DE19827445A1

DE19827445A1 - Fahrtsteuervorrichtung für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE19827445A1
Application number: DE19827445A
Authority: DE
Inventors: Yoichiro Hayashi; Kazuya Hayafune; Kiichi Yamada
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1997-06-20
Filing date: 1998-06-19
Publication date: 1998-12-24
Also published as: KR100276964B1; JP3832526B2; JPH1111273A; US6134497A; KR19990007083A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine Fahrtsteuervorrichtung für ein Kraftfahrzeug und insbesondere eine Technik zum Steuern der Verzögerung des Fahrzeugs während der Fahrtsteuerung.

In den letzten Jahren wurde eine Fahrtsteuervorrichtung für ein Automobil, das mit einer Folgeabstand-Steuervorrich tung ausgerüstet ist, entwickelt und praktisch verwendet, um das Fahrzeug in die Lage zu versetzen, einem vorausfahrenden Fahrzeug zu folgen oder diesem nachzufolgen und dadurch die Anstrengung des Fahrers beim Fahren des Automobils zu verringern.

Die mit der Folgeabstand-Steuervorrichtung ausgerüstete Fahrtsteuervorrichtung ist dafür ausgelegt, einen Folge abstand zwischen dem Fahrzeug (nachfolgend als betroffenes Fahrzeug bezeichnet) und dem vorausfahrenden Fahrzeug auf der Grundlage von Informationen zu erfassen, die von einem nach vorne gerichteten Erkennungssensor, wie einer Kamera und einem Laserradar, erhalten werden, und die Fahrzeugge schwindigkeit durch Regeln der Motorausgangsleistung oder dergleichen zu steuern, so daß der Folgeabstand gleich einem vorgegebenen Soll-Folgeabstand wird. Das betroffene Fahrzeug folgt dem vorausfahrenden Fahrzeug oder verfolgt dieses mit der auf diese Weise gesteuerten Geschwindigkeit.

Vor kurzem wurde auch eine Vorrichtung vorgeschlagen, die es ermöglicht, das betroffene Fahrzeug durch automati sches Auslösen oder Betätigen eines Bremssystems zu verzö gern, wenn das vorausfahrende Fahrzeug verzögert wird, wie in der offengelegten japanischen Patentveröffentlichung 7-65297 offenbart ist.

Bei der in der oben angegebenen Veröffentlichung offen barten Vorrichtung wird die Geschwindigkeit des betroffenen Fahrzeugs automatisch verringert, und es werden insbesondere selbst dann, wenn das vorausfahrende Fahrzeug in hohem Maße verzögert wird, automatisch Bremsen auf das betroffene Fahr zeug angewendet. Wenngleich das betroffene Fahrzeug in Über einstimmung mit dem Verzögerungsgrad des vorausfahrenden Fahrzeugs vollständig automatisch gebremst oder verzögert werden kann, erfüllt der resultierende Bremszustand des Fahrzeugs nicht immer die Absicht des Fahrers. Falls das automatische Bremsen die Absicht des Fahrers nicht erfüllt, kann sich der Fahrer oder ein anderer Fahrgast des Fahrzeugs unwohl oder unangenehm fühlen.

Es wurde daher vorgeschlagen, es dem Fahrer zu ermögli chen, ein Bremspedal zu betätigen und insbesondere einen normalen Bremsvorgang entsprechend der Absicht des Fahrers selbst während einer Fahrtverfolgungssteuerung auszuführen, falls das Fahrzeug mit einem hohen Verzögerungsgrad verzögert werden muß. Die Betätigung des Bremspedals durch den Fahrer neigt jedoch angesichts der Reaktion des Fahrers auf die Verzögerung des vorausfahrenden Fahrzeugs und insbesondere der Zeit, die der Fahrer benötigt, um mit dem Betätigen des Bremspedals zu beginnen, zu Verzögerungen, und es ist daher erforderlich, einen bestimmten Spielraum oder eine zusätzliche Zeit vorzusehen, bevor das Bremspedal tatsächlich durch den Fahrer betätigt wird.

Eine Aufgabe der vorliegende Erfindung besteht daher darin, eine Fahrtsteuervorrichtung für ein Fahrzeug vorzuse hen, durch die ein Bremsvorgang verwirklicht wird, der die Absicht des Fahrers erfüllt, wenn das Fahrzeug unter der Fahrtsteuerung verzögert wird, während eine verbesserte Sicherheit gewährleistet wird.

Zum Lösen der obigen Aufgabe sieht die vorliegende Erfindung eine Fahrtsteuervorrichtung für ein Fahrzeug vor, die eine Fahrtsteuerung durch Steuern der Geschwindigkeit des Fahrzeugs derart ausführt, daß der Folgeabstand zwischen dem betroffenen Fahrzeug und einem auf derselben Fahrspur wie das betroffene Fahrzeug fahrenden vorausfahrenden Fahrzeug gleich einem Soll-Folgeabstand wird, wobei eine Verzögerungssteuerung ausgeführt wird, indem zu Anfang bewirkt wird, daß eine Einrichtung zum Erfassen des Beschleunigungsgrads des vorausfahrenden Fahrzeugs den Beschleunigungsgrad von diesem erfaßt, und indem bewirkt wird, daß die Soll-Verzögerungsgrad-Berechnungseinrichtung den Soll-Verzögerungsgrad des betroffenen Fahrzeugs berechnet, der dem Verzögerungsgrad des vorausfahrenden Fahrzeugs entspricht. Diese Vorrichtung beinhaltet weiter eine Bremssteuereinrichtung zum Steuern eines Betriebs einer Betätigungseinrichtung, um ein Bremssystem so anzusteuern, daß es eine Bremskraft erzeugt, die dem Soll-Verzögerungs grad entspricht, wenn der Soll-Verzögerungsgrad kleiner als ein vorgegebener Verzögerungsgrad ist, und zum Steuern des Betriebs der Betätigungseinrichtung, um das Bremssystem derart anzusteuern, daß es eine Bremskraft erzeugt, die dem vorgegebenen Verzögerungsgrad entspricht, wenn der Soll-Ver zögerungsgrad dem vorgegebenen Verzögerungsgrad gleicht oder größer ist als dieser.

