DE69822319T2

DE69822319T2 - Bremsanlage und kraftfahrzeug mit vorrichtung zur automatischen abstandsregelung

Info

Publication number: DE69822319T2
Application number: DE69822319T
Authority: DE
Inventors: Gabriel Toffolo; Annick Baujard
Original assignee: Renault SAS
Current assignee: Renault SAS
Priority date: 1997-10-20
Filing date: 1998-10-16
Publication date: 2005-03-17
Anticipated expiration: 2018-10-17
Also published as: ES2213298T3; WO1999020508A1; EP1027239A1; DE69822319D1; EP1027239B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Bremssystem bzw. eine Bremsanlage für ein Kraftfahrzeug, welches einen assistierten Bremsmodus aufweist. Sie betrifft ebenso ein Kraftfahrzeug, welches eine automatische Geschwindigkeitsregulierungsvorrichtung aufweist, die auf ein Bremsenbauteil des Fahrzeugs wirkt.
Die Erfindung betrifft zunächst eine Bremsanlage für ein Kraftfahrzeug von dem Typ, welcher eine Bremseinrichtung aufweist, die dem Fahrzeug eine variable Verzögerung auferlegt, von der Art, in welcher der Fahrer des Fahrzeugs die Verzögerung, welche durch die Bremseinrichtung auferlegt wird, steuert, unter Betätigen eines Bremspedals und von der Art, welche eine Bremsassistenzeinheit aufweist, welche in einer Notsituation, welche in Abhängigkeit von der Betätigung des Pedals durch den Fahrer bestimmt wird, im Stande ist, die Bremseinrichtung gemäß einem automatischen Notbremsmodus zu steuern, in welchem die Verzögerung maximal ist.
Die Erfindung betrifft außerdem ein Kraftfahrzeug, welches eine Vorrichtung einer automatischen Regelung der Geschwindigkeit aufweist, von dem Typ, in welchem die Vorrichtung Mittel aufweist, welche es dem Fahrer ermöglichen, eine Beschleunigung und eine Verzögerung des Fahrzeugs unter einem Betätigen der Steuerung eines Antriebsmotors des Fahrzeugs hervorzurufen, worauf folgend die Vorrichtung das Fahrzeug bei einer Einstellgeschwindigkeit hält, die durch den Fahrer gefordert wird, und von Typ, in welchem der Fahrer eine Verzögerung des Fahrzeugs hervorrufen kann unter einem Steuern einer Bremseinrichtung.
Schon seit vielen Jahren bestehen Fahrzeuge, deren Bremseinrichtung ein Antiblockiersystem aufweist, welche es ermöglicht, eine maximale Verzögerung des Fahrzeugs zu erhalten, ohne dass die Räder blockieren, was es erlaubt, die Kon trolle über die Fahrbahn des Fahrzeugs im Fall einer heftigen Bremsung aufrechtzuerhalten. Das Antiblockiersystem ermöglicht es somit dem Fahrer, wenn er die Situation als dringlich einschätzt, einen sehr beträchtlichen Druck auf das Bremspedal auszuüben, ohne die Besorgnis haben zu müssen, diesen Druck abzuändern und somit als einzige Besorgnis haben zu müssen, so schnell als möglich sein Fahrzeug abzubremsen.
Jedoch haben Untersuchungen gezeigt, dass häufig in Notsituationen die Fahrer nicht maximal die Fähigkeiten des Bremssystems ausnutzen, da sie auf das Pedal nicht einen ausreichenden Druck ausüben, um die maximale Verzögerung zu erhalten. Dies erklärt sich leicht an Fahrzeugen, welche nicht mit einer Antiblockiervorrichtung versehen sind, da der Fahrer somit versucht, die Kontrolle der Fahrtrichtung bzw. -bahn seines Fahrzeugs beizubehalten, aber man hat festgestellt, dass dies auch für die Fahrer von Fahrzeugen zutrifft, welche mit einem Antiblockiersystem ausgestattet sind.
Bei gewissen Situationen führt diese unzureichende Bremsung seitens des Fahrers dazu, dass er nicht das Hindernis vermeiden kann, welches ihn zum Abbremsen zwingt.
Zu dem Zweck, für dieses Problem eine erste Lösung zu bieten, sind schon Bremssysteme vorgeschlagen worden, in welchen ein Rechner (bzw. Computer) in einer Notsituation eine automatische Bremsung hervorrufen kann, im Verlaufe derjenigen des Fahrzeugs eine maximale Verzögerung erfährt, welche durch die eigentlichen Leistungen der Bremseinrichtung und durch die Haftung der Fahrbahn ermöglicht wird. Die automatische Notbremsung, die so realisiert ist, besteht darin, eine Bremskraft derart aufrechtzuerhalten, dass die Räder immer an der Grenze einer Blockierung sind.
Durch die Veröffentlichung DE-A-195 623 kennt man insbesondere ein Bremsassistenzsystem, welches fähig ist, die Bremsen des Fahrzeugs gemäß einem automatischen Bremsmodus in kritischen Situationen zu steuern.
Um eine Notsituation festzustellen, bedient man sich im Allgemeinen eines Sensors, welcher den Grad eines Eindrückens des Bremspedals und/oder die Geschwindigkeit des Drückens dieses Pedals durch den Fahrer misst.
Im Allgemeinen schätzt man, dass es eine Notsituation gibt, wenn das Pedal über einen Schwellenverlauf bei einer Geschwindigkeit eingedrückt wird, die größer zu der Schwellen-Geschwindigkeit ist. Gegebenenfalls kann man auch die Dauer der Betätigung des Pedals durch den Fahrer berücksichtigen oder auch andere Parameter.
Jedoch ergeben derartige Vorrichtungen nicht immer eine vollständige Zufriedenstellung und führen manchmal zu einer übermäßigen Bremsung des Fahrzeugs.
Dies kann nicht nur für den Fahrer des Fahrzeugs und seine Insassen unangenehm sein, sondern kann ebenso die Ursache von Kollisionen sein, insbesondere wenn das Fahrzeug, welches mit einem derartigen System ausgestattet ist, einem anderen Fahrzeug nachfolgt, welches nicht mit einem derartigen System versehen ist.
Durch die Veröffentlichung WO-A-99/40534 kennt man außerdem ein Kraftfahrzeug, welches eine automatische Regelungsvorrichtung seiner Geschwindigkeit aufweist, die fähig ist, auf die Bremseinrichtung einzuwirken, um eine Verzögerung des Fahrzeugs sicherzustellen, wenn die momentane Geschwindigkeit höher als eine Einstellgeschwindigkeit ist.
Schließlich kennt man ebenso Anti-Kollisions-Systeme, welche unabhängig von dem Willen des Fahrers verhindern, dass das Fahrzeug gegen ein Hindernis prallt, dass vor ihm vorhanden ist. Hierfür weisen die Anti-Kollisions-Systeme Mittel einer Detektierung der Umgebung des Fahrzeugs auf, welche insbesondere in Richtung nach vorne gerichtet sind, welche als Aufgabe haben, das Vorhandensein eines Hindernisses vor dem Fahrzeug zu analysieren.
In Abhängigkeit von insbesondere dem Abstand zwischen dem detektierten Hindernis und dem Fahrzeug, der relativen Geschwindigkeit zwischen dem Hindernis und dem Fahrzeug, jedoch auch in Abhängigkeit von der Fahrbahn des Fahrzeugs kann somit das Anti-Kollisions-System auf das Bremssystem im Hinblick auf ein Verzögern des Fahrzeugs einwirken.
In der Theorie haben die Anti-Kollisions-Systeme als Aufgabe, jedes Risiko eines Unfalls zu vermeiden. In der Praxis ist die Umsetzung dieser Systeme besonders komplex und es ist wenig wahrscheinlich, dass sie in der nahen Zukunft an Serienfahrzeugen integriert werden könnten. Tatsächlich senden die Detektionssensoren vom Typ Radar, Infrarot-Abstandsmesser oder Laser-Abstandsmesser nur ein "unscharfes" Bild der Umgebung zurück, in einigen Situationen ist es schwierig für die Rechner, welche dazu da sind, diese Bilder zu analysieren, das reelle Vorhandensein oder nicht von detektierten Hindernissen zu interpretieren.
