DE19750913A1

DE19750913A1 - Automatisches Bremsregelsystem für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE19750913A1
Application number: DE19750913A
Authority: DE
Inventors: Masami Aga
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1996-11-18
Filing date: 1997-11-17
Publication date: 1998-05-28
Anticipated expiration: 2017-11-18
Also published as: US6017102A; JP3927265B2; DE19750913C2; JPH10147222A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein automatisches Bremsregelsy stem für ein Kraftfahrzeug, mit dem bei Erfassung eines Hinder nisses vor dem Fahrzeug ein automatisches Bremsen in Überein stimmung mit den Umständen in diesem Fall aufgebracht wird.

Zur Verhinderung des Kollisionsunfalls eines Kraftfahrzeuges oder eines Auffahrkollisionsunfalles ist eine Technologie vorge schlagen worden, bei der ein Hindernis vor dem Fahrzeug erfaßt wird und bei dem irgendeine Warnung an den Fahrer des Fahrzeuges ausgegeben wird oder bei dem das Fahrzeug automatisch gebremst wird, wenn sich das Fahrzeug und das Hindernis bis zu einem Ab stand (einem Schwellwert) genähert haben, bei dem eine weitere Annäherung ohne irgendein Ausweichmanöver als gefährlich ent schieden wird oder eingestuft wird.

Beispielhaft offenbart die JP 06-298022 (1994) ein System, bei dem ein automatisches Bremsen auf der Grundlage des Abstands des betroffenen Fahrzeuges von einem davor liegenden Objekt (einem vorausfahrenden Fahrzeug), der durch ein Radar herausgefunden wird, (d. h. auf der Grundlage des Abstands zwischen zwei Fahr zeugen), ferner auf der Grundlage der relativen Geschwindigkeit zwischen den Fahrzeugen und der Geschwindigkeit des betroffenen Fahrzeugs ausgeführt wird. Genauer gesagt werden bei diesem Sy stem ein erster Schwellwert, bei dem die Auffahrkollision des betroffenen Fahrzeugs auf das voraus fahrende Fahrzeug durch Bremsen verhindert werden kann, und ein zweiter Schwellwert, bei dem die Auffahrkollision gegen das voraus fahrende Fahrzeug durch einen Lenkvorgang verhindert werden kann, auf der Grundlage der Geschwindigkeit des betroffenen Fahrzeuges, dem Abstand zwischen den Fahrzeugen und der Relativgeschwindigkeit zwischen diesen berechnet. Selbst wenn der erfaßte Abstand zwischen den Fahrzeu gen kleiner als der erste Schwellwert ist, wird hier das Bremsen nicht ausgeführt, solange der Abstand größer als der zweite Schwellwert ist. Wenn er kleiner als oder gleich wie sowohl der erste und der zweite Schwellwert geworden ist, wird das Bremsen erstmalig ausgeführt. Somit wird ein Verhindern einer Auffahr kollision erzielt, wie es durch den Fahrer gewünscht ist.

Automatische Bremsregelsysteme des Stands der Technik, die das vorstehend genannte System umfassen, sind jedoch problematisch, wie nachstehend erläutert wird. Selbst wenn das Fahrzeug durch das automatische Bremsen gestoppt worden ist, setzt das automa tische Bremsen seine Arbeit fort. Im Falle einer übermäßigen Bremskraft ist es entsprechend schwierig, sich vorwärts zu bewe gen (oder manchmal ist eine Bewegung unmöglich), obwohl ein Nie derdrückvorgang des Gaspedals durch den Fahrer durchgeführt wird.

Als Verfahren zur Beseitigung des Problems wird in Betracht ge zogen, daß das automatische Bremsen freigegeben wird, nachdem es für eine vorbestimmte Zeitspanne gearbeitet hat. Das automati sche Bremsen wird jedoch unbeachtlich der Absicht des Fahrers ausgeführt. Entsprechend hat das Verfahren den Nachteil, daß, selbst wenn der Fahrer dazu neigt, das Fahrzeug wieder zu star ten, bevor das automatische Bremsen freigegeben worden ist, er oder sie darin fehlschlägt, weil das automatische Bremsen noch arbeitet.

Eine andere, zu berücksichtigende Gegenmaßnahme ist ein Verfah ren, das das automatische Bremsen freigibt, wenn erfaßt worden ist, daß der Fahrer auf das Gaspedal gestiegen ist. Selbst in einem Fall, bei dem der Fahrer fehlerhaft auf das Gaspedal ge drückt hat, wenn das Fahrzeug auf der Grundlage des automati schen Bremsens verzögert wird, wird der Vorgang des Niederdrüc kens des Gaspedals als Bremsfreigabebedingung erfaßt. Entspre chend hat dieses Verfahren den Nachteil, der darin besteht, daß das automatische Bremsen freigegeben wird, obwohl es ursprüng lich erforderlich war.

Die Erfindung wurde angesichts der vorstehend genannten Probleme des Stands der Technik gemacht und hat als Aufgabe, ein automa tisches Bremsregelsystem für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, bei dem, nachdem das Fahrzeug durch ein automatisches Bremsen ge stoppt worden ist, das automatische Bremsen geeignet frei gege ben werden kann, wie es durch den Fahrer des Fahrzeugs gewünscht ist.

