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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG 1. Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung bezieht sich auf ein
Fahrzustandsregelungssystem für
ein Kraftfahrzeug, das den Fahrzustand eines Fahrzeugs regelt, wenn
es sich auf einer ansteigenden Straße rückwärts bewegt oder rückwärts wandert,
insbesondere dann, wenn der Fahrzeugführer seinen Fuß vom Bremspedal weg
zum Gaspedal hin bewegt.
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2. Stand der
Technik
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Bekannt ist ein Verfahren zum automatischen
Anlegen einer Bremskraft auf ein Rad eines Kraftfahrzeugs, wenn
sich das Fahrzeug bei einer Bewegung des Fußes des Fahrzeugführers vom Bremspedal
zum Gaspedal auf einer ansteigenden Straße rückwärts bewegt. So offenbart beispielsweise
die JP-A-10-16745 ein Fahrzustandsregelungssystem gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1, bei dem eine Bremskraft auf die Räder aufgebracht
wird, wenn festgestellt wird, dass sich das Fahrzeug im Gegensatz
zu dem vom Fahrzeugführer
gewählten Vorwärtsantrieb
rückwärts bewegt,
wodurch die Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit
des Fahrzeugs vermindert wird. Nach dem offenbarten Verfahren wird
der Betrag der auf die Räder
wirkenden Bremskraft in der Weise geregelt, dass die Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit
des Fahrzeugs nicht über
einen vorgegebenen oberen Grenzwert hinausgeht. Die Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit des
Fahrzeugs wird daher innerhalb eines konstanten Bereichs gehalten.
Nach dem offenbarten Verfahren hängt
die Größe der auf
die Räder
wirkenden Bremskraft nur von der Geschwindigkeit ab, mit der sich
das Fahrzeug rückwärts bewegt,
nicht aber von einer Zunahmerate der Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit
des Fahrzeugs d. h. der Beschleunigung des Fahrzeugs. In vorstehendem
Fall lässt
sich die Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit
des Fahrzeugs daher nicht genügend
vermindern, wenn die Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit
des Fahrzeugs mit einer hohen Rate zunimmt.
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Weiter kann eine kontinuierliche
Ausführung der
Bremskraftregelung, wenn sich das Fahrzeug rückwärts bewegt, den Fahrzeugführer zu
der Annahme verleiten, dass die geregelte Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit
die natürliche
Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit
des Fahrzeugs ist. Die Regelung zur Verminderung der Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit
des Fahrzeugs war ursprünglich
dafür gedacht,
beispielsweise bei einer Änderung
der Fußstellung
des Fahrzeugführers
weg vom Bremspedal hin zum Gaspedal einzugreifen, um den Fahrzeugführer in
seiner beabsichtigten Betätigung
vorübergehend
zu unterstützen.
Aus diesem Grund muss die Regelung den Fahrzeugführer im Rahmen der Betätigungsunterstütung dazu
veranlassen, das Brems- und Gaspedal in angemessener Weise zu betätigen.
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Bekannt ist ein Bremsaktuator, der
in einem Traktionsregelungssystem zur Begrenzung des Radschlupfs
während
einer Beschleunigung oder in einem Kurvenfahrverhaltensregelungssystem,
das an ein bestimmtes Rad des Fahrzeugs eine Bremskraft anlegt,
zum Einsatz kommt. Der bekannte Bremsaktuator kann zur vorübergehenden
Beaufschlagung der Räder
mit einer Bremskraft herangezogen werden, um die Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit des
Fahrzeugs zu vermindern. Wird das Regelungssystem zur Verminderung
der Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit
des Fahrzeugs jedoch für
einen längere
Zeitraum genutzt, wäre
ein stärkerer
und langlebigerer Aktuator erforderlich.
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KURZDARSTELLUNG
DER ERFINDUNG
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein
Fahrzustandsregelungssystem für
ein Fahrzeug zu schaffen, mit dem der Fahrzeugführer dazu gebracht werden kann,
während
der Unterstützung
der Betätigung
des Fahrzeugs bei einem Start auf einer ansteigenden Straße das Bremspedal
und Gaspedal in angemessener Weise zu betätigen.
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Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die
Erfindung nach dem Anspruch 1 ein Fahrzustandsregelungssystem zur
Regelung der auf die Räder
des Fahrzeugs ausgeübten
Bremskraft vor, wenn die Ist-Fahrtrichtung des Fahrzeugs zu der
Soll-Fahrtrichtung des Fahrzeugs entsprechend dem vom Fahrzeugführer gewählten Betrieb
entgegengesetzt ist. Das Fahrzustandsregelungssystem umfasst eine Fahrzeugbetriebszustandserfassungseinrichtung, die
bestimmt, ob der Betrieb des Fahrzeugführers der Vorwärtsantrieb
oder Rückwärtsantrieb
ist, eine Ist-Fahrtrichtungserfassungseinrichtung, die die Ist-Fahrtrichtung
des Fahrzeugs erfasst, eine Bremseinrichtung, die unabhängig von
der Bremsbetätigung
des Fahrzeugführers
eine Bremskraft auf ein bestimmtes Rad ausübt, und ein Steuergerät, das die Bremseinrichtung
so ansteuert, dass die Bremskraft auf ein Rad ausgebracht wird,
das sich eine der Ist-Fahrtrichtung des Fahrzeugs entsprechende Richtung
dreht, wenn die von der Betriebszustandserfassungseinrichtung bestimmte
Soll-Fahrtrichtung des Fahrzeugs zu der von der Ist-Fahrtrichtungserfassungseinrichtung
erfassten Ist-Fahrtrichtung
des Fahrzeugs entgegengesetzt ist, und die Bremskraftaufbringung
der Bremseinrichtung stoppt, nachdem die Bremseinrichtung für eine vorgegebene
erste Dauer kontinuierlich angesteuert wurde.
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Das Steuergerät steuert den Betrieb der Bremseinrichtung
so, dass in dem Fall, in dem die vom Fahrzeugführer gewünschte Fahrtrichtung und die
Ist-Fahrtrichtung des Fahrzeugs entgegengesetzt sind, d. h. wenn
sich das Fahrzeug auf einer ansteigenden Straße rückwärts bewegt, die Bremskraft
auf ein Rad ausgeübt
wird, das sich in die Richtung dreht, in der sich das Fahrzeug rückwärts bewegt. Auf
diese Weise lässt
sich die Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit
des Fahrzeugs vermindern. Das Steuergerät beendet die Regelung nach
einer vorgegebenen Dauer. Diese Maßnahme trägt effektiv dazu bei, den Fahrzeugführer dazu
zu veranlassen, das Brems- und Gaspedal zu betätigen, und verhindert zugleich
einen kontinuierlichen Betrieb der Bremseinrichtung für eine lange
Dauer und gewährleistet dadurch
einen Schutz der Bremseinrichtung.
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Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand
abhängiger
Ansprüche:
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Bei dem Fahrzustandsregelungssystem
wird die auf das Rad ausgeübte
Bremskraft leicht vermindert, wenn die Bremskraft für eine Dauer,
die länger ist
als eine zweite Dauer, die kürzer
ist als die erste Dauer, kontinuierlich geregelt wird.
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Bei dem Fahrzustandsregelungssystem
vermindert das Steuergerät
den Druck der Bremskraft in der Weise, dass die auf das Rad ausgeübte Bremskraft
nicht unmittelbar beendet wird, sondern mit einem kleinen Gradienten
abnimmt. Diese Maßnahme verhindert
eine plötzliche Änderung
der Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit
des Fahrzeugs und ermöglicht
es, dem Fahrzeugführer
bekannt zu geben, dass die Regelung zum Vermindern der Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit
des Fahrzeugs beendet wird. Dementsprechend verschafft diese Maßnahme dem
Fahrzeugführer
genügend
Zeit, um das Bremspedal und/oder das Gaspedal zu betätigen.
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Bei dem Fahrzustandsregelungssystem
regelt das Steuergerät
die Größe der auf
das Rad ausgeübten
Bremskraft, wobei die Größe der ausgeübten Bremskraft
in Abhängigkeit
von der Größe der Beschleunigung
des Fahrzeugs in der Ist-Fahrtrichtung geändert wird.
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Bei dem Fahrzustandsregelungssystem
regelt das Steuergerät
die Verteilung der Bremskraft, die auf die auf einer ansteigenden
Straße
oben bzw. unten liegenden Räder
ausgeübt
wird, so, dass die Bremskraft, die auf unten liegenden Räder ausgeübt wird,
mit zunehmendem Steigungsgradienten größer wird.
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Bei dem Fahrzustandsregelungssystem,
das eine Drehrichtungserfassungseinrichtung aufweist, die die Drehrichtung
jedes Rads des Fahrzeugs erfasst, übt das Steuergerät unabhängig von
der Bremsbetätigung
des Fahrzeugführers
eine erste Bremskraft auf wenigstens ein Rad aus, das sich in eine
zur Soll-Fahrtrichtung entgegengesetzte Richtung dreht, die von
der Drehrichtungserfassungseinrichtung erfasst wird, und eine zweite
Bremskraft auf wenigstens ein Rad, das sich in eine der Soll-Fahrtrichtung
entsprechende Richtung dreht, wobei die erste Bremskraft auf das
wenigstens eine Rad, das sich in die zur Soll-Fahrtrichtung entgegengesetzte Richtung
dreht, in Abhängigkeit
vom Fahrzustand des Fahrzeugs bestimmt wird, und die zweite Bremskraft
auf das wenigstens eine Rad, das sich in die der Soll-Fahrtrichtung
entsprechende Richtung dreht, in Abhängigkeit vom Drehzustand des
Rads bestimmt wird.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die Erfindung wird unter Bezugnahme
auf die anliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen zur Darstellung
gleichartiger Merkmale dieselben Bezugszeichen verwendet sind und
in denen:
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1 ein
schematisches Diagramm ist, das einen Triebstrang und ein Hydraulikdruckregelungssystem
eines Kraftfahrzeugs mit einem erfindungsgemäßen Fahrzustandsregelungssystem
zeigt;
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2 ein
schematisches Diagramm ist, das ein Hydraulikdruckregelungssystem
eines Bremsaktuators für
eine Bremskraftregelung für
eines der Räder
des Fahrzeugs zeigt;
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3 ein
Blockdiagramm ist, das ein Universalsteuergerät eines elektrischen Systems
und eines Hydrauliksystems des Fahrzustandsregelungssystems zeigt;
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4 ein
Flussdiagramm ist, das eine Regelungsroutine einer Rückwärtsbewegungsbegrenzungsregelung
gemäß einer
ersten Ausführungsform der
Erfindung zeigt;
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5 eine
grafische Darstellung ist, die den Zusammenhang zwischen dem Radzylinderdruck und
der für
die Ausführung
der Rückwärtsbewegungsbegrenzungsregelung
benötigten
Zeit zeigt;
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6 ein
Flussdiagramm ist, das eine Regelungsroutine einer Rückwärtsbewegungsbegrenzungsregelung
gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der Erfindung zeigt;
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7 ein
Flussdiagramm ist, das ein Beispiel für eine Hydraulikdruckregelungssubroutine zeigt,
die im Schritt S200 des in 6 gezeigten Flussdiagramms
auszuführen
ist;
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8 ein
Flussdiagramm ist, das eine Regelungsroutine einer Rückwärtsbewegungsbegrenzungsregelung
gemäß einer
dritten Ausführungsform der
Erfindung zeigt;
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9 ein
Flussdiagramm ist, das ein Beispiel für eine Rückwärtsbewegungsbegrenzungsregelungssubroutine
zeigt, die im Schritt S312 des in 8 gezeigten
Flussdiagramms auszuführen
ist;
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10 ein
Flussdiagramm ist, das ein Beispiel für eine Schlupfbegrenzungsregelungssubroutine
zeigt, die im Schritt S314 des in 8 gezeigten Flussdiagramms
auszuführen
ist; und
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11 ein
Diagramm zum Bestimmen eines durch eine Änderung der Raddrehzahl definierten Soll-Regelungsdrucks
P ist.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen
werden nun bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung erläutert.