Die Erfindung hat demnach als Aufgabe, ein Bremsassistenzsystem vorzuschlagen, welches es ermöglicht, eine unzureichende Bremsung, welche durch den Fahrer auferlegt wird, zu ersetzen, ohne hierfür in jedem Falle eine automatischen Notbremsung, die besonders heftig ist, auszulösen.
Zu diesem Zweck schlägt die Erfindung eine Bremsanlage der zuvor beschriebenen Art vor, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Bremsanlage eine Vorrichtung zur Detektion bzw. Erkennung von Hindernissen aufweist und dass die Assistenzeinheit die Bremseinrichtung gemäß einem assistierten Bremsmodus steuert, wenn der Fahrer das Bremspedal betätigt und ein Hindernis detektiert wird, in dessen Verlauf die Verzögerung ausreichend ist, um das Anhalten des Fahrzeugs vor dem Hindernis sicherzustellen.
Gemäß anderen Merkmalen der Erfindung:

– weist die assistierte Bremseinheit einen Rechner zum permanenten Bestimmen der ausreichenden Verzögerung zum Sicherstellen des Anhaltens des Fahrzeugs vor einem detektierten Hindernis auf;
– wird der assistierte Bremsmodus nur eingesetzt, wenn die ausreichende Verzögerung größer ist als eine Grenz-Verzögerung;
– ist die Grenz-Verzögerung einstellbar;
– wird die Grenz-Verzögerung in selbst-anpassender Weise durch den Rechner bestimmt;
– wird der assistierte Bremsmodus nur eingesetzt, wenn das Pedal jenseits von einem Grenzweg (bzw. Grenzpedallauf) betätigt wird;
– wird der assistierte Bremsmodus nur eingesetzt, wenn die Verzögerung, welche durch den Fahrer gesteuert wird, geringer als die ausreichende Verzögerung ist;
– wird der assistierte Bremsmodus unterbrochen, wenn der Fahrer aufhört, das Bremspedal zu betätigen;
– wird der assistierte Bremsmodus unterbrochen, wenn kein Hindernis mehr detektiert wird;
– wird der automatische Notbremsmodus eingesetzt, wenn in einer Notsituation kein Hindernis detektiert wird;
– kippt die Bremseinheit zu dem assistierten Bremsmodus, wenn ein Hindernis im Verlaufe einer automatisierten Notbremsung detektiert wird; und
– wird eine Notsituation detektiert, wenn die Betätigungsgeschwindigkeit des Bremspedals durch den Fahrer eine Grenzgeschwindigkeit übersteigt.

Bei den bis heute bekannten Geschwindigkeitsregelvorrichtungen kann der Fahrer, wenn er eine gegebene Geschwindigkeit erreicht, die Vorrichtung derart verriegeln, dass diese dem Fahrzeug auferlegt, diese Geschwindigkeit beizubehalten, unter einem Wirken auf die Steuerung des Antriebsmotors des Fahrzeugs, d. h. im Falle eines Verbrennungsmotors auf die mit Kraftstoff versehene Mischung, welche den Motor speist.
Ausgehend von dieser ersten Einstellgeschwindigkeit kann der Fahrer, im Allgemeinen mit Hilfe von zwei Steuertasten, die Einstellgeschwindigkeit verringern oder erhöhen, wobei die automatische Regelungsvorrichtung der Geschwindigkeit somit auf die Kraftstoffmischung wirkt, um die momentane, tatsächliche Geschwindigkeit des Fahrzeugs auf die neue Einstellgeschwindigkeit zu bringen. Wenn die neue Einstellgeschwindigkeit größer als die alte ist, ruft die Regelungsvorrichtung die Versorgung des Motors mit einer an Kraftstoff reicheren Kraftstoffmischung hervor. Wenn dagegen die neue Einstellgeschwindigkeit geringer als die alte Einstellgeschwindigkeit ist, ruft die Regelungsvorrichtung die Versorgung des Motors mit einer an Kraftstoff armeren (mageren) Kraftstoffmischung hervor.
Bei den bekannten Vorrichtungen einer Regelung der Geschwindigkeit kann jedoch der Fahrer nicht mit Hilfe der einzigen Steuertasten der Regelungsvorrichtungen eine Verzögerung des Fahrzeugs hervorrufen, die größer ist als die Verzögerung, welche der Unterbrechung der Versorgung des Motors entspricht. Die einzige Bremskraft, welche fähig ist, verwendet zu werden, ist tatsächlich die Motorbremse.
Auf diese Weise ist der Fahrer sehr häufig im Verkehrsstrom dazu gezwungen, das Fahrzeug abzubremsen unter Verwenden der Haupteinrichtung der Bremse des Fahrzeugs, welche im Allgemeinen aus Scheibenbremsen oder Trommelbremsen besteht, welche in den Rädern des Fahrzeugs aufgenommen sind. Die Verwendung dieser Haupteinrichtung, welche im Allgemeinen durch ein Bremspedal gesteuert wird, unterbricht jede Aktion der Geschwindigkeitsregelungsvorrichtung. Der Fahrer wird also anschließend dazu gebracht, die Vorrichtung wieder einzuschalten, indem er ihr eine neue Einstellgeschwindigkeit angibt. Gegebenenfalls sehen gewisse Vorrichtungen eine spezifische Steuerung vor, welche es ermöglicht, die Vorrichtung auf der gleichen Einstellgeschwindigkeit wieder zu initialisieren, wie bei der vorangegangenen Verwendung.
Somit wird mit den Vorrichtungen gemäß dem Stand der Technik der Fahrer zu vielfältigen Wiederaufnahmen zum Übergehen von einem automatischen Regelungsmodus der Geschwindigkeit auf den "manuellen" Modus gebracht, in welchem er die Geschwindigkeit des Fahrzeugs steuert, indem er auf das Gaspedal und auf das Bremspedal des Fahrzeugs einwirkt.
Die Erfindung hat demnach als Aufgabe, ein neues Konzept einer automatischen Regelungsvorrichtung der Geschwindigkeit vorzuschlagen, welches es ermöglicht, in zahlreichen Fällen, ein derartiges Hin und Her zwischen dem automatischen und dem manuellen Modus zu verhindern.
Zu diesem Zweck schlägt die Erfindung ein Kraftfahrzeug von dem zuvor beschriebnen Typ vor, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass die Bremsanlage ebenfalls durch die Geschwindigkeitsregelungsvorrichtung betätigt werden kann, wenn die momentane Geschwindigkeit des Fahrzeugs höher als die Einstellgeschwindigkeit ist, und eine Bremsassistenzeinheit in Notsituationen.
