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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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1. Gebiet
der Erfindung
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Die
Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Steuerung einer Bremskraft,
um eine Bremsassistentensteuerung in einer Bremsvorrichtung zu starten,
die eine größere Bremskraft
als normalerweise üblich
erzeugt, wenn ein Notbremsvorgang ausgeführt wird.
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2. Erläuterung
des Stands der Technik
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Die
JP(P)9-290743 offenbart eine Vorrichtung zur Steuerung einer Bremskraft,
die dazu fähig ist,
eine Bremsassistentensteuerung durchzuführen, welche eine größere Bremskraft
als üblich
erzeugt, wenn der Notbremsvorgang ausgeführt wird. In dieser herkömmlichen
Vorrichtung zur Steuerung einer Bremskraft wird bestimmt, dass der
Notbremsvorgang ausgeführt
wird, wenn der Druck im Hauptzylinder gleich oder größer als
ein erster Schwellenwert wird, und der Anstiegsgradient des Hauptzylinderdrucks
gleich oder größer als
ein zweiter Schwellenwert wird. Ein solches Bestimmungsverfahren
verhindert, dass die Bremsassistentensteuerung durch eine fälschliche
Bestimmung eines Notbremsvorgangs ungeeigneterweise eingeleitet
wird, wenn die Bremse beispielsweise sehr schnell sehr kurz betätigt wird,
oder wenn die Bremse während
einer Fahrt mit hoher Geschwindigkeit sukzessive bzw. all mählich mit
einer hohen auf das Pedal wirkenden Niederdrückkraft betätigt wird.
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Im
Allgemeinen weist die Bremsvorrichtung einen Bremskraftverstärker auf,
der eine Funktion aufweist, um bei der Unterstützung des Bremsvorgangs eine
große
Bremskraft zu erzeugen. Der Bremskraftverstärker unterstützt den
Bremsvorgang, indem er den Unterdruck, der vom Ansaugrohr der Brennkraftmaschine
bereitgestellt wird, als eine Energiequelle nutzt, um einen hohen
Hauptzylinderdruck zu erzeugen. Der Unterdruck im Ansaugrohr verändert sich
jedoch in Übereinstimmung
mit der Motordrehzahl, der Gaspedalstellung und anderen Bedingungen
während
der Fahrt des Fahrzeugs. Wenn der Unterdruck im Einlaßrohr fällt und
der Unterdruck, der dem Bremskraftverstärker bereitgestellt wird, ungenügend wird,
kann folglich die Bremsbetätigung
nicht ausreichend unterstützt
werden. Unter einer solchen Bedingung kann die Erhöhung des Drucks
im Hauptzylinder im Vergleich zu dem Fall, in welchem genügend Unterdruck
für den
Bremskraftverstärker
zur Verfügung
steht, verzögert
sein, wenn die Bremse betätigt
wird. wenn in diesem Fall die Notbremsung ausgeführt wird, nämlich wenn das Bremspedal vom
Fahrer mit einer vorab bestimmten Pedalniederdrückkraft und einer vorab bestimmten Geschwindigkeit
niedergedrückt
wird, wird der Anstiegsgradient des Hauptzylinderdrucks gleich oder größer als
der zweite Schwellenwert; wenn jedoch der Hauptzylinderdruck gleich
oder größer als
der vorstehend erwähnte
erste Schwellenwert wird, kann der Anstiegsgradient des Hauptzylinderdrucks
geringer als der zweite Schwellenwert sein. Daher kann es bei der
Feststellung der Notbremsbetätigung
durch die vorstehend erwähnte
herkömmliche
Vorrichtung zur Steuerung der Bremskraft geschehen, dass die Bremsung
nicht als ein Notbremsvorgang angesehen wird, und daher kann die
Bremsassistentensteuerung nicht ausgeführt werden, wenn der Unterdruck im
Bremskraftverstärker
sinkt, selbst wenn der Fahrer die Notbremsbetätigung durchführt.
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Weiterhin
sind die Eigenschaften der Antwort des Hauptzylinderdrucks auf die
Bremsbetätigung abhängig von
Spezifikationen des Bremssystems verschieden, wobei zu den Spezifikationen
nicht nur der Bremskraftverstärker,
sondern auch die Größe der Radzylinder,
der Ölverbrauch
während
des Bremsvorgangs oder ähnliche
Eigenschaften gehören.
Daher sollten der erste Schwellenwert und/oder der zweite Schwellenwert
für jedes
System (jedes Modell) festgelegt werden, was die Universalität des Systems
verschlechtert.
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KURZE ERÖRTERUNG
DER ERFINDUNG
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Die
Erfindung wird im Hinblick auf die vorstehend erwähnten Punkte
gemacht, und es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur
Steuerung einer Bremskraft zu schaffen, das es erlaubt, die Bremsassistentensteuerung
unabhängig
von der Größe des Unterdrucks
im Bremskraftverstärker
geeignet durchzuführen.
Ein Verfahren zur Steuerung der Bremskraft nach Anspruch 1 legt
fest, dass der Zustand der Bremsbetätigung in einem vorab bestimmten Status
bzw. Zustand ist, wenn der Gradient der Anhebung der Bremsbetätigungsgröße gleich
oder größer als
ein erster vorab bestimmter Wert wird, und danach innerhalb eines
vorab bestimmten Zeitabschnitts die Bremsbetätigungsgröße gleich oder größer als
ein zweiter vorab bestimmter Wert wird. Die Durchführung der
Bremsassistentensteuerung, um eine Bremskraft zu erzeugen, die größer als üblich ist,
wird gestartet, wenn bestimmt wird, dass der Zustand der Bremsbetätigung im
vorab bestimmten Zustand der Bremsbetätigung ist.
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Im
Verfahren zur Steuerung der Bremskraft nach der Erfindung kann es
sein, dass die Bremsbetätigung
nicht ausreichend unterstützt
wird, wenn der Unterdruck sinkt, der einem Bremskraftverstärker für die Bremsvorrichtung
bereitgestellt wird (nachstehend als Verstärkerunterdruck bezeichnet).
