezeichnet ist, eine Bremskraft von etwa 0,1 G mit einer Zeit TTC zwischen 2,4 und 1,6 Sekunden angelegt. In dieser Stufe wird eine sogenannte abrupte Bremsung noch nicht angewandt, es leuchtet eine Stopplampe auf, um ein nachfolgendes Fahrzeug von der Tatsache zu informieren, dass bald eine abrupte Bremsung angelegt wird. Als nächstes wird in einer zweiten Stufe, die als „Erweiterter Bremsbereich” bezeichnet ist, eine Bremskraft von etwa 0,3 G mit einer TTC zwischen 1,6 und 08 Sekunden angelegt. Zuletzt wird in einer dritten Stufe, die als „Vollbremsung” bezeichnet ist, die maximale Bremskraft (etwa 0,5 G) mit einer TTC zwischen 0,8 und 0 Sekunden angelegt.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel, wie in den 3 bis 5 gezeigt, weist die Bremsregelungs-ECU 4 einen Wählteil 40 für Bremsmuster auf, der ein Bremsmuster entsprechend der aufgeladenen Last oder einem Gewicht von Personen wechselt. Das Bremsmuster kann auf solche Weise gewechselt werden, dass mehrere Regelungsmustern „zum Zeitpunkt ohne Last”, „zum Zeitpunkt von Halblast” und „zum Zeitpunkt von konstanter Last” zuvor in einem Speicherteil 41 für Bremsmuster der Bremsregelungs-ECU 4 abgespeichert werden, und der Bremsmuster-Wählteil 40 sucht ein passendes Bremsmuster aus den Bremsmustern gemäß dem Gewicht aus. Die Gewicht-Information der Ladung oder der Passagiere wird durch die Achslastwaage 9, siehe 1, erhalten und in die Bremsregelungs-ECU 4 übernommen.
Die folgende Erklärung basiert auf einem Vorausfahrzeug vor dem betreffenden Fahrzeug, aber die automatische Brems-Regelungsvorrichtung des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist auch für einen auf eine Straße fallenden Körper wirksam.
Wie in 1 gezeigt, ist das betreffenden Fahrzeug mit der Geschwindigkeitsänderungs-Regelungs-ECU 14 ausgestattet, die automatisch ein Getriebe 15 entsprechend einer Geschwindigkeit des betreffenden Fahrzeugs schaltet. Im ersten Ausführungsbeispiel schickt die Bremsregelungs-ECU 4 eine Anweisung zum Sperren der Getriebeumschaltung zum Verhindern, dass die Geschwindigkeitsänderungs-Regelungs-ECU 14 einen Gang umschaltet, zur Geschwindigkeitsänderungs-Regelungs-ECU 14, wenn die stufenweise Bremsregelung durch die Einrichtungen zur stufenweisen Bremsregelung ausgeführt wird.
Damit ist es möglich eine Schwankung im Regelungsmuster zu vermeiden, die durch eine Auskupplungsregelung der Kupplung oder durch die Getriebeschaltregelung der Geschwindigkeitsänderungs-Regelungs-ECU 14 während der Bremsregelung verursacht wird, die in den 3 bis 5 gezeigt wird.
Die automatischen Brems-Regelungsvorrichtung weist Einrichtungen auf, die eine Betätigung der stufenweisen Bremsregelungseinrichtungen sperrt, wenn die Geschwindigkeit des betreffenden Fahrzeugs geringer als 60 km/h ist und ein Lenkwinkel +30 Grad oder größer oder –30 Grad oder kleiner ist. Eine Giergeschwindigkeit lässt sich anstelle des Lenkwinkels verwenden.
Somit basiert die stufenweise Bremsregelung, die durch die Einrichtung zur automatischen Bremsregelung des vorliegenden Ausführungsbeispiels durchgeführt wird, auf der Annahme, dass sie angewandt wird, sobald die Geschwindigkeit eines betreffenden Fahrzeugs vor dem Start der Bremsregelung 60 km/h oder mehr beträgt, und eine weite Lenkbedienung beispielsweise bei Fahrbahnwechsel oder beim Befahren einer scharfen Kurve nicht ausgeführt wird. Deshalb lässt sich die Betätigung der stufenweisen Bremsregelung in einem anderen Fahrstatus als dem obigen beschränken.
Wenn die Geschwindigkeit des betreffenden Fahrzeuges vor dem Einsetzen der Bremsregelung geringer als 60 km/h ist, wird, weil die kinetische Energie des Fahrzeugs klein ist, kein Problem verursacht, selbst wenn eine einfache abrupte Bremsregelung, die üblicherweise in Personenautos angewandt wird, ausgeführt wird. Die Brauchbarkeit zum Durchführen der stufenweisen Bremsregelung ist gering, und deshalb ist die Betätigung der stufenweisen Bremsregelung eingeschränkt. Falls ein Lenkwinkel vor dem Starten der Bremsregelung +30 Grad oder größer ist, oder –30 Grad oder kleiner, weil das bedeutet, dass das Fahrzeug eine Fahrbahn wechselt oder eine scharfe Kurve durchfährt, so liegt das außerhalb der Bedingung zum Anwenden der stufenweisen Bremsregelung, und die Betätigung der stufenweisen Bremsregelung ist begrenzt. In diesem Fall kann eine Giergeschwindigkeit anstelle des Lenkwinkels benutzt werden.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird, wenn die Geschwindigkeit des betreffenden Fahrzeugs vor dem Starten der Bremsregelung weniger als 60 km/h, und 15 km/h (Minimalgeschwindigkeit, bei der die Brauchbarkeit einer automatischen Bremsregelung (nur Vollbremsungs-Regelung) anerkannt wird) oder größer ist, wird die stufenweise Bremsregelung nicht ausgeführt, aber es wird nur die Vollbremsregelung ausgeführt. Es ist möglich die gleiche Bremsregelung anzulegen wie die für Personenautos benutzte herkömmliche automatische Bremsregelung. Wird die gleiche automatische Bremsregelung wie diejenige der herkömmlichen Technik angewandt, ist ein Schritt zum Bestimmen, ob das betreffenden Fahrzeug eine Fahrbahn wechselt oder in einer scharfen Kurve fährt, unnötig.
Das Betriebsverhalten der automatischen Brems-Regelungsvorrichtung des vorliegenden Ausführungsbeispiels wird anhand eines Flussdiagramms in 2 nun erläutert. Die Erläuterung der 2 basiert auf einem Bremsmuster zum Zeitpunkt ohne Last (3), aber ein Betriebsverhalten zum Zeitpunkt Halblast (4) oder zum Zeitpunkt Konstantlast (5) wird auch gemäß dem Flussdiagramm der 2. ausgeführt. Wie in 2 gezeigt, misst und überwacht das Millimeterwellen-Radar 1 eine Distanz zwischen dem betreffenden Fahrzeug und einem Vorausfahrzeug, auch die Geschwindigkeit des Vorausfahrzeugs. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 13 misst und überwacht die Geschwindigkeit des betreffenden Fahrzeugs. Die Achslastwaage 9 misst und überwacht das Gewicht einer Ladung und der Passagiere (S1). Der Wählteil 40 der Bremsmuster der Bremsregelungs-ECU 4 sucht zuvor eines der Bremsmuster aus (3 bis 5), basierend auf einem Messergebnis des Gewichts. Ein Beispiel, bei dem das Bremsmuster in den 3 gewählt wird, wird nachstehend erklärt.
Die TTC wird durch einen Distanz zwischen den Fahrzeugen, durch eine betreffenden Fahrzeug-Geschwindigkeit und eine Geschwindigkeit eines Vorausfahrzeugs (S2) berechnet. Das Rechenverfahren ist Distanz zwischen den Fahrzeugen/(betreffende Fahrzeuggeschwindigkeit – Vorausfahrzeuggeschwindigkeit). Falls die Geschwindigkeit des betreffenden Fahrzeugs vor dem Start der Bremsregelung 60 km/h oder mehr (S3) beträgt, falls der Lenkwinkel vor dem Start der Bremsregelung gleich oder kleiner als +30 Grad und gleich oder mehr als –30 Grad (S4) ist, und falls die TTC im Bereich (1) in 3a (S5) liegt, wird die Bremsregelung „Warnung” ausgeführt, und eine Anweisung zum Sperren einer Getriebeumschaltung wird zur Geschwindigkeitsänderungs-Regelungs-ECU 14 (S8) geschickt. Falls sich die TTC im Bereich (2) befindet, der in 3a (S6) gezeigt wird, wird der „Erweiterte Bremsbereich” ausgeführt, und wird die Sperranweisung für die Getriebeumschaltung erneut zur Geschwindigkeitsänderungs-Regelungs-ECU 14 (S9) gesandt. Falls die TTC im Bereich (3) ist, der in 3a (S7) gezeigt ist, wird die Regelung der „Vollbremsung” ausgeführt, und die Sperranweisung für die Getriebeumschaltung wird wiederum zur Geschwindigkeitsänderungs-Regelungs-ECU 14 (S10) geschickt.
Falls die Geschwindigkeit des betreffenden Fahrzeugs vor dem Einsetzen der Bremsregelung geringer als 60 km/h und 15 km/h oder mehr (S3, S11) ist, und falls sich die TTC im Bereich (4) befindet, wie in 3c (S12) gezeigt, wird ein Fahrer informiert, dass ein Relativabstand vom Vorausfahrzeug kurz ist (S13). Der Fahrer wird mittels einer Alarmanzeige oder eines Summtons informiert. Falls sich die TTC im Bereich (5) befindet, wie in 3c (S14) gezeigt, wird die Regelung „Vollbremsung” ausgeführt und die Sperranweisung für die Getriebeumschaltung wird zur Geschwindigkeitsänderungs-Regelungs-ECU 14 (S10) geschickt.