Gemäß anderen Merkmalen der Erfindung:

– wirkt die Regelungsvorrichtung auf die Bremsanlage, wenn die Differenz zwischen der momentanen Geschwindigkeit des Fahrzeugs und der Einstellgeschwindigkeit größer als ein erstes Schwellenniveau (bzw. Grenzniveau) ist;
– steuert die Regelungsvorrichtung die Bremsanlage derart, dass diese dem Fahrzeug eine Verzögerung auferlegt, welche durch die Regelungsvorrichtung in Abhängigkeit von der momentanen Geschwindigkeit des Fahrzeugs und in Abhängigkeit von der Differenz zwischen der momentanen Geschwindigkeit des Fahrzeugs und der Einstellgeschwindigkeit bestimmt wird;
– steuert die Regelungsvorrichtung die Bremsanlage derart, dass diese dem Fahrzeug eine Verzögerung auferlegt, welche im Wesentlichen proportional zum Anstieg der Differenz zwischen der momentanen Geschwindigkeit des Fahrzeugs und der Einstellgeschwindigkeit ansteigt;
– kann die Verzögerung, welche durch die Regelungseinrichtung gesteuert wird, nicht die Grenz-Verzögerung übersteigen, welche das Produkt der maximalen Verzögerung ist, die durch die Bremsanlage erlaubt wird, mal einen Dämpfungskoeffizienten, kleiner als 1, ist;
– nimmt der Dämpfungskoeffizient ab, wenn die momentane Geschwindigkeit des Fahrzeugs ansteigt;
– verringert der Fahrer, im Verlaufe einer Verzögerung, welche durch die Regelungsvorrichtung gesteuert wird, die auf die Bremsanlage einwirkt, den Unterschied zwischen der momentanen Geschwindigkeit des Fahrzeugs und der Einstellgeschwindigkeit unter einem Erhöhen dieser letzteren auf einen neuen Einstellwert, wobei die Regelungseinrichtung auf die Bremsanlage derart wirkt, dass diese dem Fahrzeug einen neuen Verzögerungswert auferlegt, welcher geringer als mindestens ein Inkrement bzw. Schritt zu dem vorangegangenen Verzögerungswert ist;
– verringert der Fahrer, im Verlaufe einer Verzögerung, welche durch die Regelungseinrichtung gesteuert wird, die auf die Bremsanlage wirkt, den Unterschied zwischen der momentanen Geschwindigkeit des Fahrzeugs und der Einstellgeschwindigkeit unter einem Erhöhen dieser letzteren auf einen neuen Einstellwert, wobei die Regelungseinrichtung aufhört, auf die Bremsanlage zu wirken, wenn der Unterschied zwischen der momentanen Geschwindigkeit des Fahrzeugs und der Einstellgeschwindigkeit geringer als ein zweites Schwellenniveau (bzw. Grenzniveau) wird;
– ist das zweite Schwellenniveau der Differenz zwischen der momentanen Geschwindigkeit des Fahrzeugs und der Einstellgeschwindigkeit größer als das erste Schwellenniveau;
– steuert der Fahrer die Regelungseinrichtung mit Hilfe von zwei Schnittstellenmitteln, deren ersteres ein Erhöhen der Einstellgeschwindigkeit ermöglicht, und von denen ein zweites ein Verringern der Einstellgeschwindigkeit ermöglicht;
– weist die Vorrichtung ein Visualisierungsmittel der Einstellgeschwindigkeit auf;
– ist das Visualisierungsmittel, welches die Einstellgeschwindigkeit anzeigt, in der Nähe eines zweiten Visualisierungsmittels der momentanen Geschwindigkeit des Fahrzeugs angeordnet; und
– sind die zwei Visualisierungsmittel vom analogen Anzeigentyp.

Andere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden beim Lesen der detaillierten Beschreibung offenbar, welche nachfolgt, für deren Verständnis man sich auf die beigefügten Zeichnungen bezieht, in welchen:
1 ein Funktionsschema ist, welches die Hauptbestandteile eines Bremssystems gemäß den Lehren der Erfindung darstellt; und
2 ein Organigramm ist, welches die Betriebsweise des Bremssystems gemäß der Erfindung darstellt;
3 ein Funktionsschema ist, welches die Hauptbestandteile einer Regelungs- bzw. Regulierungsvorrichtung der Geschwindigkeit gemäß den Lehren der Erfindung darstellt;
4 eine Ansicht ist, die einen Teil des Bedingungsbereichs des Kraftfahrzeugs gemäß den Lehren der Erfindung darstellt;
5 ein Diagramm ist, welches das Verzögerungsniveau darstellt, das dem Fahrzeug durch die Bremsanlage auferlegt wird, wenn sie durch die automatische Regelungseinrichtung gemäß der Erfindung gesteuert wird, in Abhängigkeit vom Unterschied zwischen der momentanen Geschwindigkeit des Fahrzeugs und der durch den Fahrer auferlegten Einstellgeschwindigkeit; und
6 ein Diagramm ist, welches die Variationen eines Dämpfungskoeffizienten darstellt, der es ermöglicht, eine Grenz-Verzögerung zu bestimmten, die fähig ist, dem Fahrzeug auferlegt zu werden, im Verhältnis zu einer maximalen Verzögerung, welche durch die Bremsanlage erlaubt wird, in Abhängigkeit von der momentanen Geschwindigkeit des Fahrzeugs.
Man hat in 1 ein Schema dargestellt, welches die Interaktionen zwischen verschiedenen Bauteilen eines Bremssystems 10 gemäß den Lehren der Erfindung darstellt.
Das Bremssystem 10 weist eine Bremsanlage 12 auf, welche die Gesamtheit der mechanischen, hydraulischen, elektrischen und elektronischen Vorrichtungen zusammenfasst, welche es ermöglichen, ein Kraftfahrzeug zu verlangsamen bzw. zu verzögern. Die Bremsanlage 12 kann somit z. B. Scheibenbremsen oder Trommelbremsen aufweisen, hydraulische oder elektrische Betätigungskreisläufe und gegebenenfalls Steuereinheiten vom elektronischen Typ, welche z. B. zum Realisieren der Anti-Blockier-Funktion der Bremse beauftragt sind.
Selbstverständlich kann die Bremsanlage 12, z. B. in den Bremssystemen für Schwerlastfahrzeuge, zusätzliche Vorrichtungen oder andere als diejenigen der Bremsen vom elektromagnetischen Typ aufweisen.
Diese Bremsanlage 12 ist somit fähig, ein gewisses Verzögerungsniveau des Fahrzeugs hervorzurufen.
Der Fahrer des Fahrzeugs wirkt auf die Bremsanlage 12 z. B. über ein Bremspedal 14 ein. In Abhängigkeit der Art und Weise, mit welcher der Fahrer das Pedal 14 betätigt, ruft die Bremsanlage 12 eine mehr oder weniger starke Verzögerung des Fahrzeugs hervor.
Wie bei den Bremssystemen einer automatischen Notbremsung weist das System 10 gemäß der Erfindung einen Sensor 16 auf, welcher es ermöglicht, insbesondere die Stellung des Pedals 14, d. h. den Verlauf, über welchen der Fahrer dieses betätigt hat, festzustellen. Gleichermaßen kann es der Sensor 16 ebenso ermöglichen, die Betätigungsgeschwindigkeit des Pedals 14 festzustellen.
Unter einem Bremspedal wird jedes Schnittstellenmittel zwischen dem Fahrer und der Bremsanlage 12 zu verstehen sein, mittels welchem der Fahrer die Bremsanlage 12 steuern kann, damit diese ein Verzögerungsniveau dem Fahrzeug auferlegt. Das Pedal 14 kann somit in der Form eines klassischen Pedals vorliegen, jedoch ebenso dasjenige eines Hebels, welcher mit der Hand betätigt wird, eines Drehknopfes oder einer Handhabe vom Typ "Joystick".
Die Bremsanlage 10 weist ebenso einen Hauptprozessor bzw. eine Zentraleinheit 18 (CPU) oder einen Rechner auf, welcher fähig ist, in gewissen Situationen die Bremsanlage 12 im Hinblick darauf zu steuern, um sie eine Verzögerung des Fahrzeugs auf einem bestimmten Niveau ausführen zu lassen.
Der Hauptprozessor 18 empfängt insbesondere vom Sensor 16 Informationen betreffend der Betätigung des Pedals 14 durch den Fahrer. Ein Geschwindigkeitssensor 22 überträgt ebenso dem Hauptprozessor 18 die Daten betreffend der momentanen Geschwindigkeit des Fahrzeugs.
Gemäß den Lehren der Erfindung weist das Bremssystem 10 ebenso einen Hindernis-Detektor 20 auf. Dieser Hindernis-Detektor 20 kann unterschiedliche Technologien aufweisen (Radar, Ultraschall, Laser-Entfernungsmesser) und er ermöglicht es, den Hauptprozessor 18 über das Vorhandensein oder nicht von Hindernissen zu unterrichten, insbesondere Hindernissen, welche vor dem Fahrzeug angeordnet sind.