In diesem Fall wird das Hochfahren der Bremsbetätigungsgröße nach dem Bremsvorgang verzögert. Bei
einer konstanten Bremsbetätigung
wird jedoch der schließlich
durch die Bremsbetätigungsgröße erreichte
wert im wesentlichen unabhängig
von der Größe des Verstärkerunterdrucks
im Wesentlichen konstant. Daher wird in Übereinstimmung mit der Erfindung
bestimmt, dass die Bremsbetätigungsgröße sich
in einem vorab bestimmten Zustand befindet, wenn der Anhebungsgradient
der Bremsbetätigungsgröße gleich
oder größer als
ein erster vorab bestimmter Wert wird und danach die Bremsbetätigungsgröße innerhalb
eines vorab bestimmten Zeitabschnitts gleich oder größer als
ein zweiter vorab bestimmter Wert wird, was es erlaubt, dass die
Bremsassistentensteuerung unab hängig
von der Größe des Unterdrucks
im Bremskraftverstärker
sicher gestartet wird. In diesem Fall kann der Hauptzylinderdruck,
der Bremspedalhub oder die Kraft beim Niederdrücken des Pedals als die Bremsbetätigungsgröße genutzt
werden.
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KURZE ERLÄUTERUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die
vorstehenden und weiteren Aufgaben, Eigenschaften und Vorteile der
Erfindung werden aus der nachstehenden Beschreibung mit Bezug auf
die beigefügten
zeichnungen deutlich, in welchen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente
bezeichnen, und in denen:
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1 den
Systemaufbau einer Vorrichtung zur Steuerung einer Bremskraft zeigt,
die ein Verfahren zur Steuerung einer Bremskraft nach einer Ausführungsform
der Erfindung anwendet;
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2A eine
Veränderung
eines Hauptzylinderdrucks PM/C für den Fall,
in welchem ein ausreichender (hoher) Verstärkerunterdruck gesichert ist, und
für den
Fall zeigt, in dem der Verstärkerunterdruck
nicht ausreichend (niedrig) ist, wenn eine Notbremsung ausgeführt wird;
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2B eine
Veränderung
des Gradienten des Hauptzylinderdrucks ΔPM/C zeigt,
wenn die Notbremsung in dem Fall, in welchem ein ausreichender (hoher)
Verstärkerunterdruck
sichergestellt ist, und in dem Fall ausgeführt wird, in welchem der Verstärkerunterdruck
nicht ausreichend (niedrig) ist;
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3 ein
Ablaufplan eines Programms ist, das durch eine ECU 10 in
dieser Ausführungsform ausgeführt wird;
und
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4 die
Ergebnisse von experimentellen Messungen der Beziehung zwischen
dem Verstärkerunterdruck
und der Pedalniederdrückkraft
für diese Ausführungsform
und den Stand der Technik zeigt, wenn eine Bremsassistentensteuerung
in dem Fall beginnt, in welchem die Bremse mit verschiedenen Bremskräften bei
einer konstanten Pedalbetätigungskraft
betätigt
wird.
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GENAUE ERLÄUTERUNG
BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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1 zeigt
den Systemaufbau einer Vorrichtung zur Steuerung einer Bremskraft,
welche ein Verfahren zur Steuerung einer Bremskraft nach einer Ausführungsform
der Erfindung anwendet. Die Hydraulikdruckbremsvorrichtung nach
dieser Ausführungsform
wird durch eine elektronische Steuereinheit 10 (nachstehend
als ECU bezeichnet) gesteuert. 1 zeigt
Komponenten, um einen Bremsmechanismus für das vordere linke Rad FL
und das hintere rechte Rad RR zu verwirklichen.
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Die
in 1 gezeigte Bremskraftsteuervorrichtung weist ein
Bremspedal 12 auf. Das Bremspedal 12 ist mit einer
Betätigungsachse 15 eines Bremskraftverstärkers 14 verbunden.
Ein Hauptzylinder 16 ist am Bremskraftverstärker 14 befestigt.
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Der
Bremskraftverstärker 14 weist
in seinem Inneren eine Kammer 14b mit konstantem Druck
und eine Kammer 14c mit variablem Druck auf, die durch eine
Membran 14a getrennt sind. Die Kammer 14b mit
konstantem Druck wird wie gewöhnlich
mit Unterdruck vom Motoransaugrohr versorgt. In dieser Ausführungsform
wird der Unterdruck in der Kammer 14b mit konstantem Druck
als "Verstärkerunterdruck" bezeichnet. Die
Kammer 14c mit variablem Druck wird mit Unterdruck aus
der Kammer 14b mit konstantem Druck beaufschlagt, wenn
das Bremspedal 12 nicht niedergedrückt wird. Wenn andererseits
das Bremspedal niedergedrückt
wird, wird der Atmosphärendruck,
der in Übereinstimmung
mit einer solchen Kraft zum Niederdrücken des Bremspedals reguliert wird,
in die Kammer 14c mit variablem Druck eingeführt. Daher
wird ein Druckunterschied, welcher der Kraft zum Niederdrücken des
Bremspedals entspricht, zwischen der Kammer 14c mit variablem Druck
und der Kammer 14b mit konstantem Druck erzeugt. Dieser
Druckunterschied erzeugt eine Hilfskraft mit einem vorab bestimmten
Verstärkungsverhältnis relativ
zu der Pedalniederdrückkraft.
Ein Hauptzylinderdruck PM/C, welcher der
Resultierenden aus der Kraft zum Niederdrücken des Bremspedals und der
Hilfskraft entspricht, wird in einer Hydraulikdruckkammer erzeugt,
die im Hauptzylinder 16 vorgesehen ist. Daher weist der
Bremskraftverstärker 14 eine
Funktion auf, die Bremsbetätigung
unter Nutzung des Verstärkerunterdrucks als
einer Leistungsquelle zu unterstützen
und einen großen
Hauptzylinderdruck PM/C zu erzeugen.
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Ein
Tankbehälter 18 ist
am Hauptzylinder 16 angeordnet. Der Tankbehälter 18 enthält eine
vorab bestimmte Menge von Bremsfluid. Wenn die Pedalniederdrückkraft
gelöst
wird, werden die Hydraulikdruckkammer des Hauptzylinders 16 und
der Behältertank 18 miteinander
verbunden.
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Ein
Hydraulikdruckdurchlass 20 ist mit der Hydraulikdruckkammer
des Hauptzylinders 16 verbunden. Der Hydraulikdruckdurchlass 20 ist
mit einem Öldrucksensor 22 verbunden.