Falls der Verzögerungsgrad bei der oben beschriebenen Vorrichtung auf den vorgegebenen Verzögerungsgrad begrenzt wird, wenn der Soll-Verzögerungsgrad dem vorgegebenen Verzö gerungsgrad gleicht oder größer ist als dieser, ist die durch die Betätigungseinrichtung automatisch angelegte Bremskraft begrenzt oder beschränkt, und die Vorrichtung führt einen automatischen Bremsvorgang als Hilfsbremsmittel aus, bis das Bremspedal tatsächlich durch den Fahrer betätigt wird. Selbst wenn die Geschwindigkeit des voraus fahrenden Fahrzeugs demgemäß plötzlich in hohem Maße verringert wird, wird verhindert, daß das betroffene Fahrzeug automatisch verzögert wird, und es kann insbesondere ein automatisches Bremsen zum starken Verringern der Fahrzeuggeschwindigkeit verhindert werden, wodurch verhindert wird, daß sich der Fahrer unwohl oder unangenehm fühlt.

Falls die Betätigungseinrichtung durch die Vorrichtung betätigt wird, um das automatische Bremsen auszuführen und so als Hilfsbremsmittel zu wirken, kann ein Zeitspielraum oder eine zusätzliche Zeit, die der Fahrer benötigt, um das Bremspedal zu treten, erhöht sein, und es kann daher eine Verzögerung der Betätigung des Bremspedals durch den Fahrer vermieden werden, wodurch eine verbesserte Fahrsicherheit des Fahrzeugs während der Verzögerungssteuerung gewährleistet ist.

Gemäß einem Merkmal der Erfindung ist der vorgegebene Verzögerungsgrad so bestimmt, daß der Zeitspielraum bis zum Beginn der Betätigung des Bremspedals durch den Fahrer gleich einer gegebenen Freifahrzeit oder größer als diese wird, in der die Betätigungseinrichtung so betrieben wird, daß eine Bremskraft erzeugt wird, die dem vorgegebenen Verzögerungsgrad entspricht, wenn der Soll-Folgeabstand kürzer ist als ein vorgegebener Folgeabstand, der der gegebenen Freifahrzeit entspricht, die der erforderliche zumindest einzuhaltende Zeitraum ist, bis der Fahrer beginnt, das Bremspedal zu betätigen.

Selbst dann, wenn das vorausfahrende Fahrzeug in hohem Maße verzögert wird und der Soll-Verzögerungsgrad des betroffenen Fahrzeugs dementsprechend hoch ist, kann der Zeitspielraum, der einzuhalten ist, bis das Bremspedal tatsächlich betätigt wird, dementsprechend so festgelegt werden, daß er der vorgegebenen Freifahrzeit gleicht oder größer ist als diese, die der Zeitraum ist, den der Fahrer zumindest benötigt, um das Bremspedal zu betätigen. Demgemäß kann ein ausreichender Zeitspielraum vorgesehen werden, und eine Verzögerung der Betätigung des Bremspedals durch den Fahrer kann in vorteilhafter Weise vermieden werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben.

Fig. 1 ist eine schematische Ansicht des Aufbaus einer Fahrtsteuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vor liegenden Erfindung, die in einem Automobil eingerichtet ist;

Fig. 2 ist ein Flußdiagramm zur Darstellung einer Fahrtverfolgungs-Steuerroutine gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 3 ist ein Flußdiagramm zur Darstellung einer Unterroutine zum Berechnen einer Hilfsbremskraft, die während der Steuerroutine aus Fig. 2 ausgeführt wird; und

Fig. 4 ist eine Darstellung von zeitlichen Änderungen der Geschwindigkeit Vf eines vorausfahrenden Fahrzeugs, wenn dieses Fahrzeug mit einem Verzögerungsgrad G1 verzögert wird, und von Änderungen der Fahrzeuggeschwindigkeit Va des betroffenen Fahrzeugs, wenn sich dieses unter der erfin dungsgemäßen Fahrtverfolgungssteuerung bei Verwendung der Soll-Fahrzeug-Fahrzeug-Zeit t1 befindet.

Es folgt die Erläuterung der Erfindung anhand der Zeichnun gen nach Aufbau und ggf. nach Wirkungsweise der dargestellten Erfindung.

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung des Aufbaus einer Fahrtsteuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei die Vorrichtung in einem Auto mobil 1 installiert ist. Der Aufbau dieser Fahrtsteuervor richtung wird mit Bezug auf Fig. 1 detailliert beschrieben.

Im vorderen Teil des Fahrzeugs 1 ist ein Laserradar 2 vorgesehen, das ein Objekt erkennen kann, das sich vor dem Fahrzeug 1 befindet, und einen Abstand zwischen dem Fahrzeug 1 und dem Objekt durch Aussenden eines Laserstrahls nach vorne und durch Abtasten des vom Objekt reflektierten Laser strahls messen kann. Weiterhin ist in einem Dachabschnitt innerhalb der Fahrzeugkabine eine CCD-Kamera 4 zum Erfassen eines vor dem Fahrzeug 1 sichtbaren Bilds montiert. Diese CCD-Kamera 4 kann Objekte, Fahrspuren und anderes erkennen, was sich vor dem Fahrzeug befindet.

