DE10062652A1

DE10062652A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Regeln einer Fahrzeugverzögerung

Info

Publication number: DE10062652A1
Application number: DE10062652A
Authority: DE
Inventors: Kunihito Sato; Keiichi Nishiyama
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1999-12-16
Filing date: 2000-12-15
Publication date: 2001-06-28
Anticipated expiration: 2020-12-16
Also published as: US6554089B2; JP3651355B2; US20010004028A1; DE10062652B4; JP2001233085A

Abstract

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Regeln einer Fahrzeugverzögerung regelt die Verzögerung, welche ein Fahrzeug erhält, gemäß einem Abstand von einem vorausfahrenden Fahrzeug, welcher direkt gemessen oder auf der Grundlage eines Gaspedalbetätigungszustands abgeschätzt wird, so dass die Unterstützungsverzögerung umso größer ist, je geringer der Abstand zu dem vorausfahrenden Fahrzeug ist. Die Vorrichtung zum Regeln einer Fahrzeugverzögerung kann gemäß den Verkehrsbedingungen eine geeignete Verzögerung bewirken.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG 1. Technisches Gebiet

Diese Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Regeln einer Fahrzeugverzögerung, die ein Fahrzeug verzögert, und auf ein Verfahren zum Regeln einer Fahrzeugverzögerung. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zum Regeln einer Fahrzeugverzögerung, die ein Fahrzeug gemäß den Betätigungszuständen eines Gaspedals verzögert, und auf ein Verfahren zum Regeln einer Fahrzeugverzögerung.

2. Stand der Technik

Eine bekannte Anordnung, die sich auf diese Erfindung bezieht, ist eine Vorrichtung zum Regeln einer Verzögerung, welche das Fahrzeug dadurch verzögert, dass eine Bremskraft aufgebracht wird, wenn der Fahrer ein Gaspedal aus dessen niedergedrückten Zustand löst. Die japanische veröffentlichte Patentanmeldung HEI 9-95222 offenbart eine Vorrichtung zum Regeln einer Verzögerung, in welcher eine Bremskraft auf ein Hauptbremssystem aufgebracht wird, wenn sich das Gaspedal in einem Verzögerungsbereich befindet.

Wenn ein Fahrzeug mit einer derartigen Vorrichtung zum Regeln einer Verzögerung ausgestattet ist, ist es für den Fahrer nicht notwendig, das Bremspedal häufig zu betätigen, wenn das Fahrzeug allmählich beschleunigt oder verzögert wird, wobei somit das Verzögerungsansprechverhalten erhöht und das Fahren leichter gemacht wird.

Bei dieser bekannten Anordnung ist keine Verzögerungsregelung vorgesehen, bei der Straßenverkehrszustände berücksichtigt werden. Hinsichtlich Straßenverkehrszuständen ist es jedoch nicht speziell notwendig, die Verzögerung stärker zu machen, und eine stärkere Verzögerung kann dem Fahrer sogar das Gefühl geben, Schwierigkeiten zu haben. Andererseits muss der Fahrer bei einem starken Verkehrsaufkommen die Bremse häufiger mit einer geringen Verzögerung betätigen, wodurch es notwendig wird, die Verzögerung für ein verbessertes Verzögerungsansprechverhalten zu verstärken bzw. zu vergrößern.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Regeln einer Fahrzeugverzögerung vorzusehen, die gemäß den Verkehrsbedingungen eine geeignete Verzögerung erbringen kann.

Eine Vorrichtung zum Regeln einer Fahrzeugverzögerung gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung weist eine Anordnung auf, in welcher eine Einrichtung zum Erfassen eines Gaspedalbetätigungszustands verwendet wird, um den Betätigungszustand eines Gaspedals zu erfassen, und es wird dann, wenn festgestellt wird, dass der Betätigungszustand des Gaspedals ein Rücknahmebetätigungszustand ist, eine Einrichtung zum Bewirken einer Verzögerung (welche im folgenden als Verzögerungseinrichtung bezeichnet wird) derart gesteuert, dass das Fahrzeug verzögert wird. Außerdem steuert die Vorrichtung zum Regeln einer Fahrzeugverzögerung dadurch, dass der Abstand zu dem vorausfahrenden Fahrzeug ermittelt wird, die Verwendung der Verzögerungseinrichtung, damit die zu erbringende Verzögerung geringer wird, wenn der Abstand größer ist, als wenn der Abstand geringer ist.

Erfindungsgemäß wird die zu erbringende Verzögerung dadurch, dass der Abstand zu dem vorausfahrenden Fahrzeug bestimmt wird, und gemäß dem Abstand zu dem vorausfahrenden Fahrzeug geregelt. Wenn der Abstand zu dem vorausfahrenden Fahrzeug groß ist, wird die Verzögerung auf einer geringen Geschwindigkeit gehalten, um zu verhindern, dass eine übermäßige Verzögerung erzeugt wird. Wenn der Abstand zu dem vorausfahrenden Fahrzeug gering ist, wird stärker verzögert. Dadurch kann das Fahrzeug verzögert werden, ohne dass häufig gebremst werden muss, und es kann zu dem vorausfahrenden Fahrzeug ein geeigneter Abstand gehalten werden.

Dieses Fahrzeug kann mit einer Einrichtung zum Erfassen eines Abstands von Fahrzeug zu Fahrzeug ausgestattet sein, um den Abstand zu dem vorausfahrenden Fahrzeug zu erfassen, und die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Regeln einer Fahrzeugverzögerung verwendet vorzugsweise diese Einrichtung zum Erfassen eines Abstands von Fahrzeug zu Fahrzeug, um den Abstand zu dem vorausfahrenden Fahrzeug zu ermitteln. Für eine derartige Einrichtung zum Erfassen eines Abstands von Fahrzeug zu Fahrzeug kann ein Laserradar, ein Millimeterwellensensor und eine ähnliche Einrichtung auf geeignete Weise verwendet werden.