Das Ausgabesignal des Öldrucksensors 22 wird
der ECU 10 bereitgestellt. Die ECU 10 erfaßt den Hauptzylinderdruck
PM/C auf der Grundlage des Ausgangssignals
vom Öldrucksensor 22.
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Ein
elektromagnetisches Dreiwegeventil 24 ist mit dem Hydraulikdruckdurchlass 20 verbunden. Das
elektromagnetische Dreiwegeventil 24 ist ein elektromagnetisches
Zweipositions-Dreiwegeventil bzw. Drei/zwei-Wegeventil, das einen
ersten Anschluß 24a,
einen zweiten Anschluß 24b und
einen dritten Anschluß 24c aufweist.
Der erste Anschluß 24a steht
mit dem Hydraulikdruckdurchlass 20 in Verbindung, während der
zweite Anschluß 24b mit
den Hydraulikdruckdurchlässen 26 und 28 in
Verbindung steht. Der dritte Anschluß 24c steht mit einem
Hydraulikdurchlass 30 in Verbindung. Wenn es AUS geschaltet
ist, verbindet das elektromagnetische Dreiwegeventil 24 den
ersten Anschluß 24a mit
dem zweiten Anschluß 24b und
schließt
den dritten Anschluß 24c.
Wenn andererseits die ECU 10 über ein Magnetrelais 31 ein
Antriebssignal bereitstellt, d. h., wenn es EIN geschaltet ist,
verbindet das elektromagnetische Dreiwegeventil 24 den
ersten Anschluß 24a mit
dem dritten Anschluß 24c und
schließt
zur selben Zeit den zweiten Anschluß 24b. 1 zeigt den
EIN-geschalteten Zustand des elektromagnetischen Dreiwegeventils 24.
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Ein
Rückschlagventil 32 und
ein Druckbegrenzungsventil 34 sind parallel zum elektromagnetischen
Dreiwegeventil 24 zwischen dem Hydraulikdruckdurchlass 20 und
dem Hydraulikdruckdurchlass 26 angeordnet. Das Rückschlagventil 32 ist
ein Einwegventil, das es dem Fluid nur erlaubt, von der Seite des
Hydraulikdruckdurchlasses 20 zur Seite des Hydraulikdruckdurchlasses 26 zu
fließen.
Das Druckbegrenzungsventil 34 ist ein Ventilmechanismus,
der nur dann öffnet,
wenn der Hydraulikdruck auf der Seite des Hydraulikdruckdurchlasses 26 um
einen Wert, der gleich oder größer als
ein vorab bestimmter Wert ist, höher
als der Hydraulikdruck auf der Seite des Hydraulikdruckdurchlasses 20 wird.
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Die
Hydraulikdruckdurchlässe 26, 28 stehen mit
Sperrmagnetventilen 36, 38 in Verbindung. Die Sperrmagnetventile 36, 38 sind
elektromagnetische Zweipositonsventile, die normalerweise geöffnet sind,
und schließen,
wenn die ECU 10 über
das Magnetrelais 31 ein Antriebssignal bereitstellt. Die Sperrmagnetventile 36, 38 stehen
jeweils mit einem Radzylinder 40 des rechten Hinterrads
RR und einem Radzylinder 42 des linken Vorderrads FL in
Verbin dung. Die Sperrmagnetventile 36, 38 sind
jeweils parallel zu Rückschlagventilen 44, 46 geschaltet.
Die Rückschlagventile 44, 46 sind
jeweils Einwegventile, welche es dem Fluid nur erlauben, von der
Seite der Radzylinder 40, 42 zur Seite des Hydraulikdruckdurchlasses 26, 28 zu
fließen.
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Die
Radzylinder 40, 42 stehen jeweils mit Druckverringerungsmagnetventilen 48, 50 in
Verbindung. Die Druckverringerungsmagnetventile 48, 50, sind
elektromagnetische Zweipositionsventile, die normalerweise geschlossen
sind, und öffnen,
wenn die ECU 10 über
das Magnetrelais 31 ein Antriebssignal bereitstellt. Die
beiden Druckverringerungsmagnetventile 48, 50 stehen
mit einem Hilfsbehälter 52 in Verbindung.
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Der
Hilfsbehälter 52 steht über ein
Rückschlagventil 54 mit
der Einlaßseite
einer Pumpe 56 in Verbindung. Das Rückschlagventil 54 ist
ein Einwegventil, das es Fluid nur erlaubt, von der Seite des Hilfsbehälters 52 zur
Seite der Pumpe 56 zu fließen. Die Abgabeseite der Pumpe 56 steht über ein
Rückschlagventil 58 mit
dem Hydraulikdruckdurchlass 28 in Verbindung. Das Rückschlagventil 58 ist
ein Einwegventil, das es dem Fluid nur erlaubt, von der Seite der
Pumpe 56 zum Hydraulikdruckdurchlass 28 zu fließen. Die
Pumpe 56 arbeitet, wenn ein Antriebssignal von der ECU 10 über ein
Pumpenrelais 60 bereitgestellt wird, und stellt den Hydraulikdruckdurchlässen 26, 28 Bremsfluid
bereit, das aus dem Hilfsbehälter 52 gepumpt
wird.
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Ein
Kolben 62 und eine Feder 64 sind im Hilfsbehälter 52 angeordnet.
Der Kolben 62 wird durch die Feder 64 in einer
Richtung zur Verringerung des Volumens des Hilfsbehälters 52 vorgespannt.
Folglich erzeugt Bremsfluid, das im Hilfsbehälter 52 gesammelt
wird, einen vorab bestimmten hydraulischen Druck. Der Hilfsbehälter 52 weist
einen Behälteranschluß 66 auf,
der mit dem Hydraulikdruckdurchlass 30 verbunden ist. Ein
Kugelventil bzw. Sitzventil 68 und ein Druckschaft 70 sind
im Behälteranschluß 66 angeordnet.
Zusätzlich
ist ein Sitzabschnitt 72, der als ein Ventilsitz des Sitzventils 68 wirkt,
im Behälteranschluß 66 vorgesehen.
Die Enden des Druckschafts 70 stoßen jeweils an den Kolben 62 und
das Sitzventil 68 an.
