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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Bremssteuerungsvorrichtung eines Fahrzeugs.
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HINTERGRUND
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Patentliteratur 1 beschreibt zum Zweck des „Bereitstellens einer Fahrzeugsteuerungsvorrichtung, die dazu in der Lage ist, eine genaue und sanfte automatische Bremssteuerung durchzuführen“, „eine Fahrzeugsteuerungsvorrichtung mit einer Automatikstoppsteuerungseinheit, die eine Referenzvorwärtskopplungsbremskraftherleitungseinheit, die eine Referenzvorwärtskopplungsbremskraft zum Stoppen bzw. Anhalten an einer Stoppposition bzw. Anhalteposition basierend auf einer Geschwindigkeit eines Fahrzeugs und einem Bremsweg, der ein Weg bzw. eine Entfernung zu der Anhalteposition ist, basierend auf einem Erfassungsergebnis eines Sensors herleitet, und eine Rückkopplungsbremskraftherleitungseinheit, die einen geschätzten Bremsweg basierend auf der Geschwindigkeit des Fahrzeugs herleitet und eine Rückkopplungsbremskraft zur Reduzierung einer Abweichung zwischen dem hergeleiteten geschätzten Bremsweg und dem Bremsweg herleitet, umfasst, und die eine Steuerung zum Anhalten des Fahrzeugs an der Anhalteposition, basierend auf der Referenzvorwärtskopplungsbremskraft und der Rückkopplungsbremskraft durchführt“.
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Weiterhin beschreibt die Patentliteratur 1, dass „der erfasste Bremsweg eine Schwankungskomponente umfasst, die aufgrund des Nickens durch das Bremsen des Fahrzeugs vibriert, aber eine Bremswegsschätzeinheit diese Schwankungskomponente durch die Aktion eines adaptiven Filterkoeffizienten oder eines Korrekturbetrags eines adaptiven Filterkoeffizienten sanft korrigieren kann. Dies ermöglicht einer Automatikstoppsteuerungseinheit, eine automatische Bremssteuerung sanft durchzuführen“.
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Im Übrigen, um ein sanftes Bremsgefühl für einen Insassen (inklusive eines Fahrers) des Fahrzeugs zu verwirklichen, wenn das Fahrzeug automatisch gestoppt bzw. angehalten wird, muss zusätzlich zur Dämpfung der Schwankungskomponente, die aufgrund des Nickens durch das Bremsen vibriert, ein Ruck berücksichtigt werden. Ein „Ruck“ wird hier ebenso als „Ruck“ bezeichnet und ist eine Änderungsrate einer Beschleunigung (Verlangsamung) pro Zeiteinheit.
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ZITIERLISTE
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PATENTLITERATUR
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Patentliteratur 1:
JP 2018-203015 A -
KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
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TECHNISCHE PROBLEME
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Bremssteuerungsvorrichtung bereit zu stellen, die ein Fahrzeug automatisch stoppt bzw. anhält, wobei die Bremssteuerungsvorrichtung dazu in der Lage ist, ein Fahrzeug unter Berücksichtigung eines Rucks ohne eine Erhöhung des Anhaltewegs sanft zu stoppen bzw. anzuhalten.
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LÖSUNGEN DER PROBLEME
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Eine Bremssteuerungsvorrichtung eines Fahrzeugs empfängt eine angeforderte Verlangsamung (Gr) und einen angeforderten Anhalteweg (Dr) für jede Berechnungsperiode von einer Fahrassistenzeinrichtung (SJ) und bringt automatisch ein Bremsdrehmoment (Tq) auf ein Rad (WH) des Fahrzeugs auf, basierend auf der angeforderten Verlangsamung (Gr) und dem angeforderten Anhalteweg (Dr). Eine Bremssteuerungsvorrichtung eines Fahrzeugs umfasst: eine Verlangsamungsbeschaffungseinheit (GA), die eine Verlangsamung (Ga) des Fahrzeugs für jede Berechnungsperiode beschafft; eine Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeitsberechnungseinheit (Vx), die eine Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit (Vx) des Fahrzeugs für jede Berechnungsperiode berechnet; eine Speichereinheit (PF), die ein Standardverlangsamungsprofil (Pgu), in dem eine Standardverlangsamung (Gu) mit einer „aufwärts gekrümmten“ Charakteristik abnimmt und dann mit einer „abwärts gekrümmten“ Charakteristik zusammen mit einem Ablauf einer Zeit (T) abnimmt, und ein Standardgeschwindigkeitsprofil (Pvu) entsprechend dem Standardverlangsamungsprofil (Pgu) aufweist; eine Einstellungseinheit (ST), die ein Sollverlangsamungsprofil (Pgt) und ein Sollgeschwindigkeitsprofil (Pvt) durch Anpassen des Standardverlangsamungsprofil (Pgu) und des Standardgeschwindigkeitsprofils (Pvu) einstellt, um eine Beziehung zwischen einer Referenzverlangsamung (go), die die Verlangsamung (Ga) in einer momentanen Berechnungsperiode (to) ist, und einer
Referenzfahrzeugkarosseriegeschwindigkeit (vo), die die
Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit (Vx) in der momentanen Berechnungsperiode (to) ist, zu erfüllen; und eine Wegberechnungseinheit bzw.
Entfernungsberechnungseinheit (DT), die basierend auf dem Sollgeschwindigkeitsprofil (Pvt) einem geschätzten Anhalteweg (Dt) berechnet, der ein Weg bzw. eine Entfernung bzw. eine Wegstrecke ist, die für das Fahrzeug, das mit der Referenzfahrzeugkarosseriegeschwindigkeit (vo) fährt, erforderlich ist, um zu anzuhalten; und eine Anpassungseinheit (TQ), die das Bremsdrehmoment (Tq) basierend auf der angeforderten Verlangsamung (Dr) in einem Zustand anpasst, in dem eine Bedingung, dass der geschätzte Anhalteweg (Dt) gleich oder kleiner als der angeforderte Anhalteweg (Dr) ist, kontinuierlich verneint wird, und das Bremsdrehmoment (Tq) basierend auf einer Sollverlangsamung (Gt) anpasst, die gemäß dem Sollverlangsamungsprofil (Pgt) bestimmt wird, nach eine Berechnungsperiode, in der die Bedingung, dass der geschätzten Anhalteweg (Dt) gleich oder kleiner als der angeforderte Anhalteweg (Dr) ist, das erste Mal erfüllt ist.