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Ausführungsform 1
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1 zeigt
schematisch den Triebstrang eines Kraftfahrzeugs mit Vierradantrieb,
welches ein Fahrzustandsregelungssystem gemäß einer ersten Ausführungsform
der Erfindung beinhaltet. Das Ausgangsmoment einer Brennkraftmaschine 1 wird
mittels eines Wandlers 2 umgewandelt und über eine Übersetzungsvorrichtung 3 auf
eine Vorderradantriebswelle 4F und eine Hinterradantriebswelle 4R verteilt.
Die Vorderradantriebswelle 4F steht über ein vorderes Differential 5F in
Verbindung mit einer linken Vorderachswelle 6FL und einer
rechten Vorderachswelle 6FR, die mit einem linken Vorderrad
(FL) bzw. einem rechten Vorderrad (FR) verbunden sind. Die Hinterradantriebswelle 4R steht über ein
hinteres Differential 5R in Verbindung mit einer linken
Hinterachswelle 6RL und einer rechten Hinterachswelle 6RR,
die mit einem linken Hinterrad (RL) bzw. einem rechten Hinterrad
(RR) verbunden sind. Das Ausgangsmoment der Brennkraftmaschine 1 wird
gemäß dem vorstehend
erläuterten
Mechanismus daher auf die Räder
FL, FR, RL, RR übertragen.
Die Übersetzungsvorrichtung 3 hat
selektive Betriebsstellungen, nämlich
einen Schnellgang für
eine Übersetzung
ins Schnelle, bei der das Ausgangsmoment des Wandlers 2 ohne
eine Drehzahländerung
auf die Vorder- und Hinterradantriebswellen 4F, 4R übertragen
wird, und einen Langsamgang für
eine Übersetzung
ins Langsame, bei der das Ausgangsmoment des Wandlers 2 mit
einer reduzierten Drehzahl auf die Vorder- und Hinterradantriebswellen 4F, 4R übertragen
wird. Die Übersetzungsvorrichtung 3 weist
ein integriertes Zentraldifferentialgetriebe zum Ausgleich eines Drehzahlunterschieds
zwischen der Vorder- und Hinterradantriebswelle 4F, 4R auf.
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Das linke und rechte Vorderrad FL,
FR und das linke und rechte Hinterrad RL, RR weisen jeweils ein
hydraulisch betätigtes
Bremssystem 20 auf. Das Bremssystem 20 umfasst
einen Radzylinder 21 und einen Hauptzylinder 30,
die beide mit einem Arbeitsfluid gefüllt sind und über ein
Hydrauliksystem in Fluidverbindung gehalten werden. An das Hydrauliksystem
angeschlossen ist ein Bremsaktuator 200, um den Arbeitsfluiddruck
unabhängig
von der Bremspedalbetätigung
durch den Fahrzeugführer
zu erhöhen und
zu vermindern.
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2 zeigt
schematisch den Bremsaktuator 200. Der Bremsaktuator 200 ist
ansteuerbar, um den Arbeitsfluiddruck in jedem der Bremssysteme 20 der Räder FL,
FR, RL, RR unabhängig
voneinander zu regeln. Die Hydrauliksysteme des Bremsaktuators 200,
die zur Regelung der Räder
FL, FR, RL, RR dienen, sind identisch, so dass in 2 stellvertretend nur eines gezeigt ist.
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Der Hauptzylinder 30 und
die Radzylinder 21 stehen über eine Leitung 201,
die mit einem elektrisch betätig ten
Unterbrechungsventil 210 versehen ist, das ohne Stromzufuhr
geöffnet
ist, in Fluidverbindung. Der Arbeitsfluiddruck wird mit Hilfs eines
elektrischen Stroms geregelt, der an dieses Unterbrechungsventil 210 anlegt
wird, um dadurch das Unterbrechungsventil 210 zu schließen und
eine Arbeitsfluidströmung
zwischen dem Hauptzylinder 30 und dem Radzylinder 21 zu
unterbrechen. In einem Abschnitt der Leitung 201 zwischen
dem Unterbrechungsventil 210 und dem Radzylinder 21 ist
ein elektrisch betätigtes
Halteventil 220 vorgesehen, das im aberregten Zustand geöffnet ist.
Das Halteventil 220 wird erregt, wodurch es geschlossen
wird, um das zwischen dem Halteventil 220 und dem Radzylinder 21 bestehende
Hydrauliksystem in einem geschlossenen Zustand gehalten wird.
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An einem Abschnitt zwischen dem Halteventil 220 und
dem Radzylinder 21 ist die Leitung 201 mit einer
Leitung 202 verbunden, über
die das Arbeitsfluid zu einem Ausgleichsbehälter 40 strömen kann. Diese
Leitung 202 ist mit einem Druckregelventil 230 versehen
(das in einem stromlosen Zustand geschlossen ist). Das Druckregelventil 230 wird
durch Anlegen eines Steuersignals mit zwei Zuständen, d. h. einen Erregungszustand
und einen Aberregungszustand, selektiv in seine beiden Betriebsstellungen geschaltet.
Somit kann durch eine Regelung des Tastverhältnisses des am Druckregelventil 230 anliegenden
Steuersignals die Leitung 202 mit der Leitung 201 verbunden
bzw. von der Leitung 201 getrennt werden.
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Eine von einem Elektromotor 50 angetriebene
Pumpe 51 dient während
der Bremskraftregelung als Hydraulikdruckquelle. Die Pumpe 51 ist
an ihrem Druckanschluss über
eine Leitung 203 an einem Abschnitt zwischen dem Unterbrechungsventil 210 und dem
Halteventil 220 mit der Leitung 201 verbunden. In
der Leitung 203 ist auf Seiten des Druckanschlusses der
Pumpe 51 ein Rückschlagventil
253 vorgesehen,
um zu verhindern, dass über
die Leitung 203 Arbeitsfluid zur Pumpe 51 zurückströmt.
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Andererseits ist die Pumpe 51 über eine
Leitung 204 an ihrem Sauganschluss mit dem Ausgleichsbehälter 40 verbunden.
In der Leitung 204 sind Rückschlagventile 251, 252 vorgesehen,
um zu verhindern, dass über
die Leitung 204 Arbeitsfluid zum Ausgleichsbehälter 40 zurückströmt.
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Die Leitung 204 ist über eine
Leitung 205, die an einem Abschnitt zwischen den Rückschlagventilen 251, 252 angeschlossen
ist, mit einem Ausgleichsbehälter 31 verbunden.
Die Pumpe 51 kann somit über die Leitungen 205, 204 im
Ausgleichsbehälter 31 gespeichertes
Arbeitsfluid ansaugen. In der Leitung 205 ist ein elektrisch
betätigtes
Saugventil 240 vorgesehen (das ohne Stromzufuhr geschlossen ist).
Das Saugventil 240 ist zum Öffnen und Schließen der
Leitung 205 schaltbar.
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Der aus der Pumpe 51 und
anderen verschiedenartigen Ventilen gebildete Bremsaktuator 200 lässt sich
durch ein Steuergerät 100 ansteuern.
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Gemäß 3 wird das Steuergerät 100 mit den Ausgangssignalen
verschiedener Fahrzustandssensoren des Fahrzeugs, beispielsweise
von den Rädern
FL, FR, RL, RR zugeordneten Raddrehzahlsensoren 110 zum
Erfassen der Drehrichtung und der Drehzahl des jeweiligen Rads,
eines Schalthebelstellungssensors 120 zum Erfassen der
momentan gewählten
Schaltstellung eines Schalthebels, eines Bremspedalsensors 130 zum
Erfassen des Betätigungsbetrags
eines Bremspedals 10, eines Gaspedalsensors 140 zum
Erfassen des Betätigungsbetrags
eines Gaspedals, eines Gangsensors 150 zum Erfassen des
durch den Schalthebel gewählten
Gangs der Übersetzungsvorrichtung 3 und eines
Längsbeschleunigungssensors 160 zum
Erfassen der Längsbeschleunigung
des Fahrzeugs, gespeist. Der Raddrehzahlsen sor 110 ist
aus einem Sensor gebildet, der in der Lage ist, nicht nur die Raddrehzahl
sondern auch die Raddrehrichtung zu erfassen.
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2 zeigt
die Funktionsweise des Steuergeräts 100 100,
insbesondere die Art und Weise der Regelung des Bremsaktuators 200,
wenn sich das Fahrzeug auf einer ansteigenden Straße rückwärts bewegt.
Die Regelung dient zur Begrenzung der Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs.
Im Folgenden wird diese Regelung des Bremsaktuators 200 daher als
eine "Rückwärtsbewegungsbegrenzungsregelung" bezeichnet. Das
Flussdiagramm in 4 zeigt ein
Beispiel für
eine vom Steuergerät 100 für eines der
Räder des
Fahrzeugs auszuführende
Regelungsroutine der Rückwärtsbewegungsbegrenzungsregelung,
die in ähnlicher
weise auch für
die anderen Räder
des Fahrzeugs ausgeführt
wird.
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Die Routine des in 4 gezeigten Flussdiagramms beginnt mit
dem Einschalten eines Zündschalters.
Zunächst
werden im Schritt S101 die Ausgangssignale der Sensoren (110, 120, 130, 140, 160) oder
des Schalters (150) empfangen. Dann wird der Schritt S102
ausgeführt,
um die Soll-Fahrtrichtung des Fahrzeugführers in Abhängigkeit
von der vom Schalthebelstellungssensor 120 erfassten Schalthebelstellung
zu bestimmen. Wenn sich der Schalthebel in einer Stellung für einen
Vorwärtsantrieb
des Fahrzeugs befindet, wird bestimmt, dass der Fahrzeugführer vorwärts fahren
will. Wenn sich der Schalthebel dagegen in einer Stellung für einen Rückwärtsantrieb
des Fahrzeugs befindet, wird bestimmt, dass der Fahrzeugführer rückwärts fahren will.
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Im Schritt S104 wird die Ist-Fahrtrichtung
des Fahrzeugs, d. h. vorwärts
oder rückwärts, bestimmt.
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Wenn das Fahrzeug beispielsweise
auf einer ansteigenden Straße
gestartet wird, muss der Fahrzeugführer seine Fuß vom Bremspedal 10 weg
zum Gaspedal hin bewegen. Dies kann vorübergehend zu einem Zustand
führen,
in dem weder das Bremspedal 10 noch das Gaspedal betätigt ist,
mit der Folge, dass sich das Fahrzeug rückwärts bewegt. Weiter drehen sich
die Räder
FL, FR, RL, RR des Fahrzeugs in die Richtung, in die sich das Fahrzeug
bewegt. Dementsprechend lässt
sich die Ist-Fahrtrichtung des Fahrzeugs in Abhängigkeit von der/den Drehrichtung(en)
eines speziellen Rads oder sämtlicher Räder bestimmen.
