DE10131323A1

DE10131323A1 - Verfahren zur Kompensation oder Vermeidung des Rucks beim Abbremsen eines Fahrzeugs bis zum Stillstand

Info

Publication number: DE10131323A1
Application number: DE10131323A
Authority: DE
Inventors: Alfred Eckert
Original assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 2000-07-26
Filing date: 2001-06-28
Publication date: 2002-05-02

Abstract

Zur Verbesserung des Regelverhaltens einer Bremsanlage, nämlich zur Kompensation oder Vermeidung eines Anhalteruckes beim Abbremsen eines Fahrzeugs bis zum Stillstand, wird beim Erreichen oder Unterschreiten eines Grenzwertes der Fahrzeug-Geschwindigkeit eine Sonderregelung in Funktion gesetzt, die den Bremsdruck- oder Bremskraftverlauf bis zum Anhalten des Fahrzeugs beeinflusst und zum Verhindern des Anhalterucks dient. Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass beim Unterschreiten des Geschwindigkeits-Grenzwertes die Bremskraftverteilung auf die Vorderachse und Hinterachse in bestimmter Weise verändert wird. Sobald das Fahrzeug zum Stillstand gekommen ist, wird die Änderung der Bremskraftverteilung wieder aufgehoben.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Verbesse rung des Regelverhaltens einer Bremsanlage durch Kompensati on oder Vermeidung eines Anhalteruck beim Abbremsen eines Fahrzeugs bis zum Stillstand.

Beim Abbremsen eines Fahrzeugs bis zum Stillstand mit Hilfe der Betriebsbremse tritt häufig ein Anhalteruck auf, der in vielen Situationen, z. B. beim Anhalten an Ampeln, beim Stop- And-Go-Betrieb in einem Stau oder stockendem Verkehr als störend empfunden wird. Die Ursachen dieser bekannten Er scheinung sind verschiedenartig und oft nicht eindeutig zu erklären. Vermutlich wird der Anhalteruck durch eine starke Erhöhung des Kraftschlusses zwischen dem Reifen und der Fahrbahn und/oder zwischen dem Bremsbelag und der Brems scheibe, also zwischen den Reibbelägen der Bremse, bei klei nen Differenzgeschwindigkeiten oder kleiner Fahrzeugge schwindigkeit hervorgerufen. Diese Ursachen führen zu einem plötzlichen Kraftanstieg an den Rädern, zu erhöhter Verzöge rung und zu einem stärkeren Einfedern oder Nicken des Fahr zeugs.

Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, das Verhalten oder Regelverhalten einer Bremsanlage beim Ab bremsen des Fahrzeugs bis zum Stillstand zu verbessern, mit dem Ziel, den Anhalteruck zu kompensieren oder das Entstehen eines Anhalterucks zu verhindern.

Es hat sich herausgestellt, dass diese Aufgabe durch das im beigefügten Anspruch 1 beschriebene Verfahren gelöst werden kann, dessen Besonderheit darin besteht, dass während des Abbremsvorganges beim Erreichen oder Unterschreiten eines Grenzwertes der Fahrzeuggeschwindigkeit oder der Fahrzeug- Referenzgeschwindigkeit eine Sonderregelung in Funktion ge setzt wird, die den Bremsdruckverlauf oder Bremskraftverlauf bis zum Anhalten des Fahrzeugs beeinflusst und zum Verhin dern des Anhalteruckes dient.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass beim Unter schreiten einer bestimmten, niedrigen Fahrzeug- Grenzgeschwindigkeit von z. B. 5 km/h eine Sonderregelung des Bremsdruckes oder der Bremskraft an den einzelnen Rädern er forderlich ist, um den Anhalteruck zu kompensieren oder zu vermeiden.