An einen Motor 6 des Fahrzeugs 1 ist ein Drosselventil 8 zum Steuern der Menge der in den Motor 6 eingesogenen Luft zum Regeln der Ausgangsleistung des Motors angeschlossen. Das Drosselventil 8 ist insbesondere mit einer Drossel-Betä tigungseinrichtung 12 versehen, die die Drosselöffnung des Ventils 8 automatisch entsprechend einem von einer später beschriebenen elektronischen Steuereinheit (ECU) 50 erzeugten Betätigungssignal abhängig vom Grad des Herunter drückens eines Gaspedals (nicht dargestellt) usw. automatisch regelt.

Betriebsbremsen (Bremsvorrichtungen) 24 in der Art von hydraulischen Scheibenbremsen sind jeweils an einem Paar rechter und linker Vorderräder (Antriebsräder) 20, 20 und einem Paar rechter und linker Hinterräder (angetriebener Räder) 22, 22 vorgesehen. Die Betriebsbremsen 24 sind über einen Bremshauptzylinder 26, der einen Vakuumverstärker aufweist, an ein Bremspedal 28 angeschlossen. Der Brems hauptzylinder 26 ist mit einer Vakuum-Bremsbetätigungsein richtung 30 versehen, die die Betriebsbremsen 24 entsprechend einem Betätigungssignal von der ECU 30 unabhängig von der Eingabe vom Bremspedal 28, die auf die auf das Bremspedal 28 ausgeübte Kraft hinweist, automatisch betätigen oder auslösen kann.

Radgeschwindigkeitssensoren 32, 32 sind jeweils in der Umgebung der Hinterräder 22, 22 als angetriebene Räder vorgesehen, um die Umdrehungsgeschwindigkeiten des rechten Hinterrads V_SR und des linken Hinterrads V_SL zu erfassen. Diese Radgeschwindigkeitssensoren 32, 32 wirken als Fahrzeuggeschwindigkeit-Erfassungseinrichtung zum Erfassen der Fahrzeuggeschwindigkeit V.

Ein Schalter 38 zum Schalten der Fahrtsteuervorrichtung des Fahrzeugs 1 zwischen einer gewöhnlichen Fahrweise und einer Fahrweise unter einer Fahrtverfolgungssteuerung ist an einer Lenksäule 36 eines in der Fahrzeugkabine des Fahrzeugs 1 vorgesehenen Lenkrads 34 vorgesehen. Falls der Schalter 38 in den EIN-Zustand versetzt wird, wird mit einer Fahrtverfolgungssteuerung, insbesondere einer Folgeabstands steuerung, begonnen. Falls der Schalter 38 in den AUS-(Rücksetz)-Zustand gelegt wird, wird die Folgeabstands steuerung andererseits unterbrochen.

Die ECU 50 ist eine Hauptsteuervorrichtung, die für verschiedene Steuerungen des Fahrzeugs 1 verantwortlich ist. An die Eingangsseite der ECU 50 sind verschiedene Sensoren und Schalter unter Einschluß des Laserradars 2, der CCD-Kamera 4, der Radgeschwindigkeitssensoren 32, 32 und des Schalters 38 angeschlossen. Andererseits sind verschiedene Ansteuervorrichtungen, wie die Drossel-Betätigungseinrich tung 12 und die Brems-Betätigungseinrichtung 30, an die Aus gangsseite der ECU 50 angeschlossen.

Der Inhalt der Steuerung der wie oben beschrieben auf gebauten Fahrtsteuervorrichtung wird nun erklärt. Mit Bezug auf Fig. 2, wo ein Flußdiagramm einer Fahrtverfolgungssteue rung-Routine dargestellt ist, wird eine Routine zur Fahrt verfolgungssteuerung gemäß der vorliegenden Erfindung erklärt.

Falls der Schalter 38 in den EIN-Zustand versetzt wird und mit der Fahrtverfolgungssteuerung begonnen wird, wird zu Anfang ein Schritt S10 ausgeführt, um die Geschwindigkeit Va des Fahrzeugs 1, also des betroffenen Fahrzeugs, auf der Grundlage von von den Radgeschwindigkeitssensoren 32, 32 empfangenen Informationen zu berechnen. Insbesondere wird die Fahrzeuggeschwindigkeit Va folgendermaßen aus der Gleichung (1) berechnet:

Va = (V_SR + V_SL)/2 (1).

Daraufhin wird ein vorausfahrendes Fahrzeug auf der Grundlage von vom Laserradar 2 und der CCD-Kamera 4 empfangenen Informationen erkannt, und der Steuerablauf geht zu einem Schritt S12 über, bei dem der Abstand L vom betroffenen Fahrzeug 1 zum vorausfahrenden Fahrzeug durch das Laserradar 2 mit hoher Genauigkeit erfaßt wird.

Es wird dann ein Schritt S14 ausgeführt, um die Rela tivgeschwindigkeit zwischen dem betroffenen Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug auf der Grundlage der im Schritt S12 erhaltenen Abstandsinformation L zu berechnen. Insbesondere wird die Relativgeschwindigkeit auf der Grund lage des Betrags der Änderung ΔL zwischen dem letzten Wert des Abstands L, der während der Ausführung des letzten Steuerzyklus erhalten wurde, und dem aktuellen Wert des Abstands L, der im aktuellen Steuerzyklus erhalten wird, berechnet. Falls der Änderungsbetrag ΔL ein positiver Wert ist, kann angenommen werden, daß sich das betroffene Fahrzeug vom vorausfahrenden Fahrzeug entfernt, daß sich nämlich der Abstand zwischen dem betroffenen Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug erhöht. Falls der Änderungsbe trag ΔL ein negativer Wert ist, kann angenommen werden, daß sich das betroffene Fahrzeug dem vorausfahrenden Fahrzeug nähert.