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Gemäß der vorstehenden Konfiguration, da die Sollverlangsamung Gt das erste Mal eingesetzt wird, wenn die Bedingung, dass der geschätzten Anhalteweg Dt gleich oder kleiner als der angeforderte Anhalteweg Dr ist, erfüllt ist, kann eine Erhöhung des Anhaltewegs des Fahrzeugs vermieden werden. Dann wird das Bremsdrehmoment Tq durch die Sollverlangsamung Gt basierend auf dem Zeitreihenprofil Pgt bestimmt, das mit der „aufwärts gekrümmten“ Charakteristik abnimmt und dann mit der „abwärts gekrümmten“ Charakteristik abnimmt. Aus diesem Grund wird ein bevorzugtes Bremsgefühl für den Insassen inklusive des Fahrers verwirklicht und kann das Fahrzeug sanft angehalten werden.
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Figurenliste
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- 1 ist ein Gesamtkonfigurationsdiagramm zum Beschreiben eines Ausführungsbeispiels einer Bremssteuerungsvorrichtung SC eines Fahrzeugs.
- 2 ist ein funktionales Blockdiagramm zum Beschreiben einer Verarbeitung einer sanften Stoppsteuerung bzw. Anhaltesteuerung.
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BESCHREIBUNG DES AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
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< Ausführungsbeispiel der Bremssteuerungsvorrichtung des Fahrzeugs >
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Ein Ausführungsbeispiel einer Bremssteuerungsvorrichtung SC eines Fahrzeugs wird mit Bezug auf ein Gesamtkonfigurationsdiagramm von 1 beschrieben. Es sei angemerkt, dass in der folgenden Beschreibung, Bestandteile, Berechnungsprozesse, Signale, Charakteristiken und Werte, die durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind, wie etwa „WH“, die gleichen Funktionen aufweisen.
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Ein Fahrzeug umfasst ein Bremsoperationselement BP, einen Operationsbetragssensor BA, einen Raddrehzahlsensor VW, einen Verlangsamungssensor bzw. Verzögerungssensor GX, einen Bremssattel CP, einen Radzylinder CW, ein Rotationselement KT, ein Reibmaterial MS, eine Umkreisüberwachungseinrichtung SK, eine Navigationseinrichtung NV, und eine Bremssteuerungsvorrichtung SC.
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Das Bremsoperationselement (z. B. ein Bremspedal) BP ist ein Element, das durch den Fahrer betätigt wird, um das Fahrzeug zu verlangsamen. Wenn das Bremsoperationselement BP betätigt wird, wird ein Bremsdrehmoment Tq auf ein Rad WH angepasst und wird die Bremskraft in dem Rad WH erzeugt.
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Der Bremsoperationsbetragssensor BA ist bereitgestellt, um ein Operationsbetrag Ba eines Bremsoperationselements (Bremspedals) BP durch den Fahrer zu erfassen. Speziell werden als der Bremsoperationsbetragssensor BA zumindest einer eines Hauptzylinderfluiddrucksensors Pm, der einen Fluiddruck (Hauptzylinderfluiddruck) Pm in einem Hauptzylinder CM erfasst, ein Operationsversatzsensor SP, der einen Operationsversatz Sp des Bremsoperationselements BP erfasst, und ein Operationskraftsensor FP (nicht dargestellt), der eine Operationskraft Fp des Bremsoperationselements BP erfasst, eingesetzt.
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Das Rad WH umfasst den Raddrehzahlsensor VW, der eine Raddrehzahl Vw erfasst, die eine Drehzahl des Rades WH ist. Eine Fahrzeugkarosserie des Fahrzeugs ist mit dem Verlangsamungssensor bzw. Verzögerungssensor GX bereitgestellt, der eine Beschleunigung (Verlangsamung bzw. Verzögerung) Gx in einer Längsrichtung des Fahrzeugs erfasst.
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Jedes Rad WH des Fahrzeugs umfasst den Bremssattel CP, den Radzylinder CW, das Rotationselement KT, und das Reibmaterial MS. Speziell ist das Rotationselement (Bremsscheibe) KT an dem Rad WH fixiert, und ist der Bremssattel CP an dem Rad WH angeordnet. der Bremssattel CP ist mit dem Radzylinder CW bereitgestellt. Das Bremsdrehmoment Tq wird auf das Rad WH durch Anpassen des Fluiddrucks (Bremsfluiddrucks) Pw in dem Radzylinder CW aufgebracht. Als ein Ergebnis wird eine Bremskraft in dem Rad WH erzeugt.
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<< Fahrassistenzeinrichtung SJ >>
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In einer Fahrassistenzeinrichtung SJ werden eine angeforderte Verlangsamung Gr und ein angeforderter Anhalteweg bzw. Bremsweg Dr basierend auf dem Erfassungsergebnis der verschiedenen Sensoren berechnet. Die angeforderte Verlangsamung Gr ist ein Sollwert einer Verlangsamung zum sanften Verlangsamen des Fahrzeugs im Auftrag des Fahrers zu dem momentanen Zeitpunkt (der entsprechenden Berechnungsperiode). Zusätzlich ist der angeforderte Anhalteweg Dr ein Weg von dem Fahrzeug bis vor ein Zielobjekt, wenn das Fahrzeug bei der angeforderten Verlangsamung Gr zu dem momentanen Zeitpunkt (der entsprechenden Berechnungsperiode) verlangsamt wird. Zum Beispiel umfasst die Fahrassistenzeinrichtung SJ zumindest eine Umkreisüberwachungseinrichtung SK und die Navigationseinrichtung NV.
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(1) Umkreisüberwachungseinrichtung SK
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Das Fahrzeug ist mit der Umkreisüberwachungseinrichtung SK (ein Teil der Fahrassistenzeinrichtung SJ) bereitgestellt. Die Umkreisüberwachungseinrichtung SK führt eine automatische Bremssteuerung durch, sodass das Fahrzeug nicht mit einem Hindernis kollidiert. Weiterhin wird in der Umkreisüberwachungseinrichtung SK eine automatische Fahrsteuerung (= automatische Bremssteuerung + automatische Lenksteuerung) im Auftrag bzw.