Die vorliegende Erfindung hat diese Aufgabe durch ein automati sches Bremsregelsystem für ein Kraftfahrzeug gelöst, deren In halt in Fig. 1 dargestellt ist. Das Regelsystem ist so aufge baut, daß es eine Hinderniserfassungseinrichtung zum Erfassen eines Hindernisses vor dem Fahrzeug hat, um das Fahrzeug automa tisch zu bremsen, wenn das Hindernis unter einer vorbestimmten Bedingung erfaßt worden ist. Eine Stoppentscheidungseinrichtung, die in dem Regelsystem vorhanden ist, entscheidet, daß das Fahr zeug im wesentlichen gestoppt worden ist, nachdem das automati sche Bremsen in Betrieb war. Nachfolgend bestimmt die Brems kraftbestimmungseinrichtung eine Bremskraft, um das Fahrzeug ge stoppt zu halten. Des weiteren wird das Fahrzeug durch eine Bremskraftregeleinrichtung einer Bremsregelung unterworfen, wo bei die Bremskraft durch die Bremskraftbestimmungseinrichtung bestimmt ist, wenn das Stoppen des Fahrzeugs durch die Stoppent scheidungseinrichtung entschieden worden ist. Andererseits ent scheidet eine Fahrentscheidungseinrichtung, daß das Fahrzeug seine Fahrt wieder aufgenommen hat und eine Fahrzeuggeschwindig keit eines vorbestimmten Werts erreicht hat. Dann gibt eine Freigabeeinrichtung die Bremskraft frei, wenn die Wiederaufnahme der Fahrt des Fahrzeugs durch die Fahrentscheidungseinrichtung entschieden worden ist.

Erfindungsgemäß wird, nachdem das Kraftfahrzeug durch das auto matische Bremsen gestoppt worden ist, die Bremskraft zum Halten des gestoppten Zustands des Fahrzeugs so eingerichtet, daß sie kleiner als eine Bremskraft ist, um die Kollision des Fahrzeugs gegen das Hindernis zu vermeiden, beispielsweise wird sie als die minimale Bremskraft eingerichtet, um den gestoppten Zustand des Fahrzeugs zu halten. Entsprechend wird in einem Fall, bei dem der Fahrer dazu neigt, das Fahrzeug wieder zu starten, das Bremsen schnell freigegeben, um den Start ruckfrei zu gestalten. Somit ist es möglich, die Fahrt des Fahrzeugs zu verwirklichen, die der Absicht des Fahrers nachkommt.

Unter einem vorzuziehenden Ausführungsgesichtspunkt weist das automatische Bremsregelsystem des weiteren eine Neigungszustand serfassungseinrichtung auf. Diese Einrichtung erfaßt den Nei gungszustand einer Fahrbahn. Hierbei bestimmt die Bremskraftbe stimmungseinrichtung die Bremskraft zum Halten des gestoppten Zustands des Fahrzeugs auf der Grundlage des erfaßten Neigungs zustands. Selbst in einem Fall, bei dem die Neigung der Fahrbahn abrupt ist, kann somit der gestoppte Zustand des Fahrzeugs zu verlässig gehalten werden.

Die vorstehend genannte Aufgabe sowie Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung der Erfindung offensichtlich, die in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen zu lesen ist, wobei ähnliche Bezugszeichen dieselben oder ähnliche Teile bezeichnen.

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, das den Inhalt der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 2 ist ein schematisches Konstruktionsschaubild eines auto matischen Bremsregelsystems, bei dem die vorliegende Erfin dung angewendet ist;

Fig. 3 ist ein Flußdiagramm, das den ersten Teil der Regelung eines ersten Ausführungsgesichtspunkts der vorliegenden Er findung zeigt;

Fig. 4 ist ein Flußdiagramm, das den zweiten Teil der Regelung des ersten Ausführungsgesichtspunkts zeigt;

Fig. 5 ist ein Flußdiagramm, das die Regelung des dritten Teils des ersten Ausführungsgesichtspunkts zeigt;

Fig. 6 ist ein Flußdiagramm, das den letzten Teil der Regelung des ersten Ausführungsgesichtspunkts zeigt;

Fig. 7 ist eine Graphik, die den Schwellwert einer Vollbremsung zeigt;

Fig. 8 ist eine Graphik, die den Schwellwert einer mäßigen Brem sung zeigt;

Fig. 9 ist eine Graphik, die die Dauer der mäßigen Bremsung und den Term einer Gültigkeit einer Warnkennung zeigt;

Fig. 10 ist eine Graphik, die die Dauer der Vollbremsung und den Term einer Gültigkeit einer Vollbremsungskennung zeigt;

Fig. 11 ist ein Flußdiagramm, das die Regelung des zweiten Aus führungsgesichtspunkts der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 12 ist eine Graphik, die die Beziehung zwischen einer Fahr bahnneigung und einem Bremshydraulikdruck zeigt.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele und besser anwendbare Ausfüh rungsgesichtspunkte der vorliegenden Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen detailliert beschrieben.

Fig. 2 ist ein schematisches Konstruktionsschaubild eines auto matischen Bremsregelsystems für ein Kraftfahrzeug, bei dem die vorliegende Erfindung angewendet ist.