In einem Schritt S16 wird die Geschwindigkeit Vf des vorausfahrenden Fahrzeugs auf der Grundlage der Geschwindig keit Va des betroffenen Fahrzeugs und der Relativgeschwin digkeit berechnet. Im nächsten Schritt S18 wird die Ge schwindigkeit Vf des vorausfahrenden Fahrzeugs differen ziert, um den Verzögerungsgrad αf des vorausfahrenden Fahr zeugs zu berechnen. Der Verzögerungsgrad αf wird insbeson dere auf der Grundlage eines Betrags der Änderung ΔVf zwischen dem letzten Wert der Geschwindigkeit Vf des voraus fahrenden Fahrzeugs, der während der Ausführung des letzten Steuerzyklus erhalten wurde, und dem aktuellen Wert der Geschwindigkeit Vf des vorausfahrenden Fahrzeugs, der im aktuellen Steuerzyklus erhalten wird, berechnet.

Es wird dann ein Schritt S20 ausgeführt, um zu bestim men, ob das betroffene Fahrzeug verzögert werden sollte oder nicht. Insbesondere wird in diesem Schritt bestimmt, ob der Änderungsbetrag ΔL ein negativer Wert ist, was darauf hin weist, daß sich das betroffene Fahrzeug dem vorausfahrenden Fahrzeug nähert, um dadurch die Notwendigkeit des Verzögerns des Fahrzeugs 1 zu bestimmen.

Falls im Schritt S20 eine negative Entscheidung (Nein) erhalten wird, was bedeutet daß der Änderungsbetrag ΔL ein positiver Wert ist und das betroffene Fahrzeug nicht verzö gert zu werden braucht, geht der Steuerablauf zu einem Schritt S28 über, in dem die Drossel-Betätigungseinrichtung 12 so betätigt wird, daß sie das Öffnen des Drosselventils 8 steuert, um eine Beschleunigungssteuerung so vorzunehmen, daß der Folgeabstand L (der Abstand zwischen dem betroffenen Fahrzeug 1 und dem vorausfahrenden Fahrzeug) gleich einem später beschriebenen Soll-Folgeabstand Ls wird.

Falls im Schritt S20 eine bestätigende Entscheidung (Ja) erhalten wird, was bedeutet daß das betroffene Fahrzeug 1 verzögert werden sollte, geht der Steuerablauf zu einem Schritt S22 über.

Im Schritt S22 wird eine Hilfsbremskraft berechnet, die zum Verzögern des Fahrzeugs 1 zu erzeugen ist. Insbesondere wird die Brems-Betätigungseinrichtung 30 in einer Situation, in der das betroffene Fahrzeug verzögert werden sollte, automatisch betätigt, um zu bewirken, daß die Betriebsbrem sen 24 eine Hilfsbremskraft erzeugen. Im Schritt S22 wird die in dieser Situation zu addierende Hilfsbremskraft berechnet. Zum Berechnen der Hilfsbremskraft ist dazu in Fig. 3 eine Unterroutine implementiert. Die Verarbeitung zum Berechnen der Hilfsbremskraft wird nun erklärt.

In einem Schritt S30 aus Fig. 3 wird ein Soll-Verzöge rungsgrad αa des betroffenen Fahrzeugs berechnet. Der Soll-Verzögerungsgrad αa wird abhängig von den folgenden Situationen gemäß den folgenden Gleichungen (2), (3) berechnet.

Falls das vorausfahrende Fahrzeug verzögert wird, gilt

αa = Va²/{2.(L-Ls) + (Vf²/αf)} (2).

Falls das vorausfahrende Fahrzeug mit konstanter Ge schwindigkeit fährt oder angehalten wird, gilt

αa = (Va-Vf)²/{2.(L-Ls)} (3).

In den obigen Gleichungen sind "Va" die Geschwindigkeit des betroffenen Fahrzeugs, "Vf" die Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs und "L" der Abstand vom betroffe nen Fahrzeug 1 zum vorausfahrenden Fahrzeug, während "αf" der Verzögerungsgrad des vorausfahrenden Fahrzeugs ist. Weiterhin ist "Ls" der Soll-Folgeabstand, der auf der Grund lage der Fahrzeuggeschwindigkeit V vorab bestimmt wird. Insbesondere wird eine Soll-Fahrzeug-Fahrzeug-Zeit zwischen dem vorausfahrenden Fahrzeug und dem betroffenen Fahrzeug, die der Fahrzeuggeschwindigkeit V entspricht, vorab auf der Grundlage von Daten, die aus einer Verkehrserhebung oder anderen Informationen erhalten wurden, auf einen vorgegebenen Wert t1 (beispielsweise 1,5 s) gelegt, und der Soll-Folgeabstand Ls wird auf der Grundlage dieser Soll- Fahrzeug-Fahrzeug-Zeit t1 bestimmt.

Nachdem der Soll-Verzögerungsgrad αa auf diese Weise wie oben beschrieben berechnet wurde, geht der Steuerablauf zu einem Schritt S32 über. Im Schritt S32 wird bestimmt, ob der Soll-Verzögerungsgrad αa größer oder gleich einem vorgegebenen Wert X1 (vorgegebener Verzögerungsgrad, beispielsweise 0,24 G) ist. Dieser vorgegebene Wert X1 wird vorab abhängig von der Soll-Fahrzeug-Fahrzeug-Zeit t1 (bei spielsweise 1,5 s) in der später beschriebenen Weise bestimmt.