Außerdem kann das Fahrzeug mit einer Einrichtung zum Erfassen einer Relativgeschwindigkeit versehen sein, um in Bezug auf das vorausfahrende Fahrzeug eine Relativgeschwindigkeit zu erfassen, und die Daten, die den Abstand von Fahrzeug zu Fahrzeug und die Relativgeschwindigkeit in Bezug auf das vorausfahrende Fahrzeug wiedergeben, können als eine Grundlage zum Regeln der Verzögerung verwendet werden. Wenn das vorausfahrende Fahrzeug schneller fährt als das Fahrzeug des Fahrers, wobei sogar zwischen den zwei Fahrzeugen ein geringer Abstand vorhanden sein kann, besteht nur die geringfügige Notwendigkeit, die Verzögerung stärker zu machen.

Der Abstand zwischen den zwei Fahrzeugen kann sogar auf der Grundlage von zeitlichen Schwankungen der Gaspedalbetätigungsszustände ermittelt werden, so wie diese durch die Einrichtung zum Erfassen eines Gaspedalbetätigungszustands erfasst wurden.

Der Erfinder hat herausgefunden, dass die zeitlichen Schwankungen der Gaspedalbetätigungszustände sogar mit dem gleichen Fahrer um so größer sind, je kürzer der Abstand zu dem vorausfahrenden Fahrzeug ist. D. h., der Abstand zu dem vorausfahrenden Fahrzeug kann auf der Grundlage der zeitlichen Schwankungen der Gaspedalbetätigungsszustände abgeschätzt bzw. beurteilt werden. Dadurch ist es nicht notwendig, die Einrichtung zum Erfassen eines Abstands von Fahrzeug zu Fahrzeug vorzusehen, wodurch somit der Aufbau der Regelungsvorrichtung vereinfacht wird.

Es wird auch bevorzugt, dass die Verzögerung, die durch die Verzögerungseinrichtung bewirkt werden soll, gemäß einer Gaspedalbetätigungsposition eingestellt wird, welche durch die Einrichtung zum Erfassen eines Gaspedalbetätigungszustands erfasst wurde. Dadurch kann eine Verzögerung derart bewirkt werden, dass sie eine Absicht des Fahrers zufriedenstellt, wobei die Verzögerung gemäß der Gaspedalbetätigungsposition geändert wird.

Es wird bevorzugt, dass die Verzögerungseinrichtung die Verzögerung bewirkt, indem eine Bremskraft gesteuert wird. Wenn ein Mechanismus verwendet wird, welcher die Bremskraft im Verhältnis zu einer Bremsbetätigungskraft unterstützt, kann die Erfindung einfache Modifikationen aufweisen Eine Ausführungsform dieser Erfindung ist nicht auf eine derartige Vorrichtung zum Regeln einer Fahrzeugverzögerung eingeschränkt, wie sie oben beschrieben wurde. Eine andere Ausführungsform der Erfindung weist beispielsweise ein Fahrzeug auf, welches mit einer Vorrichtung zum Regeln einer Fahrzeugverzögerung und einem Regelungsverfahren für die Vorrichtung zum Regeln einer Fahrzeugverzögerung ausgestattet ist.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Es zeigen:

Fig. 1 einen Aufbau einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Regeln einer Fahrzeugverzögerung;

Fig. 2 den Aufbau eines Bremssystems eines Fahrzeugs, welches mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Regeln einer Fahrzeugverzögerung versehen ist;

Fig. 3 die Öffnung eines Gaspedals;

Fig. 4 eine grafische Darstellung, welche das Verhältnis zwischen einer Konstante K und dem Abstand von Fahrzeug zu Fahrzeug beschreibt, wenn eine Unterstützungsbremskraft eingestellt ist;

Fig. 5 eine grafische Darstellung, welche das Verhältnis zwischen einer Gaspedalöffnung und einer Unterstützungsbremskraft in der in Fig. 1 gezeigten Ausführung zeigt;

Fig. 6 Gaspedalbetätigungszustände, welche durch einen Fahrer betätigt werden, der das Gaspedal leicht bzw. sanft betätigt, wobei keine Fahrzeuge voraus fahren;

Fig. 7 Gaspedalbetätigungszustände, welche durch einen Fahrer betätigt werden, der das Gaspedal leicht bzw. sanft betätigt, wobei ein Fahrzeug voraus fährt;

Fig. 8 Gaspedalbetätigungsszustände, welche durch einen Fahrer betätigt werden, der das Gaspedal stark bzw. hart betätigt, wobei keine Fahrzeuge voraus fahren;

Fig. 9 Gaspedalbetätigungszustände, welche durch einen Fahrer betätigt werden, der das Gaspedal stark bzw. hart betätigt, wobei ein Fahrzeug voraus fährt;

Fig. 10 die Ergebnisse einer FFT-Analyse, welche bei den Betätigungszuständen von Fig. 6 gemacht wurde;

Fig. 11 die Ergebnisse einer FFT-Analyse, welche bei den Betätigungszuständen von Fig. 7 gemacht wurde;

Fig. 12 die Ergebnisse einer FFT-Analyse, welche bei den Betätigungszuständen von Fig. 8 gemacht wurde;

Fig. 13 die Ergebnisse einer FFT-Analyse, welche bei den Betätigungszuständen von Fig. 9 gemacht wurde;

Fig. 14 die Ergebnisse einer Bereichseinteilung von Gaspedalbetätigungszuständen, die aus den Ergebnissen der FFT-Analysen untersucht wurden; und

Fig. 15 ein Flußdiagramm von Regelungsvorgängen einer dritten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Regeln einer Verzögerung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung werden in Bezug auf die beigefügte Zeichnung detaillierter beschrieben. Für das bessere Verständnis der Erläuterungen hat das gleiche Bauteil das gleiche Bezugszeichen, wo immer es möglich ist, was bei allen Zeichnungen angewandt werden kann, und es wird nichts doppelt erklärt.