Unter Bezugnahme auf Fig. 2 wird eine elektronische Regeleinheit (ECU) mit einem AN- oder AUS-Signal eines Bremsschalters 14, um zu erfassen, daß der Fahrer auf ein Bremspedal 12 gestiegen ist, einem Signal von einem Gaspedalsensor 16, um zu erfassen, daß der Fahrer auf ein Gaspedal 15 gedrückt hat, einem Signal von einem Lenkwinkelsensor 18, um den Lenkwinkel α eines Lenkrads 17 zu erfassen, einem Signal von einem Radar (einer Hinderniserfas sungseinrichtung) 20, um einen Abstand Lc von dem Fahrzeug zu einem Hindernis zu erhalten, Signalen von Radgeschwindigkeits sensoren 22 bis 28, um die Geschwindigkeit V des Fahrzeugs zu erfassen, einem Signal von einem Gierratensensor 30 als Informa tion zum Auswerten einer Gierrate y, einem Signal von einem Nei gungssensor 31, um die Neigung oder den Gradienten einer Fahr bahn zu erfassen, und mit Signalen von einem G-Sensor 32 und ei nem G-Schalter 33 versorgt, um die Stärke eines Stoßes, der ei ner Kollision des Fahrzeugs zuweisbar ist, ausgedrückt in der Beschleunigung G des Fahrzeugs zu erfassen.

Die ECU 10 erhält und bestimmt eine Information über das Hinder nis auf der Grundlage der Eingangssignale. Wenn die ECU 10 die Notwendigkeit einer Warnung festgestellt hat, gibt sie den Be fehl einer mäßigen Bremsung zur Warnung an ein Bremsstellglied 34 aus und aktiviert eine Alarmvorrichtung 36. Außerdem läßt die ECU 10 Bremsleuchten 38 aufleuchten, um einem nachfolgenden Fahrzeug die mäßige Bremsung zu melden, wobei der Grund dafür darin liegt, daß die mäßige Bremsung aufgebracht wird, obwohl der Fahrer nicht in das Bremspedal 12 tritt. Wenn das betroffene Fahrzeug sich dem Hindernis weiter genähert hat, gibt die ECU 10 außerdem den Befehl einer Vollbremsung zu dem Bremsstellglied 34 aus, um die Kollision zu umgehen. Auch wenn das Fahrzeug in ei nen im wesentlichen gestoppten Zustand gefallen ist, bestimmt die ECU 10 eine Bremskraft zur Aufrechterhaltung des gestoppten Zustands des Fahrzeugs und gibt einen Befehl zu dem Bremsstell glied 34 aus, um den Stopp mit der Bremskraft aufrechtzuerhal ten. Andererseits gibt in einem Fall, bei dem der Fahrer das Gaspedal 15 mit der Absicht der Wiederaufnahme der Fahrt des Fahrzeugs gedrückt hat, die ECU 10 ein Signal zum Freigeben der Bremskraft zu dem Bremsstellglied 34 aus, wenn die Fahrzeugge schwindigkeit V einen vorbestimmten Wert erreicht hat.

Auf diese Weise erfüllt die ECU 10 die Funktionen einer Stop pentscheidungseinrichtung zum Berechnen der Fahrzeuggeschwindig keit V auf der Grundlage der Signale von den Radgeschwindig keitssensoren 22 bis 28 und zum Entscheiden, daß das Fahrzeug im wesentlichen gestoppt ist, sowie einer Fahrentscheidungseinrich tung, um die Wiederaufnahme der Fahrt des Fahrzeugs zu entschei den. Sie erfüllt auch die Funktionen einer Bremskraftbestim mungseinrichtung zum Bestimmen der Bremskraft, einer Bremskraf tregeleinrichtung zum Halten des Stopps mit der Bremskraft und einer Freigabeeinrichtung zum Freigeben der Bremskraft.

Als nächstes wird ein Betrieb des ersten Ausführungsgesichts punkts der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Fluß diagramme der Fig. 3 bis 6 beschrieben.

Zunächst wird im Schritt 100 in Fig. 3 das Signal des Radars 20 eingegeben. Dieses Signal wird in der ECU 10 verarbeitet, wo durch der Abstand (relative Abstand) Lc vom Fahrzeug zum Hinder nis erhalten wird. Im Schritt 102 erhält die ECU 10 die Ge schwindigkeit V des Fahrzeugs selbst aus den Signalen der Radge schwindigkeitssensoren 22 bis 28 und berechnet die Annäherungs geschwindigkeit (relative Geschwindigkeit) Vob an das Hindernis aus der Information des relativen Abstands Lc. Die ECU berechnet auch eine erwartete Ankunftszeitspanne Tc (in der das Fahrzeug an dem Hindernis ohne einen Ausweichvorgang ankommen würde) aus der Information der Werte V und Vob sowie dem erfaßten Abstand Lc.

Bei diesem Ausführungsgesichtspunkt wird beurteilt, ob das Hin dernis ein entgegenkommendes Fahrzeug ist oder nicht, wobei die erwartete Ankunftszeitspanne Tc wird in einem der beiden nach folgend erläuterten Wege in Übereinstimmung mit dem Ergebnis der Beurteilung berechnet.

Wie in Fig. 6 angedeutet ist, wird nämlich zunächst im Schritt 102a geprüft, ob die relative Geschwindigkeit Vob größer als die oder gleich der Fahrzeuggeschwindigkeit V ist. Wenn hier die Un gleichung Vob ≦ V gilt, wird beurteilt, daß das Hindernis entwe der ein feststehendes Hindernis oder ein anderes Fahrzeug ist, das in derselben Richtung wie der des betroffenen Fahrzeugs vor ausfährt (anders ausgedrückt, ein vorausfahrendes Fahrzeug). Nachfolgend geht der Regelfluß zum Schritt 102b über, in dem die erwartete Ankunftszeitspanne Tc in Übereinstimmung mit der fol genden Gleichung (1) berechnet wird:

Tc = Lc/Vob (1)

Wenn andererseits die Ungleichung Vob ≦ V nicht im Schritt 102a gilt, ist die relative Geschwindigkeit Vob größer als die Fahr zeuggeschwindigkeit V und daher wird gedeutet, daß das Hindernis zum betroffenen Fahrzeug näher kommt. Entsprechend wird beur teilt, daß das Hindernis ein entgegenkommendes Fahrzeug ist und die erwartete Ankunftszeitspanne Tc wird in Übereinstimmung mit der folgenden Gleichung (2) im Schritt 102c berechnet:

Tc = Lc/{(1 + α) × V - α × Vob} (2)

Hier bezeichnet ein Symbol α einen Korrekturkoeffizienten für ein entgegenkommendes Fahrzeug und erfüllt die Bedingung 0 < α < 1.