Falls im Schritt S32 eine negative Entscheidung (Nein) erhalten wird, falls der Soll-Verzögerungsgrad αa nämlich kleiner ist als der vorgegebene Wert X1 (beispielsweise 0,24 G), geht der Steuerablauf zu einem Schritt S36 über, in dem die automatisch zu erzeugende Bremskraft, nämlich die Hilfsbremskraft, in Übereinstimmung mit dem Soll-Verzöge rungsgrad αa berechnet wird.

Daraufhin wird in Fig. 2 in einem Schritt S24 der Dros sel-Betätigungseinrichtung 12 ein Signal zugeführt, das die im Schritt S36 erhaltene Hilfsbremskraft angibt, um das Drosselventil 8 zu schließen, und es wird ein Schritt S26 ausgeführt, um der Brems-Betätigungseinrichtung 30 das Signal zuzuführen, das die Hilfsbremskraft angibt. Als Folge davon wird die Brems-Betätigungseinrichtung 30 automatisch in einem der Hilfsbremskraft entsprechenden Maße ange steuert, so daß die Betriebsbremsen 24 betätigt werden, um ein gewünschtes Maß an Bremskraft in richtiger Weise zu erzeugen. In diesem Fall fährt das Fahrzeug 1 in wünschens werter Weise, während das vorausfahrende Fahrzeug verfolgt wird, ohne daß es erforderlich ist, daß der Fahrer das Bremspedal 28 betätigt.

Falls im Schritt S32 eine positive Entscheidung (Ja) erhalten wird, falls der Soll-Beschleunigungsgrad αa nämlich größer oder gleich dem vorgegebenen Wert X1 ist, geht der Steuerablauf zu einem Schritt S34 über, in dem der Soll-Ver zögerungsgrad αa auf den vorgegebenen Wert X1 (beispiels weise 0,24 G) gesetzt (begrenzt) wird. Es wird dann der Schritt S36 ausgeführt, um die Hilfsbremskraft auf der Grundlage des vorgegebenen Werts X1 (beispielsweise 0,24 G) zu berechnen und die Brems-Betätigungseinrichtung 30 automa tisch so anzusteuern, daß sie die Hilfsbremskraft erzeugt, die dem vorgegebenen Wert X1 entspricht. In diesem Fall wird angenommen, daß der Fahrer das Bremspedal 28 betätigt, um zusätzlich zu bremsen, so daß das Fahrzeug 1 dem vorausfah renden Fahrzeug in vorteilhafter Weise folgt oder nachfolgt.

Die Fahrtverfolgungssteuerung wird in der oben beschriebenen Weise ausgeführt. Im folgenden wird der Grund detailliert beschrieben, aus dem der Soll-Verzögerungsgrad αa auf den vorgegebenen Wert X1 (beispielsweise 0,24 G) gesetzt oder begrenzt wird, wenn der Soll-Verzögerungsgrad αa größer oder gleich einem vorgegebenen Wert X1 (beispiels weise 0,24 G) ist.

In Fig. 4 sind zeitliche Änderungen der Geschwindigkeit Vf des vorausfahrenden Fahrzeugs und der Geschwindigkeit Va des betroffenen Fahrzeugs dargestellt, wenn das vorausfah rende Fahrzeug um einen Verzögerungsgrad G1 (beispielsweise 0,7 G) verzögert wird, während sich das betroffene Fahrzeug unter der Fahrtverfolgungssteuerung bei Verwendung der Soll-Fahrzeug-Fahrzeug-Zeit t1 (beispielsweise 1,5 s) befindet.

Wenn die Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs plötzlich verringert wird, wenn das vorausfahrende Fahrzeug nämlich um einen hohen Verzögerungsgrad G1 (beispielsweise 0,7 G) verzögert wird, wie in Fig. 4 durch eine strichpunk tiert Linie dargestellt ist, wird der Soll-Verzögerungsgrad αa, um den das betroffene Fahrzeug verzögert oder abgebremst wird, in herkömmlicher Weise innerhalb der Soll-Fahrzeug- Fahrzeug-Verzögerungszeit t1 (beispielsweise 1,5 s) nach Beginn des Bremsens des vorausfahrenden Fahrzeugs dem Verzö gerungsgrad G1 des vorausfahrenden Fahrzeugs angeglichen, wie durch die unterbrochene Linie in Fig. 4 dargestellt ist, so daß das betroffene Fahrzeug verzögert werden kann, ohne in Kontakt mit dem vorausfahrenden Fahrzeug zu gelangen. In diesem Fall kann die dem Verzögerungsgrad G1 entsprechende Hilfsbremskraft daher durch die Brems-Betätigungseinrichtung 30 erzeugt werden, um die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1 automatisch zu verringern.

Ein völlig automatisches Bremsen des Fahrzeugs zum in einer sehr kurzen Zeit erfolgenden starken Verringern der Fahrzeuggeschwindigkeit deckt sich jedoch nicht immer mit der Absicht des Fahrers, sondern der Fahrer oder ein anderer Fahrgast (andere Fahrgäste) kann sich dadurch unwohl fühlen, was unerwünscht ist. Es ist daher wünschenswert, das Fahr zeug abzubremsen, wobei dem Fahrer gestattet wird, das Bremspedal 28 zu betätigen, um die Fahrzeuggeschwindigkeit so weit wie möglich zu verringern.

Es ist jedoch für den Fahrer nicht leicht, eine plötz liche Verringerung der Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs zu bestimmen oder zu beurteilen, und das Bremspe dal 29 innerhalb eines Zeitraums, der so kurz ist wie die Soll-Fahrzeug-Fahrzeug-Zeit (beispielsweise 1,5 s), zu betätigen. Normalerweise ist wenigstens ein bestimmter Zeit raum t2 (eine bestimmte Freifahrzeit von beispielsweise etwa 2,0 s) als zum Betätigen des Bremspedals 28 notwendiger Zeitspielraum erforderlich.