Es ist möglich eine Giergeschwindigkeit aus dem Giergeschwindigkeitssensor 3 anstelle des Lenkwinkels aus dem Lenksensor 2 zu benutzen. Es können auch beide, der Lenkwinkel und die Giergeschwindigkeit, benutzt werden.
Hier werden die 3 bis 5 erklärt. Die Geraden c, f und i in den 3 bis 5 werden Grenzgeraden für die Lenkvermeidung genannt, und die Kurven B, D und F in den 3 bis 5 werden Grenzkurven für die Bremsvermeidung genannt.
Das heisst, die Grenzgerade der Lenkvermeidung ist eine Gerade, die einen Grenzwert zum Vermeiden von Kollision durch Lenkung innerhalb vorbestimmter TTC zeigt, in einer Beziehung zwischen einer relativen Distanz zu einem Objekt und einer Relativgeschwindigkeit mit dem Objekt. Die Grenzkurve der Bremsvermeidung ist eine Kurve, die einen Grenzwert zum Vermeiden von Kollision durch Bremsen innerhalb einer vorbestimmten TTC zeigt, in einer Beziehung zwischen einer relativen Distanz zu einem Objekt und einer Relativgeschwindigkeit bezüglich des Objekts.
In den 3 bis 5, in einem Bereich, wo beide Bereiche der unteren Seite der Geraden und der Kurve in Beziehung stehen, ist es nicht möglich, eine Kollision durch irgendeine Lenkung und Bremsung zu vermeiden.
In dem Beispiel zum Zeitpunkt ohne Last in 3, ist die TTC auf 0,8 Sekunden in der Geraden c gesetzt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist eine Gerade a, wenn die TTC 2,4 Sekunden beträgt, auf der oberen Seite der Grenzgeraden c für die Lenkvermeidung vorgesehen, und eine Gerade b, wenn TTC 1,6 Sekunden beträgt. Eine Kurve A, wobei TTC auf 1,6 Sekunden gesetzt ist, ist auf der oberen Seite einer Grenzkurve B der Bremsvermeidung vorgesehen, wobei TTC auf 0,8 Sekunden gesetzt ist.
Der Anfangsstatus des Fahrzeugs hat eine relative Distanz und eine Relativgeschwindigkeit gegenüber einem Objekt, das am schwarzen Punkt G in den 3 zu sehen ist. Wenn die Geschwindigkeit des betreffenden Fahrzeugs vor dem Starten der Bremsregelung 60 km/h oder größer ist, wird die relative Distanz graduell kurz, und wenn die relative Distanz zu einer Position der Gerade a kommt, wird der Modus in einen Warnmodus (Bereich (1)) geführt. Im Warnmodus wird eine Bremskraft von etwa 0,1 G mit einer TTC zwischen 2,4 und 1,6 Sekunden angelegt. In dieser Zeitspanne leuchtet die Stopplampe auf, um ein nachfolgendes Fahrzeug zu informieren, dass eine Bremsung angewandt ist. Wird die Relativgeschwindigkeit reduziert und kommt zu einer Position der Geraden b, wird der Modus in einen Modus der Bremsung vergrößerten Bereichs (Bereich (2)) gebracht. In dem Modus der Bremsung vergrößerten Bereichs wird eine Bremskraft von etwa 1,3 G mit einer TTC zwischen 1,6 und 0,8 Sekunden angelegt. Kommt es zu einer Position der Geraden c, wird der Modus in einen Modus der Vollbremsung (Bereich (3)) gebracht. Im Modus Vollbremsung wird die maximale Bremskraft (etwa 0,5 G) mit einer TTC zwischen 0,8 und 0 Sekunden angewandt. Zufolge der Berechnung in Schritt 2 in 2 geschieht ein Zusammenstoß. Jedoch wird, weil die Geschwindigkeit des betreffenden Fahrzeugs durch die Bremsregelung im aktuellen Fall klein wird, die aktuelle TTC länger als das Rechenergebnis in Schritt S2.
Das bedeutet, dass entsprechend der Berechnung von TTC in der Einrichtung zur automatischen Bremsregelung in der vorliegenden Erfindung, eine genaue Distanzmessung und komplizierte Rechenprozesse möglichst weggelassen werden, und es werden eine allgemeine einfache distanzmessende Einrichtung (beispielsweise ein Millimeterwellen-Radar) oder ein Rechengerät verwendet. Eine derartige Betrachtung ist wirksam zum Geringhalten der Kosten für Herstellung und Wartung eines Fahrzeugs.
Strenggenommen führen das betreffende Fahrzeug und ein Vorausfahrzeug als ein Objekt eine gleichförmig beschleunigte Bewegung beim Bremsen (Verzögerung) aus. Deswegen muss die TTC auch basierend auf der gleichförmig beschleunigten Bewegung berechnet werden, aber die TTC wird basierend auf der Annahme berechnet, dass eine einfache gleichförmige Bewegung ausgeführt wird, wodurch präzise Distanzmessungen und komplizierte Berechnung weggelassen werden.
Beim Ausführen einer solchen Berechnung auf der Annahme basierend, dass die Bewegung die gleichförmige Bewegung ist, wird der berechnete Wert für TTC kleiner als die tatsächliche TTC, aber das ist ein Fehler auf der sicheren Seite, und somit tritt kein Problem auf, selbst wenn der Fehler zugelassen wird.
Wenn die Geschwindigkeit des betreffenden Fahrzeugs vor dem Einsetzen der Bremsregelung 15 km/h oder größer und kleiner als 60 km/h ist, wird die relative Distanz graduell kurz, und wenn eine Position der Geraden b erreicht wird, wird der Modus in einen Informiermodus (Bereich (4)) gebracht. Im Informiermodus wird ein Fahrer von der Tatsache informiert, dass die Relativdistanz zwischen dem betreffenden Fahrzeug und dem Objekt kurz wird, und zwar mittels einer Alarmanzeige oder einem Summton. Wird die Position der Geraden c erreicht, wird der Modus in den Modus der Vollbremsung (Bereich (5)) geführt. Im Vollbremsmodus wird die größte Bremskraft (etwa 0,5 G) mit einer TTC zwischen 0,8 und 0 Sekunden angelegt.
Die 4 zeigt ein Beispiel zum Zeitpunkt der Halblast, und die 5 zeigt ein Beispiel zum Zeitpunkt der Konstantlast. Hier werden die gleichen Bremskräfte miteinander verglichen, wenn das Gewicht der Ladung oder der Passagiere erhöht wird, wobei der Bremsabstand länger wird, und sich auf diese Weise die Grenzgerade der Lenkvermeidung und die Grenzkurve der Bremsvermeidung in den Zeichnungen auch hinauf verschieben. Damit werden die Gebiete der Bereiche (1), (2), (3), (4) und (5) auch gemäß dem Gewicht der Ladung oder der Passagiere vergrößert.
Die Geraden a bis c in den 3 entsprechen den Geraden d bis f in den 4 und den Geraden g bis i in den 5. Die Kurven A und B in den 3 entsprechen den Kurven C und D in den 4 und den Kurven E und F in den 5. Die schwarzen Punkte G in den 3 entsprechen den schwarzen Punkten H in den 4 und den schwarzen Punkten I in den 5.
Ein zweites Ausführungsbeispiel wird anhand der 7 bis 9 erläutert. Die 7 ist ein Blockschaltbild eines Regelungssystems des Ausführungsbeispiels. Die 8 ist ein Flussdiagramm des Regelungsverfahrens einer Bremsregelungs-ECU des Ausführungsbeispiels. Die 9 ist eine Zeitdarstellung einer Beziehung zwischen Bremsregelung und Geschwindigkeitsänderungsregelung dieses Ausführungsbeispiels.
In diesem Ausführungsbeispiel, das in 7 gezeigt ist, kann ein Gang von der Bremsregelungs-ECU 4 zu der Geschwindigkeitsänderungs-ECU 14 ausgewählt werden. Damit kann die Bremsregelungs-ECU 4 die Geschwindigkeitsänderungsregelungs-ECU 14 anweisen, das Getriebe eine Stufe nach der anderen herunter zu schalten, gemäß der stufenweisen Bremsregelung durch die stufenweisen Bremsregelungsmittel.
Das heißt, dass wie in 8 gezeigt, das Millimeterwellen-Radar 1 die Distanz zwischen den Fahrzeugen misst und überwacht, auch die Fahrzeuggeschwindigkeit des Vorausfahrzeugs. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 13 misst und überwacht die Geschwindigkeit des betreffenden Fahrzeugs. Die Achslastwaage 9 misst und überwacht das Gewicht von Ladung oder Passagieren (S15). Das Wählteil 40 der Regelungsmuster der Bremsregelungs-ECU 4 sucht zuvor eines der Regelungsmuster aus (3 bis 5), basierend auf dem Messergebnis des Gewichts. Die folgende Erklärung fußt auf einem Beispiel, wobei das Regelungsmuster in den 3 gewählt ist, aber das Betriebsverhalten zum Zeitpunkt der Halblast (4) oder zum Zeitpunkt der Konstantlast (5) auch in Übereinstimmung mit dem Flussdiagramm in 8 ausgeführt wird.