Unter erneuter Bezugnahme auf Fig. 3 wird im Schritt 104 in Fig. 3 das Signal des Lenkwinkels α von dem Lenkwinkelsensor 18 ein gelesen und das Signal der Gierrate 7 von dem Gierratensensor 30 eingelesen. Außerdem wird der Radius der Kurvenfahrt R aus der Fahrzeuggeschwindigkeit V und der Gierrate γ berechnet. Im übri gen gilt hier: (Radius der Kurvenfahrt R) = (Fahrzeuggeschwindigkeit V)/(Gierrate γ).

Als nächstes dient der Schritt 106 dazu, einen Vollbremsungs schwellwert Wb zu bestimmen, der ein derartiger Schwellwert ist, daß die Vollbremsung ausgeführt wird, wenn die erwartete An kunftszeitspanne Tc unter diesen Wert gefallen ist.

Der Vollbremsungsschwellwert Wb wird in Übereinstimmung mit der Grafik der Fig. 7 unter Verwendung des Reziprokwerts ρ des Radius der Kurvenfahrt R bestimmt, der vorstehend berechnet wurde. In Fig. 7 gibt die Abszissenachse den Reziprokwert ρ des Radius der Kurvenfahrt R wieder. Das Zeichen 0 in der Grafik bezeichnet ei nen Fall, bei dem der Radius der Kurvenfahrt R unendlich ist, d. h. bei dem das Fahrzeug geradeaus fährt. Die rechte Seite der Grafik zeigt eine Rechtsbiegung und die linke Seite eine Links biegung an. Außerdem gibt die Ordinatenachse den Schwellwert Wb wieder. Unter der Annahme, daß der Reziprokwert ρ des Radius der Kurvenfahrt R ρ1 ist, ist in diesem Fall ein dazu entsprechender Wert Wb1 auf der Grafik der Schwellwert (Vollbremsungsschwellwert) Wb.

Des weiteren dient der Schritt 108 dazu, einen Bremsschwellwert Wr zur mäßigen Bremsung zu bestimmen, der ein derartiger Schwellwert ist, daß die mäßige Bremsung zur Warnung ausgeführt wird, wenn die erwartete Ankunftszeitspanne Tc unter diesen Wert gefallen ist. In ähnlicher Weise wird zu dem Vollbremsungs schwellwert Wb der Wert Wr in Übereinstimmung mit der Grafik der Fig. 8 unter Verwendung des Reziprokwerts ρ des Radius der Kur venfahrt R bestimmt, der vorstehend berechnet wurde.

Im übrigen zeigt die Darstellung einer Vielzahl von grafischen Kurven in Fig. 8 an, daß die Zeitabstimmung der Ausführung der mäßigen Bremsung so korrigiert werden kann, daß sie in Überein stimmung mit der Vorstellung des Fahrers und dergleichen etwas früher oder später stattfindet. Welche der grafischen Kurven zu verwenden ist, wird durch Knopfdruck oder dergleichen vorab durch den Fahrer ausgewählt. Obwohl die Grafiken der Fig. 7 und 8 durch Kurven ausgedrückt sind, können sie ebenso gut durch Po lygonzüge ausgedrückt werden.

Nachfolgend wird im Schritt 110 der Fig. 3 die Beschleunigung G des Fahrzeugs zum Erfassen der Stärke des Stoßes, die einer tat sächlichen Kollision des Fahrzeugs zuweisbar ist, auf der Grund lage der Signale berechnet, die von dem G-Sensor 32 und dem G-Schal ter 33 zugeführt werden.

Auf den Schritt 110 folgt ein Regelfluß, der in Fig. 4 gezeigt ist. Im Schritt 112 beurteilt die ECU 10, ob der Fahrer beab sichtigt, das Fahrzeug zu starten, nachdem das Fahrzeug plötz lich durch die Vollbremsung gestoppt worden ist, um die Kollisi on gegen das Hindernis zu vermeiden. Die ECU 10 beurteilt näm lich, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit V größer als ein unterer Fahrzeuggeschwindigkeitsschwellwert V0 ist und ob eine temporäre Stoppkennung Fs "AN" ist. Wenn diese Bedingungen nicht erfüllt sind, geht der Regelfluß zu dem nächsten Schritt 114 über.

Im Schritt 114 beurteilt die ECU 10, ob das Fahrzeug aufgrund der Vollbremsung in einem im wesentlichen gestoppten Zustand ist. Die ECU 10 beurteilt nämlich, ob die Fahrzeuggeschwindig keit geringer als eine untere Grenze eines Fahrzeuggeschwindig keitserfassungswerts VI ist (V1 < V0). In einem Fall, bei dem diese Bedingung nicht erfüllt ist, geht der Regelfluß zu dem nächsten Schritt 116 über.