Interesse des Fahrers des Fahrzeugs durchgeführt. Die Umkreisüberwachungseinrichtung SK umfasst einen Entfernungssensor DS und eine Umkreisüberwachungssteuerung ECJ (Teil einer Steuerungs-ECU). Der Entfernungssensor DS erfasst eine Entfernung (relative Entfernung) Ds zwischen dem Fahrzeug und einem Objekt (anderes Fahrzeug, festes Objekt, Fahrrad, Person, Tier, oder ähnliches), das um das Fahrzeug herum vorhanden ist. Zum Beispiel wird eine Kamera (Monokular, Facettenauge), ein Radar (Millimeterwelle, Laser), ein Ultraschallsensor oder ähnliches als der Entfernungssensor DS verwendet.
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Die erfasste relative Entfernung (z. B. eine Zwischenfahrzeugentfernung zu einem anderen Fahrzeug vor dem Fahrzeug) Ds wird in die
Umkreisüberwachungssteuerung ECJ eingegeben. In der Steuerung ECJ wird die erfasste Verlangsamung Gr basierend auf der relativen Entfernung Ds berechnet.
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Zusätzlich, wenn das Fahrzeug bis zu einem Anhaltepunkt verlangsamt wird (z. B. wenn ein anderes Fahrzeug, das voraus vorhanden ist, gestoppt ist bzw. angehalten hat), wird ein angeforderter Bremsweg Dr berechnet. Die angeforderte Verlangsamung Gr wird an eine Bremssteuerung ECB durch einen Kommunikationsbus BS übertragen.
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Wenn eine Kamera als der Entfernungssensor DS eingesetzt wird, werden ein Rotlicht, eine vorrübergehende Stopplinie bzw. Haltelinie, ein im Voraus gestopptes bzw. angehaltenes Fahrzeug und ähnliches durch die Kamera erfasst. Dann werden die angeforderte Verlangsamung Gr und der angeforderte Bremsweg Dr basierend auf dem erfassten Videosignal berechnet.
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(2) Navigationseinrichtung NV
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Das Fahrzeug umfasst die Navigationseinrichtung NV (Teil der Fahrassistenzeinrichtung SJ). Die Navigationseinrichtung NV umfasst eine Funktion des elektronischen Begreifens der momentanen Position des Fahrzeugs und des Durchführens einer Routenführung zu einem Ziel basierend auf der Fahrzeugposition. Die Navigationseinrichtung NV umfasst ein globales Positionierungssystem GP und eine Navigationssteuerung ECN.
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Das globale Positionierungssystem GP ist ein „globales Positionierungssystem (GPS)“ und ist ein Satellitenpositionierungssystem (ein System zum Messen einer momentanen Position auf der Erde), das Signale einer Vielzahl von GPS-Satelliten empfängt, um eine momentane Position Vp des Fahrzeugs zu erfassen. Das globale Positionierungssystem GP gibt die Fahrzeugposition Vp in die Navigationssteuerung ECN ein.
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Die Navigationssteuerung ECN ist eine elektronische Steuerungseinheit für eine Navigationseinrichtung. Die Navigationssteuerung ECN umfasst Kartendaten (Karteninformationen) MP, die detaillierte Straßeninformationen aufweisen. Speziell speichern die Karteninformationen MP Straßenformen (ein Kurvenradius inklusive einer geraden Linie, einer Steigung und einem Gefälle der Straße, und ähnliches). Zusätzlich speichern die Karteninformationen MP Informationen über ein Signal, eine vorübergehende Haltelinie, einen Bahnübergang, ein Schild, und ähnliches. Diese Elemente von Straßeninformationen werden auf die aktuellsten Informationen nach Bedarf durch eine Kommunikation mit einer Basisstation aktualisiert und Signalinformationen (Rotlicht), Bahnübergangsinformationen, Verkehrsstau (insbesondere die Fahrzeugposition am Ende einer Strecke bzw. die Position eines letzten Fahrzeugs) und ähnliches werden von der Basisstation übertragen.
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In der Navigationssteuerung ECN wird die Fahrzeugposition Vp mit zumindest einem der Karteninformationen MP und den Informationen von der Basisstation verknüpft, und ein Punkt (Stopppunkt bzw. Haltepunkt), an dem das Fahrzeug stoppen bzw. anhalten sollte, wird bestimmt. Dann werden in der Navigationssteuerung ECN die angeforderte Verlangsamung Gr und der angeforderte Anhalteweg Dr basierend auf dem Anhaltepunkt bestimmt.
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<< Bremssteuerungsvorrichtung SC >>
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Die Bremssteuerungsvorrichtung SC umfasst den Hauptzylinder
CM, eine Fluideinheit
HU und die Bremssteuerung
ECB (ein Teil der Steuerung
ECU). Die Fluideinheit
HU wird durch die Bremssteuerung
ECB gesteuert. Das Bremsdrehmoment
Tq wird durch die Fluideinheit
HU unabhängig und individuell angepasst. Der Hauptzylinder
CM, die Fluideinheit
HU und der Radzylinder
CW sind über einen Fluidpfad
HW verbunden. Ein Bremsfluid
BF wird von dem Hauptzylinder
CM und der Fluideinheit
HU zu dem Radzylinder
CW bewegt, wodurch das Bremsdrehmoment
Tq von jedem Rad
WH angepasst wird. Als die Fluideinheit
HU kann zum Beispiel eine Konfiguration, die in der
JP 2002 - 356 152 A beschrieben ist, und ähnliches eingesetzt werden.
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Zur Zeit eines normalen Bremsens durch den Fahrer wird die Fluideinheit HU nicht betätigt und wird das Bremsfluid BF von dem Hauptzylinder CM an den Radzylinder CW gepumpt, gemäß der Betätigung des Bremsoperationselements BP. Der gleiche Fluiddruck (Bremsfluiddruck) Pw wird auf alle Radzylinder CW aufgebracht.
