DE10040576A1

DE10040576A1 - Verfahren zum Abbremsen eines Kraftfahrzeugzuges

Info

Publication number: DE10040576A1
Application number: DE2000140576
Authority: DE
Inventors: Rainer Autenrieth
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-08-18
Filing date: 2000-08-18
Publication date: 2001-03-15

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abbremsen eines Kraftfahrzeugzuges insbesondere bei starken Abbremsvorgängen. Erfindungsgemäß wird während des Abbremsvorgangs die Bremskraft des gezogenen Zugteiles vor dem Erreichen der maximalen Bremskraft des Zugfahrzeuges auf den maximalen Wert gebracht. Die Verstärkung der Bremsleistung des gezogenen Fahrzeuges kann abhängig von der Stellung des Bremspedals als auch zeitlich kontinuierlich gesteigert werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abbremsen eines Kraftfahrzeugzuges.

Unter einem Kraftfahrzeugzug wird üblicherweise die Kombination aus einem ziehenden Kraftfahrzeug und einem mit diesen über eine Anhängevorrichtung verbundenen Anhänger oder Auflieger verstanden. Verfahren zum Abbremsen von Kraftfahrzeugen finden vor allem Anwendung im Straßenverkehr.

Die Unterstützung des Abbremsvorgangs von Kraftfahrzeugen mit Hilfe einer elektronischen Bremsbeeinflussung nach charakteristischen Regelmechanismen findet ein großes Anwendungsfeld im PKW als auch im LKW Bereich. Die hier bekannten Verfahren sind weitläufig unter dem Namen ABS, ESP und Elektronischer Bremsassistent bekannt.

Beim ABS handelt es sich um ein Regelverfahren bei dem während des Abbremsvorgangs, die Drehbewegung der Räder überwacht wird und in dem Fall, daß ein Rad während des Abbremsvorgangs blockiert, der entsprechend Bremsdruck für das blockierende Rad so weit reduziert wird, bis dieses nicht mehr blockiert.

Beim ESP handelt es sich um ein Regelverfahren, daß die Bewegungsrichtung des Fahrzeuges überwacht und bei entsprechenden Schlinger- oder Schleuderbewegungen die Bremsleistung an den einzelnen Rädern regelt.

Bei Elektronischen Bremsassistent handelt es sich um ein Verfahren, bei dem bei starken Bremsvorgängen ab einem gewissen Schwellenwert die Bremskraft auf alle Räder bis an die maximal mögliche Bremsleistung erhöht. Das ABS Verfahren findet sowohl bei Einzelkraftfahrzeugen als auch in Kraftfahrzeugzügen Anwendung. ESP als auch der Elektronische Bremsassistent lösen bei Einzelkraftwagen das Problem des kontrollierten Abbremsen bereits in zufriedenstellender Weise.

Bei Kraftfahrzeugen die einen nicht starr mit dem Zugfahrzeug verbunden Anhänger oder Auflieger mit sich führen ist die Bremsunterstützung durch die beschriebenen Verfahren jedoch nicht ausreichend. Bei sehr starken Bremsvorgängen kommt es zu einer Kräfteverteilung innerhalb des Kraftfahrzeugzuges die im ungünstigen Fall zu einer Destabilisierung des Kraftfahrzeugzuges führt und nicht durch die bekannten Verfahren ausgeglichen werden kann. In Abb. 1 dargestellt ist die Kräfteverteilung innerhalb eines Kraftfahrzeugzuges beim Abbremsen. Mit F1 bezeichnet ist die Trägheitskraft die auf den Anhänger oder Auflieger des Kraftfahrzeugzuges wirkt. Mit F2 bezeichnet ist die Trägheitskraft die auf das ziehende Kraftfahrzeug wirkt. Mit F3 bezeichnet ist die Bremskraft die der Anhänger oder Auflieger aufbringt. Mit F4 bezeichnet ist die Bremskraft die das Zugfahrzeug aufbringt. Mit F5 bezeichnet ist die Kraft die über die Anhängevorrichtung auf den Anhänger oder Auflieger wirkt. Mit F6 bezeichnet ist die Kraft die über die Anhängevorrichtung auf das Zugfahrzeug wirkt. Entsprechend dem Kräftegleichgewicht ergibt sich, daß sich die Kräfte F4, F2 und F6 sowie die Kräfte F1, F2 und F5 kompensieren. Des weiteren ergibt sich, daß F5 und F6 vom Betrag gleich jedoch von der Richtung entgegengesetzt sind. Die in Abb. 1 dargestellten Kraftrichtungen ergeben ein stabiles Bremsverhalten des Kraftfahrzeugzuges. In Abb. 2 dargestellt ist eine Kraftverteilung die zu einem instabilen Bremsverhalten des Kraftfahrzeugzuges führen. In diesem dargestellten Fall wirkt über die Anhängevorrichtung eine in Fahrtrichtung schiebende Kraft auf das ziehende Kraftfahrzeug während auf den gezogenen Zugteil eine in Gegenfahrtrichtung drückende Kraft wirkt. In Abb. 3 ist diese Problematik der Kräfteverteilung in der Draufsicht auf den Kraftfahrzeugzug dargestellt. Durch eine geringe Störung des Systems Anhänger Zugfahrzeug etwa durch eine Kurve oder ein Ausweichmanöver verschieben sich die Kraftrichtungen von F5 und F6 parallel zueinander es kommt zu einem daraus resultierenden Moment, daß bei der dargestellten Kraftwirkung zu einer weiteren Drehbewegung des Anhängers zum Zugfahrzeug führt. Der Kraftfahrzeugzug kommt ins Schleudern und ist somit nicht mehr kontrolliert abbremsbar.