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Der
Kolben 62 ist in 1 in der
obersten Position (nachstehend ursprüngliche Position) angeordnet,
wenn kein Bremsfluid in den Innenraum des Hilfsbehälters 52 fließt. Ein
Hydraulikdruckdurchlass wird innerhalb des Hilfsbehälters 52 gesichert,
um eine Leitung zwischen dem Hydraulikdruckdurchlass 30 und
den Einlaßseiten
der Druckverringerungsmagnetventile 48, 50 und
dem Rückschlagventil 54 zu sichern,
wenn der Kolben 62 in seiner ursprünglichen Position angeordnet
ist.
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Wenn
der Kolben in seiner ursprünglichen Position
angeordnet ist, trennt sich das Sitzventil 68 vom Sitzabschnitt 72.
Der zwischen dem Sitzventil 68 und dem Sitzabschnitt 72 definierte
Abstand verringert sich in Übereinstimmung
mit dem Anstieg der Menge von Bremsfluid, die sich im Hilfsbehälter 52 ansammelt,
nämlich
in Übereinstimmung
mit dem Anstieg der Größe der Verlagerung
des Kolbens 62. Wenn die im Hilfsbehälter 52 angesammelte
Menge an Bremsfluid einen vorab bestimmten Wert erreicht, kommt
das Sitzventil 68 mit dem Sitzabschnitt 72 in Kontakt.
Während
das Sitzventil 68 mit dem Sitzabschnitt 72 in
Kontakt ist, wird das Bremsfluid daran gehindert, vom Hydraulikdruckdurchlass 30 in
den Hilfsbehälter 52 zu
fließen.
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Die
in 1 gezeigte Bremskraftsteuervorrichtung erzeugt
eine normale Bremssteuerung, welche eine Bremsgröße erzeugt, welche der Größe der Bremsbetätigung durch
den Fahrer entspricht, und eine Bremsassistentensteuerung (nachstehend BA-Steuerung),
welche eine größere Bremskraft
als normal erzeugt, wenn der Notbremsvorgang durch den Fahrer ausgeführt wird.
Zusätzlich
zur normalen Bremssteuerung und Bremsassistentenfunktion kann die
Vorrichtung zur Steuerung der Bremskraft, die in 1 gezeigt
wird, auch die Antiblockierbremssteuerung (ABS) realisieren, indem
das elektromagnetische Zweiwegeventil 24 AUS geschaltet
wird, die Pumpe 56 betrieben und weiterhin die Magnetsperrventile 36, 38 und
die Druckverringerungsmagnetventile 48, 50 geeignet
geöffnet/geschlossen
werden.
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Die
normale Bremssteuerung wird verwirklicht, indem das elektromagnetische
Dreiwegeventil 24 AUS geschaltet wird, die Sperrmagnetventile 36, 38 geöffnet werden,
die Druckverringerungsmagnetventile 48, 50 geschlossen
werden und die Pumpe 56 gestoppt wird. Dieser Zustand wird
nachfolgend als "normaler
Bremszustand" bezeichnet.
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Wenn
der normale Bremszustand verwirklicht ist, sind der Hauptzylinder 16 und
die Radzylinder 40, 42 miteinander verbunden.
In diesem Fall wird der Radzylinderdruck PW/C der
Radzylinder 40, 42 auf einen Hydraulikdruck gesteuert,
der gleich dem Hauptzylinderdruck PM/C ist.
Wenn folglich der normale Bremszustand realisiert ist, wird die
Bremskraft, die auf ein Fahrzeug wirkt, auf eine Größe gesteuert,
welche der Niederdrückkraft
auf das Bremspedal entspricht.
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Die
BA-(Bremsassistenten)Steuerung wird realisiert, indem das elektromagnetische
Dreiwegeventil 24 EIN geschaltet wird, die Magnetsperrventile 36, 38 geöffnet werden,
die Druckverringerungsmagnetventile 48, 50 geschlossen
werden und die Pumpe 56 betrieben wird, wie in 1 gezeigt,
wenn es durch ein Verfahren zur Steuerung der Bremskraft wie nachstehend
beschrieben festgestellt wird, dass die Notbremsbetätigung ausgeführt wurde.
Dieser Zustand wird nachstehend als ein "BA-Zustand" bezeichnet.
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Wenn
das elektromagnetische Dreiwegeventil 24 EIN geschaltet
ist, sind der Hauptzylinder 16 und der Hilfsbehälter 52 miteinander
verbunden. wenn der Hauptzylinder 16 und der Hilfsbehälter 52 miteinander
verbunden sind, fließt
Bremsfluid vom Hauptzylinder 16 in den Hilfsbehälter 52,
bis das Sitzventil 68 mit dem Sitzabschnitt 72 in Kontakt
kommt. Bremsfluid, das in den Hilfsbehälter 52 fließt, wird von
der Pumpe 56 hochgepumpt und unter Druck an den Hydraulikdruckdurchlass 26 geliefert.
Daher wird unter Hochdruck stehendes Bremsfluid unter Nutzung der
Pumpe als einer Hydraulikdruckquelle in die Hydraulikdruckdurchlässe 26, 28 eingeführt, wenn die
BA-Steuerung gestartet wird.
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Bremsfluid
unter hohem Druck, das während der
Ausführung
der BA-Steuerung in die Hydraulikdruckdurchlässe 26, 28 eingeführt wird,
wird jeweils durch die Sperrmagnetventile 36, 38 in
die Radzylinder 40, 42 eingebracht. Wenn daher
die BA-Steuerung gestartet wird, steigt der Radzylinderdruck PW/C sofort auf einen Hydraulikdruck an, der
höher als
der Hauptzylinderdruck PM/C ist. Daher kann
in Übereinstimmung
mit der BA-Steuerung die Bremskraft sofort hochgefahren werden,
nachdem die Notbremsbetätigung
gestartet wird.