Fig. 1 ist eine Blockdarstellung, welche den Aufbau eines Systems zum Regeln einer Verzögerung zeigt, das eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Regeln einer Verzögerung aufweist. Fig. 2 zeigt den Aufbau eines Bremssystems eines Fahrzeug, welches mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Regeln einer Verzögerung ausgestattet ist.

Es wird als erstes auf Fig. 2 Bezug genommen. Es wird der Aufbau des Fahrzeugbremssystems erklärt. Vorderräder FR und FL und Hinterräder RR und RL dieses Fahrzeugs sind jeweils mit Radbremszylindern 25 bis 28 versehen, welche die Funktion haben, dem Fahrzeug eine Bremskraft zu liefern.

Ein Bremspedal 10, welches dieses Bremssystem betätigt, ist mit einer Kolbenstange eines Hauptzylinders 11 verbunden. Mit dem Bremspedal 10 ist ein Bremsdrucksensor verbunden, welcher den Betätigungszustand des Bremspedals erfasst. Mit dem Hauptzylinder 11 ist auf einer zu dem Bremspedal 10 entgegengesetzten Seite ein Hubsimulator 15 verbunden, welcher eine Repulsion im Verhältnis zur Betätigung des Bremspedals erzeugt.

Mit den Radzylindern 25 und 26 des rechten Vorderrades FR und des linken Vorderrades FL sind über Magnetventile 12 und 13 zwei Hydraulikfluidleitungen verbunden, welche sich von dem Hauptzylinder 11 erstrecken. In einem Weg von dem Hauptzylinder 11 zu dem Magnetventil 12 ist ein Hauptdrucksensor 38 angeordnet, und in einem Weg von dem Hauptzylinder 11 zu dem Magnetventil 13 ist ein Hauptdrucksensor 39 angeordnet.

Mit einer durch einen Motor 18 angetriebenen Pumpe 17 ist eine Hydraulikfluidleitung verbunden, welche sich von einem Behältertank 16 erstreckt. Mit den Radzylindern 25 bis 28 der jeweiligen Räder ist durch Linearventile 21a bis 24a eine Hydraulikfluidleitung verbunden, welche sich von der Pumpe 17 erstreckt. Zwischen der Pumpe 17 und einem Verzweigungspunkt von jedem Linearventil 21a bis 24a sind ein Drucksensor 31 und ein Akkumulator 19 angeordnet. Verringerungsventile 21b bis 24b sind jeweils mit von den Radzylindern 25 bis 28 zu dem Behältertank 16 zurückkehrenden Hydraulikfluidleitungen verbunden. An den Radzylindern 25 bis 28 sind jeweils Radzylinderdrucksensoren 32 bis 35 angebracht.

Eine Verzögerungsregelungseinheit 100 bildet einen Regelungsabschnitt der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Regeln einer Fahrzeugverzögerung. Es wird auf Fig. 1 Bezug genommen. Es werden der Verzögerungsregelungseinheit 100 Signale zugeführt, welche von einem Gaspedalöffnungssensor 42, einem Bremshubsensor 40, einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 44, einem Motordrehzahlsensor 46, einem Schaltsensor 48, einem Sensor 50 für einen Abstand von Fahrzeug zu Fahrzeug, Radzylinderdrucksensoren 32 bis 35, einem Drucksensor 31 und Hauptdrucksensoren 38 und 39 ausgegeben wurden.

Darüber hinaus ist die Verzögerungsregelungseinheit 100 mit einer Speichereinheit 120 versehen, welche Tabellen, Konstanten und andere Daten speichert, die für eine Verzögerungsregelung verwendet werden. Sie steuert die Linearventile 21a bis 24a und die Verringerungsventile 21b bis 24b, welche jeweils mit den Radzylindern 25 bis 28 verbunden sind, und die Magnetventile 12 und 13 an.

Es wird nun insbesondere auf die Betätigungen während Bremsvorgänge Bezug genommen, welche durch dieses Bremssystem erzeugt werden. In einem Leitungskreislauf stromabwärts der Pumpe 17 wird der Druck eines Hydraulikfluids, welches von dem Behältertank 16 geliefert wird, auf ein vorbestimmtes Druckniveau erhöht und auf diesem gehalten, wobei der Akkumulator 19 die Funktion hat, diesen Druck aufrecht zu erhalten. Wenn der Druck des Hydraulikfluids, welcher durch den Drucksensor 31 erfasst wird, unter dem vorbestimmten Druckniveau liegt, wird die Pumpe 17 durch den Motor 18 angetrieben, um den Druck in dem stromabwärtigen Leitungskreislauf auf das bestimmte Niveau zu erhöhen. Wenn das Bremspedal 10 niedergedrückt wird, wird die Kolbenstange des Hauptzylinders 11 gedrückt, um einen Hydraulikdruck (einen Hauptdruck) zu erzeugen, welcher dem Hub des betätigten Bremspedals entspricht. Unter normalen Bedingungen befinden sich die Magnetventile 12 und 13 in einer Absperrstellung, in welcher der Hauptdruck zu dem Radzylinder 25 für das rechte Vorderrad FR und dem Radzylinder 26 für das linke Vorderrad FL niemals direkt übertragen wird. Der Betätigungsbetrag bzw. Betätigungsgrad des Hauptzylinders 11 wird durch die Hauptdrucksensoren 38, 39 erfasst. Die Verzögerungsregelungseinheit 100 berechnet gemäß dem Betrag der Hauptzylinderbetätigung den hydraulischen Druck (den Radzylinderdruck), mit welchem die Radzylinder 25 bis 28 beaufschlagt werden sollen. Sie steuert den Betrieb von jedem Linearventil 21a bis 24a und jedem Verringerungsventil 21b bis 24b, wodurch der Radzylinderdruck, mit welchem jeder der Radzylinder 25 bis 28 beaufschlagt werden soll, auf einen Radzylinderdruckwert eingestellt wird, der durch eine Messung der Drücke erzielt wurde, welche durch die Radzylinderdrucksensoren 32 bis 35 erhalten wurden. Indem eine unabhängige Regelung des Radzylinderdrucks vorgesehen ist, welcher auf diese Art und Weise zu jedem Radzylinder 25 bis 28 übertragen wird, kann eine Bremskraft, welche auf jedes Rad aufgebracht wird, unabhängig gesteuert werden.