Dank dieses Hindernis-Detektors 20 (bzw. Hindernis-Sensors) ist es möglich, nicht nur das Vorhandensein eines Hindernisses und den Abstand zu bestimmen, welcher es vom Fahrzeug trennt, sondern ebenso die relative Geschwindigkeit des Fahrzeugs im Verhältnis zu dem Hindernis.
Gemäß den Lehren der Erfindung ermöglicht es die Bremsanlage 10 gemäß der Erfindung vor allem in der Mehrzahl von Fällen dem Fahrer, auf vollständig autonome Art und Weise die Bremsung des Fahrzeugs zu beherrschen. Jedoch kann in gewissen Notsituationen die Bremsanlage 10 einen automatischen Notbremsmodus umsetzen, welcher es erlaubt, den kürzesten Bremsweg zu erhalten. Gemäß der Erfindung kann die Bremsanlage 10 schließlich einen unterstützten bzw. assistierten Bremsmodus umsetzen, im Verlaufe dessen die Verzögerung ausreichend ist, um das in Stillstandbringen des Fahrzeugs sicherzustellen, bevor dieses mit einem durch den Hindernis-Detektor 20 detektierten Hindernis zusammenstößt.
Die Betriebsweise der Bremsanlage 10 gemäß der Erfindung wird nachfolgend mehr im Detail und unter Bezugnahme auf das Organigramm der 2 beschrieben werden.
Diese Steuerlogik wird durch einen Hauptprozessor 18 ausgeführt. In jedem Moment des Betriebs des Fahrzeugs empfängt der Hauptprozessor 18 Informationen des Hindernis-Detektors 20, welcher fähig ist, die Bremsanlage von dem Vorhandensein oder Nicht-Vorhandensein eines Hindernisses vor dem Fahrzeug zu informieren. Wenn ein derartiges Hindernis in Schritt A des Steuerorganigramms bzw. -ablaufdiagramms detektiert wird, fährt der Hauptprozessor 18 mit der Berechnung, in Schritt B, der minimal ausreichenden Verzögerung Dsf fort, welche ausreichend ist, dem Fahrzeug aufzuerlegen, um es anzuhalten, bevor es mit dem in Schritt A detektierten Hindernis zusammenstößt. Die wesentlichen, notwendigen Informationen für diese Berechnung der ausreichenden Verzögerung Dsf werden durch den Hindernis-Detektor 20 geliefert, d. h. der Abstand und die relative Geschwindigkeit zwischen dem Fahrzeug und dem Hindernis, es können je doch andere Parameter ebenso berücksichtigt werden, wie diejenigen betreffend der absoluten Geschwindigkeit des Fahrzeugs, der Fahrbahn des Fahrzeugs oder der Bedingungen des momentanen Haftvermögens.
In Schritt C vergleicht der Hauptprozessor 18 den Wert der berechneten ausreichenden Verzögerung Dsf mit einem Grenzwert bzw. Schwellenwert Do. Wenn der Wert von Dsf geringer als der Schwellenwert Do ist, macht die Steuerlogik eine Schlaufe zurück zu Schritt A. So kann der assistierte Bremsmodus nur durch den Hauptprozessor 18 für Verzögerungen ausgelöst werden, welche schon ein gewisses Niveau erreicht haben. Das Schwellenniveau Do kann fest sein, man kann jedoch vorsehen, dass es einstellbar ist. In diesem letzteren Fall kann die Schwelle entweder durch den Fahrer selbst in Abhängigkeit der Sensibilität, die er dem System geben will, eingestellt werden, oder auf auto-adaptive Art und Weise durch den Hauptprozessor 18, insbesondere in Abhängigkeit des Fahrstils des Fahrers und unter einem Analysieren seiner Reaktionen im Verlaufe von vorangegangenen Auslösungen des assistierten Bremsmodus.
Wenn das Niveau der berechneten, ausreichenden Verzögerung Dsf größer als die Schwellenwert-Verzögerung Do ist, bestimmt das System 10 in Schritt B das Eindrücken des Bremspedals 14 durch den Fahrer. Es handelt sich hier darum, festzustellen, ob der Fahrer die Absicht hat, zu bremsen oder nicht. Wenn dies nicht der Fall ist, kehrt das System zu Schritt A zurück.
Der assistierte Bremsmodus wird so nur in den Fällen ausgelöst, in welchen der Fahrer zuvor seine Absicht ausgedrückt hat, zu bremsen. Das System gemäß der Erfindung unterscheidet sich somit auf fundamentale Art und Weise von einem Anti-Kollisions-System vom bekannten Typ darin, dass es wie auch immer die Reaktion des Fahrers sei, das System die erforderlichen Aktionen hervorruft, um das in Stillstandbringen des Fahrzeuges sicherzustellen.
Das System detektiert so in Schritt D den Willen des Fahrers zu bremsen, z. B. unter einem Erfassen auf Grund von Stellungssensoren des Pedals 16, dass dieser letztere es über einen Verlauf mindestens gleich zu einem gewissen Prozentanteil des maximalen Betätigungsverlaufs von diesem betätigt hat.
Wenn dies der Fall ist, fährt das System 10 in Schritt E mit dem Vergleich der Verzögerung Dc fort, welche durch den Fahrer gesteuert wird, welche eine Funktion des Betätigungsverlaufs des Pedals 14 ist, mit der ausreichenden Verzögerung Dsf die in Schritt B berechnet wird. Die gesteuerte Verzögerung Dc durch den Fahrer kann z. B. aus der Stellung des Bremspedals 14 oder dem Druck in einem hydraulischen Kreislauf der Bremsanlage 12 abgeleitet werden.
Wenn die Verzögerung Dc, welche durch den Fahrer gesteuert wird, größer als die ausreichende Verzögerung Dsf ist, kehrt das System 10 zu Schritt A zurück, ohne Betätigung der Bremsanlage. In dem System 10 gemäß der Erfindung behält der Fahrer somit die Möglichkeit bei, stärker zu bremsen als es strenggenommen notwendig ist, um das Fahrzeug vor einem durch den Detektor 20 detektierten Hindernis anzuhalten. Diese Möglichkeit ist insbesondere für den Fall nützlich, in welchem der Fahrer ein anderes Hindernis wahrgenommen hat, welches z. B. noch nicht in dem "Sichtfeld" des Hindernis-Detektors 20 ist.
Wenn das System 10 in Schritt E feststellt, dass die durch den Fahrer gesteuerte Verzögerung Dc geringer als die ausreichende Verzögerung zum Detektieren des Hindernisses ist, wird das System 10 sodann den assistierten Bremsmodus gemäß der Erfindung umsetzen. Im Verlaufe dieses assistierten Bremsmodus ist es der Hauptprozessor 18, welcher die Bremsanlage 12 steuert, damit diese dem Fahrzeug eine Verzögerung gleich zu der ausreichenden, berechneten Verzögerung Dsf steuert bzw. einstellt.
Über den ganzen Verlauf der assistierten Bremsung wird der Wert der ausreichenden Verzögerung Dsf auf dynamische Art und Weise wieder berechnet, um z. B. dem Auftreten eines neuen Hindernisses in dem Sichtfeld des Detektors 20 Rechnung zu tragen.
Wie man es in Schritt G sehen kann, fährt die assistierte Bremsung, solang der Detektor 20 ein Hindernis "sieht" und solange der Fahrer das Bremspedal 14 eingedrückt hält, fort. Sobald eine dieser zwei Bedingungen nicht mehr erfüllt ist, kann man in Schritt H sehen, dass das System den assistierten Bremsmodus stoppt und zu Schritt A zurückkehrt. Eine andere Ursache einer Unterbrechung der assistierten Bremsung kann z. B. eine Reaktion des Fahrers derart sein, dass die gesteuerte Verzögerung Dc durch die Schräge des Eindrückens des Pedals 14 größer wird als die ausreichende Verzögerung Dsf, in welchem Fall das System 10 in einer Art und Weise reagiert, um die Kontrolle über die Bremsung dem Fahrer zurückzugeben.