Die TTC wird durch die Distanz zwischen den Fahrzeugen, die Geschwindigkeit des betreffenden Fahrzeuges und die Geschwindigkeit eines Vorausfahrzeugs (S16) berechnet. Das Rechenverfahren ist vorstehend beschrieben. Falls die Geschwindigkeit des betreffenden Fahrzeugs vor dem Starten der Bremsregelung 60 km/h oder mehr beträgt (S17), falls der Lenkwinkel vor dem Starten der Bremsregelung gleich oder kleiner als +30 Grad und gleich oder mehr als –30 Grad beträgt (S18), und falls die TTC im Bereich (1) in 3a (S19) liegt, wird die Bremsregelung „Warnung” ausgeführt, und eine Anweisung zum Herunterschalten eines Gangs um eine Stufe wird zur Geschwindigkeitsänderungs-Regelungs-ECU 14 (S22) geschickt. Falls die TTC im Bereich (2) ist, wie in 3a (S20) gezeigt, wird die Regelung des „Erweiterten Bremsbereichs” ausgeführt, und eine Anweisung zum weiteren Herunterschalten des Getriebes um eine Stufe wird zur Geschwindigkeitsänderungs-Regelungs-ECU 14 (S23) gesandt. Falls die TTC im Bereich (3) ist, wie in 3a (S21) gezeigt, wird die Regelung der „Vollbremsung” ausgeführt, und erneut wird eine Anweisung zum weiteren Herunterschalten des Gangs um eine Stufe zur Geschwindigkeitsänderungs-Regelungs-ECU 14 (S24) geschickt.
Falls die Geschwindigkeit des betreffenden Fahrzeugs vor dem Einsetzen der Bremsregelung geringer als 60 km/h und 15 km/h oder mehr ist (S17, S25), und falls die TTC im Bereich (4) ist, wie in 3c (S26) gezeigt, wird ein Fahrer informiert, dass ein Relativabstand zum Vorausfahrzeug kurz ist (S27). Der Fahrer wird mittels einer Alarmanzeige oder eines Summtons informiert. Falls die TTC im Bereich (5) ist, wie in 3c (S28) gezeigt, wird die „Vollbremsung” ausgeführt, und eine Anweisung zum Umschalten des Gangs auf ersten Gang (unterer Gang) wird zur Geschwindigkeitsänderungs-Regelungs-ECU 14 (S29) geschickt.
Es ist auch möglich eine Giergeschwindigkeit aus dem Giergeschwindigkeitssensor 3 anstelle des Lenkwinkels aus dem Lenksensor 2 zu gebrauchen. Alternativ können beide, der Lenkwinkel und die Giergeschwindigkeit, benutzt werden.
Gemäß dem in 8 gezeigten Regelungsverfahren, wird das Getriebe, wie in 9 gezeigt, vom fünften zum vierten Gang in Schritt S22 herunter geschaltet. Im Schritt S23 wird vom vierten auf den dritten Gang herunter geschaltet. Im Schritt S24 wird vom dritten auf den zweiten Gang herunter geschaltet. Im Schritt S29 wird vom dritten auf den ersten Gang herunter geschaltet.
Damit werden die Bremsregelungs-ECU 4 und die Geschwindigkeitsänderungsregelungs-ECU 14 miteinander verknüpft betrieben; das Getriebe wird mit dem Fortschreiten der stufenweisen Bremsregelung herunter geschaltet; die Wirkung der Motorbremse wird vergrößert, und die automatische Bremsregelung kann durch die Geschwindigkeitsänderungsregelung unterstützt werden.
Ein drittes Ausführungsbeispiel wird anhand der 10 und 11 erläutert. 10 ist ein Flussdiagramm des Regelungsverfahrens der Bremsregelungs-ECU des dritten Ausführungsbeispiels. 11 ist eine Zeitdarstellung einer Beziehung zwischen der Bremsregelung und der Geschwindigkeitsänderungsregelung des dritten Ausführungsbeispiels. Die Struktur des Regelungssystems des dritten Ausführungsbeispiels ist dieselbe wie diejenige des zweiten Ausführungsbeispiels (7).
In diesem Ausführungsbeispiel, wie in 7 gezeigt, kann die Bremsregelungs-ECU 4 einen Getriebegang bezüglich der Geschwindigkeitsänderungs-Regelungs-ECU 14 bezeichnen. Damit kann die Bremsregelungs-ECU 4 die Geschwindigkeitsänderungs-Regelungs-ECU 14 anweisen, einen zuvor bezeichneten Getriebegang gemäß der stufenweisen Bremsregelung einzustellen, der durch die Einrichtungen zur stufenweisen Bremsregelung bezeichnet wird.
Das heißt, das Millimeterwellenradar 1, wie in 10 zu sehen, misst und überwacht einen Distanz zwischen Fahrzeugen eines Vorausfahrzeugs und einer Fahrzeuggeschwindigkeit des Vorausfahrzeugs. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 13 misst und überwacht die Geschwindigkeit des betreffenden Fahrzeugs. Die Achslastwaage 9 misst und überwacht das Gewicht der Ladung oder der Personen (S31). Das Wählteil 40 der Regelungsmuster der Bremsregelungs-ECU 4 sucht zuvor eines der Regelungsmuster aus (3 bis 5), fußend auf dem Messergebnis des Gewichts. Die folgende Erklärung basiert auf einem Beispiel, wobei das Regelungsmuster in den 3 ausgewählt ist, aber das Betriebsverhalten zum Zeitpunkt der Halblast (4) oder zum Zeitpunkt der Konstantlast (5) auch gemäß dem Flussdiagramm in 10 ausgeführt wird.
Die TTC wird durch den Fahrzeug-Zwischenabstand, die Geschwindigkeit des betreffenden Fahrzeugs und die Geschwindigkeit eines Vorausfahrzeugs berechnet (S32). Das Rechenverfahren ist so wie vorstehend beschrieben. Falls die Geschwindigkeit des betreffenden Fahrzeugs vor dem Starten der Bremsregelung 60 km/h oder mehr (S33) beträgt, der Lenkwinkel vor dem Starten der Bremsregelung gleich oder kleiner als +30 Grad ist und gleich oder größer als –30 Grad (S34), und falls die TTC im Bereich (1) liegt, wie in 3a (S35) gezeigt, wird die Bremsregelung „Warnung” ausgeführt (S38). Falls die TTC im Bereich (2) liegt, wie in 3a (S36) gezeigt, wird die Regelung „Erweiterter Bremsbereich” ausgeführt, und wird eine Anweisung zum Umschalten des Getriebes auf den ersten (unteren) Gang zur Geschwindigkeitsänderungs-Regelungs-ECU 14 geschickt (S39). Falls die TTC im Bereich (3) liegt, wie in 3a (S37) gezeigt, wird die Regelung „Vollbremsung” ausgeführt, und wird eine Anweisung zum Schalten des Getriebes auf den ersten Gang erneut zur Geschwindigkeitsänderungs-Regelungs-ECU 14 (S40) gesandt.
Falls die Geschwindigkeit des betreffenden Fahrzeugs vor dem Starten der Bremsregelung geringer als 60 km/h und 15 km/h oder mehr ist (S33, S41), und falls sich die TTC im Bereich (4) befindet, wie in 3c (S42) gezeigt, wird ein Fahrer informiert, dass eine relative Distanz zum Vorausfahrzeug kurz ist (S43). Der Fahrer wird mittels einer Alarmanzeige oder eines Summtons informiert. Falls die TTC im Bereich (5) liegt, wie in 3c (S44) gezeigt, wird die Regelung „Vollbremsung” ausgeführt, und wird eine Anweisung zum Schalten des Getriebes auf den ersten (unteren) Gang zur Geschwindigkeitsänderungs-Regelungs-ECU 14 (S40) gesandt.
Es ist auch möglich eine Giergeschwindigkeit aus dem Giergeschwindigkeitssensor 3 anstelle des Lenkwinkels aus dem Lenksensor 2 zu benutzen. Alternativ können beide, der Lenkwinkel und die Giergeschwindigkeit, verwendet werden.
Durch das in 10 gezeigte Regelungsverfahren wird, wie in 11 gezeigt, der fünfte Gang auf den ersten Gang in Schritt S39 herunter geschaltet. Im Schritt S40 wird der erste Gang beibehalten.
Damit werden die Bremsregelungs-ECU 4 und die Geschwindigkeitsänderungs-Regelungs-ECU 14 miteinander verknüpft betrieben, wird mit dem Fortschreiten der stufenweisen Bremsregelung der Gang herunter geschaltet, wird die Wirkung der Motorbremse angehoben und kann die automatische Bremsregelung durch die Geschwindigkeitsänderungsregelung unterstützt werden.
In diesem Ausführungsbeispiel wird anders als beim zweiten Ausführungsbeispiel das Getriebe auf den ersten (unteren) Gang in einem Schlag in den „Erweiterten Bremsbereich” herunter geschaltet. Damit wird das Regelungsmuster, verglichen mit dem ersten Ausführungsbeispiel, ein irgendwie hartes Bremsmuster, ist jedoch beim Nothalt wirksam.
Ein viertes Ausführungsbeispiel wird anhand der 12 und 13 erläutert. 12 ist ein Flussdiagramm des Regelungsverfahrens einer Bremsregelungs-ECU des vierten Ausführungsbeispiels. 13 ist eine Zeitdarstellung einer Beziehung zwischen Bremsregelung und Geschwindigkeitsänderungsregelung des vierten Ausführungsbeispiels.
Dieses Ausführungsbeispiel ist eine Modifizierung des dritten Ausführungsbeispiels. Falls die Geschwindigkeit des betreffenden Fahrzeugs vor dem Starten der Bremsregelung 6q0 km/h oder mehr (S53) ist, der Lenkwinkel vor dem Starten der Bremsregelung gleich oder kleiner als +30 Grad ist und gleich oder mehr als –30 Grad (S54), und falls die TTC im Bereich (1) in 3a (S55) liegt, wird die Bremsregelung „Warnung” ausgeführt, und wird eine Anweisung zum Umschalten des Getriebes auf den zweiten Gang zur Geschwindigkeitsänderungsregelungs-ECU 14 (S58) geschickt. Falls sich die TTC im Bereich (2) befindet, wie in 3a (S56) gezeigt, wird die Regelung des „Erweiterten Bremsbereichs” ausgeführt, und wird eine Anweisung zum Umschalten auf den zweiten Gang oder zum Sperren der Gangumschaltung zur Geschwindigkeitsänderungs-Regelung ECU 14 (S59) geschickt. Falls die TTC im Bereich (3) liegt, wie in 3a (S57) gezeigt, wird die „Vollbremsung” ausgeführt, und wird eine Anweisung zum Umschalten des Getriebes auf den ersten (unteren) Gang zur Geschwindigkeitsänderungs-Regelungs-ECU 14 (S60) geschickt.