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Da das Fahrzustandsregelungssystem
dieser Ausführungsform
in einem Kraftfahrzeug mit Vierradantrieb zum Einsatz kommt, kann
im Schritt S102 bestimmt werden, dass das Fahrzeug momentan in eine
Richtung fährt,
die zur Soll-Fahrtrichtung entgegengesetzt ist, wenn sich wenigstens
eines der Räder
in eine zur Soll-Fahrtrichtung entgegengesetzte Richtung dreht.
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Nach der Bestimmung der Ist-Fahrtrichtung des
Fahrzeugs im Schritt S104 geht der Prozess zum Schritt S106, in
dem bestimmt wird, ob ein Flag F auf 1 gesetzt ist, was zeigt, dass
die Rückwärtsbewegungsbegrenzungsregelung
momentan ausgeführt wird.
Das Flag F ist zu Beginn der Regelungsroutine im Normalfall auf
0 gesetzt. Dementsprechend wird im Schritt S106 NEIN erhalten, woraufhin
der Prozess zum Schritt S108 geht.
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Im Schritt S108 wird bestimmt, ob
die Soll-Fahrtrichtung des Fahrzeugführers mit der Ist-Fahrtrichtung
des Fahrzeugs übereinstimmt. Wenn
die Soll-Fahrtrichtung des Fahrzeugführers mit der Ist-Fahrtrichtung
des Fahrzeugs übereinstimmt, wird
im Schritt S108 JA erhalten, und der Prozess geht anschließend zurück.
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Wenn die Soll-Fahrtrichtung des Fahrzeugführers zur
Ist-Fahrtrichtung des Fahrzeugs entgegengesetzt ist, wird im Schritt
S108 NEIN erhalten, und der Prozess geht zum Schritt S110. Im Schritt S110
wird das Flag F auf 1 gesetzt, und der Prozess geht zum Schritt
S112, in dem ein Zeitgeber zum Messen der seit dem Start der Rückwärtsbewegungsbegrenzungsregelung
vergangenen Zeit aktiviert wird.
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Wie vorstehend beschrieben, drehen
sich die Räder
FL, FR, RL, RR des Fahrzeugs in die Richtung, die der Rückwärtsbewegungsrichtung
des Fahrzeugs entspricht, wenn sich das Fahrzeug rückwärts bewegt
und weder das Bremspedal 10 noch das Gaspedal betätigt wird.
Im Schritt S115 erhöht eine
Druckerhöhungsregelung
anschießend
den Arbeitsfluiddruck im Radzylinder 21 um einen vorgegebenen
Druckbetrag ΔPI,
so dass auf das entsprechende Rad eine relativ kleine Bremskraft
ausgeübt wird,
um dessen Drehzahl zu vermindern.
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Nun wird wieder auf 2 Bezug genommen; der Bremsaktuator 200 wird
zur Erhöhung
des Drucks des Arbeitsfluids im Radzylinder in der Weise betätigt, dass
das Unterbrechungsventil 210 erregt wird, wodurch es geschlossen
wird, das Saugventil 240 erregt wird, wodurch es geöffnet wird,
und der Motor 50 betätigt
wird, um die Pumpe 51 anzutreiben, wodurch Arbeitsfluid
unter Druck zum Radzylinder 21 gefördert wird. In diesem Zustand
wird das Arbeitsfluid über
die Leitungen 203, 201 zum Radzylinder 21 geleitet.
Nachdem genügend
Zeit für
einen Anstieg des Arbeitsfluiddrucks um den vorgegebenen Druckbetrag ΔPI vergangen
ist, wird das Halteventil 220 erregt, wodurch es geschlossen
wird, um den um ΔPI erhöhten Druck
im Radzylinder 21 zu halten. Die Erhöhung des Drucks um ΔPI, ein vorgegebener
Inkrementwert, resultiert in einer Zunahme der ausgeübten Bremskraft,
die ein Blockieren des Rads verhindert.
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Die vorstehend beschriebene Regelung
wird ausgeführt,
um die Bremssysteme 20 der Räder FL, FR, RL, RR zu re geln.
Im Ergebnis wird auf die Räder,
die sich in die Richtung drehen, in die sich das Fahrzeug bewegt,
eine Bremskraft ausgeübt,
wodurch die Bewegungsgeschwindigkeit des Fahrzeugs vermindert wird.
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Als nächstes werden in den Schritten
S102 und S104 die Soll-Fahrtrichtung des Fahrzeugführers und
die Ist-Fahrtrichtung
des Fahrzeugs bestimmt. Da das Flag F1 mit der Ausführung der
Rückwärtsbewegungsbegrenzungsregelung
auf 1 gesetzt wurde, wird in dem anschließenden Schritt S106 JA erhalten,
und der Prozess geht zum Schritt S115.
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Die Regelungsroutine des in 4 gezeigten Flussdiagramms
wird ausgeführt
in der Annahme, dass der Fahrzeugführer seinen Fuß vom Bremspedal
weg zum Gaspedal hin bewegt. Vorzugsweise wird die Rückwärtsbewegungsbegrenzungsregelung daher
beendet, wenn der Fahrzeugführer
das Gaspedal betätigt
und sich die Ist-Fahrtrichtung des Fahrzeugs dementsprechend so ändert, dass
sie mit der Soll-Fahrtrichtung des Fahrzeugführers in Einklang steht. Im
Schritt S115 wird in Abhängigkeit
von der im Schritt S102 und Schritt S104 erfolgten Bestimmung bestimmt,
ob die Soll-Fahrtrichtung des Fahrzeugführers mit der Ist-Fahrtrichtung des
Fahrzeugs übereinstimmt.
Wenn die Soll-Fahrtrichtung
des Fahrzeugführers
mit der Ist-Fahrtrichtung übereinstimmt, wird
im Schritt S115 JA erhalten, und der Prozess geht zum Schritt S130
und den nachfolgenden Schritten. Das Regelungskonzept zum Beenden
der Rückwärtsbewegungsbegrenzungsregelung
im Schritt S130 und die nachfolgenden Schritte werden an später erläutert.
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Selbst in dem Fall, in dem sich das
Fahrzeug noch immer bewegt, wird die Rückwärtsbewegungsbegrenzungsregelung
vorzugsweise dann beendet, wenn sich ein bestimmtes Rad infolge
der Übersetzung
der Antriebskraft der Brennkraftmaschine 1 in die vom Fahrzeugführer gewünschte Richtung
zu drehen beginnt. Wenn trotz der Ausübung einer Bremskraft in der
vorherigen Routine die Ist-Fahrtrichtung entgegengesetzt zur Soll-Fahrtrichtung
des Fahrzeugführers
ist, wird im Schritt S115 NEIN erhalten, und der Prozess geht zum
Schritt S116. Im Schritt S116 wird bestimmt, ob die Drehrichtung
des zu regelnden Rads mit der Soll-Fahrtrichtung des Fahrzeugführers in
Einklang steht. wenn im Schritt S116 JA erhalten wird, geht der
Prozess zum Schritt S130 und den nachfolgenden Schritten. Dementsprechend
wird die für
die jeweiligen Räder
des Fahrzeugs ausgeübte
Rückwärtsbewegungsbegrenzungsregelung
der Reihe nach beendet, wenn die Raddrehrichtung mit der Soll-Fahrtrichtung des
Fahrzeugführers übereinstimmt,
der das Gaspedal betätigt.
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Solange sich das Rad aber in die
Rückwärtsbewegungsrichtung
des Fahrzeugs dreht, wird im Schritt S116 NEIN erhalten, und der
Prozess geht zum Schritt S118.
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Im Schritt S118 wird bestimmt, ob
der Zählwert
T des im Schritt S112 gestarteten Zeitgebers auf oder unter einem
vorgegebenen Schwellwert Ta liegt. Der Schwellwert Ta wird so gesetzt,
dass der Fahrzeugführer
nicht zu der Annahme verleitet wird, das Fahrzeug könne auf
der ansteigenden Straße
mit der momentanen Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit rückwärts fahren,
wie auch um verschiedene Ventilsysteme, wie z. B. das Unterbrechungsventil 210, das
einen Bestandteil des Bremsaktuators 200 bildet, vor der
sich bei einer kontinuierlichen Erregung dieser Ventilsysteme ergebenden
Hitze zu schützen. Der
Schwellwert Ta kann unter Berücksichtigung
des Konzepts, der Lebensdauer des Bremsaktuators 200 und
dergleichen bestimmt werden. Der Schwellwert Ta kann auf 3 Sekunden
gesetzt sein, ist aber nicht darauf beschränkt.
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Wenn der Zählwert T des Zeitgebers auf oder
unter dem Schwellwert Ta liegt, wird im Schritt S118 eine positive Antwort
JA erhalten, und der Prozess geht zum Schritt S120.
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Im Falle einer angemessenen Ausführung der
Rückwärtsbewegungsbegrenzungsregelung dreht
sich das Rad auf der ansteigenden Straße nach und nach rückwärts. Wenn
aber die Reibungskraft zwischen der Fahrbahn und der Radaufstandsfläche relativ
klein ist, beispielsweise wenn sich das Fahrzeug auf einer Straße mit einem
relativ kleinen Reibungskoeffizienten (μ) befindet, kann das Rad trotz Ausübung der
im Schritt S114 bestimmten Bremskraft blockieren. Daher wird im
Schritt S120 bestimmt, ob das zu regelnde Rad sich nicht dreht,
weil es blockiert.
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Wenn das Rad nicht blockiert, wird
im Schritt S120 NEIN erhalten, und der Prozess geht zum Schritt
S122, in dem der in der vorherigen Routine bestimmte Radzylinderdruck
gehalten wird.
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Wenn das Rad dagegen blockiert, wird
im Schritt S120 JA erhalten, und der Prozess geht zum Schritt S124.
Im Schritt S124 wird eine Druckverminderungsregelung ausgeführt, um
den Arbeitsfluiddruck im Radzylinder um einen Betrag ΔP2 (ΔP1 > ΔP2) zu vermindern.
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Es wird wieder auf 2 Bezug genommen; zur Ausführung der
Druckverminderungsregelung wird der Bremsaktuator 200 in
der Weise betätigt, dass
das Druckregelventil 230 in Abhängigkeit von dem anliegenden
Steuersignals, dessen Tastverhältnis
geregelt wird, betätigt
wird. Die Betätigung
des Druckregelventils 230 ermöglicht, dass das zwischen dem
Halteventil 220 und dem Radzylinder 21 gespeicherte
Arbeitsfluid über
das Druckregelventil 230 in den Ausgleichsbehälter 40 strömt. Diese
Betätigung des
Druckregelventils 230 wird für eine vorgegebene Dauer ausgeführt, die
genügend
lange ist, damit die Verminderung des Drucks des Arbeitsfluids im
Radzylinder 21 um Δ P2
gewährleistet
ist. Nach Ablauf der vorgegebenen Dauer wird das Druckregelventil 230 aberregt
und geschlossen, wodurch der um ΔP2 verminderte
Arbeitsfluiddruck im Radzylinder 21 gehalten wird.
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Wenn im Schritt S120 JA erhalten
wird, was zeigt, dass das zu regelnde Rad blockiert, geht der Prozess
anschließend
zum Schritt S124, in dem die vorstehend diskutierte Druckverminderungsregelung ausgeführt wird.