Nach einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel des erfindungs gemäßen Verfahrens wird die durch Sonderregelung ein Ein griff in die vorgegebene Verteilung der Bremskraft auf die Vorderachse und Hinterachse des Fahrzeugs herbeigeführt, derart, dass bei Beibehaltung der vorgegebenen Fahrzeugver zögerung der Anteil der Hinterachse (d. h. der Hinterräder) am Abbremsvorgang erhöht und der Anteil der Vorderachse (d. h. der Vorderräder) am Abbremsvorgang verringert wird; bei annäherndem oder völligem Stillstand des Fahrzeugs wird dann die Änderung der Bremskraftverteilung bzw. die Abwei chung von der vorgegebenen Bremskraftverteilung wieder auf gehoben.

Nach einen anderen Ausführungsbeispiel werden durch die Son derregelung unter Beibehaltung der vorgegebenen Bremskraft verteilung der Bremsdruck oder die Bremskraft an der Vorder achse und/oder der Bremsdruck oder die Bremskraft an der Hinterachse kurzzeitig, d. h. für eine zur Kompensation des Anhalterucks ausreichende Zeitspanne, verringert.

Nach einer weiteren Ausführungsart der Erfindung ist es vor gesehen, durch die Sonderregelung einen Eingriff in die vor gegebene Bremskraftverteilung vorzunehmen, derart, dass der Bremsdruck oder die Bremskraft an der Vorderachse kurzzeitig reduziert und der Bremsdruck oder die Bremskraft an der Hin terachse oder der Anteil der Hinterachse bei der Aufteilung der Bremskraft beibehalten wird; bei annäherndem oder völli gem Stillstand des Fahrzeugs wird dann die Änderung der Bremskraftverteilung wieder aufgehoben.

Einige weitere vorteilhafte Ausführungsarten des erfindungs gemäßen Verfahrens sind in weiteren Unteransprüchen be schrieben.

Da Bremsanlagen heutiger und künftiger Bauart ohnehin in steigendem Maße mit Regelungselementen zur Bremsdruck- oder Bremskraftregelung ausgerüstet werden und da die Regelungs möglichkeiten bei modernen Systemen oder künftigen Systemen noch erweitert und verbessert werden, dürfte es möglich sein, den Anhalteruck mit Hilfe des erfindungsgemäßen Ver fahrens ohne nennenswerten Mehraufwand und ohne Inkaufnahme von Nachteilen anderer Art zu verwirklichen.

Weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der beigefüg ten Abbildungen hervor.

Es zeigen:

Fig. 1 im Diagramm den Verlauf der Bremskraftverteilung auf Vorder- und Hinterachse in Abhängigkeit von der Abbremsung des Fahrzeugs im Standardfall und als Folge einer Ausführungsart der Sonderregelung nach der Erfindung,

Fig. 2 ein gleiches Diagramm und in gleicher Darstel lungsweise wie in Fig. 1 eine Standardbremskraft verteilung sowie die Auswirkung der Sonderregelung nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfin dung,

Fig. 3 ein gleiches Diagramm und in gleicher Darstel lungsweise wie in Fig. 1 und 2 den Kurvenverlauf bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfin dung,

Fig. 4 in gleicher Darstellungsweise eine weitere Varian te und

Fig. 5 als Prinzipdarstellung und in Form von Diagramm symbolen ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Die beigefügten Abbildungen dienen zur Veranschaulichung der Wirkungsweise mehrerer Varianten des erfindungsgemäßen Ver fahrens. In allen Fällen ist die Auswirkung der Sonderrege lung nach dem Unterschreiten eines Geschwindigkeits- Grenzwertes in der Größenordnung von z. B. 5 km/h wiedergege ben. Bis zum Anhalten des Fahrzeugs bestimmt die Sonderrege lung den Bremsdruck- oder Bremskraftverlauf und/oder die Bremskraftverteilung auf die Vorder- und Hinterachse, d. h. auf die Vorderräder und auf die Hinterräder.