Die Soll-Fahrzeug-Fahrzeug-Zeit t1 wird daher gemäß der vorliegenden Erfindung auf einen kurzen Zeitraum (beispiels weise 1,5 s) gelegt, und der minimale Zeitspielraum t2 (beispielsweise 2,0 s) wird weiterhin als ein Zeitraum fest gelegt, den der Fahrer benötigt, um nach der Verzögerung des vorausfahrenden Fahrzeugs mit dem Betätigen des Bremspedals zu beginnen.

Der oben angegebene vorgegebene Wert X1 (beispielsweise 0,24 G) wird als wichtig angesehen, wenn der minimale Zeit spielraum t2 festgelegt wird. Im folgenden wird der vorgege bene Wert X1 (beispielsweise 0,24 G) in näheren Einzelheiten beschrieben.

Mit Bezug auf Fig. 4 sei bemerkt, daß die Geschwindig keit Va des betroffenen Fahrzeugs dadurch, daß der Fahrer das Bremspedal 28 betätigt, selbst dann entlang der unter brochenen Linie nach Wunsch verringert werden kann, wenn der Fahrer nach Ablauf eines minimalen Zeitspielraums t2 mit dem Betätigen des Bremspedals 28 beginnt, falls die Geschwindigkeit Va des betroffenen Fahrzeugs zu einem Zeitpunkt, zu dem der minimale Zeitspielraum t2 (beispiels weise 2,0 s) gerade abgelaufen ist, bis zu einem Punkt B auf der unterbrochenen Linie in dieser Figur oder darunter verringert wurde.

Um den minimalen Zeitspielraum t2 zu gewährleisten, kann das Fahrzeug 1 daher durch ein Hilfsbremsen oder auto matisches Bremsen allmählich verzögert werden, bis die Fahrzeuggeschwindigkeit Va des betroffenen Fahrzeugs den Punkt "B" auf der unterbrochenen Linie in Fig. 4 erreicht. Der vorgegebene Wert X1 (beispielsweise 0,24 G) wird so bestimmt, daß er einem zum Erreichen eines solchen Hilfs bremsens erforderlichen Verzögerungsgrad gleicht. Wenn insbesondere eine Steuerverzögerungszeit t3 (beispielsweise 0,5 s) der Brems-Betätigungseinrichtung 30 berücksichtigt wird, ist der zum Hilfsbremsen erforderliche Verzögerungs grad, um den minimalen Zeitspielraum t2 (beispielsweise 2,0 s) zu gewährleisten, als die Steigung der Linie festgelegt, die die Punkte "A" und "B" in Fig. 4 verbindet. Demgemäß kann der Verzögerungsgrad zum Hilfsbremsen, der dem vorgege benen Wert X1 (beispielsweise 0,24 G) gleicht, eindeutig auf der Grundlage der Steigung der Linie A-B bestimmt werden, wie in Fig. 4 dargestellt ist.

Insbesondere kann der vorgegebene Wert X1 (beispiels weise 0,24 G) als ein notwendiger und ausreichender Verzöge rungsgrad angesehen werden, um den das betroffene Fahrzeug durch das Hilfsbremsen verzögert wird, um den minimalen Zeitspielraum t2 (beispielsweise 2,0 s) selbst dann zu gewährleisten, wenn die Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs in sehr kurzer Zeit stark verringert wird. Selbst dann, wenn die Soll-Fahrzeug-Fahrzeug-Zeit t1 auf einen kurzen Zeitraum gelegt ist (beispielsweise 1,5 s), kann der Fahrers des betroffenen Fahrzeugs 1 die Geschwindigkeit seines Fahrzeugs durch Betätigen des Bremspedals 28 sicher verringern, um das Fahrzeug dem vorausfahrenden Fahrzeug unabhängig von irgendeiner Bremsbedingung des voraus fahrenden Fahrzeugs folgen zu lassen, falls das Hilfsbremsen mit dem Verzögerungsgrad ausgeführt wird, der mindestens dem vorgegebenen Wert X1 (beispielsweise 0,24 G) gleicht.

In Fig. 4 sind auch zeitliche Änderungen der Fahr zeuggeschwindigkeit Va des betroffenen Fahrzeugs (durch eine von zwei Punkten unterbrochene Linie angegeben) für den Fall dargestellt, in dem die Soll-Fahrzeug-Fahrzeug-Zeit so fest gelegt ist, daß sie dem minimalen Zeitspielraum t2 (beispielsweise 2,0 s) gleicht, und das betroffene Fahrzeug wird mit dem Soll-Verzögerungsgrad αa, der G1 (beispiels weise 0,7 G) gleicht, verzögert. In diesem Fall ist ein ausreichender Zeitspielraum für die Betätigung des Brems pedals 29 gegeben, wodurch die Notwendigkeit eines Hilfs bremsens beseitigt ist, und das betroffenen Fahrzeug kann in wünschenswerter Weise verzögert werden, ohne in Kontakt mit dem vorausfahrenden Fahrzeug zu kommen. Es ist jedoch möglich, eine Fahrtverfolgungssteuerung gemäß der vorlie genden Erfindung auszuführen, so daß der minimale Zeitspiel raum t2 (beispielsweise 2,0 s) selbst dann, wenn die Soll-Fahrzeug-Fahrzeug-Zeit t1 auf einen kurzen Zeitraum (beispielsweise 1,5 s) gelegt ist, wie in dem Fall, in dem die Soll-Fahrzeug-Fahrzeug-Zeit t1 dem Zeitspielraum t2 gleicht, gewährleistet werden kann, wodurch es ermöglicht ist, daß sich der Fahrer genügend Zeit nimmt, um das Brems pedal 28 zu betätigen, um die Geschwindigkeit des betroffenen Fahrzeugs sicher auf ein gewünschtes Niveau zu verringern, ohne zu bewirken, daß zwischen dem betroffenen Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug ein Kontakt auftritt.