Falls die Geschwindigkeit des betreffenden Fahrzeugs vor dem Einsetzen der Bremsregelung geringer als 60 km/h und 15 km/h oder mehr ist (S53, S61), und falls die TTC im Bereich (4) liegt, wie in 3c (S62) zu sehen ist, wird ein Fahrer informiert, dass eine relative Distanz zum Vorausfahrzeug kurz ist (S63). Der Fahrer wird mittels einer Alarmanzeige oder eines Summtons informiert. Falls die TTC im Bereich (5) liegt, wie in 3c (S64) gezeigt, wird die Regelung „Vollbremsung” ausgeführt, und wird eine Anweisung zum Umschalten des Getriebes auf den ersten (unteren) Gang zur Geschwindigkeitsänderungs-Regelungs-ECU 14 (S60) geschickt.
In diesem Ausführungsbeispiel wird das Getriebe, anders als beim dritten Ausführungsbeispiel, in der Stufe „Warnung” auf den zweiten Gang herunter geschaltet, wobei der zweite Gang beibehalten wird. In der Stufe „Vollbremsung” wird das Getriebe auf den ersten (unteren) Gang herunter geschaltet. Damit lässt sich, verglichen mit dem dritten Ausführungsbeispiel, die Tendenz harter Bremsung abmildern.
Eine automatischen Brems-Regelungsvorrichtung eines fünften Ausführungsbeispiels wird anhand der 14 bis 17 erläutert. 14 ist ein Blockschaltbild eines Regelungssystems des Ausführungsbeispiels. Die 15 ist ein Flussdiagramm, das ein Arbeiten einer Bremsregelungs-ECU des Ausführungsbeispiels zeigt. Die 16 ist ein Flussdiagramm, das ein Justierverfahren einer Bremskraft gemäß einem Reibungskoeffizienten des Ausführungsbeispiels zeigt. Die 17 ist ein Schaubild eines Regelungsmusters, in dem eine Bremskraft der „Vollbremsung” auf eine Bremskraft „Erweiterter Bremsbereich” des Ausführungsbeispiels herabgesetzt wird. Die 18 ist ein Schaubild der Beziehung zwischen einer ABS-Operations-„flag” und einem ABS-Operations-Teil des Ausführungsbeispiels. Die 19 ist ein Schaubild eines Regelungsmusters, in dem ein TTC-Setzwert erhöht wird, gemäß dem Ausführungsbeispiel.
In der Struktur des Regelungssystems des in 14 gezeigten Ausführungsbeispiels, sind die Geschwindigkeitsänderungs-Regelungs-ECU 14 und das Getriebe 15 der Struktur des Regelungssystems des in 1 gezeigten ersten Ausführungsbeispiels weggenommen, und sind Drehzahlsensoren 16 für linkes und rechtes Vorderrad, sowie ein ABS 17 zugefügt. Eine redundante Erläuterung hinsichtlich derselben Struktur des Regelungssystems des Ausführungsbeispiels wie diejenige des ersten Ausführungsbeispiels wird nun weggelassen.
Die Drehzahlsensoren 16 am linken und rechten Vorderrad sind an die Fahrzeug-CAN (J1939) 7 durch Schnittstelle 5 angeschlossen, und die Sensorinformation wird in die Bremsregelungs-ECU 4 übernommen. Die EBS_ECU 10 enthält eine Funktion der ABS 17.
Als nächstes wird die Arbeitsweise der automatischen Brems-Regelungsvorrichtung anhand eines Flussdiagramms in 15 erläutert. In 2 fußt die Erläuterung auf dem Bremsmuster zum Zeitpunkt ohne Last (3), aber das Betriebsverhalten zum Zeitpunkt Halblast (4) oder zum Zeitpunkt Konstantlast (5) wird auch gemäß dem Flussdiagramm in 15 ausgeführt. Wie in 15 zu sehen ist, misst und überwacht das Millimeterwellen-Radar 1 einen Fahrzeug-Zwischenabstand von einem Vorausfahrzeug und eine Fahrzeuggeschwindigkeit des Vorausfahrzeugs. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 13 misst und überwacht die Geschwindigkeit des betreffenden Fahrzeugs. Die Achslastwaage 9 misst und überwacht das Gewicht der Ladung oder der Personen (S71). Das Wählteil 40 der Regelungsmuster sucht zuvor eines der Regelungsmuster aus (3 bis 5), basierend auf dem Messergebnis des Gewichts. Die folgende Erläuterung basiert auf einem Beispiel, wobei das Regelungsmuster in den 3 gewählt ist.
Die TTC wird durch die Fahrzeug-Zwischendistanz, die Geschwindigkeit des betreffenden Fahrzeugs und die Geschwindigkeit eines Vorausfahrzeugs berechnet (S72). Die Rechenmethode ist so wie oben beschrieben. Falls die Geschwindigkeit des betreffenden Fahrzeugs vor dem Starten der Bremsregelung 60 km/h oder mehr (S73) beträgt, der Lenkwinkel vor dem Starten der Bremsregelung gleich oder kleiner als +30 Grad und gleich oder mehr als –30 Grad ist (S74), und falls die TTC im Bereich (1) liegt, wie in 3a (S75) gezeigt, wird die Bremsregelung „Warnung” ausgeführt (S78). Falls die TTC im Bereich (2) liegt, wie in 3a (S76) gezeigt, wird die Regelung „Erweiterter Bremsbereich” ausgeführt (S79). Falls die TTC im Bereich (3) liegt, wie in 3a (S77) gezeigt, wird die Regelung der „Vollbremsung” ausgeführt (S80).
Falls die Geschwindigkeit des betreffenden Fahrzeugs vor dem Einsetzen der Bremsregelung geringer als 60 km/h und 15 km/h oder mehr ist (S73, S81), und falls die TTC im Bereich (4) liegt, wie in 3c (S82) gezeigt, wird ein Fahrer informiert, dass ein Relativabstand zum Vorausfahrzeug kurz ist (S83). Der Fahrer wird mittels einer Alarmanzeige oder eines Summtons informiert. Falls die TTC im Bereich (5) liegt, der in 3c (S84) zu sehen ist, wird die Regelung der „Vollbremsung” ausgeführt (S80).
Es ist auch möglich eine Giergeschwindigkeit aus dem Giergeschwindigkeitssensor 3 anstelle des Lenkwinkels aus dem Lenksensor 2 anzuwenden. Alternativ lassen sich beide, der Lenkwinkel und die Giergeschwindigkeit, benutzen.
Die Bremsregelungs-ECU 4 weist einen Abschätzteil 42 für den Reibungskoeffizienten auf, der einen Zustand eines Reibungskoeffizienten zwischen einer Straßenoberfläche und einem Reifen gemäß dem in 16 gezeigten Verfahren schätzt, sowie einen Justierteil 43 der Bremskraft, der das Anwenden der Bremse anweist, basierend auf dem Schätzergebnis des Abschätzteils 42 für den Reibungskoeffizienten, und eine Bremskraft justiert. Die Bremsreduktionsgeschwindigkeit lässt sich anstelle des Justierens der Bremskraft einstellen. In diesem Ausführungsbeispiel wird die Justieroperation der Bremskraft erklärt.
Der Abschätzteil 42 des Reibungskoeffizienten enthält einen Detektierteil 50 der Beschleunigung, der Umdrehungsbeschleunigungen des linken und des rechten Vorderrads detektiert, basierend auf der Drehzahl-Information vom linken und rechten Vorderrad, die aus dem Drehzahlsensor 16 für das linke und rechte Vorderrad kommt, sowie einen Detektierteil 51 der ABS, der einen Arbeitszustand der ABS 17 detektiert, der eine Funktion der EBS_ECU 10 ist. Ein Teil 43 für das Erzeugen von Bremsanweisung der Bremsregelungs-ECU 4 weist die EBS_ECU 10 an, die Bremse anzuwenden, um die Bremskraft auf einen vorbestimmten Wert gemäß einer Differenz zwischen einer vom Beschleunigungsdetektierteil 50 detektierten Beschleunigung, wobei der ABS-detektierende Teil 51 das Arbeiten der ABS detektiert, und einer durch den Beschleunigungsdetektierteil 50 detektierten Beschleunigung zu reduzieren, bevor der ABS-detektierende Teil 51 das Arbeiten der ABS detektiert.
Als nächstes wird das Verfahren des Ausführungsbeispiels der Justage einer Bremskraft gemäß einem Reibungskoeffizienten anhand der 16 erläutert. Der Beschleunigungs-Detektierteil 50 der Bremsregelungs-ECU 4 detektiert die Drehbeschleunigungen des linken und rechten Vorderrads (S90). Hier wird die Detektierung der Beschleunigung durch den Beschleunigungs-Detektierteil 50 näher erläutert. Der Beschleunigungsteil 50 gewinnt die Drehzahl-Information des linken und rechten Vorderrads aus den Drehzahlsensoren 16 des linken und rechten Vorderrads für jeden Arbeitszustand-Detektierzyklus der ABS 17. Falls zum Beispiel der Arbeitsstatus-Detektierzyklus der ABS 17, 50 ms beträgt, wird die Drehzahl-Information des linken und rechten Vorderrads auch alle 50 ms abgenommen.