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Die Fluideinheit HU (Stellglied) wird betätigt bzw. ist in Betrieb, wenn eine Antiblockiersteuerung, eine Traktionssteuerung, eine
Fahrzeugstabilisierungssteuerung, eine Automatikbremssteuerung, eine Anhalteinstandhaltungssteuerung bzw. Stopp-Start-Steuerung, und ähnliches durchgeführt werden. Der Bremsfluiddruck Pw wird unabhängig von der Betätigung des Bremsoperationselements BP und individuell für jedes Rad durch den Betrieb der Fluideinheit HU angepasst. Als ein Ergebnis kann das Bremsdrehmoment (als ein Ergebnis die Bremskraft) von jedem Rad WH unabhängig und individuell gesteuert werden. Die Fluideinheit HU umfasst eine elektrische Pumpe und eine Vielzahl von elektromagnetischen Ventilen. Die Fluideinheit HU (insbesondere der Elektromotor der elektrischen Pumpe und das elektromagnetische Ventil) werden durch die Bremssteuerung ECB gesteuert. Informationen (berechneter Wert, Sensorwert, und ähnliches) werden unter der Bremssteuerung ECB, der Umkreisüberwachungssteuerung ECJ und der Navigationssteuerung ECN über den Kommunikationsbus BS geteilt. Die angeforderte Verlangsamung Gr und der angeforderte Anhalteweg Dr, die durch die Umkreisüberwachungssteuerung ECJ und/oder die Navigationssteuerung ECN berechnet werden, werden über den Kommunikationsbus BS in die Bremssteuerung ECB eingegeben. In der Bremssteuerung ECB wird eine Stoppsteuerung bzw. Anhaltsteuerung zum automatischen Stoppen bzw. Anhalten des Fahrzeugs basierend auf der angeforderten Verlangsamung Gr und dem angeforderten Anhalteweg Dr durchgeführt.
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Es sei angemerkt, dass, da Signale (erfasster Wert, berechneter Wert) über den Kommunikationsbus BS geteilt werden, verschiedene Berechnungen durch irgendeine Steuerung verarbeitet werden können. Die Steuerungen ECB, ECJ und ECN, die mit dem Netzwerk über den Kommunikationsbus BS verbunden sind, werden gemeinsam als „ECU (elektronische Steuerungseinheit, „electronic control unit“) bezeichnet. Das heißt, die Steuerung ECU umfasst die Bremssteuerung ECB, die Umkreisüberwachungssteuerung ECJ und die Navigationssteuerung ECN. Diese Steuerungen könnten in eine Steuerung ECU integriert sein.
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In der vorstehend beschriebenen Bremssteuerungsvorrichtung SC wurde eine hydraulische Art unter Verwendung einer Arbeitsflüssigkeit (Bremsflüssigkeit) veranschaulicht. Alternativ kann eine elektrische Bremssteuerungsvorrichtung SC eingesetzt werden, die kein Bremsfluid verwendet. In der Vorrichtung wird eine Rotation eines Elektromotors durch einen Schraubenmechanismus oder ähnliches in eine lineare Leistung umgewandelt und ein Reibelement wird gegen ein Rotationselement
KT gedrückt. In dieser Konfiguration wird die Drückkraft des Reibelements gegen das Rotationselement
KT unter Verwendung des Elektromotors als Leistungsquelle anstatt des Bremsfluiddrucks
Pw erzeugt. Das heißt, das Bremsdrehmoment
Tq wird durch den Elektromotor aufgebracht und die Bremskraft wird in dem Rad
WH erzeugt (siehe zum Beispiel
JP 2008-184 023 A ).
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< Berechnungsverarbeitung der sanften Anhaltesteuerung >
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Eine Verarbeitung der sanften Anhaltesteuerung wird mit Bezug auf ein funktionales Blockdiagramm von 2 beschrieben. Eine „sanfte Anhaltesteuerung“ ist eine automatische Bremssteuerung, die dem Insassen des Fahrzeugs unter Berücksichtigung eines Rucks (Änderungsrate einer Verlangsamung) des Fahrzeugs ein sanftes Bremsgefühl vermitteln kann. Zum Beispiel ist ein Algorithmus der sanften Anhaltesteuerung in der Bremssteuerung ECB programmiert.
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Die sanfte Anhaltesteuerung umfasst eine Empfangseinheit JS, eine Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeitsberechnungseinheit VX, eine Verlangsamungsbeschaffungseinheit bzw. Verlangsamungserhaltungseinheit GA, eine Speichereinheit ST, eine Einstelleinheit ST, eine Wegberechnungseinheit DT und eine Anpassungseinheit TQ.
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Die angeforderte Verlangsamung Gr und der angeforderte Anhalteweg Dr, die durch die Fahrassistenzeinrichtung SJ berechnet werden, werden an den Kommunikationsbus BS übertragen. Die Empfangseinheit JS empfängt die angeforderte Verlangsamung Dr und den angeforderten Anhalteweg Dr für jede Berechnungsperiode. Zum Beispiel wird die angeforderte Verlangsamung Gr als ein konstanter Wert von „0,3 G“ oder weniger entsprechend eines normalen Bremsens des Fahrers bestimmt. Zusätzlich wird der angeforderte Anhalteweg Dr als ein Weg bzw. eine Entfernung bestimmt, bei dem bzw. der das Fahrzeug angehalten werden kann, mit einem Spielraum zu einem Zielpunkt (hinterer Endabschnitt eines anderen Fahrzeugs vor dem Fahrzeug, Haltelinie, Bahnlinie, Hindernis oder ähnliches), wenn das Fahrzeug bei der angeforderten Verlangsamung Gr verlangsamt wird.
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Die Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeitsberechnungseinheit VX berechnet eine Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit Vx für jede Berechnungsperiode basierend auf der Raddrehzahl Vw. Während eines Nichtbremsens inklusive eines Beschleunigens des Fahrzeugs, wird die Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit Vx zum Beispiel basierend auf der langsamsten (langsamste Drehzahl) der vier Raddrehzahlen Vw berechnet. Zur Zeit des Bremsens wird die Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit Vx basierend auf der schnellsten (schnellsten Raddrehzahl) der vier Raddrehzahlen Vw berechnet. Weiterhin kann bei der Berechnung der Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit Vx eine Begrenzung in dem zeitlichen Änderungsbetrag bereitgestellt sein. Das heißt, ein Obergrenzwert aup des Erhöhungsgradienten der Karosseriegeschwindigkeit Vx und ein Untergrenzwert adn des Verringerungsgradienten werden eingestellt und die Änderung in der Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit Vx wird durch den Obergrenzwert aup und den Untergrenzwert adn begrenzt.