In diesem Zusammenhang sei bemerkt, daß der vorgegebene Wert X1 (beispielsweise 0,24 G) ein derartiger Verzögerungs grad ist, daß der minimale Zeitspielraum t2 (beispielsweise 2,0 s) selbst dann sicher eingehalten wird, wenn die Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs innerhalb einer sehr kurzen Zeit mit dem Verzögerungsgrad G1 (beispielsweise 0,7 G) stark verringert wird. Es sei bemerkt, daß der Zeitspielraum größer als der Wert t2 wird, wie in der weiter unten angegebenen Tabelle 1 angedeutet ist, wenn der Verzögerungsgrad des vorausfahrenden Fahrzeugs in einem Bereich liegt, der kleiner als der Wert G1 ist (beispielsweise 0,24 G-0,7 G), wodurch ein ausreichender Zeitspielraum bis zu dem Zeitpunkt, zu dem der Fahrer das Bremspedal 28 zu betätigen beginnt, erzielt werden kann.

TABELLE 1

Die Soll-Fahrzeug-Fahrzeug-Zeit kann so geändert werden, daß sie abhängig von Verkehrsbedingungen und anderen Faktoren kürzer oder länger ist als der Wert t1 (beispiels weise 1,5 s). Selbst in einem solchen Fall kann der zum Hilfsbremsen erforderliche Verzögerungsgrad auf der Grund lage der so geänderten Soll-Fahrzeug-Fahrzeug-Zeit und des minimalen Zeitspielraums t2 (beispielsweise 2,0 s) im Graphen aus Fig. 4 gemäß dem oben beschriebenen Verfahren leicht berechnet und festgelegt werden. Selbst wenn die Soll-Fahrzeug-Fahrzeug-Zeit geändert wird, kann der minimale Zeitspielraum t2 (beispielsweise 2,0 s) dementsprechend stets gewährleistet werden, um es dem Fahrer zu ermöglichen, daß Bremspedal 28 unabhängig von den Bremsbedingungen des vorausfahrenden Fahrzeugs mit einem ausreichenden Zeitspiel raum zu betätigen, wodurch das Fahrzeug 1 nach Wunsch sicher verzögert werden kann.

Wie oben detailliert erklärt wurde, wird der Verzöge rungsgrad bei der Fahrtsteuervorrichtung für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung dann, wenn der Soll-Verzö gerungsgrad gleich einem bestimmten Verzögerungsgrad oder größer als dieser ist, so begrenzt, daß er dem bestimmten Verzögerungsgrad gleicht, so daß die von der Betätigungs einrichtung automatisch erzeugte Bremskraft auf einen Grenz wert geregelt werden kann. Selbst wenn die Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs demgemäß in sehr kurzer Zeit stark verringert wird, wird verhindert, daß die Geschwindig keit des betroffenen Fahrzeugs automatisch in kurzer Zeit in hohem Maße verringert wird, und es wird insbesondere verhin dert, daß das Fahrzeug unter der automatischen Fahrt steuerung plötzlich abgebremst wird, so daß sich der Fahrer während des Bremsvorgangs nicht unbehaglich fühlt.

Weiterhin kann das automatische Bremsen mittels der Betätigungseinrichtung als Hilfsbremsmittel verwendet werden, um den Spielraum oder die zusätzliche Zeit bis zu dem Zeitpunkt zu erhöhen, zu dem das Bremspedal betätigt wird, wodurch eine Verzögerung der Betätigung des Brems pedals durch den Fahrer verhindert wird und eine verbesserte Fahrsicherheit des Fahrzeugs während der Verzögerungs steuerung gewährleistet wird.

Überdies kann der Zeitspielraum bis zum Zeitpunkt der Betätigung des Bremspedals selbst dann stets so festgelegt werden, daß er größer oder gleich einem zumindest ausrei chenden Wert ist, wenn das vorausfahrende Fahrzeug mit einem hohen Verzögerungsgrad verzögert wird und der Soll-Verzöge rungsgrad des betroffenen Fahrzeugs beträchtlich ist. Wenn demgemäß ein ausreichend langer Zeitraum gegeben wird, kann eine Verzögerung der Betätigung des Bremspedals durch den Fahrer in vorteilhafter Weise vermieden werden, wodurch eine verbesserte Fahrsicherheit des Fahrzeugs gewährleistet wird.