Eine Drehzahl des linken oder rechten Vorderrads, die zu diesem Zeitpunkt abgenommen wurde, wird von einer Drehzahl des linken oder rechten Vorderrads, die zuvor abgenommen wurde, subtrahiert. Das Ergebnis wird durch eine Zeitdifferenz zwischen der Zeit, zu der die vorherige Drehzahl-Information des linken oder rechten Vorderrads abgenommen wurde, und der Zeit, zu der die Drehzahl-Information gegenwärtig abgenommen wurde, geteilt. Daraus lässt sich eine Drehzahl-Beschleunigung des linken oder rechten Vorderrads erhalten.
In diesem Ausführungsbeispiel wird eine Drehzahl des linken oder rechten Vorderrads, die zu diesem Zeitpunkt abgenommen wird, von einer Drehzahl des linken oder rechten Vorderrads, die zum letzten sechsten Zeitpunkt abgenommen wird, subtrahiert. Ein Ergebnis daraus wird durch eine Zeitdifferenz (50 ms·6 = 300 ms) zwischen dem Zeitpunkt, zu dem die vorherige Drehzahl-Information des linken oder rechten Vorderrads zum letzten sechsten Mal abgenommen wurde, und dem Zeitpunkt, bei dem die Drehzahl-Information des linken oder rechten Vorderrads diesmal abgenommen wurde, dividiert, woraus eine Drehzahlbeschleunigung des linken oder rechten Vorderrads erhalten wird. Damit lässt sich, verglichen mit einem Fall, bei dem eine Drehzahl des linken oder rechten Vorderrads, zu diesem Zeitpunkt abgenommen wird, subtrahiert wird von einer soeben abgenommenen Drehzahl des linken oder rechten Vorderrads, eine Änderung der Drehzahl wirkungsvoll wiedergeben. Der Beschleunigungs-Detektierteil 50 detektiert die Umdrehungs-Beschleunigungen des linken und rechten Vorderrads auf diese Weise.
Hier detektiert, wenn ein Leerlauf (Schlupf) des Rads erzeugt wird, die ABS 17 betrieben wird und die ABS-Betriebs-flag gesetzt wird (= 1) (S91), der ABS-Detektierteil 51 diesen Status. Es wird ein Leerlaufgrad erkannt und ein Reibungskoeffizient abgeschätzt, und zwar durch Prüfen einer Differenz zwischen den Drehbeschleunigungen des linken und rechten Vorderrads, wenn die ABS-Operations-flag = 1 ist und den Drehbeschleunigungen des linken und rechten Vorderrads, wenn die ABS-Operations-flag = 0 ist (wenn die ABS nicht betrieben wird). Ein Prinzip davon wird kurz erklärt. Es kann abgeschätzt werden, dass wenn die Differenz zwischen der Beschleunigung vor dem Setzen der ABS-Operations-flag (= 0) und der Beschleunigung nach dem Setzen der flag (= 1) größer ist, der Leerlaufgrad größer ist. Von daher kann abgeschätzt werden, dass der Reibungskoeffizient kleiner ist.
Die 18 zeigt eine Beziehung zwischen dem Status der ABS-Operations-flag und dem ABS-Operations-Teil. In 18 zeigt die Horizontalachse die Zeit, und die Vertikalachse eine Haftkraft zwischen dem Reifen und der Straßenoberfläche. Ein Grund für das Detektieren einer Drehbeschleunigung des Vorderrads besteht darin, dass ein Schwerpunkt eines Fahrzeugs in Richtung der Vorderräder verschoben wird, und in einer solchen Lage neigen die Vorderräder weniger dazu zu schlüpfen, verglichen mit den Hinterrädern, und eine Wahrscheinlichkeit fehlerhafter Bestimmung ist gering.
Hier wird die automatische Bremsregelung in drei Stufen ausgeführt, d. h. einer Stufe, in welcher der geschätzte Reibungskoeffizient kleiner als 0,2 μ ist, einer Stufe, wobei der geschätzte Reibungskoeffizient 0,2 μ oder höher und kleiner als 0,4 μ ist, und einer Stufe, in der der geschätzte Reibungskoeffizient 0,4 μ oder mehr ist. Falls der geschätzte Reibungskoeffizient kleiner als 0,2 μ ist (S93), ist die Bremsung gesperrt (S96). Das bedeutet eine Situation, in der der Reibungskoeffizient kleiner als 0,2 μ ist, wo ein großer Schlupf auf einer Schnee-Straße zum Beispiel erzeugt wird, worauf eine durch die automatische Bremsregelung erzeugte Bremskraft einmal gelöst wird, und die Bremsbedienung einem Fahrer belassen wird.
Falls der geschätzte Reibungskoeffizient 0,2 u oder mehr und kleiner als 0,4 μ ist (S93, S94), kann die automatische Bremsregelung durchgeführt werden, jedoch ist es nicht vorteilhaft eine starke Bremskraft wie die „Vollbremsung” anzuwenden, weil ein Grenzwert einer Haftkraft zwischen einer Straßenoberfläche und einem Reifen niedrig ist. In einem solchen Fall wird eine Bremskraft der „Vollbremsung” auf eine Bremskraft im „erweiterten Bremsbereich” reduziert, und die automatische Bremsregelung wird ausgeführt (S97). Die 17 zeigt ein Regelungsmuster dieses Falles. Obgleich die 17 auf dem Regelungsmuster zum Zeitpunkt ohne Last fußt, wie in 3 gezeigt, ist, weil eine Bremskraft der „Vollbremsung” auf eine Bremskraft des „Erweiterten Bremsbereichs” reduziert wird, wie in 17 gezeigt, das Regelungsmuster gleich einer Bremsregelung zweier Stufen.
Die 19 zeigt ein Regelungsmuster, wobei ein Setzwert der TTC vergrößert ist. Wenn die geschätzte Reibungskoeffizient 0,2 oder mehr und weniger als 0,4 μ beträgt, und eine Straßenoberfläche schlüpfrig ist, wird, falls ein Regelungsmuster, in dem der TTC-Setzwert größer ist als der des benutzten Regelungsmuster in 17, eine Bremsdistanz (ein Bremsweg) länger als verglichen mit dem Regelungsmuster in 17, und das ist von Vorteil. Deswegen wird im Schritt S97 eine Bremskraft der „Vollbremsung” auf eine Bremskraft „im gehobenen Bereich” herabgesetzt, und wird die automatische Bremsregelung durchgeführt, und zusätzlich kann ein Regelungsmuster, in welchem der TTC-Setzwert erhöht ist, gewählt werden.
Falls der geschätzte Reibungskoeffizient 0,4 μ oder mehr (S94) beträgt, wird eine in den 3 gezeigte normale automatische Bremsregelung durchgeführt (S95).
In diesem Ausführungsbeispiel wird ein Reibungskoeffizient einer Straßenoberfläche abgeschätzt, fußend auf der Beziehung zwischen der Detektierung der Drehbeschleunigungen des linken und rechten Vorderrads und der ABS-Operations-flag, aber es können alle vorhandenen Techniken zum Abschätzen eines Reibungskoeffizienten einer Straßenoberfläche benutzt werden.
Eine automatische Brems-Regelungsvorrichtung eines sechsten Ausführungsbeispiels wird anhand der 20 bis 22 erläutert. Die 20 ist ein Blockschaltbild eines Regelungssystems des Ausführungsbeispiels. Die 21 ist ein Flussdiagramm des Regelungsverfahrens einer Bremsregelungs-ECU des Ausführungsbeispiels. Die 22 ist eine Zeitdarstellung zum Erklären eines konkurrierenden Zustands zwischen der Funktion der automatischen Bremsregelung und einer Funktion „auto-cruise” (Tempoautomat) des Ausführungsbeispiels.
In einem Aufbau eines Regelungssystems des Ausführungsbeispiels, wie in 20 zu sehen, sind die Geschwindigkeitsänderungs-Regelungs-ECU 14 und das Getriebe 15 des ersten Ausführungsbeispiels, wie in 1 gezeigt, weggelassen, und ist eine auto-cruise-ECU 18 hinzugefügt. Eine redundante Erläuterung betreffend dieselbe Struktur des Regelungssystems des Ausführungsbeispiels, wie diejenige des ersten Ausführungsbeispiels, wird weggelassen.
Wie in der 20 gezeigt wird, sind die auto-cruise-ECUs 18 miteinander durch die Fahrzeug-CAN (J1939) 7 verbunden. Eine Anweisung zur Mengenregelung der Kraftstoffeinspritzung bezüglich der Motor-ECU 8 wird durch die Bedienung des Gaspedals am Fahrersitz und durch die auto-cruise-ECU 18 ausgegeben. Die auto-cruise-ECU 18 hält eine vorbestimmte Geschwindigkeit des betreffenden Fahrzeugs gemäß einer Bedienungseingabe vom Fahrersitz her aufrecht.
Eine Anweisung ON/OFF (ein/aus) der Funktion auto-cruise bezüglich der auto-cruise-ECU 18 wird durch eine Bedienungseingabe vom Fahrersitz her gegeben. Die Anweisung OFF (aus) der Funktion auto-cruise wird auch durch die Bremsregelungs-ECU 4 gegeben. Falls der Befehl ON (ein) der Funktion auto-cruise eingegeben wird, empfängt die auto-cruise-ECU 18 die Fahrzeugeschwindigkeitsinformation aus dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 13, und gibt einen Mengenregelbefehl für die Kraftstoffeinspritzung an die Motor-ECU 8, so dass die Geschwindigkeit des betreffenden Fahrzeugs gleich einem Setzwert wird.
Wenn die stufenweise Bremsregelung dabei ist ausgeführt zu werden, sendet die Bremsregelungs-ECU 4 den Befehl OFF (aus) der Funktion auto-cruise zur auto-cruise-ECU 18, für ein Löschen der Aufrechterhaltung der Geschwindigkeit des betreffenden Fahrzeugs durch die auto-cruise-ECU 18 in jeder der Stufen „Erweiterter Bremsbereich” und „Vollbremsung”, wie in den 3 gezeigt.