Die im Schritt S124 ausgeführte Druckverminderungsregelung
wird so oft wiederholt, bis das Rad nicht mehr blockiert. Die vorgenannte Regelungsroutine
ermöglicht
somit eine Verminderung der Drehzahl des sich in Rückwärtsbewegungsrichtung
drehenden Rads und verhindert zugleich ein Blockieren des Rads.
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Es wird wieder auf Schritt S118 Bezug
genommen; wenn im Schritt S118 NEIN erhalten wird, was anzeigt,
dass die Rückwärtsbewegungsbegrenzungsregelung
bereits für
eine Dauer ausgeführt wird,
die länger
ist als der Schwellwert Ta, geht der Prozess zum Schritt 126,
in dem bestimmt wird, ob der Zählwert
T des Zeitgebers auf oder unter einem anderen vorgegebenen Schwellwert
Tb (Ta ≤ Tb) liegt.
Der Schwellwert Tb stellt eine Dauer dar, über die hinweg die Regelung
zur gemäßigten Druckverminderung
im Schritt 128 kontinuierlich ausgeführt werden darf. Der Schwellwert
Tb stellt vorzugsweise die Schätzdauer
dar, die der Fahrzeugführer
benötigt,
um seinen Fuß vom
Bremspedal 10 oder Gaspedal weg zu nehmen, und um sicherzustellen,
dass der Arbeitsfluiddruck im Radzylinder 21 mit einem kleinen
Druckverminderungsgradienten abnimmt, wodurch eine Druckverminderung
mit einem steilen Gradienten verhindert wird. Der Schwellwert Tb
kann auf etwa 8 Sekunden gesetzt sein, ist aber nicht darauf beschränkt.
-
Im Schritt S126 wird anschließend bestimmt, ob
der Zählwert
T des Zeitgebers über
Ta und auf oder unter dem Schwellwert Tb liegt, d. h. ob Ta < T ≤ Tb. Wenn
im Schritt S126 JA erhalten wird, geht der Prozess zum Schritt S128,
in dem die Regelung zur gemäßigten Druckverminderung
ausgeführt
wird, um die Rückwärtsbewegungsbegrenzungsregelung nach
und nach zu beenden.
-
Im Allgemeinen wird zum Stopp der
Regelung des Bremsaktuators 200 der Motor 50 angehalten;
außerdem
werden die Ventilsysteme, wie z. B. das Unterbrechungsventil 210,
das Halteventil 220, das Druckregelventil 230 und
das Saugventil 240, aberregt. Dementsprechend werden das
Unterbrechungsventil 210 und das Halteventil 220 geöffnet, wohingegen
das Druckregelventil 230 und das Saugventil 240 geschlossen
werden. Wie es in der grafischen Darstellung von 5 gezeigt ist, wird der Arbeitsfluiddruck
im Radzylinder nach dem Start der Rückwärtsbewegungsbegrenzungsregelung
zur Zeit T (= 0) bis zum Ablauf der vorgegebenen Dauer Ta auf einem
vorgegebenen Wert gehalten; unmittelbar nach Ablauf der vorgegebenen
Zeit Ta wird die Betätigung
des Bremsaktuators 200 beendet. In diesem Fall wird der
Arbeitsfluiddruck im Radzylinder daher rasch vermindert, wie es
die Strich-Punkt-Linie "a" in 5 zeigt.
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Im Schritt S128 wird aber zusätzlich die
Regelung zur gemäßigten Druckverminderung
ausgeführt,
so dass der Druck weicher abnimmt, wie es die durchgezogene Linie "b" im Vergleich zur Strich-Punkt-Linie "a" zeigt. Der Bremsaktuator 200 wird
zur Ausführung
der Regelung zur gemäßigten Druckverminderung
betätigt,
bei der das Druckregelventil 230 auf der Grundlage eines
Steuersignals mit einem Tastverhältnis
von etwa 10% angesteuert wird, während
das Unterbrechungsventil 210 und das Halteventil 220 erregt
werden, wodurch diese geschlossen werden. Zu beachten gilt, dass
das Druckregelventil 230 bei Anlegung eines Steuersignals
mit einem Tastverhältnis
von 100 vollständig
geöffnet
ist.
-
Die vorstehend beschriebene Regelung
zur gemäßigten Druckverminderung
ermöglicht,
dass das zwischen dem Halteventil 220 und dem Radzylinder 21 gespeicherte
Arbeitsfluid über
die Leitung 202 zum Ausgleichsbehälter 40 zurückströmt, wobei
das Druckregelventil 230 die Strömungsrate des Arbeitsfluids
geeignet steuert. Daher nimmt der Arbeitsfluiddruck im Radzylinder 21 nach
und nach ab, wie es die in 5 gezeigte
durchgezogene Linie "b" zeigt.
-
Während
der gemäßigten Druckverminderungsregelung
geht der Prozess, wenn im Schritt S126 NEIN erhalten wird, d. h.
wenn der Zählwert
T des Zeitgebers über
dem Schwellwert Tb liegt, zum Schritt S130 und den nachfolgenden
Schritten, um den Beendigungsprozess der Rückwärtsbewegungsbegrenzungsregelung
normal auszuführen.
Im Beendigungsprozess wird der Betrieb des Motors 50 angehalten,
und es werden sämtliche
Ventilsysteme aberregt. Demnach werden das Unterbrechungsventil 210 und
das Halteventil 220 geöffnet,
während
das Druckregelventil 230 und das Saugventil 240 geschlossen
werden. In diesem Zustand wird der Arbeitsfluiddruck im Radzylinder 21 mit
einem relativ steilen Druckverminderungsgradienten vermindert. Diesbezüglich ermöglicht die
Verwendung des vorgegebenen Schwellwerts Tb, den Beendigungsprozess erst
bei einem genügend
verminderten Arbeitsfluiddruck einzuleiten, wodurch verhindert wird,
dass die auf das Fahrzeug ausgeübte
Bremskraft sich plötzlich
und drastisch ändert.
-
Anschließend, geht der Prozess zum
Schritt S132, in dem der Zählwert
des Zeitgebers zurückgesetzt
wird. Im Schritt S134 wird das Flag F anschließend wieder auf "0" gesetzt, womit zum nächsten Zyklus
der Regelungsroutine gegangen wird.
-
Die Schritte S130–S134 zur Beendigung der Rückwärtsbewegungsbegrenzungsregelung
werden des Weiteren auch dann ausgeführt, wenn die Ist-Fahrtrichtung
des Fahrzeugs mit der Soll-Fahrtrichtung übereinstimmt, d. h. im Schritt
S115 JA erhalten wird, oder wenn die Drehrichtung des Rads mit der
Soll-Fahrtrichtung in Einklang steht, d. h. im Schritt S116 JA erhalten
wird, während
der Dauer, in der der Zählwert
T des Zeitgebers auf oder unter Tb liegt, oder wenn im Schritt S126
NEIN erhalten wird, da der Zählwert
T des Zeitgebers über
dem Schwellwert Tb liegt.
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Die Schritte S130–134 werden außerdem ausgeführt, um
die Rückwärtsbewegungsbegrenzungsregelung
zu beenden, wenn während
der Ausführung
der Rückwärtsbewegungsbegrenzungsregelung
(Flag F = 1) die Betätigung
des Bremspedals 10 durch den Fahrzeugführer erfasst wird. Dieser Schritt ist
aber im Flussdiagramm von 4 nicht
gezeigt.
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Des Weiteren wird im Fahrzustandsregelungssystem
gemäß dieser
Ausführungsform
der Erfindung das Druckregelventil 230 während der
Zeit, in der der Zählwert
T über
dem Schwellwert Ta und auf oder unter Tb liegt, d. h. Ta < T ≤ Tb, auf der
Grundlage eines Steuersignals mit einem Tastverhältnis von 10% betätigt. Das
Tastverhältnis
muss jedoch nicht konstant gehalten werden, sofern der resultierende
Druckverminderungsgradient kleiner ist als der Druckverminderungsgradient,
den die in 5 gezeigte
Strich-Punkt-Linie "a" repräsentiert.
Das Tastverhältnis
des Ansteuersignals kann beispielsweise schrittweise geändert werden.
-
Weiter muss die im Schritt S104 erfasste Ist-Fahrtrichtung
des Fahrzeugs nicht exakt in der vorstehend beschriebenen Weise
bestimmt werden. Beispielsweise kann für den Fall, in dem sich drei
Räder in
derselben Richtung drehen, diese Richtung als die Ist-Fahrtrichtung
des Fahrzeugs bestimmt werden. Im Fall eines Kraftfahrzeugs mit
Zweiradantrieb kann die Drehrichtung eines leer laufenden Rads,
d. h. antriebslosen Rads, als die Ist-Fahrtrichtung des Fahrzeugs
bestimmt werden.
-
Darüber hinaus kann die Ist-Fahrtrichtung des
Fahrzeugs mittels eines Bodengeschwindigkeitssensors unmittelbar
erfasst werden. Der im Fahrzeug eingebaute Bodengeschwindigkeitssensor
erzeugt ein Ultraschallsignal mit einer vorgegebenen Frequenz in
Richtung zur Fahrbahn und wieder zurück zum Fahrzeug, das die reflektierte
Welle aufnimmt. Wenn die Frequenz der reflektierten Welle höher ist als
die des Ultraschallsignals, lässt
sich daraus bestimmen, dass das Fahrzeug rückwärts fährt. Wenn die Frequenz der
reflektierten Welle kleiner ist als die des Ultraschallsignals,
lässt sich
daraus bestimmen, dass das Fahrzeug vorwärts fährt.
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In der ersten Ausführungsform
beginnt die im Flussdiagramm von 4 gezeigte
Regelungsroutine, wenn der Zündschalter
eingeschaltet wird. Die Regelungsroutine kann beispielsweise aber
auch eingeleitet werden, wenn der Schalthebel in eine beliebige
Vorwärts-
oder Rückwärtsschaltstellung
gebracht wird und das Bremspedal 10 und das Gaspedal nicht
betätigt
sind.
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In der ersten Ausführungsform
wird die Bremskraft über
den Arbeitsfluiddruck geregelt. Jedoch lässt sich die Bremskraft auch
durch Betätigung einer
elektronischen Motorbremse regeln, die eine Bremskraft erzeugt.
In diesem Fall wird, wenn der der Zählwert T über den Schwellwert Ta hinausgeht
und auf oder unter dem Schwellwert Tb liegt, d. h. Ta < T ≤ Tb, die Regelung
zur gemäßigten Druckverminderung
in der Weise ausgeführt,
dass die durch das elektronische Bremssystem erzeugte Bremskraft leicht
vermindert wird und somit einen Druckverminderungsgra dienten aufweist,
der kleiner ist als der Gradient bei einer normalen Beendigung.
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In der ersten Ausführungsform
wird der Bremsaktuator in dem in 2 gezeigten
Unterdruckverstärker-Bremssystem
verwendet. Jedoch kann jeder beliebige Typ von Bremsaktuator verwendet
werden, sofern der Bremsaktuator in der Lage ist, eine Bremskraft
unabhängig
von der Bremsbetätigung
des Fahrzeugführers
zu erzeugen. Daher können
auch ein Bremsaktuator eines Hydroverstärker-Bremssystems und ein motorisch
betätigter
Aktuator zum Erzeugen einer Bremskraft verwendet werden.