Der Schritt 116 dient zur Beurteilung, ob das Fahrzeug durch ei ne Kollision einem starken Stoß oder dergleichen unterlegen hat, obwohl die Vollbremsung aufgebracht worden ist. Die ECU 10 dient nämlich dazu, zu beurteilen, ob die im Schritt 110 berechnete Beschleunigung G größer als ein Stoßschwellwert GO ist und ob die erwartete Ankunftszeitspanne Tc innerhalb des Terms der Gül tigkeit Tff einer Vollbremsungskennung ist, die eine Situation anzeigt, unter der die gerade ausgeführte Vollbremsung unverän dert fortgesetzt werden muß. In einem Fall, bei dem diese Bedin gungen nicht erfüllt sind, geht der Regelfluß zu Schritt 118 über.

Der Schritt 118 dient zur Beurteilung, ob die erwartete An kunftszeitspanne Tc innerhalb der Dauer Tf der Vollbremsung ist, für die die Vollbremsung fortgesetzt wird. In einem Fall, bei dem die Zeitspanne Tc nicht innerhalb der Dauer Tf der Vollbrem sung ist, geht der Regelfluß zu Schritt 120 über.

Im Schritt 120 beurteilt die ECU 10, ob die Vollbremsung auf grund einer weiteren Annäherung des Hindernisses notwendig ist. Die ECU 10 beurteilt nämlich, ob die erwartete Ankunftszeitspan ne Tc kürzer als der Vollbremsungsschwellwert Wb ist und ob die Zeitspanne Tc innerhalb des Terms der Gültigkeit Tkf einer Warn bremskennung ist. In einem Fall, bei dem diese Bedingungen nicht erfüllt sind, folgt auf den Schritt 120 der Schritt 122 in Fig. 5.

Im Schritt 122 beurteilt die ECU 10, ob der Fahrer als einen Kollisionsausweichvorgang das Bremspedal 12 tritt oder das Lenk rad 17 dreht. Die ECU 10 beurteilt nämlich, ob der Bremsschalter 14 AN ist oder ob eine Lenkgeschwindigkeit dα, die eine Ge schwindigkeit ist, mit der das Lenkrad 17 betätigt wird, größer als ein Lenkgeschwindigkeitsschwellwert dα0 ist (d. h. ob der Fahrer das Lenkrad 17 schnell dreht). In einem Fall, bei dem keine der Bedingungen erfüllt ist, geht der Regelfluß zu dem nächsten Schritt 124 über.

Der Schritt 124 dient zur Beurteilung, ob die erwartete An kunftszeitspanne Tc innerhalb der Dauer Tk für die mäßige Brem sung liegt, für die die mäßige Bremsung fortgesetzt wird. In ei nem Fall, bei dem die Zeitspanne Tc nicht innerhalb der Bremsdauer Tk für die mäßiges Bremsung liegt, geht der Regelfluß zu dem nächsten Schritt 126 über.

Der Schritt 126 dient dazu zu beurteilen, ob eine Kennung FLG "AN" ist, wobei diese Kennung FLG anzeigt, daß die mäßige Brem sung auf einmal in einem Fall freizugeben ist, bei dem die Bremsdauer Tk für die mäßige Bremsung innerhalb des Terms der Gültigkeit Tkf der Warnkennung abgelaufen ist. Wenn die Kennung FLG "AUS" ist, geht der Regelfluß zu dem nächsten Schritt 128 über.

Der Schritt 128 dient zu Überprüfung, ob die mäßige Bremsung zum Warnen notwendig ist, d. h. ob der Fahrer keinen Ausweichvorgang ausführt, obwohl das Hindernis innerhalb eines Bereichs vorhan den ist, in dem die mäßige Bremsung erforderlich ist. Genauer gesagt wird die Notwendigkeit der mäßigen Bremsung in einem Fall entschieden, bei dem die erwartete Ankunftszeitspanne Tc gerin ger als der Bremsschwellwert Wr für die mäßige Bremsung ist, bei dem der Bremsschalter 14 "AUS" ist (d. h. bei dem der Fahrer das Bremspedal 12 nicht tritt und keinen Bremsausweichvorgang aus führt), und bei dem die Lenkgeschwindigkeit dα des Lenkrads 17 geringer als der Lenkgeschwindigkeitsschwellwert dα0 ist (d. h. bei dem der Fahrer keinen Lenkausweichvorgang ausführt). In ei nem Fall, bei dem die mäßige Bremsung als das Ergebnis der Beur teilung nicht notwendig ist, geht der Regelfluß zum nächsten Schritt 130 über.

Im Schritt 130 wird in einem Fall, bei dem die automatische Bremsregelung bis jetzt ausgeführt worden ist, diese Regelung freigegeben und die Betätigungen der Alarmvorrichtung 36 und der Bremsleuchten 38 werden freigegeben. Andererseits wird in einem Fall, bei dem die automatische Bremsregelung nicht von Anfang an durchgeführt worden ist, tatsächlich nichts hier getan.

In einem Fall, bei dem die Notwendigkeit der mäßigen Bremsung in dem Schritt 128 beurteilt worden ist, geht der Regelfluß zu Schritt 132 über, um die Bremsdauer Tk für die mäßige Bremsung und den Term der Gültigkeit Tkf der Warnkennung zu berechnen, wie in Fig. 9 gezeigt ist. Im nächsten Schritt 134 wird die mä ßige Bremsung initiiert, die Alarmvorrichtung 36 und die Brems leuchten 38 betätigt und die Kennung FLG auf "AN" geschaltet.