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Die Verlangsamungsbeschaffungseinheit GA beschafft die Verlangsamung Gx, die durch den Verlangsamungssensor GX erfasst wird, als einen tatsächlichen Wert Ga der Verlangsamung. Die Verlangsamung Ga ist die tatsächlich erzeugte Verlangsamung (negative Beschleunigung) in die Längsrichtung (Fahrtrichtung) des Fahrzeugs. Zusätzlich kann die Verlangsamung Ga (tatsächlicher Wert) basierend auf der Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit Vx bestimmt werden. Speziell wird die Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit Vx zeitlich differenziert, um die tatsächliche Verlangsamung Ga zu berechnen. Weiterhin, um die Robustheit zu verbessern, kann die tatsächliche Fahrzeugverlangsamung Ga basierend auf dem Differenzwert (berechneter Wert) der Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit Vx und der tatsächlichen Verlangsamung Gx (erfasster Wert) berechnet werden. Es sei angemerkt, dass die Verlangsamung Ga ebenso für jede Berechnungsperiode berechnet wird.
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Die Speichereinheit ST speichert ein Standardverlangsamungsprofil Pgu in der Beziehung zwischen einer Zeit T und einer Standardverlangsamung Gu. Ein „Profil“ stellt die Änderung in einer Zustandsvariablen in einer zeitlichen Abfolge dar. Das Standardverlangsamungsprofil Pgu ist eine voreingestellte zeitliche Charakteristik bzw. Zeitreihencharakteristik einer Verlangsamung, die dem Insassen ein Gefühl an Sicherheit vermittelt und als ein Standard für ein sanftes Anhalten des Fahrzeugs unter Berücksichtigung eines Rucks (einer Änderungsrate) der Fahrzeugkarosserieverlangsamung dient. In dem Standardverlangsamungsprofil Pgu wird die Berechnungsperiode, auf die das Standardverlangsamungsprofil Pgu angewendet wird, auf „0 (Referenzzeit“) eingestellt, und die Standardverlangsamung Gu nimmt von einer vorbestimmten Standardverlangsamung Gu mit einer „Aufwärtskrümmung“ mit einem Ablauf einer Zeit T ab. Dann, wenn die Zeit T einen Zeitpunkt th erreicht, nimmt die Standardverlangsamung Gu mit einer „abwärts gekrümmten“ Charakteristik ab und zu einem Zeitpunkt (Endpunkt) tu wird die Standardverlangsamung Gu auf „0“ eingestellt. Dementsprechend weist das Standardverlangsamungsprofil Pgu einen Wendepunkt Ph auf, der von einer „Aufwärtskrümmung“ zu einer „Abwärtskrümmung“ wechselt. Der „Wendepunkt“ ist ein Punkt, an dem sich das Vorzeichen (plus oder minus) der Krümmung ändert und ist ein Punkt, an dem die zweite Ableitung gleich „0“ ist. Die Werte gu, th und tu sind hier vorbestimmte Werte (Konstante), die im Voraus eingestellt sind.
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Die „aufwärts gekrümmte“ Charakteristik ist solch eine Charakteristik, dass ein Liniensegment, das zwei Punkte auf der Kurve verbindet, immer auf der unteren Seite der Kurve ist (z. B. eine Funktion). Andererseits ist die „aufwärts gekrümmte“ Charakteristik solch eine Charakteristik, dass ein Liniensegment, das zwei Punkte auf einer Kurve verbindet, immer auf der Oberseite der Kurve ist (z. B. eine Funktion). Da das Standardverlangsamungsprofil Pgu derart eingestellt ist, dass es von der „aufwärts gekrümmten“ Charakteristik zu der „abwärts gekrümmten“ Charakteristik in der zeitlichen Charakteristik übergeht, kann das Fahrzeug sehr sanft verlangsamt werden. Das Standardverlangsamungsprofil Pgu kann als eine Sammlung von Datenpunkten mit Bezug auf eine Zeit T definiert werden. Zusätzlich kann das Standardverlangsamungsprofil Pgu als eine Funktion mit Bezug auf die Zeit T eingestellt sein. Die Zeitreihencharakteristik Pgu gibt dem Insassen des Fahrzeugs eine sinnliche Beruhigung bzw. ein sensorisches Gefühl an Sicherheit.
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Die Speichereinheit ST speichert ein Standardgeschwindigkeitsprofil Pvu, das in der Beziehung zwischen der Zeit T und einer Standardgeschwindigkeit Vu definiert ist. Das Standardgeschwindigkeitsprofil Pvu ist eine Zeitreihencharakteristik der Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit, die im Voraus eingestellt ist, sodass sie dem Standardverlangsamungsprofil Pgu entspricht. Wenn eine Zeit T die Referenzzeit ist (T = 0), ist das Standardgeschwindigkeitsprofil Pvu eine vorbestimmte Geschwindigkeit vu (ebenso als „vorbestimmte Standardgeschwindigkeit“ bezeichnet), und verlangsamt sich sanft mit der „abwärts gekrümmten“ Charakteristik gemäß dem Ablauf der Zeit T und wird zu einem Zeitpunkt tu auf „0“ eingestellt. Der Zeitpunkt tu (entsprechend einer Berechnungsperiode) wird ein „Standardendpunkt“ genannt (ebenso als „Standardendberechnungsperiode“ bezeichnet). Das heißt, in dem Standardverlangsamungsprofil Pgu und dem Standardgeschwindigkeitsprofil Pvu werden die Standardverlangsamung Gu und die Standardfahrzeugkarosseriegeschwindigkeit Vu zur gleichen Zeit (dem Standardendpunkt tu) auf „0“ eingestellt. Ähnlich zu dem Standardverlangsamungsprofil Pgu ist das Standardgeschwindigkeitsprofil Pvu als ein Satz von Datenpunkten oder eine Funktion mit Bezug auf die Zeit T eingestellt.