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Das vorstehend beschriebene Fahrzustandsregelungssystem
für ein
Fahrzeug beinhaltet das Steuergerät zum Ausüben einer Bremskraft auf das
Rad, das sich in Ist-Fahrtrichtung des Fahrzeugs dreht, wenn die
Soll-Fahrtrichtung des Fahrzeugführers
zur Ist-Fahrtrichtung des Fahrzeugs entgegengesetzt ist. Das System
umfasst des Weiteren die Beendigung des Regelungsbetriebs des Steuergeräts der Bremsvorrichtung
nach einer kontinuierlichen Ausführung
der Regelung über
eine vorgegebene Dauer hinweg.
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Diese Anordnung ist dahingehend effektiv, den
Fahrzeugführer
zur Betätigung
des Brems- und Gaspedals zu veranlassen, und verhindert zugleich, dass
der Fahrzeugführer
zu der Annahme verleitet wird, dass die Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit des
Fahrzeugs unter einer Kontrolle steht. Diese Anordnung ist ferner
dahingehend effektiv, dass ein kontinuierlicher Betrieb der Bremsvorrichtung über eine
lange Dauer vermieden wird, wodurch ein Schutz der Bremskrafterzeugungsvorrichtung
erhalten wird.
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Das vorstehend beschriebene Fahrzustandsregelungssystem
für ein
Fahrzeug gestattet, dass das Steuergerät, die Bremsvorrichtung so
regelt, dass die auf das Rad aus geübte Bremskraft mit einem Gradienten
abnimmt, der kleiner ist als der Gradient in dem Fall, in dem die
Regelung der Bremskrafterzeugungsvorrichtung unmittelbar beendet
wird.
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Diese Anordnung ermöglicht es,
eine relativ drastische Änderung
der Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit
des Fahrzeugs zu verhindern und dem Fahrzeugführer bekannt zu geben, dass
die Regelung zum Vermindern der Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit
des Fahrzeugs beendet wird. Diese Anordnung verschafft dem Fahrzeugführer ferner
genügend
Zeit, um das Bremspedal oder das Gaspedal zu betätigen.
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Ausführungsform 2
-
6 zeigt
ein Flussdiagramm, das eine Regelungsroutine gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung veranschaulicht, die auszuführen ist, wenn sich das Fahrzeug
auf einer ansteigenden Straße
rückwärts bewegt,
um den Rückwärtsbewegungszustand
des Fahrzeugs in Grenzen zu halten. Die in den Schritten S112–S200, S120– S124 und
S120–S200
ausgeführten
Regelungen werden ausführlich
beschrieben. Eine Beschreibung derselben Schritte wie in der Regelungsroutine des
Flussdiagramms von 4 gemäß der ersten Ausführungsform
unterbleibt.
-
Es wird auf das Flussdiagramm von 6 Bezug genommen; im Schritt
S112 wird der Zeitgeber gestartet, um die seit dem Start der Rückwärtsbewegungsbegrenzungsregelung
vergangene Zeit zu messen. Der Prozess geht dann zum Schritt S200,
in dem für
das gemäß dem in 6 gezeigten Flussdiagramm
zu regelnde Rad eine Fluiddruckregelung ausgeführt wird. Die Fluiddruckregelung
wird ausgeführt,
um den Arbeitsfluiddruck im Radzylinder 21 auf einen Soll-Druck
P zu regeln, was an späterer
Stelle erläutert
wird.
-
Nun wird wieder auf 2 Bezug genommen; während der Druckerhöhungregelung
wird der Bremsaktuator 200 in der Weise betätigt, dass
das Unterbrechungsventil 210 erregt wird, wodurch es geschlossen
wird, das Saugventil 240 erregt wird, wodurch es geöffnet wird,
und der Motor 50 betätigt wird,
um die Pumpe 51 anzutreiben und dadurch das Arbeitsfluid
unter Druck zum Radzylinder 21 zu fördern. In diesem Zustand wird
das Arbeitsfluid über die
Leitungen 201, 203 zum Radzylinder 21 geleitet. Sobald
genügend
Zeit für
den Anstieg des Arbeitsfluiddrucks im Radzylinder 21 auf
den Soll-Druck P vergangen ist, wird das Halteventil 220 erregt,
wodurch es geschlossen wird, um den Arbeitsfluiddruck im Radzylinder
auf dem Soll-Druck
P zu halten. Eine besondere Vorgehensweise zur Einstellung des Soll-Drucks
P wird an späterer
Stelle beschrieben.
-
Die vorgenannte Regelung wird für sämtliche Bremssysteme
der Räder
FL, FR, RL, RR ausgeführt,
so dass die Räder,
die sich in die Richtung drehen, in der sich das Fahrzeug rückwärts bewegt,
jeweils eine geeignete Bremskraft erfahren. Im Ergebnis kann die
Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit des
Fahrzeugs vermindert werden.
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Anschließend werden in den Schritten
S102 und S104 des Flussdiagramms von 6 die Soll-Fahrtrichtung
des Fahrzeugführers
und die Ist-Fahrtrichtung des Fahrzeugs bestimmt. Wenn die Rückwärtsbewegungsbegrenzungsregelung
bereits eingeleitet wurde, ist das Flag F auf 1 gesetzt. Daher wird
im nächsten
Schritt S106 JA erhalten. Der Prozess geht dann zum Schritt S114.
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Im Schritt S120 der Regelung ausgehend vom
Schritt S106 wird bestimmt, ob das zu regelnde Rad blockiert. Wenn
im Schritt S120 NEIN erhalten wird, d. h. das Rad nicht blockiert,
geht der Prozess zum Schritt S200. Im Schritt S200 wird der Arbeitsfluiddruck
im Radzylinder auf den Soll-Druck P geregelt.
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Wenn im Schritt S120 dagegen JA erhalten wird,
d. h. das Rad blockiert, geht der Prozess zum Schritt S124. Im Schritt
S124 wird der Arbeitsfluiddruck im Radzylinder um ΔP vermindert.
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Es wird wieder auf 2 Bezug genommen; während der Druckverminderungsregelung
wird der Bremsaktuator 200 in der Weise betätigt, dass
das Druckregelventil 230 auf der Grundlage eines Steuersignals
mit einem bestimmten Tastverhältnis
angesteuert wird. In diesem Zustand ermöglicht das Druckregelventil 230,
dass das zwischen dem Halteventil 220 und dem Radzylinder 21 gespeicherte
Arbeitsfluid zum Ausgleichsbehälter 40 zurück strömt. Sobald
die Dauer zum Vermindern des Drucks um ΔP vergangen ist, wird das Druckregelventil 230 wieder
aberregt, wodurch es geschlossen wird, um den Zustand beizubehalten,
in dem der Arbeitsfluiddruck im Radzylinder um ΔP vermindert ist.
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Wenn das zu regelnde Rad blockiert,
geht der Prozess somit zum Schritt S124, in dem die Druckverminderungsregelung
ausgeführt
wird. Die Druckverminderungsregelung im Schritt S124 wird solange
wiederholt, bis das Rad nicht mehr blockiert. Die vorgenannte Regelung
ermöglicht
es, die Drehzahl des Rads, das sich in die Richtung dreht, in der sich
das Fahrzeug bewegt, zu vermindern und zugleich ein Blockieren des
Rads zu verhindern.
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Da die Regelung im Schritt S126 und
den nachfolgenden Schritten mit der entsprechenden Regelung des
in 4 gezeigten Flussdiagramms
identisch sind, unterbleibt eine Beschreibung dieser Regelungskonzepte.
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7 zeigt
ein Regelungskonzept für
die Druckregelung, die in dem in 6 gezeigten
Schritt S200 auszuführen
ist. Ebenso wie die im Flussdiagramm von 6 gezeigte Regelungsroutine zeigt das
Flussdiagramm von 7 die
Regelung bezüglich
eines der Räder
des Fahrzeugs.
-
Da sich die Lastverteilung auf die
jeweiligen Räder
FL, FR, RL, RR in Abhängigkeit
von dem Gradienten der ansteigenden Straße ändert, auf der das Fahrzeug
fährt,
kann der Arbeitsfluiddruck im Radzylinder 21 jedes Rads
in Abhängigkeit
vom Gradienten der Straße
reguliert werden. Im Schritt S202 wird der Gradient θ der ansteigenden
Straße
beispielsweise mit Hilfe eines vorderen und hinteren Beschleunigungssensors 160,
die die Vorwärts-
und Rückwärtsbeschleunigung
des Fahrzeugs erfassen, abgeschätzt.
Da die Fahrzeugbeschleunigung in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung in Abhängigkeit
vom Gradienten der ansteigenden Straße variiert, kann der Gradient θ der ansteigenden
Straße
unmittelbar aus dem Ausgangssignal des vorderen und hinteren Beschleunigungssensors 160 abgeschätzt werden. Alternativ
dazu kann der Gradient der ansteigenden Straße unter Verwendung eines Neigungswinkelssensors,
des Änderungszustands
der Drehzahl des Fahrzeugrads, das sich auf der ansteigenden Straße rückwärts dreht,
oder einer geometrischen Information, die über ein im Fahrzeug eingebautes
Navigationssystem erhältlich
ist, abgeschätzt
werden.
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Im Schritt S204 wird bestimmt, ob
der im Schritt S202 ermittelte Schätzgradient θ größer ist als ein vorgegebener
Schwellwert θth.
Wenn der Schätzgradient θ gleich
dem oder kleiner als der Schwellwert θth ist, d. h. die Straße einen
kleinen Gradienten aufweist (NEIN im Schritt S204), wird davon ausgegangen,
dass sich die Lastverteilung auf die Räder nicht wesentlich unterscheidet.
Daher geht der Prozess zum Schritt S206, in dem der Soll-Druck P
(der gewünschte
Druck im Radzylinder) auf einen vorgegebenen Wert P0 gesetzt wird.
Der vorgegebene Wert P0 wird im Voraus bestimmt mit der Absicht,
auf einer ansteigenden Straße
mit einem Gradienten kleiner als der Schwellwert θ th das
Rad mit einer geeigneten Bremskraft zu beaufschlagen, um ein Blockieren
des Rads zu verhindern.
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Wenn der Schätzgradient θ dagegen größer ist als der Schwellwert θth (JA im
Schritt S204), geht der Prozess zum Schritt S208. Im Schritt S208
wird der Radzylinderdruck in Abhängigkeit
von einer Änderung
der Lastverteilung auf die Räder
bedingt durch den Gradienten der ansteigenden Straße geregelt.
Zunächst
wird bestimmt, ob das gemäß dem Flussdiagramm
von 6 zu regelnde Rad
auf der ansteigenden Straße
oben oder unten liegt. Denn die Last, die auf die Räder wirkt,
die auf der ansteigenden Straße
oben liegen, unterscheidet sich von der Last, die auf die Räder wirkt,
die auf der ansteigenden Straße
unten liegen. Wenn das Fahrzeug beispielsweise eine ansteigende
Straße
hochfährt,
liegen die Vorderräder
FL, FR Straße
oben, während die
Hinterräder
RL, RR unten liegen; wenn das Fahrzeug die ansteigende Straße runterfährt, liegen
die Hinterräder
RL, RR oben, während
die Vorderräder unten
liegen.