Unter der Voraussetzung der Beurteilung des Schritts 122, daß der Fahrer infolge der mäßigen Bremsung zur Warnung den Aus weichvorgang auf der Grundlage des Bremsens oder des Lenkens ausgeführt hat, geht der Regelfluß zu Schritt 136 über. In die sem Schritt 136 werden die Bremsdauer Tk für die mäßige Bremsung und die Warnkennung Fk zurückgesetzt, um die mäßige Bremsung freizugeben. Außerdem werden die Betätigungen der Alarmvorrich tung 36 und der Bremsleuchten 38 freigegeben und die Kennung FLG auf "AUS" geschaltet.

In einem Fall, bei dem der Fahrer keinen Ausweichvorgang trotz der Ausführung der mäßigen Bremsung durchgeführt hat und bei dem die erwartete Ankunftszeitspanne Tc als innerhalb der Bremsdauer Tk für die mäßige Bremsung liegend im Schritt 124 beurteilt wur de, wird die mäßige Bremsung unverändert fortgesetzt.

Zwischenzeitlich geht in einem Fall, bei dem, wie durch das Zei chen To in Fig. 9 angedeutet ist, die Bremsdauer Tk für die mä ßige Bremsung selbst innerhalb des Terms der Gültigkeit Tkf der Warnkennung abgelaufen ist und aus dem "AN"-Zustand der Kennung FLG im Schritt 126 beurteilt wird, daß die mäßige Bremsung bis dorthin ausgeführt worden ist, der Regelfluß zu Schritt 136 über, bei dem die mäßige Bremsung auf einmal oder vorübergehend freigegeben wird.

Danach werden in einem Fall, bei dem das Hindernis noch näher zu dem Fahrzeug gekommen ist und bei dem die Notwendigkeit der Vollbremsung im Schritt 120 in Fig. 4 beurteilt worden ist, die Vollbremsungsdauer Tf und der Term der Gültigkeit Tff der Voll bremsungskennung auf der Grundlage der Grafik der Fig. 10 im Schritt 138 berechnet. Nachfolgend wird im Schritt 140 die Voll bremsung initiiert und die Alarmvorrichtung 36 sowie die Brems leuchten 38 betätigt.

Im Fall der Entscheidung des Schritts 118, daß die erwartete An kunftszeitdauer Tc innerhalb der Vollbremsungsdauer Tf ist, wird die Vollbremsung unverändert fortgesetzt.

In einem Fall, bei dem trotz der Fortsetzung der Vollbremsung im Schritt 116 entschieden worden ist, daß die Fahrzeugbeschleuni gung G größer als der Stoßschwellwert G0 ist und daß die erwar tete Ankunftszeitdauer Tc innerhalb des Terms der Gültigkeit Tff der Vollbremsungskennung ist, wird beurteilt, daß das Fahrzeug gegen das Hindernis kollidiert ist. Nachfolgend werden im Schritt 142 die Vollbremsungsdauer Tf und der Term der Gültig keit Tff der Vollbremsungskennung ins Unendliche verlängert. Au ßerdem wird, um einen erleidenden und zufügenden Schaden zu ver meiden, der einer Nebenkollision des Fahrzeugs zuweisbar ist, die ECU 10 im Schritt 144 dazu betrieben, die Vollbremsung fort zusetzen und die Alarmvorrichtung 36 sowie die Bremsleuchten 38 betätigt zu halten.

Andererseits wird in einem Fall, bei dem die Fahrzeuggeschwin digkeit V durch die Vollbremsung abgesenkt worden ist und im Schritt 114 dazu entschieden wurde, geringer als ein unterer Grenzwert VI der Fahrzeuggeschwindigkeitserfassung zu sein, be urteilt, daß das Fahrzeug in dem im wesentlichen gestoppten Zu stand ist. Entsprechend folgt auf Schritt 114 ein Schritt 146, bei dem die temporäre Stoppkennung Fs auf "AN" geschaltet wird.

Im nächsten Schritt 148 wird die Vollbremsung vorderradseitig des Fahrzeugs freigegeben und die Vollbremsung wird nur hinter radseitig fortgesetzt. Somit wird der gestoppte Zustand des Fahrzeugs aufrechterhalten, aber eine Kraft zum Stoppen des Fahrzeugs wird niedriger als in einem Fall, bei dem die Voll bremsung auch auf die vorderen Räder aufgebracht wird. Genauer gesagt ist eine Antriebskraft für das Fahrzeug in der gewöhnli chen Fahrbetriebsart bei Niederdrücken des Gaspedals 15 gering. In diesem Zustand ist daher die Bremskraft der hinteren Räder größer als die Antriebskraft und der gestoppte Zustand des Fahr zeugs wird aufrechterhalten. Wenn bei dieser Gelegenheit der Fahrer das Gaspedal 15 mit der Absicht einer wirklichen Bewegung des Fahrzeugs gedrückt hat, kommt die Antriebskraft dazu, die Bremskraft der hinteren Räder zu übersteigen, wobei das Fahrzeug damit beginnt, sich zu bewegen. Diese Situation entspricht genau dem Zustand, bei dem das Fahrzeug gestartet worden ist, wobei eine Parkbremse in Betrieb gehalten wird. Somit wird bei dem er sten Ausführungsgesichtspunkt die "Bremskraft, mit der nur die hinteren Räder einer Vollbremsung unterliegen", als eine "Bremskraft zum Aufrechterhalten des gestoppten Fahrzeugs" be stimmt, wie in Patentanspruch 1 beansprucht ist.