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Wenn
ein sofortiges Hochfahren der Bremskraft erforderlich wird, drückt der
Fahrer das Bremspedal 12 schnell und mit einer großen Pedaldruckkraft
herunter. Wenn ein solcher Bremsvorgang ausgeführt wird, steigt der Hauptzylinderdruck
PM/C mit einem steilen Gradienten auf einen
hohen Druck. Daher wird wie im vorstehend erwähnten Stand der Technik bestimmt,
dass die Notbremsbetätigung
ausgeführt
wurde, wenn der Hauptzylinderdruck PM/C gleich
oder größer als
ein vorab bestimmter Wert wird und der Gradient des Anstiegs des
Hauptzylinderdrucks PM/C gleich oder größer als
ein vorab bestimmter Wert wird. Ein sol ches Verfahren kann wie vorstehend
erwähnt
eine versehentliche Bestimmung eines Notbremsvorgangs verhindern,
wenn beispielsweise die Bremse nur kurz schnell betätigt wird,
oder die Bremse während
einer Fahrt mit hoher Geschwindigkeit sukzessive mit einer großen Pedalniederdrückkraft
betätigt
wird.
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Der
Bremskraftverstärker 14 ist
jedoch ein Mechanismus, um die Bremsbetätigung zu unterstützen, der
als eine Energiequelle den Verstärkerunterdruck
nutzt, der vom Ansaugstutzen der Brennkraftmaschine bereitgestellt
wird. Daher kann der Verstärkerunterdruck
aufgrund der Veränderung
des Unterdrucks im Ansaugstutzen abhängig vom Fahrzeugfahrzustand
fallen. In diesem Fall unterstützt
der Bremskraftverstärker 14 nicht
ausreichend, und wenn die Notbremsung ausgeführt wird, wird das Hochfahren
des Hauptzylinderdrucks PM/C im Vergleich
zu dem Fall verzögert,
in dem ein großer
Verstärkerunterdruck
sichergestellt ist. Daher wird unter der Bedingung eines geringen
Verstärkerunterdrucks die
Notbremsbetätigung
nicht als eine solche erkannt, selbst wenn die Notbremsbetätigung durch den
Fahrer ausgeführt
wird, und die Bremsassistentensteuerung wird nicht ausgeführt, wenn
als die Bedingung zur Feststellung der Notbremsbetätigung angenommen
wird, dass der Hauptzylinderdruck PM/C gleich
oder größer als
ein vorab bestimmter wert ist, und dass der Anstiegsgradient des
Hauptzylinderdrucks PM/C gleich oder größer als
ein vorab bestimmter Wert ist. Nun wird der Grund dafür mit Bezug
auf 2 genau beschrieben. Man bemerke, dass in dieser
Beschreibung der Verstärkerunterdruck durch den
Druckunterschied mit Bezug auf den Atmosphärendruck ausgedrückt wird.
Daher bedeutet ein kleiner (niedriger) Verstärkerunterdruck, dass die Druckdifferenz
zum Atmosphärendruck
klein ist, das bedeutet, dass der Druck in der Nähe des Atmosphärendrucks
liegt.
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2A zeigt
die Veränderung
des Hauptzylinderdrucks PM/C über der
Zeit, wenn die Notbremsung ausgeführt wird. 2B zeigt
die Veränderung des
Anstiegsgradienten des Hauptzylinderdrucks PM/C (=dPM/C/dt; nachstehend als Hauptzylinderdruckgradient ΔPM/C bezeichnet) jeweils unter denselben Bedingungen
wie in 2A. In den 2A und 2B zeigt
die durchgezogene Linie den Fall, in dem ein ausreichend hoher Verstärkerunterdruck
bereitgestellt wird, und die gestrichelte Linie zeigt den Fall,
in dem ein niedriger Verstärkerunterdruck
bereitgestellt wird.
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Wie
in 2A und 2B gezeigt
erreicht der Hauptzylinderdruck PM/C unter
der Annahme, dass der Schwellenwert, der den Hauptzylinderdruck PM/C betrifft, TH1 ist, und der Schwellenwert,
welcher den Hauptzylinderdruckgradienten ΔPM/C betrifft,
TH2 ist, den Schwellenwert TH1 zur Zeit t1, wenn ein großer Verstärkerunterdruck
sichergestellt ist (durchgezogene Linie), und zu dieser Zeit t1 überschreitet
der Hauptzylinderdruckgradient ΔPM/C den Schwellenwert TH2. Wenn daher ein
ausreichend großer
Verstärkerunterdruck
sichergestellt ist, kann zu der Zeit t1 der Notbremsvorgang festgestellt
werden, um die Bremsassistentensteuerung zu starten.
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Wenn
andererseits, wie in 2A gezeigt, der Verstärkerunterdruck
nicht ausreichend ist (gestrichelte Linie), wird das Hochfahren
des Hauptzylinderdrucks PM/C um ΔT verzögert. Als
eine Konsequenz hat der Hauptzylinderdruck PM/C noch
nicht den Schwellenwert TH1 erreicht, wenn der Hauptzylinderdruckgradient ΔPM/C zur Zeit t2 den Schwellenwert TH2 erreicht.
Weiterhin ist der Hauptzylinderdruckgradient ΔPM/C bereits
kleiner als der Schwellenwert TH2, wenn der Hauptzylinderdruck PM/C zu der Zeit t3 den Schwellenwert TH1
erreicht. Wenn daher der Hauptzylinderdruck nicht ausreichend ist, kann
es sein, dass die Bedingung "Hauptzylinderdruck
PM/C > Schwellenwert
TH1 und Hauptzylinderdruckgradient ΔPM/C > Schwellenwert TH2" nicht vorliegt,
selbst wenn eine Notbremsung ausgeführt wird. Wenn daher diese
Bedingung als eine Bedingung zur Feststellung einer Notbremsbetätigung verwendet wird,
kann es in dem Fall, in dem der Verstärkerunterdruck nicht ausreichend
ist, geschehen, dass die Bremsassistentensteuerung nicht gestartet
wird, selbst wenn die Notbremsung ausgeführt wird.
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Wie
vorstehend beschrieben wird das Hochfahren des Hauptzylinderdrucks
PM/C im Vergleich zu dem Fall, in welchem
ein ausreichender Verstärkerunterdruck
gesichert ist, verzögert,
wenn der Verstärkerunterdruck
nicht ausreicht. wie jedoch aus 2A deutlich
wird, erreicht der Hauptzylinderdruck PM/C ungefähr denselben
wert, wie wenn ein ausreichender Verstärkerunterdruck sichergestellt
wird, sobald nach dem Start der Bremsbetätigung eine bestimmte Zeit
verstrichen ist. Andererseits startet der Hauptzylinderdruckgradient ΔPM/C, wie aus der 2B klar wird,
mit einer vergleichsweisen kurzen Verzögerung nach dem Beginn der
Bremsbetätigung,
selbst wenn der Verstärkerunterdruck
gering ist.