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Wenn das Rad auf der ansteigenden
Straße oben
liegt (JA Im Schritt S208), geht der Prozess zum Schritt S210, in
dem der Soll-Druck P auf den vorgegebenen Wert P1 gesetzt wird.
Wenn das Rad auf der ansteigenden Straße unten liegt (NEIN Im Schritt S208),
geht der Prozess zum Schritt S212, in dem der Soll-Druck auf den
vorgegebenen Wert P2 (P2 > P1)
gesetzt wird.
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Im Folgenden wird ein Beispiel für eine Änderung
des Konzepts der Soll-Druckverteilung auf die Vorderräder und
Hinterräder
eines Fahrzeugs, wenn das Fahrzeug auf einer ansteigenden Straße hochfährt, beschrieben.
Wenn der Schätzgradient θ gleich
dem oder kleiner ist als der Schwellwert θth, d. h. ein relativ kleiner
Gradient vor liegt, wird den Vorderrädern ein Soll-Wert Pf1 und
den Hinterrädern
ein Soll-Wert Pr1 zugeordnet. Wenn der Schätzgradient θ dagegen größer ist als der Schwellwert θ th, wird den
Vorderrädern
ein Soll-Wert Pf2 und den Hinterrädern ein Soll-Wert Pr2 zugeordnet.
In dem Fall, in dem das Fahrzeug eine ansteigende Straße hochfährt, nimmt
die auf die Hinterräder
wirkende Last mit einer Zunahme des Gradienten der ansteigenden Straße zu, während die
auf die Vorderräder
wirkende Last abnimmt. Daher wird der Soll-Wert Pr2 größer als
der Soll-Wert Pr1 eingestellt. Der Soll-Wert Pr2 kann mit einer
Zunahme des Gradienten der ansteigenden Straße erhöht werden. Außerdem kann
der Soll-Wert Pf2 kleiner als (Pf1/Pr1)*Pr2 eingestellt werden,
d. h. Pf2 < (Pf1/Pr1)*Pr2.
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In den Schritten S210 bzw. S212 werden
die Soll-Drücke
P1, P2 der vorgenannten Beziehung genügend vorgegeben. Da das Flussdiagramm
von 7 die für ein Rad
ausgeführte
Regelungsroutine zeigt, werden für
die Vorder- und Hinterräder
jeweils die Soll-Drücke
P1, P2 eingestellt.
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Sobald der Soll-Druckwert P dem Gradienten θ der ansteigenden
Straße
Rechnung tragend eingestellt ist, geht der Prozess zum Schritt S214.
Im Schritt S214 wird der momentan gewählte Gang der Übersetzungsvorrichtung 3 in
Abhängigkeit
von den Ausgangssignalen des Gangsensors 150 gelesen, der
zur Erfassung der Stellung eines Schalthebels zur Wahl des Gangs
der Übersetzungsvorrichtung 3 ausgelegt
ist.
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In dem anschließenden Schritt S216 wird bestimmt,
ob in der Übersetzungsvorrichtung 3 der Schnellgang
für eine Übersetzung
ins Schnelle gewählt
ist. In dem Fall, in dem der Schnellgang gewählt ist, besteht die Wahrscheinlichkeit,
dass sich das Fahrzeug auf der ansteigenden Straße abwärts bewegt, da das Übersetzungsverhältnis des
Schnellgangs relativ klein ist. Wenn der Schnellgang ge wählt ist,
wird im Schritt S216 dementsprechend JA erhalten. Dann geht der
Prozess zum Schritt S218, in dem der im Schritt S206, S210 oder
S212 eingestellte Soll-Wert P durch die Addition eines vorgegebenen Kompensationswerts
P3 zum Soll-Wert P gesetzt wird. Der Prozess geht zum Schritt S220.
Da der Soll-Druck P kompensiert wird, d. h. um den Wert P3 erhöht wird,
wird auf das zu regelnde Rad eine größere Bremskraft ausgeübt, wodurch
eine Zunahme der Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit
verhindert wird. Wenn in der Übersetzungsvorrichtung 3 dagegen
der Langsamgang für
eine Übersetzung
ins Langsame gewählt
ist, wird im Schritt S216 NEIN erhalten. Dann geht der Prozess unmittelbar
zum Schritt S220, ohne den Soll-Druckwert P zu aktualisieren. Die
in den Schritten S216 und S218 ausgeführte Regelung ermöglicht es,
in Abhängigkeit
von dem Bewegungszustand des Fahrzeugs, der sich in Abhängigkeit
von der gewählten
Gangstellung der Übersetzungsvorrichtung 3 ändert, auf
das Rad eine geeignete Bremskraft auszuüben.
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Im Schritt S220 wird die Beschleunigung α, mit der
sich das Fahrzeug auf der ansteigenden Straße rückwärts bewegt, abgeschätzt. Beispielsweise wird
die Fahrzeugbewegungsgeschwindigkeit abgeschätzt, indem der Mittelwert aus
den Drehzahlen der sich auf der ansteigenden Straße rückwärts drehenden
Räder ermittelt
wird. Die Beschleunigung α des Fahrzeugs
lässt sich
dann in Abhängigkeit
von der Größe der Änderung
der Schätzfahrzeugbewegungsgeschwindigkeit
pro Einheitszeit abschätzen.
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Im Schritt S222 wird bestimmt, ob
die Schätzbeschleunigung α größer ist
als ein vorgegebener Schwellwert αth.
Wenn die Beschleunigung α gleich
dem oder kleiner ist als der vorgegebene Schwellwert αth, wird
im Schritt S222 NEIN erhalten, und der Prozess geht zum Schritt
S226, ohne den Soll-Druck P zu aktualisieren.
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Wenn die Beschleunigung α dagegen
größer ist
als der vorgegebene Schwellwert αth,
wird im Schritt S222 JA erhalten, und der Prozess geht zum Schritt
S224. Im Schritt S224 wird der Soll-Druck P aktualisiert, indem
ein Kompensationswert P4 hinzuaddiert wird. Da der Soll-Druck P
kompensiert wird, d. h. um P4 erhöht wird, wird auf das zu regelnde
Rad eine größere Bremskraft
ausgeübt.
Da der Soll-Druck P unter Berücksichtigung
der Beschleunigung α der Fahrzeugbewegungsgeschwindigkeit
ermittelt wird, stellt der in den Schritten S220 bis S224 ausgeführte Prozess
eine Regelung dar. Die auf das Rad ausgeübte Bremskraft lässt sich
daher angemessener bestimmen. Außerdem ermöglicht der in den Schritten S220
bis S224 ausgeführte
Prozess, dass zu Beginn der Rückwärtsbewegung
des Fahrzeugs eine relativ große
Bremskraft ausgeübt
wird. Im Ergebnis kann eine Zunahme der Bewegungsgeschwindigkeit
des Fahrzeugs effektiv in Grenzen gehalten werden.
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Sobald der Soll-Druck P bestimmt
ist, geht der Prozess zum Schritt S226, in dem der Bremsaktuator 200 in
Abhängigkeit
von dem bestimmten Soll-Druck P betätigt wird; anschließend ist
die Regelung des in 7 gezeigten
Flussdiagramms zu Ende.
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Im Flussdiagramm von 7 wird der Soll-Druck P in den Schritten
S222 und S224 kompensiert, wenn die Beschleunigung α der Fahrzeugbewegungsgeschwindigkeit
größer ist
als der Schwellwert αth.
Alternativ dazu wird der Kompensationswert P4 in Abhängigkeit
von der Beschleunigung α so
eingestellt, dass der Kompensationswert P4 umso größer wird,
je stärker
die Beschleunigung α zunimmt.
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Weiter wird in dem Fahrzustandsregelungssystem
gemäß dieser
Ausführungsform
der Erfindung das Druckregelventil 230 in Abhängigkeit
von dem Steuersignal mit einem Tastverhältnis von 10% während der
Zeit angesteuert, in der der Zählwert
T über
Ta und auf oder unter Tb liegt, d. h. Ta < T ≤ Tb. Das
Tastverhältnis
muss jedoch nicht konstant gehalten werden, sofern der resultierende
Druckverminderungsgradient kleiner ist als der Druckverminderungsgradient,
den die in 5 gezeigte Strich-Punkt-Linie "a" zeigt. Das Tastverhältnis des Steuersignals kann
beispielsweise graduell geändert werden.
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Des Weiteren muss die im Schritt
S104 erfasste Ist-Fahrtrichtung
des Fahrzeugs nicht exakt in der vorstehend diskutierten Weise erfasst
werden. Beispielsweise kann, wenn sich drei Räder in derselben Richtung drehen,
diese Richtung als die Ist-Fahrtrichtung des Fahrzeugs bestimmt
werden. Im Fall eines Kraftfahrzeugs mit Zweiradantrieb kann die
Drehrichtung eines leer laufenden Rads, d. h. antriebslosen Rads,
als die Ist-Fahrtrichtung des Fahrzeugs bestimmt werden.
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Außerdem kann die Ist-Fahrtrichtung
des Fahrzeugs unter Verwendung eines Bodengeschwindigkeitssensors
unmittelbar erfasst werden. Der im Fahrzeug eingebaute Bodengeschwindigkeitssensor erzeugt
im Besonderen ein Ultraschallsignal mit einer vorgegebenen Frequenz
zur Fahrbahn und wieder zurück
zum Fahrzeug, das die reflektierte Welle empfängt. Wenn die Frequenz der
reflektierten Welle größer ist
als die des Ultraschallsignals, kann bestimmt werden, dass sich
das Fahrzeug im Rückwärtsantrieb
befindet. Wenn die Frequenz der reflektierten Welle kleiner ist
als die des Ultraschallsignals, kann bestimmt werden, dass sich
das Fahrzeug im Vorwärtsantrieb
befindet.
-
In der zweiten Ausführungsform
beginnt die im Flussdiagramm von 6 gezeigte
Regelungsroutine mit dem Einschalten des Zündschalters. Die Regelungsroutine
kann aber beispielsweise auch eingeleitet werden, wenn der Schalthebel
in eine beliebige Vorwärts-
oder Rückwärts schaltstellung
gebracht wird und das Bremspedal 10 und das Beschleunigungpedal
nicht betätigt
sind.
-
In der zweiten Ausführungsform
wird die Bremskraft über
den Arbeitsfluiddruck geregelt. Die Bremskraft kann aber auch durch
die Betätigung
einer elektronischen Motorbremse zur Erzeugung einer Bremskraft
geregelt werden. In diesem Fall wird, wenn der Zählwert T über Ta und auf oder unter Tb liegt,
d. h. Ta < T ≤ Tb, die Regelung
zur gemäßigten Druckverminderung
in der Weise ausgeführt,
dass die durch das elektronische Bremssystem erzeugte Bremskraft
langsam vermindert wird und somit einen Bremskraftminderungsgradienten
aufweist, der kleiner ist als der Gradient der normalen Beendigung.
-
Ausführungsform 3
-
Beschrieben wird nun ein Fahrzustandsregelungssystem
gemäß einer
dritten bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung.