Im Fall der Beurteilung des Schritts 112, daß die Fahrzeugge schwindigkeit V größer als der untere Fahrzeuggeschwindigkeits schwellwert V0 ist und daß die temporäre Stoppkennung Fs "AN" ist, wird entschieden, daß der Fahrer die Absicht hat, das Fahr zeug zu starten, mit dem Ergebnis, daß die Fahrzeuggeschwindig keit V größer als der untere Fahrzeuggeschwindigkeitsschwellwert V0 (trotz der Bremsung der Hinterräder) geworden ist. Nachfol gend wird die temporäre Stoppkennung Fs im Schritt 150 auf "AUS" geschaltet. Ferner wird die Vollbremsung von allen Rädern im Schritt 152 freigegeben (tatsächlich ist die Vollbremsung der vorderen Räder bereits freigegeben worden, so daß die Vollbrem sung der hinteren Räder in diesem Schritt freigegeben wird). Folglich wird das Fahrzeug vollständig von der Vollbremsung freigegeben und es ist möglich, dieses mit Leichtigkeit zu star ten und wie gewöhnlich zu fahren. Im übrigen wird das Freigeben des Bremsens in dem Zustand bewirkt, bei dem das Fahrzeug be reits gestartet worden ist, und daher fährt es langsam weiter (um nicht ein Gefühl der Unnatürlichkeit beim Fahren hervorzuru fen).

Bei diesem Ausführungsgesichtspunkt wird in dem Fall, bei dem sich das Hindernis bis unter den Vollbremsungsschwellwert Wb ge nähert hat, die Vollbremsung der vier Räder aufgebracht, um die Kollision zu vermeiden. Anschließend wird unmittelbar vor dem Stoppen die vorderradseitige Vollbremsung freigegeben, um die Bremskraft abzuschwächen. Daher ist es möglich, das Zurückrollen des Fahrzeugs zu mildern, das dem Stoß eines plötzlichen Stop pens zugeordnet werden kann.

Im übrigen wird bei diesem Ausführungsgesichtspunkt die Voll bremsung nur hinterradseitig unmittelbar vor dem Stoppen des Fahrzeugs aufrechterhalten, aber es kann im Gegensatz ebenso auch nur vorderradseitig dazu aufrechterhalten werden. Wahlweise kann ein Bremshydraulikdruck ebenso geringer als bei der Voll bremsung sowohl vorderradseitig als auch hinterradseitig einge richtet werden (beispielsweise kann er auf die Hälfte eines Bremshydraulikdrucks bei der Vollbremsung sowohl vorne als auch hinten eingerichtet werden).

Als nächstes wird die Regelung des zweiten Ausführungsgesichts punkts beschrieben.

Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsgesichtspunkt wird die Bremskraft ohne Unterscheidung und unbeachtlich des Zustands einer Fahrbahn abgesenkt. In einem Fall, bei dem die Fahrbahn nicht eben ist und bei dem ihre Neigung oder Gradient abrupt ist, muß die Bremskraft unter Berücksichtigung des Neigungszu stands geregelt werden. Der zweite Ausführungsgesichtspunkt be steht darin, daß der Neigungszustand der Fahrbahn durch einen Neigungssensor oder dergleichen erfaßt wird, worauf die Brems kraft in Übereinstimmung mit dem Neigungszustand geregelt wird.

Die unterschiedlichen Punkte des zweiten Ausführungsgesichts punkts gegenüber dem ersten Ausführungsgesichtspunkt liegen dar in, daß der (nicht gezeigte) Schritt der Berechnung der Neigung der Fahrbahn auf der Grundlage des Eingangssignals von dem Nei gungssensor 31 in Fig. 2 an irgendeiner Stelle zwischen jeweili gen benachbarten der Schritte 100 bis 110 in dem Flußdiagramm von Fig. 3 hinzugefügt wird und daß, wie in Fig. 11 gezeigt ist, zwei Schritte 160 und 162 anstelle des Schritts 148 des Flußdia gramms in Fig. 4 hinzugefügt werden. Die beiden Schritte 160 und 162 dienen dazu, die Ausführung einer Bremsregelung mit einem Hydraulikdruck Pd auszuführen, der dem Neigungszustand der Fahr bahn entspricht (d. h. die eine Bremskraft erzeugen kann, um den gestoppten Zustand des Fahrzeugs "in geeigneter Weise" aufrecht zuerhalten).

Im übrigen ist der Neigungssensor 31 nicht speziell darauf be schränkt. Wenn ein Nickschwingungsratensensor am Fahrzeug mon tiert ist, kann dieser ebenso verwendet werden. Anstelle des be zeichneten Sensors können ebenso der bereits montierte G-Sensor und G-Schalter 33 als ein Neigungssensor genutzt werden, um de ren Ausgänge zu verwenden. Wenn des weiteren eine Höhe und eine Fahrbahnneigung als Fahrbahninformationspunkte in einem Naviga tionssystem enthalten sind, können sie anstelle der Information von dem Neigungssensor 31 genutzt werden.

In einem Fall, bei dem die Fahrzeuggeschwindigkeit V niedriger als der untere Fahrzeugerfassungsgrenzwert VI im Schritt 114 des Flußdiagramms der Fig. 11 ist, wird beurteilt, daß das Fahrzeug in einem im wesentlichen gestoppten Zustand liegt. Folglich wird die temporäre Stoppkennung Fs im Schritt 146 auf "AN" geschal tet.