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Es gibt eine vorbestimmte Beziehung (d. h. eine Beziehung zwischen der Geschwindigkeit und der Beschleunigung) zwischen dem Standardverlangsamungsprofil Pgu und dem Standardgeschwindigkeitsprofil Pvu. Eine Charakteristik, die durch eine Zeitdifferenzierung des Standardgeschwindigkeitsprofil Pvu von „T = 0“ erhalten wird, stimmt mit dem Standardverlangsamungsprofil Pgu überein. Zusätzlich stimmt ein Wert, der durch zeitliches Integrieren des Standardverlangsamungsprofil Pgu von „T = 0“ bis „T = tu“ erhalten wird, mit der vorbestimmten Standardgeschwindigkeit vu überein. Das heißt, der Bereich eines Abschnitts, der durch die vertikale Achse (Beschleunigungsachse), die horizontale Achse (zeitliche Achse) und das Standardverlangsamungsprofil Pgu umgeben ist, ist die vorbestimmte Standardgeschwindigkeit vu.
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Die Einstelleinheit ST berechnet ein Sollverlangsamungsprofil Pgt und ein Sollgeschwindigkeitsprofil Pvt basierend auf der Verlangsamung Ga, der Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit Vx, dem Standardverlangsamungsprofil Pgu und dem Standardgeschwindigkeitsprofil Pvu. Das Sollverlangsamungsprofil Pgt und das Sollgeschwindigkeitsprofil Pvt sind zeitliche Charakteristiken bzw. Zeitreihencharakteristiken (Sollprofile) zur Vorablesung und Schätzung einer zukünftigen Zustandsgröße basierend auf einer tatsächlichen bzw. aktuellen Zustandsgröße (Ga, Vx und ähnliches) in der momentanen Berechnungsperiode (dem momentanen Zeitpunkt) to. Die Einstelleinheit ST stellt die tatsächliche Verlangsamung Ga in der momentanen Berechnungsperiode (dem momentanen Zeitpunkt) als eine Referenzverlangsamung go ein. Zusätzlich wird die Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit Vx in der momentanen Berechnungsperiode als eine Referenzfahrzeugkarosseriegeschwindigkeit vo eingestellt. Dann werden das Sollverlangsamungsprofil Pgt und das Sollgeschwindigkeitsprofil Pvt durch Anpassen des Standardverlangsamungsprofils Pgu und des Standardgeschwindigkeitsprofils Pvu eingestellt, um die Beziehung zwischen der Referenzverlangsamung go und der Referenzfahrzeugkarosseriegeschwindigkeit vo zu erfüllen.
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In den Verlangsamungsprofilen Pgu und Pgt sind die „aufwärts gekrümmte“ Charakteristik und die „abwärts gekrümmte“ Charakteristik an einem Wendepunkt (z. B. einem Punkt Ph) verbunden. Anstelle solcher Charakteristiken könnten die Verlangsamungsprofile Pgu und Pgt als Charakteristiken bestimmt werden, bei denen ein Wendepunkt einer „aufwärts gekrümmten“ Charakteristik und ein Wendepunkt einer „abwärts gekrümmten“ Charakteristik durch eine gerade Linie verbunden werden (d. h. eine Charakteristik, bei der zwei Wendepunkte durch eine gerade Linie verbunden sind).
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<< Einstellung des Sollverlangsamungsprofiles Pgt >>
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Das Standardverlangsamungsprofil Pgu wird durch das folgende Verfahren angepasst (deformiert), um das Sollverlangsamungsprofil Pgt einzustellen.
- (1) Der Referenzzeitpunkt „0“ des Standardverlangsamungsprofils Pgu wird auf die momentane Berechnungsperiode (dem momentanen Zeitpunkt) to in dem Sollverlangsamungsprofil Pgt eingestellt.
- (2) Der Schnittpunkt (Schnittpunkt der vertikalen Achse) gu des Standardverlangsamungsprofils Pgu wird auf die Referenzverlangsamung (tatsächliche Verlangsamung zum momentanen Zeitpunkt) go eingestellt und wird als der Achsenschnittpunkt des Sollverlangsamungsprofils Pgt verwendet. Das heißt, das Standardverlangsamungsprofil Pgu wird in Richtung der vertikalen Achse (Verlangsamung) angepasst (vergrößert oder reduziert), sodass die vorbestimmte Standardverlangsamung gu mit der Referenzverlangsamung go übereinstimmt und das Sollverlangsamungsprofil Pgt ist bestimmt.
- (3) In dem Sollverlangsamungsprofil Pgt, das in der Verarbeitung (2) angepasst ist, wird ein Endpunkt ts angepasst, sodass der zeitliche Integralwert des Sollverlangsamungsprofils Pgt mit der Referenzfahrzeugkarosseriegeschwindigkeit (der tatsächlichen Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit zum momentanen Zeitpunkt) vo übereinstimmt, und das finale Sollverlangsamungsprofil Pgt ist bestimmt. Der Zeitpunkt ts, an dem „Gt = 0“ gilt, wird hier ebenso als eine „Endberechnungsperiode“ bezeichnet. Das heißt, das Sollverlangsamungsprofil Pgt wird eingestellt, sodass der Bereich eines Abschnitts, der durch die horizontale Achse (Zeit T = to bis ts), die vertikale Achse (Gt = 0 bis go) und die Sollcharakteristik Pgt umgeben ist, die Referenzfahrzeugkarosseriegeschwindigkeit vo wird.
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Das Sollverlangsamungsprofil Pgt wird sowohl bezüglich der Sollverlangsamung Gt (vertikale Achse) als auch der Zeit T (horizontale Achse) basierend auf dem Standardverlangsamungsprofil Pgu angepasst (korrigiert) und eingestellt. Aus diesem Grund ist die Beziehung zwischen der Referenzzustandsgröße go (Verlangsamung) und vo (Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit) zu dem momentanen Zeitpunkt to erfüllt und wird die Sollverlangsamung Gt als eine Zeitreihencharakteristik eingestellt, die so verringert wird, dass sie von der Referenzverzögerung go in eine „Kurve nach oben“ übergeht, den Wendepunkt durchläuft, in eine „Kurve nach unten“ übergeht und an dem Endpunkt (Endberechnungsperiode) ts „0“ erreicht.