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Folglich
wird in dieser Ausführungsform
die Notbremsbetätigung
festgestellt, um die Bremsassistentensteuerung zu starten, wenn
der Hauptzylinderdruck PM/C den Schwellenwert
TH1 innerhalb einer vorab bestimmten Zeit T1 erreicht, nachdem der Hauptzylinderdruckgradient ΔPM/C den Schwellenwert TH2 übersteigt.
Nach einem solchen Bestimmungsverfahren kann die Notbremsung geeignet festgestellt
werden, um die BA-Steuerung zu starten, selbst wenn das Hochfahren
des Hauptzylinderdrucks PM/C aufgrund der
Verringerung des Verstärkerunterdrucks
verzögert
wurde.
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Hier
wird der Schwellenwert TH2 so festgelegt, dass er in dem Fall der
untere Grenzwert des Hauptzylinderdruckgradienten ΔPM/C ist, in welchem die Notbremsbetätigung ausgeführt wird,
um die BA-Steuerung unter der Bedingung zu starten, dass der Verstärkerunterdruck
auf seinen unteren Grenzwert gefallen ist (z. B. 400 mmHg bzw. 533
hPascal). Der Schwellenwert TH1 wird auf den unteren Grenzwert des
Werts gesetzt, welchen der Hauptzylinderdruck PM/C erreicht,
wenn die Notbremsbetätigung ausgeführt wird,
um die BA-Steuerung zu starten. Die vorab bestimmte Zeit T1 wird
auf den oberen Grenzwert (z. B. 100 bis 150 msek) der Zeit festgestellt,
in welcher der Hauptzylinderdruck PM/C den
Schwellenwert TH1 erreicht, nachdem der Hauptzylinderdruckgradient ΔPM/C gleich oder größer als der Schwellenwert TH2
wird, wenn die Notbremsbetätigung
ausgeführt
wird, um die BA-Steuerung zu starten.
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Nun
werden die Inhalte des Programms beschrieben, das in 3 gezeigt
ist. 3 ist ein Ablaufplan, welcher das Programm zeigt,
das von der ECU 10 ausgeführt wird, um die Bremsassistentensteuerung
zu starten. Wenn das in 3 gezeigte Programm gestartet
wird, wird zuerst der Vorgang des Schritts 100 ausgeführt.
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In
Schritt 100 wird bestimmt, ob die Bremsassistentensteuerung
gestartet werden kann oder nicht (noch konkreter beispielsweise,
ob die Pumpe 56 bzw. elektromagnetische Ventile oder ähnliche Teile
normal betätigt
werden können
oder nicht). Als ein Ergebnis wird dann der Vorgang des Schritts 102 ausgeführt, wenn
die Bremsassistentensteuerung gestartet werden kann. Wenn andererseits
in Schritt 100 nicht erlaubt wird, dass die Bremsassistentensteuerung
gestartet wird, wird der Vorgang des Schritts 100 erneut
ausgeführt.
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In
Schritt 102 wird bestimmt, ob das Bremspedal 12 niedergedrückt ist.
Eine solche Bestimmung kann beispielsweise aufgrund des Ausgabesignals
eines Bremslichtschalters ausgeführt
werden, der in der Nähe
des Bremspedals 12 angeordnet ist. Alternativ kann beurteilt
werden, dass das Bremspedal 12 niedergedrückt ist,
wenn der Hauptzylinderdruck PM/C einen vorab
bestimmten wert überschreitet.
Wenn das Bremspedal 12 in Schritt 102 nicht niedergedrückt ist,
wird der Vorgang des Schritts 100 erneut ausgeführt. Wenn
andererseits das Bremspedal 12 niedergedrückt wird,
wird der Vorgang des Schritts 104 ausgeführt.
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In
Schritt 104 wird bestimmt, ob der Hauptzylinderdruckgradient ΔPM/C gleich oder größer als der Schwellenwert TH2
ist. Wenn ΔPM/C ≥ TH2
nicht vorliegt, wird als ein Ergebnis der Vorgang des Schritts 100 erneut
ausgeführt.
Wenn ΔPM/C ≥ TH2
vorliegt (dies tritt zur Zeit t2 auf, wie in 2B gezeigt),
dann wird der Vorgang des Schritts 106 ausgeführt.
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In
Schritt 106 startet die Zählung, um die verstrichene
Zeit zu überwachen,
nachdem der Hauptzylinderdruck ΔPM/C gleich oder größer als der Schwellenwert TH2
geworden ist. Noch genauer weist die ECU 10 einen integrierten
Zeitgeber CT auf, und in Schritt 106 wird dieser Zeitgeber
CT auf 0 zurückgesetzt
und beginnt seinen Zählvorgang.
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In
Schritt 108, welcher dem Schritt 106 folgt, wird
bestimmt, ob der Wert CT des Zeitgebers gleich oder kleiner als
die vorab bestimmte Zeit T1 ist. Wenn CT ≤ T1 vorliegt, wird dann als ein
Ergebnis der Vorgang des Schritts 110 ausgeführt.
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In
Schritt 110 wird bestimmt, ob der Hauptzylinderdruck PM/C gleich oder größer als der Schwellenwert TH1
ist. Wenn PM/C ≥ TH1 vorliegt (dies tritt zur
in 2A gezeigten Zeit t3 auf), bedeutet das, dass
der Hauptzylinderdruck PM/C den Schwellenwert TH1
erreicht hat, nachdem der Hauptzylinderdruckgradient ΔPM/C gleich oder größer als der Schwellenwert TH2
wurde. In diesem Fall wird entschieden, dass die Notbremsbetätigung ausgeführt wurde,
und als Nächstes
wird in Schritt 112 der Vorgang zum Starten der BA-Steuerung
ausgeführt,
nämlich
die Verarbeitung zur Verwirklichung des BA-Zustands, was dieses
Programm abschließt.
Andererseits wird in Schritt 110 die Verarbeitung des Schritts 108 erneut
ausgeführt,
wenn PM/C ≥ TH1
nicht vorliegt.