Im nächsten Schritt 160 wird die Bremshydraulikkraft Pd für die vorderen und hinteren Räder aus der Fahrbahnneigung D unter Be zugnahme auf eine in Fig. 12 gezeigte Tabelle bestimmt. Wie aus Fig. 12 ersichtlich ist, sind die Eigenschaften der Tabelle so eingerichtet, daß der Bremshydraulikdruck Pd am geringsten ist, wenn die Fahrbahnneigung D Null ist (horizontal), und daß er mit Zunahme der Fahrbahnneigung D größer wird. Außerdem wird im Fall eines Gefälles Dr (Abfall nach vorne) die Grundlast vorderrad seitig höher und daher wird die Bremshydraulikkraft Pdf vorder radseitig höher eingerichtet. Im Gegensatz dazu wird im Falle einer Steigung (Abfall nach hinten) der Bremshydraulikdruck Pdr hinterradseitig höher gesetzt. Somit wird eine Kraft zum Stoppen des Fahrzeugs wirkungsvoll ausgeübt.

Nachfolgend wird im Schritt 162 die hydraulische Regelung der vier Räder unter Verwendung des vorstehend bestimmten Hydraulik drucks Pd initiiert. Während das Fahrzeug gestoppt gehalten wird, wird somit die Kraft zum Stoppen des Fahrzeugs niedriger als in dem Fall gehalten, bei dem die Vollbremsung auf die vier Räder aufgebracht wird. Da darüber hinaus die Hydraulikdrücke der vorderen und hinteren Räder in Übereinstimmung mit der Abta stung der Neigung verteilt sind, wirkt die Kraft zum Stoppen des Fahrzeugs hervorragend bei einer abrupten Neigung und das Fahr zeug wird an einer Bewegung selbst bei der abrupten Neigung ge hindert.

Die anderen Punkte sich gleich wie beim ersten Ausführungsge sichtspunkt und werden von der Beschreibung weggelassen.

Wie vorstehend beschrieben ist, wird erfindungsgemäß in einem Fall, bei dem ein Kraftfahrzeug durch ein automatisches Bremsen gestoppt worden ist, eine Bremskraft auf das Fahrzeug ausgeübt, die dazu in der Lage ist, den gestoppten Zustand aufrechtzuer halten, und in einem Fall, bei dem die Absicht die Fahrers er faßt worden ist, das Fahrzeug zu starten, wird die Bremskraft vollständig entfernt, so daß die Fahrt des Fahrzeugs ermöglicht es, die dem Gaspedaldrückvorgang des Fahrers entspricht.

Außerdem kann in einem Fall, bei dem die Bremskraft in Überein stimmung mit einem Neigungszustand einer Fahrbahn bestimmt wird, das Fahrzeug im gestoppten Zustand zuverlässig an einer Bewegung gehindert werden.

Ein automatisches Bremsregelsystem für ein Kraftfahrzeug ist of fenbart, wobei ein Hindernis vor dem Fahrzeug erfaßt wird, um das Fahrzeug automatisch zu bremsen. In einem Fall, bei dem das Fahrzeug in einen im wesentlichen gestoppten Zustand durch das automatische Bremsen gebracht worden ist, wird eine Bremskraft bestimmt, um das Fahrzeug in dem gestoppten Zustand zu halten, wobei das Fahrzeug einer Bremsregelung mit der vorbestimmten Bremskraft unterworfen wird. In einem Fall, bei dem das Fahrzeug eine Fahrt wieder aufgenommen hat und eine Fahrzeuggeschwindig keit eines vorbestimmten Werts erreicht hat, wird die Bremskraft freigegeben. Somit ist es möglich, das Fahrzeug so zu fahren, wie es durch seinen Fahrer beabsichtigt ist.

Claims

1. Automatisches Bremsregelsystem für ein Kraftfahrzeug mit einer Hinderniserfassungseinrichtung (20; 100) zum Erfassen ei nes Hindernisses vor dem Fahrzeug, um das Fahrzeug automatisch zu bremsen, wenn das Hindernis unter einer vorbestimmten Bedin gung erfaßt worden ist, mit folgendem:
einer Stoppentscheidungseinrichtung (10; 114) zum Entschei den, daß das Fahrzeug im wesentlichen gestoppt worden ist, nach dem das automatische Bremsen betrieben wurde;
einer Bremskraftbestimmungseinrichtung (10; 146; 160; 162) zum Bestimmen einer Bremskraft, um das Fahrzeug gestoppt zu hal ten;
einer Bremskraftregeleinrichtung (10), um das Fahrzeug einer Bremsregelung mit der Bremskraft zu unterwerfen, die durch die Bremskraftbestimmungseinrichtung (10; 146; 160; 162) bestimmt ist, wenn durch die Stoppentscheidungseinrichtung (10; 114) ent schieden worden ist, daß das Fahrzeug im wesentlichen gestoppt ist;
einer Fahrwiederaufnahmeentscheidungseinrichtung (10; 112), um eine Wiederaufnahme einer Fahrt zu entscheiden, wenn das Fahrzeug seine Fahrt wieder aufgenommen hat und eine Fahrzeugge schwindigkeit einen vorbestimmten Wert erreicht hat; und
einer Freigabeeinrichtung (10; 152) zum Freigeben der Brems kraft, wenn die Wiederaufnahme der Fahrt durch die Fahrwieder aufnahmeentscheidungseinrichtung (10; 112) entschieden worden ist.

2. Automatisches Bremsregelsystem für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Neigungszustandserfassungseinrichtung, um einen Nei gungszustand einer Fahrbahn zu erfassen, wobei die Bremskraftbe stimmungseinrichtung (160, 162) auf der Grundlage des erfaßten Neigungszustands die Bremskraft bestimmt, mit der das Fahrzeug gestoppt gehalten wird.