In diesem Ausführungsbeispiel ist ein Grund dafür, warum der Befehl OFF (aus) der Funktion auto-cruise nicht in der ersten Stufe, die als „Warnung” bezeichnet ist, wie in 3 gezeigt, gesendet wird, der, dass die TTC einen leichten Randbereich in dieser Stufe hat; es gibt eine Möglichkeit, dass eine Kollision durch eine Bedienung des Lenkrads vermieden werden kann, und die Notwendigkeit die Funktion auto-cruise in den Status OFF (aus) zu bringen, ist gering. In der Stufe „Warnung” besteht ein Hauptzweck darin, eine Warnung dem nachfolgenden Fahrzeug zu geben. Deswegen wird, falls die Funktion auto-cruise im Status ON (ein) gehalten bleibt, die Verlangsamung der Geschwindigkeit des betreffenden Fahrzeugs sanfter, im Vergleich mit dem Status OFF (aus) der Funktion auto-cruise, und das ist in einigen Fällen vorteilhafter.
Deswegen wird in diesem Ausführungsbeispiel in der Stufe „Warnung” die Funktion auto-cruise nicht in den Zustand OFF (aus) versetzt, und die Funktion auto-cruise wird in den Zustand OFF (aus) von der Stufe des „Erweiterten Bremsbereichs” aus gebracht. Es ist möglich ein Ausführungsbeispiel einzubringen, in dem die Funktion auto-cruise in den Status OFF (aus) von der Stufe „Warnung” her gebracht wird, was allgemeiner ist. Das lässt sich leicht einschätzen, und auf diese Weise wird hier das Ausführungsbeispiel, in dem die Funktion auto-cruise in den Status OFF (aus) von der Stufe des „Erweiterten Bremsbereichs” gebracht wird, gezeigt, aber das bedeutet nicht, dass das Ausführungsbeispiel, in dem die Funktion auto-cruise in den Status OFF (aus) gebracht wird, eliminiert wird. Ein Ausführungsbeispiel, wobei der Befehl OFF (aus) der Funktion auto-cruise gegeben wird, nachdem die Stufe in die „Vollbremsung”-Stufe gebracht ist, kann als ein weiteres Ausführungsbeispiel eingesetzt werden.
Die Arbeitsweise der automatischen Brems-Regelungsvorrichtung des Ausführungsbeispiels wird anhand eines Flussdiagramms in 21 erläutert. Die Erläuterung in 21 basiert auf dem Regelungsmuster zum Zeitpunkt ohne Last (3), aber das Betriebsverhalten zum Zeitpunkt Halblast (4) oder zum Zeitpunkt Konstantlast (5) wird auch in Übereinstimmung mit dem Flussdiagramm in 21 ausgeführt. Wie in 21 zu sehen, misst und überwacht das Millimeterwellen-Radar 1 in der Bremsregelungs-ECU 4 einen Fahrzeug-Zwischenabstand zu einem Vorausfahrzeug und eine Geschwindigkeit des Vorausfahrzeugs. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 13 misst und überwacht die Geschwindigkeit des betreffenden Fahrzeugs. Die Achslastwaage 9 misst und überwacht das Gewicht der Ladung oder der Passagiere. Der Wählteil 40 der Regelungsmuster der Bremsregelungs-ECU 4 sucht zuvor eines der Regelungsmuster (3 bis 5) aus, basierend auf dem Messergebnis des Gewichts (S111). Die folgende Erläuterung fußt auf einem Beispiel, in dem das Regelungsmuster in den 3 ausgewählt wird.
Die TTC wird durch den Fahrzeug-Zwischenabstand, die Geschwindigkeit des betreffenden Fahrzeugs und die Fahrzeuggeschwindigkeit eines Vorausfahrzeugs berechnet (S112). Die Rechenmethode geht wie oben beschrieben. Falls die Geschwindigkeit des betreffenden Fahrzeuges vor dem Starten der Bremsregelung 60 km/h oder mehr beträgt (S113), falls der Lenkwinkel vor dem Starten der Bremsregelung gleich oder kleiner als +30 Grad ist und gleich oder mehr als –30 Grad (S114), und falls die TTC im Bereich (1) liegt, wie in 3a (S115) gezeigt, wird die Bremsregelung „Warnung” durch die Bremsregelungs-ECU 4 (S118) ausgeführt. In der Warnungsstufe weist die Bremsregelungs-ECU 4 die EBS_ECU 10 an, eine Bremskraft von 0,1 G anzulegen. Die EBS_ECU 10 steuert ein Bremsbetätigungsglied 11 an, um eine Bremskraft von 0,1 G anzuwenden, aber zu diesem Zeitpunkt ist die Funktion auto-cruise im Status ON (ein), und die auto-cruise-ECU 18 weist die Motor-ECU 8 an, die Menge der Kraftstoffeinspritzung zu regeln (ein Befehl zum Erhöhen der Einspritzmenge), um damit die Geschwindigkeit des betreffenden Fahrzeugs auf einem konstanten Niveau zu halten und die Bremsansteuerung zurückzuweisen.
Wie oben beschrieben wurde, wird, falls die Funktion auto-cruise in ihrem Zustand ON (ein) bleibt, die Verlangsamung der Geschwindigkeit des betreffenden Fahrzeugs sanfter, im Vergleich mit einem Fall, in dem die Funktion auto-cruise im Status OFF (aus) ist. Deswegen ist es vorzuziehen, dass die Funktion auto-cruise in ihrem Zustand ON (ein) in der „Warnungs” Stufe verharrt, um eine Warnung einem nachfolgenden Fahrzeug zu geben, auch ist die Notwendigkeit für ein Verbringen der Funktion auto-cruise in den Status OFF (aus) schwach. Deshalb wird in diesem Ausführungsbeispiel die Funktion auto-cruise nicht in den Status OFF (aus) in der Stufe „Warnung” gebracht, und die Funktion auto-cruise wird in den Zustand OFF (aus) aus der Stufe des „Erweiterten Bremsbereichs” gebracht. Es kann ein Ausführungsbeispiel, in dem die Funktion auto-cruise in den Status OFF (aus) von der Stufe „Warnung” her gebracht wird, eingesetzt werden, und dieses Ausführungsbeispiel ist nicht eliminiert.
Falls die TTC im Bereich (2) liegt, wie in 3a (S116) gezeigt, führt die Bremsregelungs-ECU 4 die Regelung des „Erweiterten Bremsbereichs” durch und schickt einen Befehl OFF (aus) der Funktion auto-cruise an die auto-cruise-ECU 18 (S119). Damit bringt die auto-cruise-ECU 18 die Funktion auto-cruise in den Status OFF (aus). Auf diese Weise weist die auto-cruise-ECU 18 den Bremsbefehl von 0,3 G nicht zurück, der durch die Bremsregelungs-ECU 4 zur EBS_ECU 10 gesendet wird, und es wird eine größere Verzögerung als verglichen mit der Stufe „Warnung” gestartet.
Falls die TTC im Bereich (3) ist, wie in 3a (S117) gezeigt, führt die Bremsregelungs-ECU die Regelung der „Vollbremsung” aus, und sendet erneut den Befehl OFF (aus) der Funktion auto-cruise zur auto-cruise-ECU 18 (S120).
Falls die Geschwindigkeit des betreffenden Fahrzeugs vor dem Starten der Bremsregelung geringer als 60 km/h und 15 km/h oder mehr ist (S113, S121), und falls die TTC im Bereich (4) ist, wie in 3c (S122) gezeigt, wird ein Fahrer durch die Bremsregelungs-ECU 4 informiert, dass ein relativer Distanz zum Vorausfahrzeug kurz ist (S123). Der Fahrer wird mittels einer Alarmanzeige oder eines Summtons informiert. Falls die TTC im Bereich (5) ist, wie in 3c (S124) gezeigt, wird die Regelung der „Vollbremsung” ausgeführt, und der Befehl OFF (aus) der Funktion auto-cruise wird zur auto-cruise-ECU 18 (S120) geschickt.
Es ist auch möglich, eine Giergeschwindigkeit aus dem Giergeschwindigkeitssensor 3 anstelle des Lenkwinkels aus dem Lenksensor 2 zu benutzen. Alternativ lassen sich beide, der Lenkwinkel und die Giergeschwindigkeit, benutzen.
Die 22 ist eine Zeitdarstellung, die einen Konkurrenzzustand zwischen der Funktion der automatischen Bremsregelung und der Funktion auto-cruise zeigt, wenn das in 21 gezeigte Regelungsverfahren ausgeführt wird. Wie in 22 gezeigt ist, wird die Funktion auto-cruise ON (ein) und OFF (aus) geschaltet, und zwar in Übereinstimmung mit der Bedienungseingabe (Bedienung ON oder OFF) vom Fahrersitz her. Wird die Bedienung ON (ein) ausgeführt, wird auch eine beizubehaltende Geschwindigkeit eingestellt. Wenn die automatische Bremsregelung gestartet wird, befindet sich die Funktion auto-cruise im Status OFF (aus) in der Stufe „Bremsung im angehobenen Bereich”, unabhängig von der Bedienungseingabe vom Fahrersitz her.
Ein siebentes Ausführungsbeispiel wird anhand der 23 und 24 erläutert. Die Struktur des Regelungssystems dieses Ausführungsbeispiels ist dieselbe wie diejenige des sechsten Ausführungsbeispiels (20). Die 23 ist ein Flussdiagramm des Regelungsverfahrens einer Bremsregelungs-ECU des Ausführungsbeispiels. Die 24 ist eine Zeitdarstellung zum Erläutern eines konkurrierenden Zustands zwischen der Funktion der automatischen Bremsregelung und der Funktion auto-cruise des Ausführungsbeispiels.