Sollte das Bremssystem ausfallen, werden die Magnetventile 12 und 13 erregt, damit der Hauptdruck des Hauptzylinders 11 auf jeden Radzylinder 25 des rechten Vorderrades FR und jeden Radzylinder 26 des linken Vorderrades FL über die Magnetventile 12 und 13 übertragen wird, wobei dadurch die zwei Vorderräder FR und FL gebremst werden.

Außerdem sieht die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Regeln einer Verzögerung eine Regelung einer Verzögerung vor, welche die Motorbremswirkungen unterstützt, die sonst in einem Fahrzeug nicht ausreichend sind, das mit einem Automatikgetriebe versehen ist, wobei eine Bremskraft hinzu gegeben wird, um dann, wenn das Gaspedal, das niedergedrückt wurde, zurückgenommen wird, eine Verzögerung zu erzeugen. Dies wird im folgenden als die Motorbremsunterstützungsregelung bezeichnet.

Genauer gesagt überwacht die Verzögerungsregelungseinheit 100 die Betätigungszustände des Gaspedals auf der Grundlage der Signale, welche von dem Gaspedalöffnungssensor 42 ausgegeben werden, der an dem Gaspedal angebracht ist. Wenn das Gaspedal, das niedergedrückt wurde, zurückgenommen wird, reduziert eine nicht gezeigte Motorsteuerung die Menge an zugeführtem Kraftstoff und an zugeführter Luft, und verringert die Motordrehzahl. Der daraus resultierende Widerstand erzeugt Motorbremswirkungen, die eine Bremskraft schaffen. Es wird auf Fig. 3 Bezug genommen. Wenn zu diesem Zeitpunkt das Gaspedal von einer kraftstoffabschneidenden bzw. kraftstoffverringernden Position (Gaspedalöffnung θ₀) in eine vollständig geschlossene Position (Gaspedalöffnung 0) zurückgebracht wird, bestimmt die Verzögerungsregelungseinheit 100, dass das Gaspedal zurückgestellt wird. Sie steuert anschließend die Linearventile 21a bis 24a und die Verringerungsventile 21b bis 24b an, um den hydraulischen Druck, welcher auf die Radzylinder 25 bis 28 wirkt, zu steuern, wobei dadurch eine vorbestimmte Bremskraft (eine Unterstützungsbremskraft) hinzu gegeben wird, um das Fahrzeug zu verzögern. In Bereichen von mittleren bis hohen Geschwindigkeiten schließt die Motorsteuerung dann, wenn das Gaspedal von der kraftstoffverringernden Position weiter zu der vollständig geschlossenen Position zurückgebracht wird, die Zufuhr von Kraftstoff zu der Brennkraftmaschine, wobei somit eine noch stärkere Verzögerung geschaffen wird.

Die gegenwärtige Ausführungsform schafft eine derartige Regelung, dass die Unterstützungsbremskraft gemäß den Informationen hinsichtlich des Abstands zu dem vorausfahrenden Fahrzeug geändert wird, welche von dem Sensor 50 für einen Abstand von Fahrzeug zu Fahrzeug erzielt wurden. Für den Sensor 50 für einen Abstand von Fahrzeug zu Fahrzeug können ein Laserradar, ein Millimeterwellensensor und eine ähnliche Vorrichtung auf geeignete Art und Weise verwendet werden. Die Unterstützungsbremskraft, die als Fa bezeichnet wird, kann durch die folgende Gleichung ausgedrückt werden, wo die Gaspedalöffnung θ ist und (θ gleich oder kleiner als θ₀ ist):

Fa = K(θ₀ - θ) (1)

Bei der obigen Gleichung ist K ein Koeffizient, welcher gemäß dem Abstand von Fahrzeug zu Fahrzeug bestimmt wird, der beispielsweise derart festgelegt wird, wie es in Fig. 4 gezeigt ist. D. h., wenn der Abstand von Fahrzeug zu Fahrzeug 1a oder geringer ist, wird K auf den Maximalwert K₂ eingestellt. Wenn sich der Abstand von Fahrzeug zu Fahrzeug zwischen 1a und 1c befindet, verringert sich K, während der Abstand von Fahrzeug zu Fahrzeug zunimmt (zum Beispiel ist die Konstante dann K1, wenn der Abstand von Fahrzeug zu Fahrzeug 1b ist), und K wird auf 0 eingestellt, wenn der Abstand von Fahrzeug zu Fahrzeug 1c oder größer ist. Fig. 5 zeigt eine Unterstützungsbremskraft, welche auf diese Art und Weise erzielt wurde. Je kürzer der Abstand von Fahrzeug zu Fahrzeug ist, desto größer ist die Unterstützungsbremskraft.

Wenn der Abstand zu dem vorausfahrenden Fahrzeug gering ist, wirkt daher eine stärkere Unterstützungsbremskraft, wodurch das Fahrzeug dadurch stärker verzögert werden kann, dass der Fahrer einfach das Gaspedal zurück nimmt, wobei somit zu dem vorausfahrenden Fahrzeug ein größerer Abstand geschaffen wird. Wenn zu dem vorausfahrenden Fahrzeug ein reichlicher Abstand vorhanden ist, wird andererseits sogar dann, wenn das Bremspedal nicht mehr durch gedrückt wird, nur eine geringe oder keine Unterstützungsbremskraft erzeugt, was bedeutet, dass keine starke Verzögerung erzeugt werden kann, die außerhalb von dem liegt, was der Fahrer erwartet. Indem die Unterstützungsbremskraft gemäß Verkehrszuständen auf diese Weise eingestellt wird, braucht der Fahrer keine häufigen Bremsvorgänge mehr durchzuführen, wenn der Abstand zu dem vorausfahrenden Fahrzeug gering ist, und es kann verhindert werden, dass eine unerwartet starke Verzögerung erzeugt wird, wenn der Abstand zu dem vorausfahrenden Fahrzeug groß ist. Beides trägt zu einer besseren Fahrbarkeit bei.