Claims

1. Fahrtsteuervorrichtung für ein Kraftfahrzeug (1), mit:
einem Bremssystem (24), das eine Bremskraft auf das Fahrzeug (1) ausübt, wobei zugelassen ist, daß das Bremssystem (24) durch den Fahrer des Fahrzeugs (1) manipuliert wird;
einer Betätigungseinrichtung (30), die das Bremssystem (24) unabhängig von einer Betätigung durch den Fahrer ansteuert;
einer Einrichtung zum Erfassen des Verzögerungsgrads (αf) eines vorausfahrenden Fahrzeugs, das vor dem Fahrzeug (1) fährt (S18);
einer Soll-Verzögerungsgrad-Berechnungseinrichtung zum Berechnen eines Soll-Verzögerungsgrads (αa) des Fahrzeugs gemäß dem Verzögerungsgrad (αf) des vorausfahrenden Fahrzeugs (S30); und
einer Bremssteuereinrichtung zum Steuern einer Betäti gung der Betätigungseinrichtung (30) (S26),
dadurch gekennzeichnet, daß
die Bremssteuereinrichtung die Betätigungseinrichtung (30) derart betätigt, daß das Bremssystem so angesteuert wird, daß diejenige Bremskraft erzeugt wird, die dem Soll- Verzögerungsgrad (αa) entspricht, wenn der Soll-Ver zögerungsgrad kleiner als ein vorgegebener Verzögerungsgrad (X1) ist, und daß die Bremssteuereinrichtung die Betäti gungseinrichtung (30) derart betätigt, daß das Bremssystem so angesteuert wird, daß diejenige Bremskraft erzeugt wird, die dem vorgegebenen Verzögerungsgrad (X1) entspricht, wenn der Soll-Verzögerungsgrad nicht kleiner als der vorgegebene Verzögerungsgrad (X1) ist (S34).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der vorgegebene Verzögerungsgrad (X1) auf der Grundlage eines minimalen Zeitspielraums (t2) und einer Soll-Fahrzeug-Fahrzeug-Zeit (t1) bestimmt wird, wobei der minimale Zeitspielraum (t2) gleich einem minimalen Zeitraum ist, der von einem Zeitpunkt, zu dem der Fahrer des Fahrzeugs beabsichtigt, daß Bremssystem zu betätigen, um das Fahrzeug zu verzögern, bis zu einem Zeitpunkt, zu dem der Fahrer wirklich beginnt, das Bremssystem zu betätigen, erforderlich ist, wobei die Soll- Fahrzeug-Fahrzeug-Zeit (t1) gleich einem Maximalwert einer Verzögerungszeit ist, die von einem Zeitpunkt, zu dem das vorausfahrende Fahrzeug zu verzögern beginnt, bis zu einem Zeitpunkt, zu dem der Fahrer wirklich beginnt, das Brems system zu betätigen, um das Fahrzeug zu verzögern, gemessen wird, wobei der Maximalwert der Verzögerungszeit zulässig ist, um eine Kollision zwischen dem vorausfahrenden Fahrzeug und dem Fahrzeug zu verhindern, falls das vorausfahrende Fahrzeug und das Fahrzeug mit demselben Verzögerungsgrad (G1) verzögert werden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Brems steuereinrichtung nach dem Beginn des Verzögerns des voraus fahrenden Fahrzeugs mit dem Verzögern des Fahrzeugs beginnt, bevor die Soll-Fahrzeug-Fahrzeug-Zeit (t1) verstrichen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Brems steuereinrichtung einen Zeitspielraum so festlegt, daß er länger als der Soll-Fahrzeug-Fahrzeug-Zeitraum (t1) ist, wobei der Zeitspielraum der Zeitraum ist, der vom Beginn des Verzögern des vorausfahrenden Fahrzeugs bis zu einem Zeit punkt, zu dem der Fahrer das Bremssystem betätigen muß, um eine Kollision mit dem vorausfahrenden Fahrzeug zu verhin dern, reicht.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei der Zeitspielraum bei einer Verringerung des Verzögerungsgrads des vorausfahrenden Fahrzeugs vergrößert ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei die Soll-Fahrzeug-Fahrzeug-Zeit (t1) entsprechend einer Fahrtgeschwindigkeit (Va) des Fahrzeugs vorab bestimmt wird.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, ferner mit:
einem Geschwindigkeitssensor (32, S10), der eine Fahrt geschwindigkeit (Va) des Fahrzeugs erfaßt;
einem Abstandssensor (2, S12), der einen Abstand (L) zwischen dem vorausfahrenden Fahrzeug und dem Fahrzeug erfaßt; und
einer Verzögerungsbestimmungseinrichtung, um auf der Grundlage der Fahrtgeschwindigkeit (Va) des Fahrzeugs und/oder des Abstands (L) zwischen dem vorausfahrenden Fahr zeug und dem Fahrzeug zu bestimmen, ob das Fahrzeug verzö gert werden muß oder nicht,
wobei die Soll-Verzögerungsgrad-Berechnungseinrichtung den Soll-Verzögerungsgrad (αa) berechnet, wenn die Verzöge rungsbestimmungseinrichtung bestimmt, daß das Fahrzeug ver zögert werden muß (S30).

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, ferner mit:
einer Motorsteuereinrichtung (8, 12) zum Steuern einer Ausgangsleistung eines im Fahrzeug eingerichteten Motors (6),
wobei die Motorsteuereinrichtung (8, 12) die Ausgangs leistung des Motors verringert, wenn die Verzögerungsbestim mungseinrichtung bestimmt, daß das Fahrzeug verzögert werden muß (S24).

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, ferner mit:
einem Geschwindigkeitssensor (32), der eine Fahrtge schwindigkeit (Va) des Fahrzeugs (1) erfaßt (S10);
einem Abstandssensor (2), der einen Abstand (L) zwischen dem vorausfahrenden Fahrzeug und dem Fahrzeug erfaßt (S12);
einer Einrichtung zum Erfassen der Geschwindigkeit (Vf) des vorausfahrenden Fahrzeugs (S16); und
einer Einrichtung zum Festlegen des Soll-Folgeabstands (Ls) in Übereinstimmung mit der Fahrtgeschwindigkeit (Va) des Fahrzeugs und/oder der Fahrtgeschwindigkeit (Vf) des vorausfahrenden Fahrzeugs;
wobei die Einrichtung zum Berechnen des Soll-Verzöge rungsgrads den Soll-Verzögerungsgrad (αa) auf der Grundlage der Fahrtgeschwindigkeit (Va) des Fahrzeugs, des Abstands (L) zwischen dem vorausfahrenden Fahrzeug und dem Fahrzeug, der Fahrtgeschwindigkeit (Vf) des vorausfahrenden Fahrzeugs, des Verzögerungsgrads (αf) des vorausfahrenden Fahrzeugs und des Soll-Folgeabstands (Ls) (S30) berechnet.