In diesem Ausführungsbeispiel informiert, wenn die auto-cruise-ECU 18 die Beibehaltung der Geschwindigkeit des betreffenden Fahrzeugs löscht, die Bremsregelungs-ECU 4 einen Fahrer mit dieser Information. Das bedeutet, wie in Schritt S138 in 23 gezeigt, dass die Bremsregelungs-ECU 4 die Bremsregelung „Warnung” durchführt, die auto-cruise-ECU 18 anweist, die Funktion auto-cruise auszuschalten (OFF), und der Fahrer wird informiert, dass die Funktion auto-cruise durch das Anzeigegerät-ECU 6 ausgeschaltet ist (OFF). Die anderen Operationen sind die gleichen wie im sechsten Ausführungsbeispiel.
In diesem Ausführungsbeispiel wird ein Fahrer informiert, dass die automatische Bremsregelung gestartet ist, und es wird erwartet, dass der Fahrer bzw. die Fahrerin selbst eine Kollision mittels Lenkbetätigung vermeidet. Auf diese Weise wird die Funktion auto-cruise aus der Stufe „Warnung” ausgeschaltet (OFF), welches die Anfangsstufe der automatischen Bremsregelung ist, und der Fahrer wird informiert, dass die automatische Bremsregelung gestartet ist.
Wie im Flussdiagramm des sechsten Ausführungsbeispiels in 21 gezeigt, wird die Funktion auto-cruise von der Stufe des „Erweiterten Bremsbereichs” her ausgeschaltet (OFF), und zu diesem Zeitpunkt kann der Fahrer von dieser Wirkung informiert werden, weil es jedoch ein Zweck der Warnung ist, eine Kollision durch die Lenkung eines Fahrers oder einer Fahrerin selbst zu vermeiden, wird bevorzugt, dass die Warnung in einer frühen Stufe gegeben wird.
Ein achtes Ausführungsbeispiel wird anhand der 25 und 26 erläutert. Der Aufbau des Regelungssystems ist derselbe wie der des sechsten Ausführungsbeispiels (20). Die 25 ist ein Flussdiagramm des Regelungsverfahrens einer Bremsregelungs-ECU des Ausführungsbeispiels. Die 26 ist eine Zeitdarstellung zum Erklären eines konkurrierenden Zustands zwischen der Funktion der automatischen Bremsregelung und der Funktion auto-cruise des Ausführungsbeispiels.
In diesem Ausführungsbeispiel informiert, bevor die auto-cruise-ECU 18 die Aufrechterhaltung der Geschwindigkeit des betreffenden Fahrzeugs löscht, die Bremssterungs-ECU 4 einen Fahrer von dieser Wirkung. Das heisst, wie in Schritt S158 in 25 gezeigt, dass die Bremsregelungs-ECU 4 die Bremsregelung „Warnung” ausführt und den Fahrer informiert, dass die Funktion auto-cruise durch das Anzeigegerät-ECU 6 auszuschalten ist (OFF). Wie in Schritt S159 gezeigt, führt die Bremsregelungs-ECU 4 die Regelung des „Erweiterten Bremsbereichs” durch, weist die auto-cruise-ECU 18 an, die Funktion auto-cruise auszuschalten (OFF), und informiert den Fahrer, dass die Funktion auto-cruise durch das Anzeigegerät-ECU 6 ausgeschaltet ist. Die anderen Operationen sind die gleichen wie diejenigen des sechsten Ausführungsbeispiels.
In diesem Ausführungsbeispiel wird ein Fahrer informiert, dass die automatische Bremsregelung gestartet wird wie im siebenten Ausführungsbeispiel, und es wird erwartet, dass der Fahrer/die Fahrerin einen Zusammenstoß durch eigene Lenkung vermeidet. Deswegen wird der Fahrer informiert, dass die automatische Bremsregelung aus der Stufe „Warnung” gestartet ist, welche die Anfangsstufe der automatischen Bremsregelung ist. Jedoch wird, anders als beim siebenten Ausführungsbeispiel die Funktion auto-cruise nicht ausgeschaltet (OFF) in der Stufe „Warnung”, und die Funktion auto-cruise wird ausgeschaltet (OFF), nachdem der Status in die Stufe der „Erweiterter Bremsbereich” gebracht ist, und der Fahrer wird von dieser Wirkung informiert, wie im sechsten Ausführungsbeispiel.
Wie beim sechsten Ausführungsbeispiel erläutert, besteht ein Hauptzweck der Stufe „Warnung” darin, eine Warnung an ein dem betreffenden Fahrzeug nachfolgendes Fahrzeug zu geben, und falls die Funktion auto-cruise in ihrem Status ON (ein) verbleibt, wird die Verlangsamung der Geschwindigkeit des betreffenden Fahrzeugs sanfter, verglichen mit dem Fall, wo die Funktion auto-cruise im Status OFF (aus) ist, und das ist in manchen Fällen vorteilhaft.
Eine automatische Brems-Regelungsvorrichtung eines neunten Ausführungsbeispiels wird anhand der 27 und 28 erläutert. Die 27 ist ein Blockschaltbild eines Regelungssystems des Ausführungsbeispiels. Die 28 ist ein Flussdiagramm einer Operation einer Bremsregelungs-ECU des Ausführungsbeispiels.
Im Aufbau des Regelungssystems des Ausführungsbeispiels, wie in 27 zu sehen ist, sind die Geschwindigkeitsänderungs-Regelungs-ECU 14 und das Getriebe 15 des in 1 gezeigten Ausführungsbeispiels entfernt worden. Eine redundante Erklärung betreffend dieselbe Struktur des Regelungssystems des Ausführungsbeispiels wie diejenige des ersten Ausführungsbeispiels ist nun weggelassen.
Dieses Ausführungsbeispiel ist dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsregelungs-ECU 4 Detektiermittel des Bremsbetätigungszustands enthält, zum Detektieren eines Bremsbetriebsstatus eines Fahrers. Diese Detektiereinrichtung für den Status der Bremsoperation detektiert den Bremsbetätigungszustand des Fahrers, und wenn eine durch die Bremsbedienung des Fahrers erzeugte Bremskraft größer ist als ein durch die Brems-Regelungsvorrichtung erzeugte Bremskraft, so wird die Bremsoperation des Fahrers mit höherem Vorrang als die stufenweise Bremsregelung durchgeführt. Die automatische Bremsregelung des Ausführungsbeispiels lässt sich durch Anwendung einer Bremsreduktionsgeschwindigkeit anstelle der Bremskraft ausführen, aber hier wird ein Beispiel erklärt, bei dem die Bremskraft benutzt wird.
Die Arbeitsweise der automatischen Brems-Regelungsvorrichtung des Ausführungsbeispiels wird anhand eines in 28 gezeigten Flussdiagramms erläutert. Die Erklärung in 28 basiert auf dem Regelungsmuster zum Zeitpunkt ohne Last (3), aber das Betriebsverhalten zum Zeitpunkt Halblast (4) oder zum Zeitpunkt Konstantlast (5) wird auch gemäß dem Flussdiagramm der 28 ausgeführt. Wie in 28 gezeigt, misst und überwacht das Millimeterwellenradar 1 einen Fahrzeug-Zwischenabstand zu einem Vorausfahrzeug und eine Fahrzeuggeschwindigkeit des Vorausfahrzeugs. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 13 misst und überwacht die Geschwindigkeit des betreffenden Fahrzeugs. Die Achslastwaage 9 misst und überwacht das Gewicht der Ladung oder der Passagiere (S171). Der Wählteil 40 der Regelungsmuster der Bremsregelungs-ECU 4 sucht zuvor eines der Regelungsmuster (3 bis 5) auf, basierend auf dem Messergebnis des Gewichts. Die folgende Erklärung basiert auf einem Beispiel, wobei das Regelungsmuster in den 3 ausgewählt ist.
Die TTC wird durch den Fahrzeug-Zwischenabstand, die Geschwindigkeit des betreffenden Fahrzeugs und die Fahrzeuggeschwindigkeit eines Vorausfahrzeugs berechnet (S172). Die Rechenmethode ist die gleiche wie oben beschrieben. Falls die Geschwindigkeit des betreffenden Fahrzeugs vor dem Einsetzen der Bremsregelung 60 km/h oder mehr beträgt (S173), falls der Lenkwinkel vor dem Einsetzen der Bremsregelung gleich oder kleiner als +30 Grad ist und gleich oder mehr als –30 Grad (S174), falls die TTC im Bereich (1) ist, wie in 3a (S175) gezeigt, und falls es keine Bremsbetätigung durch den Fahrer gibt (S178), wird die Bremsregelung „Warnung” eingesetzt und ausgeführt (S182). Falls es eine Bremsbetätigung durch den Fahrer gibt (S178), eine Bremskraft erzeugt wird, wenn die Bremsregelung „Warnung” ausgeführt wird und ein durch die Bremsbetätigung des Fahrers erzeugte Bremskraft miteinander verglichen werden (S179), und falls die durch die Bremsbetätigung des Fahrers erzeugte Bremskraft größer ist (S180), so wird die von der Bremsbedienung des Fahrers hervorgebrachte Bremskraft angewandt (S181).
Falls die TTC im Bereich (2) ist, wie in 3a (S176) gezeigt, und falls es keine Bremsbedienung durch den Fahrer gibt (S183), so wird die Regelung des „Erweiterten Bremsbereichs” eingesetzt und ausgeführt (S187). Falls es eine Bremsbetätigung durch den Fahrer (S183) gibt, so werden eine Bremskraft, wenn die Regelung des „Erweiterten Bremsbereichs” ausgeführt wird, und eine durch die Bremsbedienung des Fahrers erzeugte Bremskraft miteinander verglichen (S184), und falls die durch die Bremsbetätigung des Fahrers hervorgebrachte Bremskraft größer ist (S185), wird die durch die Bremsbedienung des Fahrers erzeugte Bremskraft verwendet (S186).