Anhand von Abb. 3 ist dem Fachmann erkennbar, daß diese destabile Fahrsituation nicht durch die bekannten Verfahren in befriedigender Weise vermieden werden kann. Speziell das Verfahren des elektronische Bremsassistent, der ab einer charakteristischen Bremspedalstellung die Bremskraft auf alle Räder des Kraftfahrzeugzuges auf die maximal mögliche Bremskraft erhöht, würde in diesem Beispiel zu einer weiteren Destabiliesierung des Kraftfahrzeugzuges führen.

Die Erfindung löst dieses Problem dahin, daß die in Abb. 3 beschriebene Kräfteverteilung während eines Großteil des Bremsvorganges vermieden wird und somit eine stabile Fahrlage entsprechend der Abb. 4 erreicht wird. Dies wird dadurch wie in Anspruch 1 beschrieben erreicht, daß bei einem starken Abbremsen des Kraftfahrzeugzuges die Bremskraft des gezogenen Zugteiles (Anhänger) vor Erreichen der maximalen Bremskraft des Zugfahrzeuges auf den maximalen Wert gebracht wird. Ein entsprechende Kräftediagramm ist in Abb. 5 dargestellt. Mit F(A) bezeichnet ist die Bremskraft des Anhängers mit F(Z) bezeichnet ist die Bremskraft des Zugfahrzeuges. Die Kräfte F5 und F6 ergeben sich aus der Differenz der beiden Kräfte. Wobei bei einem stabilen Bremszustand F(A) größer als F(Z) ist. Im Diagram ist die erfindungsgemäße Ausführung gemäß Anspruch 1 dargestellt. Ab einer charakteristischen Stellung des Bremspedals wird die Bremskraft des Anhängers F(A) stärker als die Bremskraft des Zugfahrzeuges erhöht. Diese charakteristische Stellung des Bremspedals liegt hierbei typischerweise bei 0-80% idealerweise bei 20-50% der maximalen Bremskraft. Entsprechend einer Ausführungsform nach Anspruch 2 geschieht die zusätzliche Bremsung des gezogenen Zugteiles nicht ruckartig sondern zeitlich steigernd wobei diese Anhebung der Bremskraft typischerweise in weniger als 2 Sekunden geschieht. Vorteilhaft in dieser Ausführung ist, daß es innerhalb des Kraftfahrzeugzuges nicht zu einem Ruck kommt, der möglicherweise zu einem Losreißen der Ladung führt.

Abb. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform gemäß Anspruch 3, wobei ab einer charakteristischen Bremspedalstellung die Anhebung der Bremskraft des Anhängers mit Stellung des Bremspedals steigernd geschieht.

Die in Anspruch 4 beschriebene Ausführungsform zeichnet sich vorteilhaft durch einen geringen Verschleiß aus. Die in Anspruch 5 bis 6 beschriebenen Ausführungsformen zeigen vorteilhafte Kombinationen mit den bereits bekannten Techniken und Verfahren zum Abbremsen von Kraftfahrzeugen auf. Durch die Ausführung beispielsweise nach Anspruch 6 wird gewährleistet, daß neben der Fahrstabilität eine maximale Ausnützung der Bodenhaftung und somit eine maximale Verzögerung gewährleistet wird. Wobei sich die Kontrollierbarkeit des Abbremsvorgangs noch weiter steigern läßt.

Das beschriebene Verfahren zum Abbremsen eines Kraftfahrzeugzuges zeigt in der Anwendung im Straßenverkehr vorallem bei starken Bremsvorgängen seine vorteilhafte Wirkung. Im Straßenverkehr kommt es sehr oft vor, daß der Kraftfahrzeugzugführer nicht plötzlich eine Vollbremsung durchführen muß, sondern beim Anfahren auf ein Hindernis die Möglichkeit hat, kontinuierlich die Bremskraft zu erhöhen, um abzuschätzen, ob die Bremsstrecke noch ausreicht. Gerade in solch einem Fall tritt das Problem auf, daß sich das Fahrverhalten des Kraftfahrzeugzuges destabiliesiert. Durch die beschriebene Erfindung ist es nun möglich bis zum Erreichen der maximalen Bremswirkung den Kraftfahrzeugzug in einer stabilen Fahrlage zu halten, was die Kontrolle des Bremsvorgangs und ein etwaiges Ausweichmanöver des Kraftfahrzeugzuges erleichtert.

Claims

1. Verfahren zum Abbremsen eines Kraftfahrzeugzuges dadurch gekennzeichnet, daß bei starken Abbremsvorgängen die Bremskraft des gezogenen Zugteiles vor Erreichen der maximalen Bremskraft des Zugfahrzeuges auf den maximalen Wert gebracht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß diese Anhebung der Bremskraft des Anhängers nicht schlagartig sondern sich zeitlich steigernd geschieht.

3. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß diese Anhebung der Bremskraft des Anhängers nicht schlagartig, sondern mit Stellung des Bremspedals steigernd, geschieht.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß dieses sanfte Anbremsen des Anhängers durch eine verschleißfreie Bremse (Retarder) geschieht.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, daß das beschriebene Verfahren mit dem bekannten Verfahren des Bremsassistenten des Zugfahrzeuges kombiniert wird und daß bei einer Kombination mit dem Bremsassistenten des Zugfahrzeuges, die Bremskraftverstärkung des Anhängers früher einsetzt.

6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, daß das beschriebenen Verfahren in Kombination mit einem ABS oder ESP System eingesetzt werden.