Es wird eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Regeln einer Verzögerung erläutert. Der Aufbau eines Systems zum Regeln einer Verzögerung, das diese Ausführungsform aufweist, ist die erste, in Fig. 1 gezeigte Ausführungsform ohne den Sensor 50 für einen Abstand von Fahrzeug zu Fahrzeug. Anstatt dass der Abstand von Fahrzeug zu Fahrzeug direkt gemessen wird, wird der Abstand auf der Grundlage der Betätigungsbedingungen des Gaspedals abgeschätzt bzw. beurteilt.

Die Erfinder prüften viele Fahrer, um Unterschiede festzustellen, welche bei Gaspedalbetätigungszuständen vorherrschen können, gemäß dem, ob ein Fahrzeug vor ihnen fuhr. Die Fig. 6 bis 9 sind Darstellungen, welche die Ergebnisse der Untersuchung zeigen. Fig. 6 zeigt Gaspedalbetätigungszustände, welche durch einen Fahrer getätigt wurden, der das Gaspedal sanft bzw. leicht betätigte, wobei keine Fahrzeuge voraus fuhren. Fig. 7 zeigt Gaspedalbetätigungszustände, welche durch einen Fahrer getätigt wurden, der das Gaspedal sanft bzw. leicht betätigte, wobei ein Fahrzeug voraus fuhr. Fig. 8 zeigt Gaspedalbetätigungszustände, welche durch einen Fahrer betätigt wurden, der das Gaspedal hart bzw. stark betätigte, wobei keine Fahrzeuge voraus fuhren. Fig. 9 zeigt Gaspedalbetätigungszustände, welche durch einen Fahrer betätigt wurden, der das Gaspedal hart bzw. stark betätigte, wobei ein Fahrzeug voraus fuhr.

Bei jedem der Fahrer ist eine gemeinsame Neigung zu vorhanden, d. h., wenn ein Fahrzeug voraus fährt, neigen die Fahrer dazu, das Gaspedal häufiger zu betätigen als wenn keine Fahrzeuge voraus fahren. Bei den Fahrern, die das Gaspedal hart betätigen, erreicht die Gaspedalöffnung häufig 0 (Null), ungeachtet dessen, ob ein Fahrzeug voraus fährt oder nicht. Die Fahrer, die das Gaspedal sanft betätigen, betätigen andererseits sogar wenn ein Fahrzeug voraus fährt, das Gaspedal niemals derart, dass die Gaspedalöffnung auf 0 gebracht wird.

Die Fig. 10 bis 13 zeigen die Ergebnisse von schnellen Fast-Fourier-Transformations-(FFT)-Analysen, welche von den Gaspedalbetätigungen gemacht wurden, die jeweils in den Fig. 6 bis 9 gezeigt sind. Es wurde herausgefunden, dass bei gleichem Fahrer mehr Hochfrequenzbestandteile vorhanden sind, wenn ein Fahrzeug voraus fährt, und wenn der Zustand des voraus fahrenden Fahrzeugs gleicht bleibt, sind mehr Hochfrequenzbestandteile bei den Fahrern vorhanden, die das Gaspedal hart betätigen. Diese Ergebnisse zeigen, dass vier verschiedene Bereiche erzielt werden können, wie es in Fig. 14 gezeigt ist, ob das Gaspedal sanft oder hart betätigt wird, und ob ein Fahrzeug voraus fährt oder nicht. D. h., Bereich A ist der Bereich, in welchem Ergebnisse einer FFT- Analyse der Gaspedalbetätigungen der Fig. 6 und 10 fallen, in welchen das Gaspedal sanft betätigt wird und keine Fahrzeuge voraus fahren, d. h., dass zu dem voraus fahrenden Fahrzeug ein Abstand von beispielsweise 100 m oder mehr vorhanden ist. Ebenso ist Bereich B der Bereich, in welchen Ergebnisse einer FFT-Analyse der Gaspedalbetätigungen der Fig. 7 und 11 fallen, in welchen das Gaspedal sanft betätigt wird und ein Fahrzeug voraus fährt, d. h., dass zu dem voraus fahrenden Fahrzeug ein Abstand von beispielsweise weniger als 100 m vorhanden ist. Bereich C ist der Bereich, in welchen Ergebnisse einer FFT-Analyse der Gaspedalbetätigungen der Fig. 8 und 12 fallen, in welchen das Gaspedal hart betätigt wird und keine Fahrzeuge voraus fahren. Bereich D ist der Bereich, in welchen Ergebnisse einer FFT-Analyse der Gaspedalbetätigungen der Fig. 9 und 13 fallen, in welchen das Gaspedal hart betätigt wird und ein Fahrzeug voraus fährt. D. h., eine Identifizierung eines bestimmten Bereichs, in welchen die Ergebnisse einer FFT-Analyse von Gaspedalbetätigungen fallen, hilft abzuschätzen bzw. zu beurteilen, ob das Gaspedal sanft oder hart betätigt wird und ob ein Fahrzeug voraus fährt oder nicht.

Um die Regelungsvorgänge bzw. Steuerungsvorgänge gemäß dieser Ausführungsform zu erklären, überwacht eine Verzögerungsregelungseinheit 100 die Ausgabe von einem Gaspedalöffnungssensor 42 und bestimmt durch Durchführen einer FFT-Analyse, in welchen der in Fig. 14 gezeigten vier Bereiche die Ergebnisse von FFT-Analysen der Gaspedalbetätigungszustände fallen. Wenn die Ergebnisse in den Bereich A oder den Bereich C fallen, wird in die Gleichung (1) eine niedrige Konstante K eingesetzt, um die Unterstützungsbremskraft zu bestimmen. Wenn die Ergebnisse andererseits in den Bereich B oder den Bereich D fallen, wird in die Gleichung (1) eine hohe Konstante eingesetzt, um die Unterstützungsbremskraft zu bestimmen.