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Wenn
im Schritt 108 CT ≤ T1
nicht vorliegt, bedeutet dies, dass der Hauptzylinderdruck PM/C nicht innerhalb der vorab bestimmten
Zeit T1 den Schwellenwert TH1 erreicht hat, nachdem der Hauptzylinderdruckgradient ΔPM/C gleich oder größer als der Schwellenwert TH2
wurde. In diesem Fall wird der Vorgang des Schritts 100 erneut
ausgeführt.
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4 zeigt
die Ergebnisse experimenteller Messungen der Beziehungen zwischen
dem Verstärkerunterdruck
und der Pedalniederdrückkraft,
wenn eine BA-Steuerung in dem Fall beginnt, in welchem die Bremse
mit verschiedenen Pedalniederdrückkräften bei
einer konstanten Betätigungsgeschwindigkeit betätigt wird.
In 4 zeigt das Symbol ❍ die Messergebnisse dieser
Ausführungsform,
und das Symbol ⦁ zeigt die Messergebnisse des Standes der
Technik, wobei die Bedingung zum Auslösen der BA-Steuerung eine solche
ist, dass jeweils der Hauptzylinderdruck PM/C und
der Hauptzylinderdruckgradient ΔPM/C beide gleich oder größer als der Schwellenwert sind.
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Wie
durch das Symbol ⦁ in 4 gezeigt wird,
steigt die Niederdrückkraft
auf das Bremspedal zum Starten der BA-Steuerung nach dem Bestimmungsverfahren
im Stand der Technik, wenn der Verstärkerunterdruck fällt (genauer:
sich dem atmosphärischen
Druck nähert),
weil der Bremskraftverstärker weniger
unterstützt.
Demgegenüber
ist nach dieser Ausführungsform
die Pedalniederdrückkraft,
die benötigt
wird, um die BA-Steuerung zu starten, im Wesentlichen unabhängig vom
Wert des Verstärkerunterdrucks
konstant.
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Daher
erlaubt es diese Ausführungsform,
die BA-Steuerung mit einer konstanten Pedalniederdrückkraft
zu starten, nämlich
unter einem konstanten Bremsbetätigungszustand,
unabhängig
von einer Größe des Verstärkerunterdrucks.
Folglich erlaubt es das Verfahren zur Steuerung der Bremskraft nach dieser
Ausführungsform,
die BA-Steuerung sicher zu starten, wenn die Notbremsbetätigung ausgeführt wird,
selbst wenn der Verstärkerunterdruck
geringer wurde.
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Weiterhin
unterscheiden sich die Antworteigenschaften des Hauptzylinderdrucks
PM/C auf die Bremsbetätigung abhängig von Bremssystemspezifikationen,
die nicht nur die Eigenschaften des Bremskraftverstärkers 14 einschließen, sondern
auch die Größe des Radzylinders,
den Ölverbrauch
während der
Bremsbetätigung
oder ähnliche
Umstände.
Wenn daher wie im Stand der Technik die BA-Steuerung gestartet wird,
wenn sowohl der Hauptzylinderdruck PM/C als
auch der Hauptzylinderdruckgradient ΔPM/C gleichzeitig
den Schwellenwert überschreiten,
sollten jeweilige Schwellenwerte für jedes Modell in Übereinstimmung
mit den Spezifikationen des Bremssystems festgelegt werden. Dagegen
erlaubt diese Ausführungsform
wie vorstehend erläutert
den Start der BA-Steuerung mit einem konstanten Zustand der Bremsbetätigung,
unabhängig
von der Veränderung des
Hochfahrens des Hauptzylinderdrucks PM/C,
was es unnötig
macht, jeweilige Schwellenwerte TH1, TH2 für jedes Modell in Übereinstimmung
mit dem Bremssystemspezifikationen anzupassen. Daher verwirklicht
diese Ausführungsform
ein höchst
universales System bezüglich
der Veränderung
der Spezifikationen des Bremssystems.
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In
der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird es auf der
Grundlage des Hauptzylinderdrucks PM/C und
des Hauptzylinderdruckgradienten ΔPM/C festgestellt, ob die Notbremsbetätigung ausgeführt wurde
oder nicht, d. h. ob die BA-Steuerung gestartet werden kann oder
nicht; die Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt, sondern
eine ähnliche
Bestimmung kann auch auf der Grundlage der Größe des Hubs des Bremspedals 12 (Bremspedalhub)
und dem Anstiegsgradienten desselben oder der auf das Bremspedal 12 angewendeten
Pedalniederdrückkraft
und ihres Anstiegsgradienten angewendet werden.
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In
anderen Worten zeigen der Bremspedalhub und der Anstiegsgradient
desselben dieselbe Veränderung
wie der Hauptzylinderdruck PM/C und der
Hauptzylinderdruckgradient ΔPM/C, die in 2A und 2B in Übereinstimmung
mit der Größe des Verstärkerunterdrucks
gezeigt sind, da der Hauptzylinderdruck PM/C und
der Bremspedalhub einander eins zu eins entsprechen. Daher kann
man denselben Effekt wie in der vorstehend erwähnten Ausführungsform erhalten, indem
der Hauptzylinderdruck PM/C und der Hauptzylinderdruckgradient ΔPM/C durch den Bremspedalhub und den Anstiegsgradienten desselben
ersetzt werden. Weiterhin steigt der Bremspedalhub umso leichter
(oder das Bremspedal 12 kann umso leichter niedergedrückt werden),
je größer der
Verstärkerunterdruck
ist, und die Reaktion vom Bremspedal ist klein, wenn es niedergedrückt wird,
bis der Hauptzylinderdruck PM/C zu einem
konstanten Hydraulikdruck wird. Wenn folglich die Pedalniederdrückkraft
durch ein Verwindungsmessgerät bzw.