Falls die TTC im Bereich (3) liegt, wie in 3a (S177) gezeigt, und falls es keine Bremsbedienung durch den Fahrer gibt (S188), so wird die Regelung der „Vollbremsung” eingesetzt und ausgeführt (S192). Falls es eine Bremsbetätigung durch den Fahrer hat (S188), so werden eine Bremskraft, wenn die Regelung der „Vollbremsung” ausgeführt wird, und eine durch die Bremsbedienung des Fahrers hervorgerufene Bremskraft miteinander verglichen (S189), und falls die durch die Bremsbetätigung des Fahrers erzeugte Bremskraft größer ist (S190), wird die durch die Bremsbetätigung des Fahrers hervorgebrachte Bremskraft angewandt (S191).
Falls die Geschwindigkeit des betreffenden Fahrzeugs vor dem Starten der Bremsregelung kleiner als 60 km/h und 15 km/h oder mehr ist (S173, S193), und falls die TTC im Bereich (4) ist, wie in 3c (S194) gezeigt, so wird ein Fahrer informiert, dass ein Relativabstand zum Vorausfahrzeug kurz ist (S195). Der Fahrer wird mittels Alarmanzeige oder Summtons informiert. Falls die TTC im Bereich (5) ist, der in 3c (S196) gezeigt ist, wird die Regelung der „Vollbremsung” ausgeführt (S197).
Es ist auch möglich eine Giergeschwindigkeit aus dem Giergeschwindigkeitssensor 3 anstelle des Lenkwinkels aus dem Lenksensor 2 zu gebrauchen. Alternativ lassen sich beide, der Lenkwinkel und die Giergeschwindigkeit, benutzen.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Gemäß der Erfindung ist es möglich, eine automatische Bremsregelung in einem LKW oder einem Bus zu realisieren, und zur Verkehrssicherheit beizutragen. Insbesondere ist es möglich, die automatische Bremsregelung in einem LKW oder Bus durch eine geeignete Bremskraft gemäß einem Reibungskoeffizienten zwischen einer Straßenoberfläche und einem Radreifen auszuführen und damit einen Beitrag zur Sicherheit im Verkehr zu leisten. Alternativ ist es möglich mit der Funktion „auto-cruise” (Tempoautomat) in Konkurrenz zu treten.
Gemäß der Erfindung ist es möglich die automatische Bremsregelung in einem LKW oder einem Bus zu gebrauchen, mit einer eine Kollision vermeidenden Bedienung durch einen Fahrer, und so mitzuhelfen, die Sicherheit im Verkehr zu verbessern.

Claims

Automatische Brems-Regelungsvorrichtung mit Regelungseinrichtungen, die automatisch eine Bremsregelung ausführen, basierend auf einem Sensor-Ausgangswert der eine Distanz zwischen einem betreffenden Fahrzeug und einem Objekt, das dem betreffenden Fahrzeug voraus ist, einschließt, selbst wenn es keinen Fahrbetrieb gibt, wobei die Regelungseinrichtungen Einrichtungen zur stufenweisen Bremsregelung einschließen, die die verstrichene Zeit abschätzen, bis eine Distanz zwischen einem Objekt und dem Fahrzeug, basierend auf einer Relativdistanz und einer Relativgeschwindigkeit des Objekts und des Fahrzeugs, ermittelt durch die Sensorangabe, abgeleitet wird, die eine vorbestimmte Distanz oder kleiner wird, und die automatisch eine stufenweise Bremsregelung mittels einer Vielzahl von Bremsmustern mit verschiedenen Bremskräften oder Bremsreduktionsgeschwindigkeiten ausführen, wenn der abgeschätzte Zeitwert kleiner als ein vorher festgelegter Wert wird, die Einrichtungen zur stufenweisen Bremsregelung Einrichtungen zur Bremsregelung einschließen, die graduell die Bremskraft oder die Bremsreduktionsgeschwindigkeit über mehrere Stufen erhöhen, Einrichtungen zum Abschätzen eines Reibungskoeffizienten vorgesehen sind, die einen Reibungskoeffizientenstatus zwischen einem Straßenbelag und einem Reifen abschätzen, und Einstelleinrichtungen für die Bremskraft oder die Bremsreduktionsgeschwindigkeit vorhanden sind, welche die Bremskraft oder die Bremsreduktionsgeschwindigkeit durch die Bremsregelungseinrichtung einstellen, basierend auf dem Schätzergebnis der Einrichtungen zum Abschätzen des Reibungskoeffizienten.
Automatische Brems-Regelungsvorrichtung nach Patentanspruch 1, wobei das Schätzergebnis auf mehrere Stufen aufgeteilt wird, in Übereinstimmung mit einem Grad des Reibungskoeffizienten und ausgegeben wird, und die Einstelleinrichtungen für die Bremskraft oder die Bremsreduktionsgeschwindigkeit eine Einrichtung einschließen, welche die Bremskraft oder die Bremsreduktionsgeschwindigkeit in mehreren Stufen gemäß den aufgeteilten Schätzergebnissen reduzieren.
Automatische Brems-Regelungsvorrichtungen mit Regelungseinrichtungen, die automatisch eine Bremsregelung ausführen, basierend auf einem Sensor-Ausgangswert der eine Distanz zwischen einem betreffenden Fahrzeug und einem Objekt, das dem betreffenden Fahrzeug voraus ist, selbst wenn es keinen Fahrbetrieb gibt, wobei das Fahrzeug mit einer Einrichtung zum Beibehalten der Geschwindigkeit ausgestattet ist, die eine Geschwindigkeit des betreffenden Fahrzeugs mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit gemäß einem Betriebs-Eingangswert beibehält, die Regeleinrichtungen eine Einrichtung zur stufenweisen Bremsregelung einschließt, die die verstrichene Zeit abschätzt, bis eine Distanz zwischen einem Objekt und dem Fahrzeug, basierend auf einer Relativdistanz und einer Relativgeschwindigkeit des Objekts und des Fahrzeugs, ermittelt durch die Sensorangabe, abgeleitet wird, die eine vorbestimmte Distanz oder kleiner wird, und die automatisch eine stufenweise Bremsregelung mittels einer Vielzahl von Bremsmustern mit verschiedenen Bremskräften oder Bremsreduktionsgeschwindigkeiten ausführt, wenn der abgeschätzte Zeitwert kleiner als ein vorher festgelegter Wert wird, und Einrichtungen vorgesehen sind, welche die Beibehaltung der Geschwindigkeit des betreffenden Fahrzeugs durch die Einrichtung zum Beibehalten der Geschwindigkeit mindestens bei einer letzten Stufe löscht, wenn die stufenweise Bremsregelung durch die Einrichtung zur stufenweisen Bremsregelung ausgeführt wird.
Automatische Brems-Regelungvorrichtung nach Patentanspruch 3, die ferner Einrichtungen zum Informieren eines Fahrers aufweisen, dass die Beibehaltung der Geschwindigkeit des betreffenden Fahrzeugs durch die Einrichtung zum Beibehalten der Geschwindigkeit gelöscht ist, wenn die Beibehaltung der Geschwindigkeit des betreffenden Fahrzeugs durch die Einrichtung zum Beibehalten der Geschwindigkeit gelöscht wird.
Automatische Brems-Regelungsvorrichtung nach Patentanspruch 3, die ferner Einrichtungen zum Informieren eines Fahrers aufweisen, dass die Beibehaltung der Geschwindigkeit des betreffenden Fahrzeugs durch die Einrichtung zum Beibehalten der Geschwindigkeit zu löschen ist, bevor die Beibehaltung der Geschwindigkeit des betreffenden Fahrzeugs durch die Einrichtung zum Beibehalten der Geschwindigkeit gelöscht wird.
Automatische Brems-Regelungsvorrichtung mit Regelungseinrichtungen, die automatisch eine Bremsregelung ausführen, basierend auf einem Sensor-Ausgangswert der eine Distanz zwischen einem betreffenden Fahrzeug und einem Objekt, das dem betreffenden Fahrzeug voraus ist, selbst wenn es keinen Fahrbetrieb gibt, wobei die Regelungseinrichtungen Einrichtungen zur stufenweisen Bremsregelung einschließen, die die verstrichene Zeit abschätzen, bis eine Distanz zwischen einem Objekt und dem Fahrzeug, basierend auf einer Relativdistanz und einer Relativgeschwindigkeit des Objekts und des Fahrzeugs, ermittelt durch die Sensorangabe, abgeleitet wird, die eine vorbestimmte Distanz oder kleiner wird, und die automatisch stufenweise Bremsregelungen mittels einer Vielzahl von Bremsmustern mit verschiedenen Bremskräften oder Bremsreduktionsgeschwindigkeiten ausführen, wenn der abgeschätzte Zeitwert kleiner als ein vorher festgelegter Wert wird, die Einrichtungen zur stufenweisen Bremsregelung Bremsregelungseinrichtungen einschließen, die graduell die Bremskräfte oder die Bremsreduktionsgeschwindigkeiten über mehrere Stufen in Zeitfolge erhöhen, eine Detektiereinrichtung für den Bremsbetrieb vorgesehen ist, die einen Bremsbetätigungsstatus eines Fahrers detektiert, und die Detektiereinrichtung für den Bremsbetrieb den Bremsbetriebsstatus des Fahrers detektiert, und wenn eine Bremskraft oder eine Bremsreduktionsgeschwindigkeit, die durch die Bremsbetätigung des Fahrers erzeugt wird, größer ist als eine Bremskraft oder Bremsreduktionsgeschwindigkeit durch die Bremsregelungseinrichtung, die Bremsbetätigung des Fahrers mit höherem Vorrang als die stufenweise Bremsregelung ausgeführt wird.