Bei dieser Ausführungsform wird der Abstand zu dem vorausfahrenden Fahrzeug gemäß der Gaspedalbetätigung abgeschätzt bzw. beurteilt und nicht, wie in der ersten Ausführungsform, direkt gemessen, was dazu führt, dass die Abschätzungsgenauigkeit nicht sehr hoch ist. Als ein Ergebnis hieraus ist es zu bevorzugen, dass die Änderung der Konstante K nur allmählich erfolgt und der Änderungsbereich geringer ist als in der ersten Ausführungsform. Außerdem kann der Wert der Konstante K in Abhängigkeit davon geändert werden, ob das Gaspedal sanft oder hart betätigt wird.

Bei dieser zweiten Ausführungsform beseitigt das Einstellen der Unterstützungsbremskraft gemäß den Verkehrsbedingungen ebenfalls, dass Bremsvorgänge häufig durchgeführt werden müssen, wenn der Abstand zu dem vorausfahrenden Fahrzeug gering ist, und es verhindert, dass eine unerwartet starke Verzögerung erzeugt wird, wenn zu dem vorausfahrenden Fahrzeug ein größerer Abstand vorhanden ist. Außerdem trägt die zweite Ausführungsform zu verringerten Kosten bei, obwohl sie im Vergleich zur ersten Ausführungsform eine schlechtere Genauigkeit aufweist, weil bei ihrem Aufbau keine Sensoren für den Abstand von Fahrzeug zu Fahrzeug notwendig sind.

Anschließend wird auf eine dritte Ausführungsform der Vorrichtung zum Regeln einer Verzögerung der Erfindung Bezug genommen. Der Aufbau eines Systems zum Regeln einer Verzögerung, bei welchem diesen Ausführungsform vorhanden ist, ist der gleiche wie der der ersten in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform, während sich sein Regelungsvorgang von dem der ersten Ausführungsform unterscheidet. Fig. 15 zeigt ein Flussdiagramm des Regelungsvorgangs der dritten Ausführungsform, welcher durch eine Verzögerungsregelungseinheit 100 solange durchgeführt wird, bis etwas anderes angegeben wird.

In Schritt S1 werden solche Informationen, wie eine Fahrzeuggeschwindigkeit V, welche von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 44 erzielt wird, eine Gaspedalöffnung θ, welche von einem Gaspedalöffnungssensor 42 erzielt wird, und andere Fahrzeugzustandsdaten, welche den Lenkwinkel, die Giergeschwindigkeit und eine Querbeschleunigung beinhalten, eingelesen. In dem nächsten Schritt S2 werden Rechenoperationen der Grundverzögerungsdaten, d. h., eine Verzögerung EBA ori(t) durch eine Unterstützungsbremskraft durchgeführt. (EBA ist die Abkürzung für "Engine Brake Assist"). EBA ori(t) ist ein Wert, der durch Rechenoperationen in Schritt S2 erzielt wird und Fahrzeugverzögerungsdaten (einem Fahrzeugverzögerungswert) entspricht. Die Verzögerung EBA ori(t) wird auf der Grundlage der Fahrzeugzustandsdaten erzielt. In Schritt S3 werden ein Abstand L zu dem vorausfahrenden Fahrzeug, welcher von einem Sensor 50 für einen Abstand von Fahrzeug zu Fahrzeug erzielt wird, und eine Relativgeschwindigkeit Vr eingelesen.

In den anschließenden Schritten S4 bis S6 werden der eingelesene Abstand L von Fahrzeug zu Fahrzeug und die eingelesene Relativgeschwindigkeit Vr mit ihren entsprechenden Grenzwerten Lth bzw. Vrth verglichen, und gemäß der Ergebnisse dieser Vergleiche fährt der Programmablauf mit S7, S8 oder S9 fort, wie es gefordert ist.

Der Programmablauf fährt mit Schritt S7 fort, wenn der Abstand L von Fahrzeug zu Fahrzeug gleich oder größer als der Grenzwert Lth ist und die Relativgeschwindigkeit Vr den Grenzwert Vrth überschreitet. In Schritt S7 wird die Grund- EBA-Verzögerung EBA ori(t), welche in Schritt S2 erzielt wurde, mit einem Koeffizienten K1 multipliziert, der größer als 1 ist, um die Soll-EBA-Verzögerung EBA(t) zu bestimmen. In diesem Fall neigt das Fahrzeug dazu, sich dem vorausfahrenden Fahrzeug anzunähern, obwohl zu dem vorausfahrenden Fahrzeug noch ein großer Abstand vorhanden ist. Die zu erbringende Sollverzögerung wird daher hoch gemacht, damit die Relativgeschwindigkeit in Bezug auf das vorausfahrende Fahrzeug einen negativen Wert hat, wodurch zu dem vorausfahrenden Fahrzeug ein ausreichender Abstand gesichert wird.

Der Programmablauf fährt mit Schritt S8 fort, wenn die Relativgeschwindigkeit Vr gleich oder kleiner als der Grenzwert Vrth ist, ungeachtet des Abstands L von Fahrzeug zu Fahrzeug. In Schritt S8 wird die Grund-EBA-Verzögerung EBA ori(t), welche in Schritt S2 erzielt wurde, direkt als die Soll-EBA-Verzögerung EBA(t) eingesetzt. In diesem Fall bleibt der Abstand zu dem vorausfahrenden Fahrzeug entweder gering oder neigt dazu, groß zu werden, und daher ist es ausreichend, die Grund-EBA-Verzögerung als die zu bewirkende Verzögerung zu halten.