einen Dehnmeßstreifen
erfaßt
wird, der am Bremspedal 12 angeordnet ist, wird die Pedalniederdrückkraft,
bis der Hauptzylinderdruck PM/C zu einem konstanten
hydraulischen Druck wird, mit einem um so kleineren Steigungsverhältnis erfaßt, je größer der Verstärkerunterdruck
ist. Wenn in diesem Fall die Schwellenwerte TH1, TH2 auf der Grundlage
der Bremspedalniederdrückkraft
und des Anstiegsgradienten derselben in dem Fall festgelegt werden,
in welchem ein ausreichender Verstärkerunterdruck sichergestellt
ist, beginnt die Pedalniederdrückkraft
sofort, hochzufahren, und die BA-Steuerung wird oft unnötig häufig gestartet,
wenn der Verstärkerunterdruck nicht
ausreichend ist. Wenn andererseits die Schwellenwerte TH1, TH2 auf
der Grundlage des Falles festgelegt werden, in welchem der Ver stärkerunterdruck nicht
ausreichend ist, kann es geschehen, dass die BA-Steuerung nicht
ausgeführt
wird, selbst wenn die Notbremsbetätigung eingeleitet wird, wenn
ein ausreichender Verstärkerunterdruck
sichergestellt ist. Daher kann die BA-Steuerung mit einem konstanten Bremsbetätigungszustand
gestartet werden, unabhängig
von der Größe des Verstärkerunterdrucks,
indem die Schwellenwerte TH1, TH2 auf der Grundlage des Falls festgelegt
werden, in welchem der Verstärkerunterdruck
nicht ausreichend ist, und wie in der vorstehend erwähnten Ausführungsform,
indem bestimmt wird, dass die Notbremsbetätigung vorliegt, wenn der Anstiegsgradient
der Pedalniederdrückkraft
innerhalb der vorab bestimmten Zeit T1, nachdem die Pedalniederdrückkraft
gleich oder größer als der
Schwellenwert TH1 wurde, gleich oder größer als der Schwellenwert TH2
wird.
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Weiterhin
erlauben die Antworteigenschaften der Pedalniederdrückkraft
mit Bezug auf die Bremsbetätigung
wie vorstehend erwähnt,
dass ein höchst
universelles System als Antwort auf die Variation von Bremsspezifikationen
geschaffen werden kann, die sich in Übereinstimmung mit den Bremssystemspezifikationen
unterscheiden.
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Obwohl
sie in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform in dem Fall beschrieben
wurde, in welchem die Erfindung auf das in 1 gezeigte System
angewendet wird, ist die Erfindung nicht darauf beschränkt, sondern
kann auf jedes System angewendet werden, das ein Bremssystem zum
Unterstützen
der Bremsbetätigung
mittels eines Unterdrucks aufweist. Es ist beispielsweise nicht
auf ein System beschränkt,
um die BA-Steuerung mittels eines Bremsfluids zu verwirklichen,
das wie in der vorstehend erwähnten
Ausführungsform
durch eine Pumpe unter Druck gesetzt wird. Es kann dagegen auch
auf ein System angewendet werden, in welchem ein Mechanismus vorgesehen
ist, um zwangsweise die Kammer des Bremskraftverstärkers für variablen
Druck mit Unterdruck zu versorgen, und der Bremskraftverstärker selbst
weist eine Funktion auf, um die BA-Steuerung zu verwirklichen, indem
der Kammer für
variablen Druck zwangsweise ein Unterdruck zugeführt wird, wenn die Notbremsbetätigung ausgeführt wird.
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Man
bemerke, dass in der vorstehend erwähnten Ausführungsform jeweils der Schwellenwert TH1
einem "zweiten vorab
bestimmten Wert" entspricht,
der Schwellenwert TH2 einem "ersten
vorab bestimmten wert" entspricht
und der Zeitabschnitt, bis eine vorab bestimmte Zeit verstrichen
ist, nachdem der Hauptzylinderdruckgradient ΔPM/C gleich oder
größer als
der Schwellenwert TH2 geworden ist, dem vorab bestimmten Zeitabschnitt
entspricht. Weiterhin führt
die ECU 10 (die Steuerung) die Vorgänge der Schritte 100 bis 112 durch.
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Als
ein "vorab bestimmter
Zeitabschnitt" kann
jedoch beispielsweise auch die Zeit genutzt werden, bis eine vorab
bestimmte Zeit verstrichen ist, seit ΔPM/C den
Spitzenwert erreicht hat, nachdem der Hauptzylinderdruckgradient ΔPM/C gleich oder größer als der Schwellenwert TH2
wurde, oder die Zeit, bis ΔPM/C auf einen vorab be stimmten Wert (<TH2) gefallen ist,
nachdem der Hauptzylinderdruckgradient ΔPM/C gleich
oder größer als
der Schwellenwert TH2 geworden ist.
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In
der veranschaulichten Vorrichtung zur Steuerung einer Bremskraft
nach 1 wird die Steuerung (ECU 10) als ein
programmierter Allzweckcomputer implementiert. Für den Fachmann ist es selbstverständlich,
dass die Steuerung unter Nutzung eines einzelnen für den speziellen
Zweck integrierten Schaltkreises (z.B. ASIC) verwendet werden kann,
der einen Haupt- oder Zentralprozessorabschnitt für eine insgesamt
systemweite Steuerung und verschiedene Abschnitte aufweist, die
dazu bestimmt sind, verschiedene unterschiedliche spezifische Berechnungen,
Funktionen und andere Vorgänge
unter Steuerung des Zentralprozessorabschnitts durchzuführen. Die
Steuerung kann auch eine Vielzahl von getrennten fest zugeordneten
oder programmierbaren integrierten oder anderen elektronischen Schaltkreisen
oder Vorrichtungen (z.B. festverdrahtete elektronische oder logische
Schaltkreise wie diskrete Elementschaltkreise oder programmierbare
logische Vorrichtungen wie PLDs, PLAs, PALs oder ähnliche
Vorrichtungen) enthalten. Die Steuerung kann unter Nutzung eines
geeignet programmierten Allzweckcomputers, beispielsweise eines
Mikroprozessors, Mikrocontrollers oder einer anderen Prozessorvorrichtung
(CPU oder MPU), entweder allein oder in Verbindung mit einem oder
mehreren peripheren (z.B. integrierten Schaltkreisen) Daten- und Signalverarbeitungsvorrichtungen
implementiert werden. Im Allgemeinen kann jede Vorrichtung oder jeder
Zusammenbau von Vor richtungen, auf denen eine finite-state-Maschine
bzw. ein endlicher Automat, der dazu fähig ist, den in 3 gezeigten
Ablaufplan zu implementieren, als Steuerung genutzt werden. Eine
verteilte Verarbeitungsarchitektur kann für eine maximale Daten-/Signalverarbeitungsfähigkeit
und -geschwindigkeit verwendet werden.