Im Ausführungsbeispiel der Erfindung nach Fig. 1 wird zur Kompensation oder Vermeidung des Anhalterucks beim Unter- schreiten eines vorgegebenen Geschwindigkeits-Grenzwertes die vorgegebene, "normale" Bremskraftverteilung (Kurve 1) durch die als gestrichelte Kurve 2 dargestellte Bremskraft verteilungskennlinie ersetzt. Bei einem Bremsvorgang mit dem Arbeitspunkt A ändert sich durch die Sonderregelung die Bremskraftverteilung in Richtung zu einem Arbeitspunkt B. Die Verzögerung z des Fahrzeugs, die durch die Bremspedalbe tätigung bzw. durch den Fahrerbremswunsch vorgegeben ist (die Kennlinien z₁, z₂, z₃ geben Ebenen gleicher Verzögerung wieder), bleibt in diesem Ausführungsbeispiel konstant. Der Beitrag der Hinterachse (P_HA) bzw. der Hinterräder, in deren Radbremsen der Bremsdruck P_B eingesteuert wird, zur Abbrem sung wird erhöht, der Beitrag der Vorderachse (P_VA) oder Vor derräder wird dagegen verringert.

Sobald das Fahrzeug zum Stillstand gelangt ist, wird die Sonderregelung wieder beendet, so dass wiederum die normale Bremskraftverteilung entsprechend der Kurve 1 gilt.

Fig. 2 zeigt die gleichen Kurven wie Fig. 1. In dem Ausfüh rungsbeispiel nach Fig. 2 wird jedoch infolge der Sonderre gelung der Arbeitspunkt A auf der Kennlinie 1 zum Ar beitspunkt B verschoben. In diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird somit der Bremsdruck in den Vorderrädern und in den Hinterrädern von ursprünglich P_A zu P_B verringert, die ursprüngliche, d. h. vorgegebene, "normale" Bremskraftvertei lung (Kurve 1) wird beibehalten und somit die Verzögerung des Fahrzeugs oder die Abbremsung zugunsten der Kompensation oder Vermeidung des Anhalterucks geringfügig verringert.

Im Ausführungsbeispiel der Erfindung nach Fig. 3 führt wie derum das Einsetzen der Sonderregelung zu einer Änderung der Bremskraftverteilung. Im Unterschied zum Beispiel nach Fig. 1 wird hier jedoch der Bremsdruck in den Hinterrädern auf dem Wert P_A gehalten, dagegen der Bremsdruck in den Vorderrä dern auf P_B gesenkt. Auch auf diese Weise lässt sich der An halteruck kompensieren.

Schließlich wird durch Fig. 4 noch ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens veranschaulicht, bei dem als Folge der einsetzenden Sonderregelung sowohl die Brems kraftverteilung geändert als auch die Verzögerung des Fahr zeugs reduziert werden. Die durch den Pfeil symbolisierte Verschiebung des Arbeitspunktes von A auf der Kennlinie 1 nach B auf der Kennlinie 2 zeigt diesen Eingriff ins Brems geschehen.

Das Grundprinzip der Erfindung ist auch der symbolischen Darstellung der Regelstrecke und der Auswirkungen der Son derregelung auf den Bremsdruckverlauf nach Fig. 5 zu entneh men.

Wie die Regelstrecke in Fig. 5 veranschaulicht, ist Ein gangsgröße der Regelstrecke ein von dem Fahrerwunsch abge leiteter, von der vorgegebenen Bremskraftverteilung BKV ab hängiger Solldruck P_Soll,Fahrer, aus dem in einer Stufe 3 eine bestimmte Radverzögerung _soll errechnet wird. Dieser Sollwert der Radverzögerung _soll sowie die tatsächliche, gemessene Radgeschwindigkeit _mess oder Radverzögerung _mess werden in einem Regler 4 zur Einsteuerung eines bestimmten Bremsdruc kes P_Rad ausgewertet.