Gemäß den Lehren der Erfindung kann man somit feststellen, dass der assistierte Bremsmodus nur bei Vorhandensein eines durch den Detektor 20 detektierten Hindernisses ausgelöst werden kann.
Wenn kein Hindernis durch den Detektor 20 detektiert wird, kann man in der Figur sehen, dass das System direkt von Schritt A zu Schritt I geht. In Schritt I bestimmt das System, ob der Fahrer eine Bremsung ausführt oder nicht. Diese Detektion kann gemäß den gleichen Kriterien erfolgen, wie denjenigen, die man für Schritt D gesehen hat.
Wenn der Fahrer nicht das Bremspedal betätigt, kehrt das System somit direkt zu Schritt A zurück, die Hin- und Her-Schlaufe zwischen den Schritten A und I ist die Schlaufe, welche dem normalen Betrieb des Fahrzeuges entspricht, wenn kein Hindernis detektiert wird und wenn keine Bremsung durch den Fahrer gefordert wird.
Wenn bei Schritt I das System eine Absicht des Fahrers detektiert, eine Bremsung auszuführen, legt es in Schritt J fest, ob der Fahrer selbst die Situation als eine Notsituation analysiert hat oder nicht. Diese Erfassung bzw. Detektion kann z. B. unter einem Bestimmen mit Hilfe des Stellungssensors 16 der Eindrückgeschwindigkeit des Pedals 14 erfolgen. Wenn diese Geschwindigkeit geringer als eine Schwellen-Geschwindigkeit ist, leitet das System 10 daraus ab, dass der Fahrer es wünscht, eine schwache Bremsung zu realisieren, ohne dass es eine besondere Notlage gibt, und das System 10 kehrt somit zu Schritt A zurück, ohne ein Auslösen einer besonderen Aktion hinsichtlich der Bremsanlage 12.
Im umgekehrten Fall, wenn die Betätigungsgeschwindigkeit des Pedals 14 durch den Fahrer größer als die vorbestimmte Schwelle bzw. Grenze ist, geht das System über zu Schritt K, in welchem es die Bremsanlage 12 gemäß einem automatischen Not-Bremsmodus steuert, in Verlaufe dessen die Bremsanlage 12 dem Fahrzeug die maximale Verzögerung auferlegt, welche insbesondere in Abhängigkeit der eigentlichen Leistungen der Bremsanlage 12 und der Bedingungen des Haftungsvermögens erlaubt wird. Selbstverständlich kann man auch die Dauer der Betätigung des Pedals durch den Fahrer und noch andere Parameter berücksichtigen.
Jedoch fährt das System, wie man es in Schritt L sehen kann, über die gesamte Dauer der automatischen Notbremsung fort, Informationen zu empfangen, die von dem Hindernis-Detektor 20 herkommen. Bei Nicht-Vorhandensein eines detektierten Hindernisses geht die Operation bzw. der Betrieb direkt zu Schritt P über, in welchem man sehen kann, dass der automatische Not-Bremsmodus beibehalten wird, solange der Fahrer fortfährt, eine Bremsung zu fordern. Diese Bedingung kann z. B. solange verifiziert werden, als das Eindrücken des Pedals durch den Fahrer größer als ein Schwellenniveau bleibt. Jedoch können auch andere Parameter berücksichtigt werden. Wenn der Fahrer aufhört, das Pedal 14 zu betätigen, unterbricht das System in Schritt Q den automatischen Not-Bremsmodus und es kehrt zu Schritt A zurück.
Unter einem Zurückkommen zu Schritt L kann es sein, dass im Verlaufe einer automatischen Notbremsung, welche ausgelöst wurde, wenn kein Hindernis durch den Detektor 20 erfasst worden ist, ein Hindernis in dem "Sichtfeld" des Detektors 20 auftaucht. Also bestimmt, auf die gleiche Art und Weise, wie in den Schritten B und C, das System 10 die ausreichende Verzögerung Dsf, welche es dem Fahrzeug ermöglicht, vor dem Hindernis anzuhalten, und es vergleicht in Schritt N die ausreichende Verzögerung Dsf mit einem Schwellenwert Do.
Wenn die ausreichende Verzögerung Dsf geringer als eine Schwellen-Verzögerung Do ist, geht das System 10 direkt zu Schritt P über und die automatische Notbremsung wird aufrechterhalten, solange der Fahrer fortfährt, zu bremsen.
Im Gegensatz dazu, wenn die ausreichende Verzögerung Dsf größer als die Schwellen-Verzögerung Do ist, unterbricht das System 10 die automatische Notbremsung (Schritt O) und kehrt in einer Schlaufe auf Höhe des Schrittes E zurück, um den Assistenzmodus zur Bremsung einzusetzen, wie weiter oben beschrieben, unter Berücksichtigen des Hindernisses, welches durch den Detektor 20 detektiert wurde.
Die Bremsanlage 10 gemäß der Erfindung ist somit besonders leistungsstark und sie bereitet vor allem dem Fahrer einen großen Komfort und eine große Sicherheit in der Verwendung.
Tatsächlich vermeidet die Bremsanlage 10 unter einem Kombinieren einer Erfassung von Notsituationen durch die verschiedenen Eigenschaften der Reaktionen des Fahrers und unter einem Kombinieren dieser Information mit derjenigen, welche durch den Hindernis-Detektor 20 geliefert werden, die unbeabsichtigte bzw. unpassende Auslösung von Bremsoperationen, die nicht begründet sind und kann in einer Vielzahl von Fällen eine größere Verzögerung auferlegen, als diejenige, welche durch den Fahrer gesteuert wird, in dem Fall, in welchem diese letztere unzureichend ist, ohne hierfür eine maximale Verzögerung auszulösen.
Man hat in der 3 eine automatische Regelungseinrichtung der Fortbewegungsgeschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs dargestellt, welches durch einen Motor 110 angetrieben wird, z. B. einem Verbrennungsmotor, und welcher fähig ist, durch eine Hauptbremsanlage 112 verlangsamt zu werden, welche z. B. Scheibenbremsen oder Trommelbremsen aufweist, die in den Rädenr des Fahrzeugs angeordnet sind. Auf bekannte Art und Weise legt der Fahrer des Fahrzeugs die Fahrzeuggeschwindigkeit unter einem Steuern einerseits des Motors 110 und mit Hilfe eines Gaspedals 114 und andererseits unter einem Steuern der Bremsanlage 112 mit Hilfe eines Bremspedals 116 fest.
In einem Fahrzeug weisen die Pedale 114, 116 die Form vom klassischen Typ auf, der Fahrer kann jedoch ebenso auf den Motor 110 und auf die Bremsanlage 112 durch jedes andere Schnittstellenmittel wirken, wie z. B. Hebel oder Handhaben vom Typ "Joystick".
Diese automatische Geschwindigkeitsregelungseinrichtung gemäß der Erfindung weist eine zentrale Steuerungseinheit 118 auf, welche selbst auch fähig ist, gleichzeitig den Motor 110 und die Bremsanlage 112 zu steuern. Die Zentraleinheit 118 empfängt vom Gaspedal 114 und vom Bremspedal 116 Informationen hinsichtlich ihrer Betätigung durch den Fahrer. Ein Geschwindigkeitssensor 130 überträgt auch an die Zentraleinheit 118 Daten bezüglich der momentanen Geschwindigkeit des Fahrzeugs.
Außerdem kann der Fahrer des Fahrzeugs eine Schwellen-Geschwindigkeit Vc festlegen, bei welcher er es wünscht, dass die Regelungseinrichtung das Fahrzeug hält. Der Fahrer kann eine Erhöhung oder eine Verringerung der Schwellen-Geschwindigkeit Vc mit Hilfe von zwei Steuertasten 120, 122 festlegen bzw. auferlegen, wobei die erste Betätigung der Taste "plus" 120 z. B. eine Ausgangs schwellen-Geschwindigkeit festlegt, die gleich der momentanen Geschwindigkeit V des Fahrzeugs ist, wenn der Fahrer auf diese Taste drückt.