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<< Einstellung des Sollgeschwindigkeitsprofils Pvt >>
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Das Standardgeschwindigkeitsprofil Pvu wird durch das folgende Verfahren angepasst (deformiert), um das Sollgeschwindigkeitsprofil Pvt einzustellen.
- (1) Der Referenzzeitpunkt „0“ des Sollgeschwindigkeitsprofils Pvt wird auf die momentane Berechnungsperiode (dem momentanen Zeitpunkt) to in dem Sollgeschwindigkeitsprofil Pvt eingestellt.
- (2) Der Achsenschnittpunkt (Schnittpunkt mit der vertikalen Achse) vu des Standardgeschwindigkeitsprofils Pvu wird an die Referenzfahrzeugkarosseriegeschwindigkeit (tatsächliche Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit zum momentanen Zeitpunkt) vo angepasst und als der Achsenschnittpunkt des Sollgeschwindigkeitsprofils Pvt verwendet. Das heißt, das Standardgeschwindigkeitsprofil Pvu wird in die Richtung der vertikalen Achse (Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit) angepasst (vergrößert oder reduziert), sodass die vorbestimmte Standardgeschwindigkeit vu mit der Referenzfahrzeugkarosseriegeschwindigkeit vo übereinstimmt und das Sollverlangsamungsprofil Pvt ist bestimmt. Weiterhin wird das Standardgeschwindigkeitsprofil Pvu in die Richtung der horizontalen Achse (Zeitachse) angepasst (korrigiert), sodass der Endpunkt (Standardendberechnungsperiode) tu des Standardgeschwindigkeitsprofils Pvu mit dem Endpunkt (Endberechnungsperiode) ts in dem Sollgeschwindigkeitsprofil Pvt übereinstimmt und das finale Sollgeschwindigkeitsprofil Pvt ist eingestellt.
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Die Wegberechnungseinheit DT berechnet (schätzt) einen geschätzten Anhalteweg Dt basierend auf dem Sollgeschwindigkeitsprofil Pvt. Der geschätzte Anhalteweg Dt ist ein geschätzter Wert des Anhaltewegs (ebenso als „geschätzter Anhalteweg Dt“ bezeichnet), wenn das Fahrzeug von der Referenzverlangsamung gu zu dem momentanen Zeitpunkt to gemäß dem Sollverlangsamungsprofil Pgt verlangsamt wird und zum Stopp bzw. Halten kommt. Mit anderen Worten ist der geschätzte Anhalteweg Dt ein Weg, der für das Fahrzeug, das mit der Referenzfahrzeugkarosseriegeschwindigkeit vo fährt, erforderlich ist, um gemäß dem Sollgeschwindigkeitsprofil Pvt zu stoppen bzw. anzuhalten (d. h., wenn „Vx = 0“ gilt). Speziell wird der geschätzte Anhalteweg Dt durch zeitliches Integrieren des Sollgeschwindigkeitsprofils Pvt von dem momentanen Zeitpunkt to zu dem Endpunkt ts bestimmt, das heißt, der Bereich eines Abschnitts, der durch die Zeitachse (T = to bis ts), welche die horizontale Achse ist, die Geschwindigkeitsachse (Vt = 0 bis vo), welche die vertikale Achse ist, und die Sollcharakteristik Pvt umgeben ist, wird als der geschätzte Anhalteweg Dt berechnet.
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Die Anpassungseinheit TQ berechnet einen Sollwert des Bremsdrehmoments Tq basierend auf dem angeforderten Anhalteweg Dr, dem geschätzten Anhalteweg Dt, der angeforderten Verlangsamung Gr und der Sollverlangsamung Gt. Die Anpassungseinheit TQ umfasst eine Bestimmungseinheit HN und eine Auswahleinheit SN.
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Die Bestimmungseinheit HN vergleicht den angeforderten Anhalteweg Dr, der durch die Empfangseinheit JS empfangen wird, mit dem geschätzten Anhalteweg Dt, der durch die Wegberechnungseinheit DT berechnet wird, und gibt ein Bestimmungsergebnis Hn aus. Das Bestimmungsergebnis Hn ist ein Ergebnis des Bestimmens der Größenbeziehung zwischen dem angeforderten Anhalteweg Dr und dem geschätzten Anhalteweg Dt und wird als ein Bestimmungsmarker (Wert von „0“ oder „1“) ausgegeben. Wenn der erforderliche Anhalteweg Dr kürzer (kleiner) als der geschätzte Anhalteweg Dt ist (d. h., „Dt > Dr“), wird der Bestimmungsmarker Hn auf „0“ eingestellt. Wenn jedoch eine Bedingung, dass der geschätzte Anhalteweg Dt gleich oder kleiner als der angeforderte Anhalteweg Dr ist (d. h., „Dt ≤ Dr“), erfüllt ist, wird der Bestimmungsmarker Hn von „0“ auf „1“ umgeschaltet.
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Die Auswahleinheit SN wählt basierend auf dem Bestimmungsmarker Hn irgendeine der angeforderten Verlangsamung Gr, die durch die Empfangseinheit JS empfangen wird, und der Sollverlangsamung Gt, die basierend auf dem Sollverlangsamungsprofil Pgt durch die Einstelleinheit ST berechnet wird, aus. Während einer Serie eines automatischen Bremsens, wenn eine Bedingung, dass „der geschätzte Anhalteweg Dt gleich oder kleiner als der angeforderte Anhalteweg Dr“ ist, kontinuierlich verneint wird, und „Hn = 0“ andauert, wird das Bremsdrehmoment Tq (Sollwert) basierend auf der angeforderten Verlangsamung Gr bestimmt. Speziell wird die angeforderte Verlangsamung Gr mit einem vorbestimmten Koeffizienten basierend auf der Fahrzeugmasse und den Spezifikationen (effektiver Radius des Rotationselements KT, Reibungskoeffizient des Reibelements MS, Druckaufnahmebereich des Radzylinders CW und ähnliches) der Bremseinrichtung multipliziert und wird die angeforderte Verlangsamung Gr in das Bremsdrehmoment Tq umgewandelt. „Während einer Serie eines automatischen Bremsens“ bedeutet hier eine Periode von dem Zeitpunkt, wenn das automatische Bremsen gestartet wird, zu dem Zeitpunkt, bis das Fahrzeug gestoppt ist bzw. angehalten hat.