-
Wenn sich ein Fahrzeug auf einer
ansteigenden Straße
rückwärts bewegt,
würde der
Fahrzeugführer
das Gaspedal betätigen,
um das Fahrzeug vorwärts
in Bewegung zu setzen. Wenn das Fahrzeug auf der ansteigenden Straße mit einem
kleinen μ fährt, beispielsweise
auf einer vereisten Straße, kann
aber wenigstens ein Rad des Fahrzeugs durchdrehen. 8 ist ein Flussdiagramm, das eine Regelungsroutine
zur Begrenzung des Rückwärtsbewegungszustands
des Fahrzeugs für
den Fall zeigt, in dem wenigstens ein Rad durchdreht. Da die Räder des
Fahrzeugs individuell geregelt werden, ist das Flussdiagramm von 8 ebenso wie die in 6 und 7 gezeigten Flussdiagramme nur für ein Rad
dargestelltt.
-
Die Regelungsroutine des in 8 gezeigten Flussdiagramms
beginnt mit dem Einschalten des Zündschalters.
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Im Schritt S302 wird bestimmt, ob
die im Schritt S312 ausgeführte
Rückwärtsbewegungsbegrenzungsregelung
und/oder eine im Schritt S314 ausgeführte Schlupfbegrenzungsregelung
bereits in Gang sind/ist. Wenn die Rückwärtsbewegungsbegrenzungsregelung
oder die Schlupfbegrenzungsregelung bereits ausgeführt wird,
wird die Regelungsroutine ohne Ausführung der nachfolgenden Schritte beendet.
-
Wenn weder die im Schritt S312 ausgeführte Rückwärtsbewegungsbegrenzungsregelung
noch die im Schritt S314 ausgeführte
Schlupfbegrenzungsregelung in Gang sind, wird im Schritt S302 NEIN
erhalten. Der Prozess geht dann zum Schritt S304, in dem die Ausgangssignale
der Sensoren 110, 120, 130, 140, 160 und
des Schalters 150, die in 3 gezeigt
sind, gelesen werden.
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Im Schritt S306 wird in Abhängigkeit
von den gelesenen Ausgangssignalen bestimmt, ob sich das Fahrzeug
auf einer ansteigenden Straße
rückwärts bewegt.
In dem vorgenannten Fall, in dem sich das Fahrzeug auf einer Fahrbahn
mit einem kleinen μ rückwärts bewegt
und wenigstens ein Rad durchdreht, stimmen die Drehrichtungen der
Räder FL,
FR, RL, RR nicht überein.
Wenn die Drehrichtung wenigstens eines Rads des Fahrzeugs nicht
mit denen der übrigen
Räder übereinstimmt,
kann dementsprechend bestimmt werden, dass sich das Fahrzeug rückwärts bewegt.
Diese Anordnung ermöglicht
es, den Bewegungszustand des Fahrzeugs früher zu bestimmen, als über die
Differenz zwischen den Raddrehzahlen.
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Alternativ dazu kann der Rückwärtsbewegungszustand
des Fahrzeugs entsprechend der Vorgehensweise in den Schritten S102,
S104 und S114 des in 6 gezeigten
Flussdiagramms bestimmt werden, wenn die Soll-Fahrtrichtung des
Fahrzeugführers
nicht mit der Ist-Fahrtrichtung des Fahrzeugs übereinstimmt. Der Rückwärtsbewegungszu stand des
Fahrzeugs kann bestimmt werden, wenn sich wenigstens ein Rad des
Fahrzeugs in eine Richtung dreht, die zur Soll-Fahrtrichtung des
Fahrzeugs entgegengesetzt ist.
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Nach der Bestimmung im Schritt S306,
ob sich das Fahrzeug rückwärts bewegt,
geht der Prozess zum Schritt S308, in dem bestätigt wird, ob sich das Fahrzeug
rückwärts bewegt.
Wenn bestimmt wird, dass sich das Fahrzeug nicht rückwärts bewegt, d.
h. im Schritt S308 NEIN erhalten wird, wird die Regelungsroutine
beendet. Wenn bestimmt wird, dass sich das Fahrzeug rückwärts bewegt,
d. h. im Schritt S308 JA erhalten wird, geht der Prozess zum Schritt S310.
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Im Schritt S310 wird bestimmt, ob
sich das zu regelnde Rad durch die Regelungsroutine in die Richtung
dreht, in der sich das Fahrzeug rückwärts bewegt. Wenn sich das Rad
in die Richtung dreht, in der sich das Fahrzeug rückwärts bewegt,
wird im Schritt S310 JA erhalten, und der Prozess geht zum Schritt
S312, in dem die Rückwärtsbewegungsbegrenzungsregelung
eingeleitet wird. Wenn sich das Rad in die zur Rückwärtsbewegungsrichtung entgegengesetzte
Richtung dreht, kann bestimmt werden, dass das Rad infolge des kleinen
Reibungskoeffizienten auf der Fahrbahn mit dem kleinen μ durchdreht.
In diesem Fall wird im Schritt S310 NEIN erhalten, und der Prozess
geht zum Schritt S314, in dem die Schlupfbegrenzungsregelung eingeleitet
wird.
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Sobald im Schritt S312 oder im Schritt
S314 eine Regelung eingeleitet ist, wird im Schritt 302 JA erhalten,
und die Regelungsroutine wird beendet, ohne die nachfolgenden Schritte
S304 bis S314 auszuführen.
Sobald die im Schritt S312 oder Schritt S314 eingeleitete Regelung
beendet ist, wird im Schritt S302 NEIN erhalten, und der Prozess
geht zum Schritt S304 und den nachfolgenden Schritten.
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9 zeigt
ein Flussdiagramm, das die im Schritt S312 auszuführende Rückwärtsbewegungsbegrenzungsregelungsroutine
veranschaulicht. Die Regelungsroutine des in 9 gezeigten Flussdiagramms ist im Wesentlichen
dieselbe wie die Regelungsroutine des in 6 gezeigten Flussdiagramms. Daher werden
für dieselben
Schritte des in 9 gezeigten
Flussdiagramms wie in dem in 6 gezeigten
Flussdiagramm auch dieselben Bezugszeichen verwendet.
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In dem Flussdiagramm von 9 fehlt der Schritt S108
von 6. Zu Beginn der
Regelungsroutine des Flussdiagramms von 9 wird im Schritt S106 bestimmt, ob das
Flag F1 auf 1 gesetzt ist, um den Zustand der Rückwärtsbewegungsbegrenzungsregelung
zu bestätigen.
Da das Flag F unmittelbar nach Beginn dieser Regelungsroutine auf
0 gesetzt ist, wird im Schritt S106 NEIN erhalten, und der Prozess
geht anschließend
zum Schritt S110, in dem das Flag F auf 1 zurückgesetzt wird, um anzuzeigen,
dass die Rückwärtsbewegungsbegrenzungsregelung
ausgeführt
wird. Im Schritt S112 wird dann der Zeitgeber gestartet, um die
nach dem Start der Rückwärtsbewegungsbegrenzungsregelung
vergangene Zeit zu messen. Der Prozess geht zum Schritt S200, in
dem die Fluiddruckregelung ausgeführt wird, die anhand 6 beschrieben wurde.
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Im nächsten Zyklus der Regelungsroutine wird
im Schritt S106 JA erhalten, da das Flag F1 auf 1 gesetzt wurde,
und der Prozess geht zum Schritt S101. Dann werden der Schritt S101
und die nachfolgenden Schritte ausgeführt, wie es in dem in 6 gezeigten Flussdiagramm
dargestellt ist.
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Wie es im Flussdiagramm von 6 gezeigt ist, wird die
Regelung in den Schritten S130 bis S134 des in 9 gezeigten Flussdiagramms während der wiederholter
Ausführungen
der Routine beendet, wenn die Ist-Fahrtrichtung des Fahrzeugs der Soll-Fahrtrichtung
entspricht (JA im Schritt S114), wenn die Drehrichtung des Rads
der Soll-Fahrtrichtung
entspricht (JA im Schritt S116), und wenn der Zeitgeberwert T den
Schwellwert Tb überschreitet (NEIN
im Schritt S126).
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Die Rückwärtsbewegungsbegrenzungsregelung
wird durch die Schritte S130 bis S134 außerdem bei der Erfassung der
Betätigung
des Bremspedals 10 beendet.
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10 zeigt
ein Flussdiagramm, das eine Regelungsroutine der Schlupfbegrenzungsregelung veranschaulicht,
die im Schritt S314 des in 8 gezeigten
Flussdiagramms auszuführen
ist.
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Zu Beginn des in 8 gezeigten Flussdiagramms wird im Schritt
S502 bestimmt, ob das Flag F2 auf 1 gesetzt ist, um anzuzeigen,
dass die Schlupfbegrenzungsregelung ausgeführt wird. Da das Flag F2 unmittelbar
nach Beginn der Regelungsroutine auf 0 gesetzt ist, wird im Schritt
S502 NEIN erhalten, und der Prozess geht zum Schritt S504, um das
Flag F2 auf 1 zu setzen, was anzeigt, dass die Schlupfbegrenzungsregelung
ausgeführt
wird. Im Schritt S506 wird ein vorgegebener Druckwert P5 auf den
Soll-Druck P (d. h. den Soll-Radzylinderdruck) gesetzt. Der vorgegebene
Druckwert P5 wird zum Zweck der Begrenzung oder Verhinderung einer
Bewegung des Fahrzeugs gesetzt. Im Schritt S508 wird die Betätigung des
Bremsaktuators 200 in Abhängigkeit von dem im Schritt
S506 gesetzten Soll-Druck P geregelt.
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Im nächsten Zyklus der Regelungsroutine wird
im Schritt S502 JA erhalten, da das Flag F2 auf 1 gesetzt wurde,
und der Prozess geht zum Schritt S510, um die Ausgangssignale zu
lesen, die die Sensoren 110, 120, 130, 140, 160 und
der Schalter 150 erzeugen.
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Im Schritt S512 wird in Abhängigkeit
von den Ausgangssignalen der Sensoren 110, 120, 130, 140, 160 und
des Schalters 150 bestimmt, ob sich das Fahrzeug auf einer
ansteigenden Straße
rückwärts bewegt.
Ebenso wie im Schritt S306 des in 8 gezeigten
Flussdiagramms wird im Schritt S512 des in 10 gezeigten Flussdiagramms bestimmt,
ob die Drehrichtungen sämtlicher
Räder FL,
FR, RL, RR übereinstimmen.
Wenn sie nicht übereinstimmen, wird
im Schritt S512 bestimmt, dass sich das Fahrzeug rückwärts bewegt.
Alternativ dazu kann bestimmt werden, dass sich das Fahrzeug rückwärts bewegt,
wenn die Soll-Fahrtrichtung
nicht der Ist-Fahrtrichtung des Fahrzeugs entspricht. Des Weiteren
kann bestimmt werden, dass sich das Fahrzeug rückwärts bewegt, wenn sich wenigstens
ein Rad des Fahrzeugs in eine zur Soll-Fahrtrichtung entgegengesetzte
Richtung dreht.
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In dem nachfolgenden Schritt S514
wird bestätigt,
ob im Schritt S512 die Rückwärtsbewegung des
Fahrzeugs bestimmt wurde. Wenn im Schritt S512 bestimmt wurde, dass
sich das Fahrzeug rückwärts bewegt,
wird im Schritt S514 JA erhalten. Der Prozess geht dann zum Schritt
S515.
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Im Schritt S515 wird bestimmt, ob
sich das zu regelnde Rad aufgrund der Regelung des in 10 gezeigten Flussdiagramms
in die Richtung dreht, die mit der Soll-Fahrtrichtung des Fahrzeugs übereinstimmt.