Andere Systeme einer Eingabe der Schwellen-Geschwindigkeit Vc können in Betracht gezogen werden, wie z. B. die Eingabe der Geschwindigkeit mit Hilfe einer Zahl, welche an einer numerischen Tastatur eingegeben wird.
Man hat in 3 den Fall dargestellt, in welchem das Gaspedal 114 und das Bremspedal 116 jeweils auf den Motor 110 und die Bremse 112 in paralleler Art und Weise zu der Aktion bzw. Wirkung der Zentraleinheit 118 auf die zwei Anlagen wirken können. Man kann jedoch auch die Erfindung in dem Fall realisieren, in welchem mindestens eines der Pedale 114, 116 keine direkte Wirkung auf die jeweiligen Anlagen hat, sondern lediglich mit einer zentralen Steuerungseinheit mit der erweiterten Kompetenz bzw. Aufgabenbereich verbunden ist. Dieses Konzept wird allgemein bezeichnet mit dem Begriff "elektrische Steuerungen".
Wie man es in 4 sehen kann, sind die Tasten "plus" und "minus" 120, 122 vorteilhafterweise an einem Lenkrad 124 des Fahrzeugs angeordnet und das Instrumentenbrett kann auch mit Mitteln einer Visualisierung 126 der Einstellgeschwindigkeit Vc ausgestattet sein, welche durch den Fahrer auferlegt wird. In dem Ausführungsbeispiel, welches in 4 dargestellt ist, ist das Visualisierungsmittel 126 aus einer Reihe von elektrischen Leuchtdioden gebildet, die um einen Geschwindigkeitsanzeiger mit analoger Anzeige mit Nadel 128 eingesetzt sind. Die Dioden sind winkelmäßigen in gleichmäßigen Intervallen um die Drehachse der Nadel des Anzeigers 128 gegenüberliegend einer Reihe von Markierungen verteilt, welche verschiedene Geschwindigkeitsniveaus des Fahrzeugs angeben.
Mit einem derartigen analogen Anzeigensystem, in welchem die gemessene Größe in Form einer Graphik und nicht in Form einer Zahl dargestellt ist, kann der Fahrer eine sehr deutliche Darstellung haben, welche durch einen Winkelbogen umgesetzt ist, des Abstandes zwischen der momentanen Geschwindigkeit V des Fahrzeugs und der Einstellgeschwindigkeit Vc, welche er der Regelungseinrichtung gibt. Dies ist umso wichtiger, da in dem System gemäß der Erfindung dieser Abstand die Stärke der Bremsung bestimmt, welche durch die Regelungseinrichtung auferlegt wird, wie es in der nachfolgenden Beschreibung der Funktionsweise deutlich werden wird.
Wenn das Fahrzeug eine gewisse Geschwindigkeit erreicht hat, kann der Fahrer die Regelungseinrichtung auf solch eine Art und Weise auslösen, dass diese das Aufrechterhalten der Geschwindigkeit des Fahrzeugs auf diesem Geschwindigkeitsniveau übernimmt, welche also die Einstellgeschwindigkeit Vc wird. So hält, solange der Fahrer keine Aktion weder auf die Pedale 114, 116 noch auf die Steuerungstasten 120, 122 ausübt, die Regelungseinrichtung die Geschwindigkeit aufrecht unter einem Einwirken auf die Motorsteuerung des Fahrzeugs, d. h. im Fall eines Verbrennungsmotors insbesondere auf die Öffnung des Einlassklappenventils und auf die Reichhaltigkeit der mit Kraftstoff versehenen Mischung.
Wenn der Fahrer es wünscht, dass das Fahrzeug bei einer höheren Geschwindikeit fährt, kann er die Einstellgeschwindigkeit Vc mit Hilfe der "plus"-Taste 120 erhöhen, wobei die Zentraleinheit 18 somit auf den Motor 110 einwirkt, um das Fahrzeug zu beschleunigen, bis dieses die neue Einstellgeschwindigkeit erreicht.
Im Gegensatz dazu kann der Fahrer, wenn er es wünscht, dass das Fahrzeug bei einer leicht geringeren Geschwindigkeit vorankommt, die Einstellgeschwindigkeit Vc mit Hilfe der "minus"-Taste 122 verringern, wobei die Regelungseinrichtung in den meisten Fällen das Fahrzeug auf diese neue Einstellgeschwindigkeit unter einem einfachen Einwirken auf den Motor 110 bringen kann.
Jedoch kann es in gewissen Fällen der Fahrer wünschen, auf beträchtliche Art und Weise die momentane Geschwindigkeit V des Fahrzeugs in relativ kurzer Zeit zu reduzieren.
In diesem Fall kann die einfache Einwirkung auf den Motor 110 unzureichend sein, welche derjenigen entspricht, die man im manuellen Modus erhält, wenn der Fahrer den Fuß vom Gaspedal 114 nimmt. Auch ermöglicht es die Anlage gemäß der Erfindung 112 des Fahrzeugs, ihm eine ausreichende Verzögerung aufzuerlegen, welche es erlaubt, die neue Einstellgeschwindigkeit Vc in einer relativ kurzen Zeit zu erreichen.
Man kann in 5 das Verzögerungsniveau des Fahrzeugs sehen, welches durch die Bremsanlage 112 auferlegt wird, wenn diese durch die Geschwindigkeitsregelungseinrichtung festgelegt wird, insbesondere in Abhängigkeit von dem Unterschied ΔV zwischen der momentanen Geschwindigkeit V des Fahrzeugs und der neuen Einstellgeschwindigkeit Vc, die durch den Fahrer auferlegt wird.
So wirkt, wenn dieser Geschwindigkeitsunterschied ΔV geringer als ein erstes Schwellenniveau S1 ist, die Regelungseinrichtung nur auf die Motorsteuerung 110, um das Fahrzeug zu verzögern. Oberhalb dieser Schwelle S1 steuert die Regelungseinrichtung die Bremsanlage 112 auf solch eine Art und Weise, dass diese eine Verzögerung auferlegt, welche proportional zu dem Unterschied der Geschwindigkeit ΔV zunimmt, gemäß einem konstanten Proportionalitätsverhältnis, welches gleich dem Produkt der zwei Faktoren K1 und KV ist.
Es ist jedoch vorgesehen, dass die Regelungseinrichtung die Bremsanlage 112 nicht in einer solchen Weise steuern kann, dass diese dem Fahrzeug eine größere Verzögerung auferlegt, als eine Grenz-Verzögerung D_lim. Diese Grenz-Verzögerung ist gleich dem Produkt der maximalen Verzögerung D_max, die möglich ist, durch die Bremsanlage 112 dem Fahrzeug aufzuerlegen, mal dem Faktor KV, welcher als Dämpfungskoeffizient bezeichnet wird, und welcher somit zwischen 0 und 1 enthalten ist.
In der Praxis wird der Fahrer, welcher bei einem ersten Niveau einer Einstellgeschwindigkeit fährt, und welcher es wünscht, das Fahrzeug zu verlangsamen, somit auf die Taste "minus" 122 in einer Art und Weise drücken, um eine Verringerung der Einstellgeschwindigkeit hervorzurufen. Nach und nach, wenn der Unterschied ΔV zwischen der momentanen Geschwindigkeit V des Fahrzeugs und der Einstellgeschwindigkeit Vc ansteigt, erhöht sich die Bremsintensität, welche durch die Regelungseinrichtung auferlegt wird, somit gemäß dem Proportionalitätskoeffizienten K1*KV.