Der Programmablauf fährt mit Schritt S9 fort, wenn der Abstand L von Fahrzeug zu Fahrzeug kleiner als der Grenzwert Lth ist, während die Relativgeschwindigkeit Vr gleich oder kleiner als der Grenzwert Vrth ist. In Schritt S9 wird die Grund-EBA-Verzögerung EBA ori(t), welche in Schritt S2 erzielt wurde, mit einem Koeffizienten K2 multipliziert, dessen Wert größer ist als der von K1, um die Soll-EBA-Verzögerung EBA(t) zu bestimmen. In diesem Fall neigt das Fahrzeug dazu, sich sogar dann, wenn zu dem vorausfahrenden Fahrzeug nur ein geringer Abstand erhältlich ist, dem vorausfahrenden Fahrzeug weiter zu nähern. Die zu bewirkende Sollverzögerung wird daher noch größer gemacht als in Schritt S7, damit die Relativgeschwindigkeit in Bezug auf das vorausfahrende Fahrzeug einen negativen Wert hat, wodurch zu dem vorausfahrenden Fahrzeug ein ausreichender Abstand gesichert wird. In Schritt S10 wird ein Bremsbetätigungseinrichtung betätigt, um die EBA- Verzögerung EBA(t) zu erzielen, welche durch diese Vorgänge eingestellt wurde, wodurch das Fahrzeug verzögert wird.

Indem diese Vorgänge zum Schaffen einer Verzögerungsregelung durchgeführt werden, wird es leichter, den Abstand zu dem vorausfahrenden Fahrzeug einzustellen, indem einfach die Betätigung des Gaspedals eingestellt wird. Die Regelung beseitigt auch die Notwendigkeit, die Bremse häufig zu betätigen, wodurch die Fahrbarkeit verbessert wird. In dem obigen Beispiel waren K1 und K2 Konstanten, aber sie können trotzdem gemäß dem Abstand von Fahrzeug zu Fahrzeug und der Relativgeschwindigkeit geändert werden.

Diese Erklärungen basieren auf Ausführungsformen, in welchen direkt verzögert wird, indem das Bremssystem direkt gesteuert wird. Eine Änderung ist denkbar, bei welcher verzögert wird, indem auf ein Antriebssystem eingewirkt wird.

Gemäß der Erfindung, wie sie oben erklärt wurde, beseitigt das Einstellen der Unterstützungsverzögerung, welche gemäß Verkehrbedingungen bewirkt wird, häufige Bremsbetätigungen und verhindert eine unerwünschte Verzögerung, was zu einer verbesserten Fahrbarkeit führt.

Es ist eine Vorrichtung zum Regeln einer Fahrzeugverzögerung vorgesehen, welche die Verzögerung, die ein Fahrzeug erhält, gemäß einem Abstand von einem vorausfahrenden Fahrzeug regelt, welcher direkt gemessen oder auf der Grundlage eines Gaspedalbetätigungszustands abgeschätzt wird, so dass die Unterstützungsverzögerung um so größer ist, je geringer der Abstand zu dem vorausfahrenden Fahrzeug ist. Die Vorrichtung zum Regeln einer Fahrzeugverzögerung kann gemäß den Verkehrsbedingungen eine geeignete Verzögerung bewirken.

Claims

1. Vorrichtung zum Regeln einer Fahrzeugverzögerung, gekennzeichnet durch
eine Einrichtung (42, 44) zum Erfassen eines Gaspedalbetätigungszustands, um Zustände eines Gaspedals (10) zu erfassen, welches durch einen Fahrer betätigt wird;
eine Verzögerungseinrichtung (25, 26, 27, 28), um ein Fahrzeug zu verzögern; und
eine Regelungseinrichtung (100), um auf der Grundlage der Ergebnisse aus der Erfassung, die durch die Einrichtung (42, 44) zum Erfassen eines Gaspedalbetätigungszustands durchgeführt wurde, zu bestimmen, ob das Gaspedal zurückgenommen wird, und um dann, wenn das Gaspedal zurückgenommen wird und gleichzeitig ermittelt wird, dass ein Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug lang ist, die Verzögerung, welche bei dem Fahrzeug durch die Verzögerungseinrichtung (25-28) bewirkt wird, geringer zu machen als wenn der Abstand zu dem vorausfahrenden Fahrzeug gering ist.

2. Vorrichtung zum Regeln nach Anspruch 1, außerdem gekennzeichnet durch eine Einrichtung (50) zum Erfassen eines Abstands von Fahrzeug zu Fahrzeug, um einen Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug derart zu erfassen, dass die Regelungseinrichtung (100) eine Verzögerung auf der Grundlage der Ergebnisse aus der Erfassung einstellt, welche durch die Einrichtung (50) zum Erfassen eines Abstands von Fahrzeug zu Fahrzeug durchgeführt wurde.

3. Vorrichtung zum Regeln nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelungseinrichtung (100) die Verzögerung geringer macht, um so größer der Abstand ist, welcher durch die Einrichtung (50) zum Erfassen eines Abstands von Fahrzeug zu Fahrzeug erfasst wurde.

4. Vorrichtung zum Regeln nach Anspruch 2, außerdem gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Erfassen einer Relativgeschwindigkeit, um in Bezug auf ein vorausfahrendes Fahrzeug eine Relativgeschwindigkeit derart zu erfassen, dass die Regelungseinrichtung (100) ein Verzögerung auf der Grundlage des erfassen Abstands von Fahrzeug zu Fahrzeug und der erfassten Relativgeschwindigkeit einstellt.