Die Ausführung
des Schritts S515 ist Bestandteil dieser Schlupfbegrenzungsregelung,
um einer Änderung
im Reibungszustand der Fahrbahn Rechnung zu tragen, mit der das
Rad in Kontakt steht, wenn sich das Fahrzeug rückwärts bewegt. In dem Fall, in
dem sich das Fahrzeug beispielsweise auf einer teilweise vereisten
Fahrbahn der ansteigenden Straße rückwärts bewegt,
kann sich die Drehrichtung des Rads umkehren, wenn das Rad aus einem
eisfreien Bereich in einen vereisten Bereich der Fahrbahn kommt.
Das Rad beginnt sich. somit in die Richtung zu drehen, in der sich
das Fahrzeug rückwärts bewegt.
Wenn sich das Rad in Rückwärtsbewegungsrichtung
zu drehen beginnt, wird daher im Schritt S515 NEIN erhalten, und
der Prozess geht zum Schritt S526, um die Regelungsroutine der Schlupfbegrenzungsregelung
zu beenden. In diesem Fall geht der Prozess zum Schritt S312 des
in 8 gezeigten Flussdiagramms
zurück,
um die Rückwärtsbewegungsbegrenzungsregelung
einzuleiten.
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Ähnlich
dazu kann die Änderung
des Reibungszustands der Fahrbahn zu einem Durchdrehen das Rads
führen,
das sich in die Richtung dreht, in der sich das Fahrzeug rückwärts bewegt.
Unter dieser Bedingung stimmt die Drehrichtung des Rads mit der
Soll-Fahrtrichtung überein.
Entsprechend wird im Schritt S116 des in 8 gezeigten Flussdiagramms JA erhalten.
Als nächstes
werden der Schritt S130 und die nachfolgenden Schritte ausgeführt, um
die Rückwärtsbewegungsbegrenzungsregelung
zu beenden. Wenn die Rückwärtsbewegungsbegrenzungsregelung
beendet ist, geht der Prozess zum Schritt S314 des in 8 gezeigten Flussdiagramms zurück, um die
Schlupfbegrenzungsregelung einzuleiten.
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Es wird wieder auf 10 Bezug genommen; wenn die Drehrichtung
des Rads mit der Soll-Fahrtrichtung übereinstimmt, wird im Schritt S515
JA erhalten. Der Prozess geht zum Schritt S516, um einen Schlupfbetrag ΔV des zu
regelnden Rads einzustellen. Ein Beispiel für eine übliche Regelung zur Begrenzung
des Radschlupfs ist die Traktionsregelung. Die Traktionsregelung
hat die Funktion, den Betrag des Beschleunigungsschlupfs zu begrenzen,
der beim Starten oder Beschleunigen des Fahrzeugs entstehen kann.
Generell wird die Abweichung zwischen einer Bezugs geschwindigkeit
des Rads, die in Abhängigkeit
von einem Soll-Schlupf und der Schätzfahrzeuggeschwindigkeit ermittelt wird,
und der Ist-Drehzahl des Rads ermittelt. Der Betrag der Abweichung
zwischen der Bezugsgeschwindigkeit und der Schätzfahrzeuggeschwindigkeit wird als
der Schlupfbetrag ΔV
des Rads gesetzt. Die Regelungsroutine des in 10 gezeigten Flussdiagramms soll jedoch
unter der Bedingung ausgeführt werden,
dass sich das Fahrzeug auf einer ansteigenden Straße rückwärts bewegt
und ein Rad durchdreht. Somit unterscheidet sich die Bedingung,
unter der die Regelungsroutine zu verwenden ist, von der Bedingung,
unter der die Traktionsregelung ausgeführt wird. Daher wird die erfasste
Radgeschwindigkeit zweckmäßigerweise
auf den Schlupfbetrag ΔV des
Rads gesetzt, wie es in der Regelungsroutine des Flussdiagramms
von 10 gezeigt ist.
Diese Anordnung steht im Wesentlichen in Einklang mit der Annahme,
dass die Schätzfahrzeuggeschwindigkeit Null
ist.
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Im Schritt S518 wird bestimmt, ob
der im Schritt S516 gesetzte Schlupfbetrag ΔV gleich einem oder kleiner
als ein Schwellwert ΔVth
ist. Wenn der Schlupfbetrag ΔV
kleiner ist als der Schwellwert ΔVth,
beispielsweise das Rad blockiert, (NEIN Im Schritt S518), geht der
Prozess zum Schritt S524. Im Schritt S524 wird der im letzten Zyklus
der Regelungsroutine gewählte
Soll-Druck P als der Soll-Druck
P für den
momentanen Zyklus der Regelungsroutine gehalten.
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Der Prozess geht zum Schritt S508,
in dem die Regelung der Betätigung
des Bremsaktuators 200 in Abhängigkeit von dem im Schritt
S524 gesetzten Soll-Druck P ausgeführt wird.
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Wenn der Schlupfbetrag ΔV gleich
dem oder größer als
der Schwellwert ΔVth
ist, wird im Schritt S518 JA erhalten, und der Prozess geht anschließend zum
Schritt S520.
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Im Schritt S520 wird die Änderung
der Drehzahl des gemäß dem in 10 gezeigten Flussdiagramm
zu regelnden Rads bestätigt.
Hierfür
wird die Abweichung zwischen dem im Schritt S516 im letzten Zyklus
der Regelungsroutine gesetzten Schlupfbetrag ΔV und dem im Schritt S516 in
dem momentanen Zyklus der Regelungsroutine gesetzte Schlupfbetrag ΔV ermittelt.
Dann wird außerdem
das Zeitintervall zwischen dem letzten Schritt S516 und dem momentanen
Schritt S516 ermittelt. In Abhängigkeit von
der ermittelten Abweichung und dem Zeitintervall wird die Radbeschleunigung
ermittelt. Es wird bestimmt, in welche Richtung sich die ermittelte
Beschleunigung geändert
hat, d. h. "+", "–" oder "0",
wie es in 11 gezeigt
ist. Wenn der Absolutwert der Radbeschleunigung ein vorgegebener
kleiner Wert ist (die Änderung
der Radgeschwindigkeit in einem vorgegebenen winzigen Bereich liegt),
wird bestimmt, dass weder eine Erhöhung noch eine Verminderung
der Radbeschleunigung erforderlich ist. Wenn der Absolutwert der
Radbeschleunigung dagegen zunimmt oder abnimmt und damit vom vorgegebenen
Bereich abweicht, wird die Beschleunigung als (+) oder (–) bestimmt.
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Im Schritt S522 wird der Soll-Druck
P in Abhängigkeit
von dem bestimmten Zustand (+, –,
0) der Änderung
der Radbeschleunigung im Schritt S520 gesetzt, wobei auf das in 11 gezeigte Diagramm Bezug
genommen wird. Wie es aus dem Diagramm von 11 ersichtlich ist, wird für den Fall,
dass die Radbeschleunigung abnimmt (–), der Soll-Druck P gehalten,
d. h. der Druckwert P, der im letzten Zyklus der Regelungsroutine
gesetzt wurde, wird auf den Druckwert P für den momentanen Zyklus der
Regelungsroutine gesetzt. Wenn die Radbeschleunigung im Wesentlichen
konstant (0) bleibt, wird der Soll-Druck P erhöht, d. h. ein vorgegebener
Druck P6 (P6 > 0)
zu dem im letzten Zyklus der Regelungsroutine gesetzten Druckwert
P hinzuaddiert, und dann der erhaltene Druckwert (P + P6) auf den
Druckwert P für
den momentanen Zyklus der Regelungs routine gesetzt. wenn die Radbeschleunigung
zunimmt (+), wird der Soll-Druck P rasch erhöht, d. h. ein vorgegebener
Druck P7 (P7 > P6)
zu dem im letzten Zyklus der Regelungsroutine gesetzten Druckwert
P hinzuaddiert, und dann der so erhaltene Druckwert (P + P7) auf
den Druckwert P für
den momentanen Zyklus gesetzt.
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Nach der Bestimmmung des Soll-Drucks
P im Schritt S522, geht der Prozess zum Schritt S508, in dem die
Betätigung
des Bremsaktuators 200 in Abhängigkeit von dem im Schritt
S522 gesetzten Soll-Druck P geregelt wird.
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Wenn das Fahrzeug als Ergebnis der
wiederholten Ausführung
der vorgenannten Regelungsroutine aufhört, sich rückwärts zu bewegen, wird im Schritt
S514 NEIN erhalten, und der Prozess geht zum Schritt S526. Im Schritt
S526 wird eine vorgegebene Regelungsbeendigung ausgeführt, und
der Prozess geht zum Schritt S528. Im Schritt S528 wird das Flag
F2 von 1 auf 0 zurückgesetzt,
wodurch die Schlupfbegrenzungsregelung beendet wird.
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Die Schlupfbegrenzungsregelung ermöglicht,
dass das Bremssystem 20 auf ein durchdrehendes Rad eine
Bremskraft ausübt,
wodurch ein Radschlupf verhindert wird. Die Schlupfbegrenzungsregelung
fungiert daher als ein Schlupfbegrenzungsdifferential, das einen
Radschlupf begrenzt. Wenn das Fahrzeug kein Schlupfbegrenzungsdifferential
aufweist, dient die Schlupfbegrenzungsregelung dazu, einen Antriebsmomentverlust
des durchdrehenden Rads und zugleich eine Abnahme des auf das nicht durchdrehende
Rad auszuübenden
Moments zu verhindern.
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Wenn das Fahrzeug beginnt, sich in
die vom Fahrzeugführer
gewünschte
Richtung zu bewegen, und ein durchdrehendes Rad aufweist, wird die
vorgenannte Traktionsregelung eingeleitet, um den Beschleunigungsschlupf
des Fahrzeugs zu begrenzen.
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In the dritten Ausführungsform
wird der Bremsaktuator in dem in 2 gezeigten
Unterdruckverstärker-Bremssystem
verwendet. Jedoch kann jeder beliebige Typ von Bremsaktuator eingesetzt
werden, sofern der Bremsaktuator in der Lage ist, eine Bremskraft
unabhängig
von der vom Fahrzeugführer
ausgeführten
Bremsung zu erzeugen. Daher können
ein Bremsaktuator eines Hydroverstärker-Bremssystems ebenso wie
ein Aktuator zur motorischen Erzeugung der Bremskraft verwendet werden.
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Der in diesen Ausführungsformen
verwendete Raddrehzahlsensor 110 ist in der Lage, sowohl
die Drehzahl als auch die Drehrichtung des Rads zu erfassen. Der
Raddrehzahlsensor 110 kann aber auch aus einem Sensor zur
Erfassung von lediglich der Drehzahl eines Rads gebildet sein, und
es kann zusätzlich
zum Raddrehzahlsensor 110 ein anderer Sensor zur Erfassung
der Drehrichtung des Rads vorgesehen sein.
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Wenngleich die Erfindung unter Bezugnahme
auf die bevorzugten Ausführungsformen
beschrieben wurde, sei darauf hingewiesen, dass die Erfindung nicht
auf die bevorzugten Ausführungsformen
oder Ausgestaltungen beschränkt
ist. Die Erfindung erstreckt sich vielmehr auch auf verschiedenartige
Modifikationen und gleichwirkende Anordnungen innerhalb des durch
die Ansprüche
definierten Grundgedankens der Erfindung.