Es ist dennoch möglich, dass der Fahrer sich bewusst wird, dass er eine zu geringe neue Einstellgeschwindigkeit gesteuert hat, welche seitens der Regelungseinrichtung eine zu kräftige Bremsung mit sich gebracht hat. In diesem Fall kann der Fahrer erneut die Einstellgeschwindigkeit Vc erhöhen, unter einem Drücken auf die Steuerungstaste "plus" 120. Der Fahrer wird somit also die Abnahme der Differenz ΔV zwischen der momentanen Geschwindigkeit V und der Einstellgeschwindigkeit Vc hervorrufen.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist es vorgesehen, wie man es in 5 sehen kann, dass beim ersten Drücken auf die Steuertaste "plus" 120 die Bremsintensität, d. h. die durch die Bremsanlage 112 dem Fahrzeug auferlegte Verzögerung "brutal" um ein gewisses Niveau fällt, welches gleich zu einem minimalen Inkrement bzw. Schritt δ ist. Dieser Schritt δ kann z. B. in der Größenordnung von 1 m/s² sein.
Wenn nachfolgend auf dieses erste Drücken auf die Steuertaste "plus" 120 der Fahrer fortfährt, die neue Einstellgeschwindigkeit Vc zu erhöhen, d. h. den Unterschied ΔV zwischen der momentanen Geschwindigkeit V und der Einstellgeschwindigkeit Vc zu reduzieren, wird die Intensität der Verzögerung, die durch die Bremsanlage 112 auferlegt wird, somit in einer Art und Weise gesteuer, um proportional zu der Verringerung des Geschwindigkeitsunterschieds ΔV abzunehmen gemäß einem neuen Proportionalitätskoeffizienten K2*KV.
Außerdem hört die Regelungseinrichtung auf, auf die Bremsanlage 112 einzuwirken, wenn der Fahrer des Fahrzeuges fortfährt, den Einstellwert zu erhöhen, somit unter einem Reduzieren des Geschwindigkeitsunterschieds ΔV, sobald der Geschwindigkeitsunterschied ΔV geringer als ein zweites Schwellenniveau S2 ist, welches größer als das erste Schwellenniveau S1 ist.
Gegebenenfalls kann der Koeffizient K2 identisch zum Koeffizienten K1 sein, in welchem Fall die zwei Proportionalitätsgesetze zwischen der Verzögerung, die durch die Bremsanlage auferlegt wird, und dem Geschwindigkeitsunterschied ΔV in dem Diagramm der 5 durch gerade, parallele Segmente dargestellt sind, welche jedoch versetzt sind. Das rechte Segment entspricht der Veränderung der Verzögerung, wenn der Fahrer auf die Taste "minus" 122 drückt und ist somit "oberhalb" von demjenigen, welches der Veränderung der Verzögerung entspricht, wenn der Fahrer auf die Taste "plus" 120 drückt.
Selbstverständlich können die zwei Gesetze, welche die Verzögerung mit dem Geschwindigkeitsunterschied ΔV verbinden, nicht genau linear sein. Dies sind jedoch ansteigende Funktionen.
Man hat in 6 ein Diagramm dargestellt, welches den Wert des Dämpfungskoeffizienten KV in Abhängigkeit von der momentanen bzw. augenblicklichen Geschwindigkeit V des Fahrzeugs darstellt. Es wurde weiter oben gesehen, dass der Dämpfungskoeffizient eingreift, um die Grenz-Verzögerung festzustellen, die möglich ist, durch die Regelungseinrichtung aufzuerlegen, und welche auch in die Berechnung des Proportionalitätskoeffizienten zwischen der auferlegten Verzögerung und dem Geschwindigkeitsunterschied ΔV mit eingreift.
Wie man es in diesem Diagramm sehen kann, ist KV konstant und ist gleich zu einem maximalen Wert KV_max, wohingegen die augenblickliche Geschwindigkeit des Fahrzeugs geringer als ein erstes Schwellenniveau V1 ist. Dagegen, wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs größer als ein zweites Schwellenniveau V2 ist, größer zu dem ersten Schwellenniveau V1, ist KV konstant und gleich zu einem Wert KV_min z. B. zwischen 1/3 und 1/2. Zwischen V1 und V2 variiert KV unter einem linearen Abnehmen seines Wertes KV_max auf seinen Wert KV_min, während die Geschwindigkeit von V1 auf V2 ansteigt.
Dieses Veränderungsgesetz von KV in Abhängigkeit der Geschwindigkeit des Fahrzeugs ist sehr einfach, man kann jedoch auch andere Veränderungsgesetze, komplexere und nicht lineare, verwenden, welche ebenso vom Wert 1 zum Wert 0 abnehmend sind.
Die Regelungseinrichtung der Geschwindigkeit gemäß der Erfindung ist somit besonders interessant, da sie es ermöglicht, in den meisten Fällen es dem Fahrer abzunehmen, entweder auf das Bremspedal oder auf das Beschleunigungspedal zu wirken, was somit das Außerbetriebsetzen der Regelungseinrichtung verhindert. Der Fahrer kann so selbst in den meisten Fällen von Verkehrsituationen die Geschwindigkeit des Fahrzeugs in zufriedenstellender Art und Weise durch einfaches Drücken auf die Steuerungstasten 120, 122 der Geschwindigkeitssteuerungseinrichtung anpassen. Der Fahrer muss somit nicht mehr über die Pedale 114, 116 einwirken, außer in Situationen, in welchen er es wünscht, eine starke Beschleunigung oder eine starke Verzögerung des Fahrzeugs zu erhalten.

Claims

Bremsanlage für ein Kraftfahrzeug von der Art, welche eine Bremseinrichtung (12, 112) aufweist, die dem Fahrzeug eine variable Verzögerung auferlegt, von der Art, in welcher der Fahrer des Fahrzeugs die Verzögerung, welche durch die Bremseinrichtung (12, 112) auferlegt wird, steuert unter Betätigen eines Bremspedals (14, 114), und von der Art, welche eine Bremsassistenzeinheit (18, 118) aufweist, welche in einer Notsituation, welche in Abhängigkeit von der Betätigung des Pedals (14, 114) durch den Fahrer bestimmt wird, im Stande ist, die Bremseinrichtung (12, 112) gemäß einem automatischen Notbremsmodus zu steuern, in welchem die Verzögerung maximal ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsanlage (10, 110) eine Vorrichtung (20, 120) zur Detection von Hindernissen aufweist und dass die Assistenzeinheit (18, 118) die Bremseinrichtung (12, 112) gemäß einem assistierten Bremsmodus steuert, wenn der Fahrer das Bremspedal (14, 114) betätigt und ein Hindernis detektiert wird, in dessen Verlauf die Verzögerung (Dsf) ausreichend ist, um das Anhalten des Fahrzeugs vor dem Hindernis sicher zu stellen.
Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die assistierte Bremseinheit einen Rechner (18, 118) aufweist zum permanenten Bestimmen der ausreichenden Verzögerung (Dsf) zum Sicherstellen des Anhaltens des Fahrzeugs vor einem detektierten Hindernis.
Bremsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der assistierte Bremsmodus nur eingesetzt wird, wenn die ausreichende Verzögerung (Dsf) größer ist als eine Grenz-Verzögerung (Do).
Steueranlage gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Grenz-Verzögerung (Do) einstellbar ist.
Steueranlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Grenz-Verzögerung (Do) in selbst-anpassender Weise durch den Rechner (118) bestimmt wird.
Bremsanlage nach irgendeinem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der assistierte Bremsmodus nur eingesetzt wird, wenn das Pedal (114) jenseits von einem Grenzweg betätigt wird.
Bremsanlage nach irgendeinem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der assistierte Bremsmodus nur eingesetzt wird, wenn die Verzögerung (Dc), welche durch den Fahrer gesteuert wird, geringer als die ausreichende Verzögerung (Dsf) ist.
Bremsanlage nach irgendeinem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der assistierte Bremsmodus unterbrochen wird, wenn der Fahrer aufhört, das Bremspedal (14, 114) zu betätigen.
Bremsanlage nach irgendeinem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der assistierte Bremsmodus unterbrochen wird, wenn überhaupt kein Hindernis mehr detektiert wird.
Bremsanlage nach irgendeinem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der automatische Notbremsmodus eingesetzt wird, wenn in einer Notsituation kein Hindernis detektiert wird.
Bremsanlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn ein Hindernis im Verlauf einer automatischen Notbremsung detektiert wird, die Bremseinheit zu dem assistierten Bremsmodus kippt.
Bremsanlage nach irgendeinem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Notsituation detektiert wird, wenn die Betätigungsgeschwindigkeit des Bremspedals durch den Fahrer einen Geschwindigkeitsgrenzwert übersteigt.
Kraftfahrzeug von der Art, welches eine Bremseinrichtung (12, 112) aufweist, welche dem Fahrzeug eine variable Verzögerung auferlegt, von der Art, in welcher der Fahrer des Fahrzeugs die auferlegte Verzögerung durch die Bremseinrichtung (12, 112) steuert unter Betätigen eines Bremspedals (14, 114), und von der Art, welche eine Bremsassistenzeinheit (18, 118) aufweist, welche in einer Notsituation, welche in Abhängigkeit von der Betätigung des Pedals (14, 114) durch den Fahrer bestimmt wird, im Stande ist, die Bremseinrichtung (12, 112) gemäß einem automatischen Notbremsmodus zu steuern, in dessen Verlauf die Verzögerung maximal ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsanlage (10, 110) entsprechend einem der Ansprüche 1 bis 12 ausgebildet ist.
Kraftfahrzeug von der Art, welches eine Bremseinrichtung (12, 112) aufweist, welche dem Fahrzeug eine variable Verzögerung auferlegt, von der Art, in welcher der Fahrer des Fahrzeugs die auferlegte Verzögerung durch die Bremseinrichtung (12, 112) steuert unter Betätigen eines Bremspedals (14, 114) und von der Art, welche eine Bremsassistenzeinheit (18, 118) aufweist, welche in einer Notsituation, die in Abhängigkeit von der Betätigung des Pedals (14, 114) durch den Fahrer bestimmt wird, im Stande ist, die Bremseinrichtung (12, 112) gemäß einem automatischen Notbremsmodus zu steuern, im Verlaufe dessen die Verzögerung maximal ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsanlage (10, 110) entsprechend einem der Ansprüche 1 bis 12 ausgebildet ist und dass das Fahrzeug eine Geschwindigkeitsregulierungsvorrichtung aufweist, welche auf die Bremseinrichtung (12, 112) wirken kann, um eine Verzögerung des Fahrzeugs sicher zu stellen, wenn die momentane Geschwindigkeit (V) des Fahrzeugs größer als die Einstellgeschwindigkeit (Vc) ist.
Kraftfahrzeug, welches einerseits eine automatische Regulierungsvorrichtung der Geschwindigkeit aufweist, die mit Mitteln (114) ausgestattet ist, welche es dem Fahrer ermöglichen, eine Beschleunigung oder eine Verzögerung des Fahrzeugs unter Einwirken auf die Steuerung eines Motors (110) eines Antriebs des Fahrzeugs hervorzurufen, worauf die Vorrichtung das Fahrzeug bei einer Einstellgeschwindigkeit, die durch den Fahrer auferlegt ist, hält, und andererseits eine Bremseinrichtung (112), deren Steuerung es dem Fahrer ermöglicht, dem Fahrzeug eine variable Verzögerung aufzuerlegen, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinrichtung (112) zu einer Bremsanlage gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12 gehört und dass diese Bremsanlage (112) ebenfalls durch die Geschwindigkeitsregulierungsvorrichtung betätigt werden kann, wenn die momentane Geschwindigkeit (V) des Fahrzeugs höher ist als die Einstellgeschwindigkeit (Vc) und durch eine Bremsassistenzeinheit (118) in einer Notsituation.
Fahrzeug gemäß Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Regulierungsvorrichtung auf die Bremseinrichtung (112) einwirkt, wenn die Differenz (ΔV) zwischen der momentanen Geschwindigkeit (V) des Fahrzeugs und der Einstellgeschwindigkeit (Vc) größer als ein Grenzniveau (S1) ist.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Regulierungsvorrichtung die Bremseinrichtung (112) in solch einer Art und Weise steuert, dass diese dem Fahrzeug eine Verzögerung auferlegt, die durch die Regulierungsvorrichtung in Abhängigkeit von der momentanen Geschwindigkeit (V) des Fahrzeugs und in Abhängigkeit von der Differenz (ΔV) zwischen der momentanen Geschwindigkeit (V) des Fahrzeugs und der Einstellgeschwindigkeit (Vc) bestimmt wird.
Fahrzeug nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Regulierungsvorrichtung die Bremseinrichtung (112) in solch einer Art und Weise steuert, dass diese dem Fahrzeug eine Verzögerung auferlegt, welche im Wesentlichen proportional zu dem Anstieg der Differenz zwischen der momentanen Geschwindigkeit (V) des Fahrzeugs und der Einstellgeschwindigkeit (Vc) ansteigt.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzögerung, welche durch die Regulierungseinrichtung gesteuert wird, nicht eine Grenzverzögerung (D_lim) übersteigen kann, welche das Produkt der maximalen Verzögerung (D_max) ist, die durch die Bremseinrichtung erlaubt wird, mal einem Dämpfungskoeffizient (KV) geringer als 1 ist.
Fahrzeug nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Dämpfungskoeffizient (KV) abnimmt, wenn die momentane Geschwindigkeit (V) des Fahrzeugs ansteigt.
Fahrzeug nach irgendeinem der Ansprüche 14 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn im Verlaufe einer Verzögerung, welche durch die Regulierungsvorrichtung gesteuert wird, die auf die Bremseinrichtung (112) einwirkt, der Fahrer die Differenz (ΔV) zwischen der momentanen Geschwindigkeit (V) des Fahrzeugs und der Einstellgeschwindigkeit (Vc) verringert unter Erhöhen dieser letzteren auf einen neuen Einstellwert, die Regulierungsvorrichtung auf die Bremseinrichtung (112) in solch einer Art und Weise wirkt, dass diese dem Fahrzeug einen neuen Verzögerungswert auferlegt, welcher um mindestens ein Inkrement (δ) geringer ist als der vorherige Verzögerungswert.
Fahrzeug nach irgendeinem der Ansprüche 14 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn im Verlaufe einer Verzögerung, welche durch die Regulierungsvorrichtung gesteuert wird, die auf die Bremseinrichtung (112) wirkt, der Fahrer die Differenz (ΔV) zwischen der momentanen Geschwindigkeit (V) des Fahrzeugs und der Einstellgeschwindigkeit (Vc) verringert unter Erhöhen dieser letzteren auf einen neuen Einstellwert, die Regulierungsvorrichtung aufhört, auf die Bremseinrichtung (112) zu wirken, wenn die Differenz (ΔV) zwischen der momentanen Geschwindigkeit (V) des Fahrzeugs und der Einstellgeschwindigkeit (Vc) geringer als ein zweites Grenzniveau (S2) wird.
Fahrzeug nach Anspruch 22 in Kombination mit Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Schwellenniveau (S2) einer Differenz (ΔV) zwischen der momentanen Geschwindigkeit (V) des Fahrzeugs und der Einstellgeschwindigkeit (Vc) höher als das erste Grenzniveau (S1) ist.
Fahrzeug nach irgendeinem der Ansprüche 14 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrer die Regulierungsvorrichtung mit Hilfe von zwei Schnittstellenmitteln (120, 122) steuert, von denen ein erstes (120) ermöglicht, die Einstellgeschwindigkeit (Vc) zu erhöhen, und von denen ein zweites (122) ermöglicht, die Einstellgeschwindigkeit (Vc) zu verringern.
Fahrzeug nach irgendeinem der Ansprüche 14 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Visualisierungsmittel (126) der Einstellgeschwindigkeit (Vc) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass das Visualisierungsmittel (126), welches die Einstellgeschwindigkeit (Vc) anzeigt, in der Nähe von einem zweiten Visualisierungsmittel (128) der momentanen Geschwindigkeit des Fahrzeugs (V) angeordnet ist.
Fahrzeug nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Visualisierungsmittel (126, 128) vom analogen Anzeigentyp sind.