5. Vorrichtung zum Regeln nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelungseinrichtung (100) ungeachtet der Relativgeschwindigkeit eine Grundverzögerung festlegt, wenn der Abstand von Fahrzeug zu Fahrzeug gleich oder geringer als ein vorbestimmter Wert ist, und
die Regelungseinrichtung (100) eine erste Verzögerung festlegt, die stärker ist als die Grundverzögerung, wenn der Abstand von Fahrzeug zu Fahrzeug gleich oder größer als der vorbestimmte Wert und die Relativgeschwindigkeit gleich oder kleiner als ein vorbestimmter Wert sind, und
die Regelungseinrichtung (100) eine zweite Verzögerung festlegt, welche stärker ist als die erste Verzögerung, wenn der Abstand von Fahrzeug zu Fahrzeug gleich oder geringer als der vorbestimmte Wert und die Relativgeschwindigkeit gleich oder geringer als der vorbestimmte Wert sind.

6. Vorrichtung zum Regeln nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelungseinrichtung (100) den Abstand von Fahrzeug zu Fahrzeug auf der Grundlage von zeitlichen Schwankungen eines Gaspedalbetätigungszustands entscheidet, welcher durch die Einrichtung (42, 44) zum Erfassen eines Gaspedalbetätigungszustands erfasst wird.

7. Vorrichtung zum Regeln nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelungseinrichtung (100) eine schnelle Fast-Fourier-Transformation des erfassten Gaspedalbetätigungszustands durchführt, und auf der Grundlage der Ergebnisse dieses Vorgangs die zeitlichen Schwankungen in dem Gaspedalöffnungszustand bestimmt.

8. Vorrichtung zum Regeln nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (42, 44) zum Erfassen eines Gaspedalbetätigungszustands eine Gaspedalbetätigungsposition als den Gaspedalbetätigungszustand erfasst, und dass die Regelungseinrichtung (100) die durch die Verzögerungseinrichtung (25-28) bewirkte Verzögerung gemäß der erfassten Gaspedalbetätigungsposition einstellt.

9. Vorrichtung zum Regeln nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzögerungseinrichtung (25-28) das Fahrzeug dadurch verzögert, dass eine auf das Fahrzeug aufgebrachte Bremskraft gesteuert wird.

10. Vorrichtung zum Regeln nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzögerungseinrichtung das Fahrzeug dadurch verzögert, dass eine Antriebskraft gesteuert wird, welche auf Räder übertragen wird.

11. Verfahren zum Regeln einer Fahrzeugverzögerung, gekennzeichnet durch
einen ersten Erfassungsschritt (S1, S2), um einen Zustand eines Gaspedals zu erfassen, welches durch einen Fahrer betätigt wird;
einen Bestimmungsschritt, um zu bestimmen, ob der erfasste Gaspedalbetätigungszustand ein Zustand ist, in welchem das Gaspedal zurückgenommen wird;
einen Einstellschritt (S4, S7) um eine Verzögerung, welche auf ein Fahrzeug aufgebracht wird, geringer einzustellen als wenn ein Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug gering ist, wenn bestimmt wird, dass der Gaspedalbetätigungszustand ein Zustand ist, in welchem das Gaspedal zurückgenommen wird, und wenn bestimmt wird, dass der Abstand zu dem vorausfahrenden Fahrzeug groß ist; und
einen Bewirkungsschritt (S10), um die eingestellte Verzögerung bei dem Fahrzeug zu bewirken.

12. Verfahren zum Regeln nach Anspruch 11, außerdem gekennzeichnet durch einen zweiten Erfassungsschritt (S3), bei dem der Abstand zu dem vorausfahrenden Fahrzeug derart erfasst wird, dass die Verzögerung auf der Grundlage des erfassten Abstands zu dem vorausfahrenden Fahrzeug eingestellt wird.

13. Verfahren zum Regeln nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzögerung um so geringer eingestellt wird, je größer der erfasste Abstand zu dem vorausfahrenden Fahrzeug ist.

14. Verfahren zum Regeln nach Anspruch 12, außerdem gekennzeichnet durch einen dritten Erfassungsschritt (S3), um in Bezug auf das vorausfahrende Fahrzeug eine Relativgeschwindigkeit derart zu erfassen, dass die Verzögerung auf der Grundlage des erfassten Abstands zu dem vorausfahrenden Fahrzeug und der erfassten Relativgeschwindigkeit eingestellt wird.

15. Verfahren zum Regeln nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass ungeachtet der Relativgeschwindigkeit eine Grundverzögerung festgelegt wird, wenn der Abstand zu dem vorausfahrenden Fahrzeug gleich oder geringer als ein vorbestimmter Wert ist,
eine erste Verzögerung, die größer ist als die Grundverzögerung, eingestellt wird, wenn der Abstand zu dem vorausfahrenden Fahrzeug gleich oder größer als der vorbestimmte Wert und die Relativgeschwindigkeit gleich oder geringer als ein vorbestimmter Wert sind, und
eine zweite Verzögerung, die größer ist als die erste Verzögerung, eingestellt wird, wenn der Abstand zu dem vorausfahrenden Fahrzeug gleich oder geringer als der vorbestimmte Wert und die Relativgeschwindigkeit gleich oder geringer als der vorbestimmte Wert sind.

16. Verfahren zum Regeln nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zu dem vorausfahrenden Fahrzeug auf der Grundlage von zeitlichen Schwankungen in dem erfassten Gaspedalbetätigungszustand bestimmt wird.

17. Verfahren zum Regeln nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der erfasste Gaspedalbetätigungszustand einer schnellen Fast-Fourier-Transformation unterzogen wird, und auf der Grundlage der Ergebnisse dieses Vorgangs zeitliche Schwankungen in dem Gaspedalbetätigungszustand bestimmt werden.

18. Verfahren zum Regeln nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzögerung, die bei einem Fahrzeug bewirkt wird, gemäß einer Gaspedalbetätigungsposition eingestellt wird.

19. Verfahren zum Regeln nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzögerung bei einem Fahrzeug dadurch bewirkt wird, dass eine Bremskraft an dem Fahrzeug gesteuert wird.

20. Verfahren zum Regeln nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzögerung bei einem Fahrzeug dadurch bewirkt wird, dass eine Antriebskraft gesteuert wird, welche zu dem Fahrzeug übertragen wird.