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Andererseits wird während der Serie eines automatischen Bremsens, von einer Berechnungsperiode (einem Zeitpunkt), in der die Bedingung, dass „der geschätzte Anhalteweg Dt gleich oder kleiner als der angeforderte Anhalteweg Dr ist“, zum ersten Mal erfüllt ist, die Sollverlangsamung Gt anstelle der angeforderten Verlangsamung Dr eingesetzt. Dann wird ein Sollwert des Bremsdrehmoments Tq basierend auf der Sollverlangsamung Gt berechnet. Speziell wird die Sollverlangsamung Gt mit einem vorbestimmten Koeffizienten multipliziert, um den Sollwert des Bremsmoments Tq zu bestimmen. Nach der Berechnungsperiode, in der der Bestimmungsmarker Hn von „0 (was angibt, dass „Dt > Dr gilt)“ auf „1 (was angibt, dass „Dt ≤ Dr“ gilt)” umgeschaltet wird, wird das Bremsdrehmoment Tq (Sollwert) gemäß dem Sollverlangsamungsprofil Pgt berechnet.
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Die Fluideinheit HU steuert das tatsächliche Bremsdrehmoment Tq basierend auf dem Sollwert des Bremsdrehmoments Tq, sodass das tatsächliche Bremsdrehmoment Tq mit dem Sollwert übereinstimmt. Wenn zum Beispiel das Bremsdrehmoment Tq durch den Fluiddruck (Bremsfluiddruck) Pw des Radzylinders CW gesteuert wird, wird ein Sollwert Pt des Bremsfluiddrucks gemäß dem Sollwert des Bremsdrehmoments Tq berechnet. Dann wird eine Fluiddruckregelung basierend auf dem Fluiddrucksollwert Pt und dem Bremsfluiddruck Pw (tatsächlicher Wert), der durch den Fluiddrucksensor erfasst wird, oder dem geschätzten Wert gemäß dem Ansteuerzustand eines elektromagnetischen Ventils oder ähnlichem durchgeführt. Zusätzlich kann bei der Verlangsamung des Fahrzeugs eine Verlangsamungsregelung basierend auf den Sollwerten Gr und Gt und dem tatsächlichen Wert Ga durchgeführt werden. Weiterhin kann die Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeitsregelung bezüglich der Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeiten Vt (Sollwert) und Vx (tatsächlicher Wert) durchgeführt werden.
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Wie vorstehend beschrieben, wird in der Bremssteuerungsvorrichtung SC, während die Bedingung, dass „der geschätzte Anhalteweg Dt gleich oder kleiner als der angeforderte Anhalteweg Dr ist“ während einer automatischen Bremssteuerung von dem Start der Verlangsamung bis zu dem Fahrzeugstopp bzw. Fahrzeughalt kontinuierlich verneint wird, das Bremsdrehmoment Tq basierend auf der angeforderten Verlangsamung Gr berechnet. Das heißt, in dem Zustand von „Dt > Dr“ wird das Sollverlangsamungsprofil Pgt nicht angewendet, sodass sich der Anhalteweg nicht erhöht. Sobald die Bedingung, dass „der geschätzte Anhalteweg Dt gleich oder kleiner als der angeforderte Anhalteweg Dr ist“ während der automatischen Bremssteuerung erfüllt ist, wird jedoch das Sollverlangsamungsprofil Pgt nach der Berechnungsperiode angewendet und wird das Bremsdrehmoment Tq basierend auf der Sollverlangsamung Gt bestimmt. Die Sollverlangsamung Gt der sanften Anhaltesteuerung wird basierend auf einem Profil (Zeitreihencharakteristik) Pgt bestimmt, bei dem die Sollverlangsamung Gt mit einer „aufwärts gekrümmten“ Charakteristik abnimmt, einen Wendepunkt (oder eine gerade Linie, die zwei Wendepunkte verbindet) durchläuft, und mit einer „abwärts gekrümmten“ Charakteristik mit dem Ablauf der Zeit T abnimmt. Bei der sanften Anhaltesteuerung wird die Sollverlangsamung Gt das erste Mal angewendet, wenn „Dt ≤ Dr“ erfüllt ist, und deshalb wird eine Erhöhung des Anhaltewegs vermieden. Weiterhin, da die Sollverlangsamung Dt basierend auf dem Sollverlangsamungsprofil Pgt unter Berücksichtigung der Rate einer Änderung der Verlangsamung (Ruck) bestimmt wird, kann ein bevorzugtes Bremsgefühl für den Insassen verwirklicht werden und kann das Fahrzeug sanft verlangsamt und angehalten werden.
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Es sei angemerkt, dass die sanfte Anhaltesteuerung basierend auf dem Sollverlangsamungsprofil Pgt zum Anhalten des Fahrzeugs auf eine bevorzugte Weise dient. Dementsprechend, wenn die Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit Vx gleich oder höher als die vorbestimmte Geschwindigkeit vx ist, wird das Sollverlangsamungsprofil Pgt nicht eingestellt und wird in der automatischen Bremssteuerung das Bremsdrehmoment Tq immer basierend auf der angeforderten Verlangsamung Gr berechnet. Das heißt, wenn „Vx ≥ vx“ gilt, wird die Ausführung der sanften Anhaltesteuerung basierend auf dem Sollverlangsamungsprofil Pgt verhindert. Mit anderen Worten wird eine Ausführung der sanften Anhaltesteuerung basierend auf dem Sollverlangsamungsprofil Pgt nur erlaubt, wenn die Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit Vx kleiner als die vorbestimmte Geschwindigkeit vx ist. Die vorbestimmte Geschwindigkeit vx (ebenso als „vorbestimmte erlaubte Geschwindigkeit“ bezeichnet) ist hier ein vorbestimmter Wert (Konstante), die im Voraus eingestellt ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2018203015 A [0005]
- JP 2002356152 A [0024]
- JP 2008184023 A [0028]