Ein symbolisches Diagramm 5 in Fig. 5 bringt zum Ausdruck, dass erfindungsgemäß die Sollrad-Radverzögerung _soll bis zum Stillstand des Fahrzeugs konstant gehalten wird. Die durch Messung gewonnene Radverzögerung _mess, die als Folge der den Anhalteruck auslösenden Abläufe während des hier betrachte ten Abbremsvorgangs ansteigt, ist symbolisch in einem Dia gramm 6 wiedergegeben. Durch entsprechende Modulation des Bremsdruckes P_rad, der in Fig. 5 durch ein Symbol 7 angedeu tet ist, und/oder der Bremskraftverteilung wird der ge wünschte Verzögerungsverlauf _soll (Symbol 5) erreicht und da mit die Entstehung eines Anhalterucks verhindert.

Grundsätzlich kann zur Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens die Radverzögerung oder eine von den am Rad an greifenden Kräften abhängige Größe ausgewertet werden. Die Radverzögerung lässt sich relativ einfach durch bekannte Raddrehzahlsensoren ermitteln. Sensoren zur Messung der am Rad oder am Reifen auftretenden Kräfte und Verformungskräfte sind z. B. unter der Bezeichnung "SWT"-Sensoren (Side-Wall- Torsion) bekannt oder in der Entwicklung.

Claims

1. Verfahren zur Kompensation oder Vermeidung des Rucks beim Abbremsen eines Kraftfahrzeugs bis zum Stillstand, da durch gekennzeichnet, dass während des Abbremsvorganges beim Erreichen oder Unterschreiten eines Grenzwertes der Fahrzeuggeschwindigkeit oder der Fahrzeug- Referenzgeschwindigkeit eine Sonderregelung in Funktion gesetzt wird, die den Bremsdruckverlauf oder Bremskraft verlauf bis zum Anhalten des Fahrzeugs beeinflusst und zum Verhindern des Anhalteruckes dient.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Grenzwert der Fahrzeuggeschwindigkeit, bei dessen Un terschreiten die Sonderregelung einsetzt, in einem Be reich zwischen etwa 7-3 km/h, vorzugsweise bei etwa 5 km/h liegt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sonderregelung einen Eingriff in die vorgegebene Verteilung der Bremskraft auf die Vorderachse und Hinter achse des Fahrzeugs herbeiführt, derart, dass bei Beibe haltung der vorgegebenen Fahrzeugverzögerung (z) der An teil der Hinterachse (d. h. der Hinterräder) am Abbrems vorgang erhöht und der Anteil der Vorderachse (d. h. der Vorderräder) am Abbremsvorgang verringert wird, und dass bei annäherndem oder völligem Stillstand des Fahrzeugs die Änderung der Bremskraftverteilung bzw. die Abweichung von der vorgegebenen Bremskraftverteilung wieder aufgeho ben wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Sonderregelung unter Beibehaltung der vor gegebenen Bremskraftverteilung (z) der Bremsdruck oder die Bremskraft an der Vorderachse und/oder der Bremsdruck oder die Bremskraft an der Hinterachse kurzzeitig, d. h. für eine zur Kompensation des Anhalterucks ausreichende Zeitspanne, verringert werden.

5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Sonderregelung ein Eingriff in die vorge gebene Bremskraftverteilung erfolgt, derart, dass der Bremsdruck oder die Bremskraft an der Vorderachse kurz zeitig reduziert und der Bremsdruck oder die Bremskraft an der Hinterachse oder der Anteil der Hinterachse bei der Aufteilung der Bremskraft beibehalten wird und dass bei annäherndem oder völligem Stillstand des Fahrzeugs die Änderung der Bremskraftverteilung wieder aufgehoben wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Sonderregelung der Bremsdruck oder die Bremskraft an der Vorderachse und an der Hinterachse kurzzeitig, d. h. für eine zur Vermeidung des Anhalterucks ausreichende Zeitspanne, reduziert wird.

7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Sonderregelung durch Be einflussen oder Regeln des Bremsdruckes oder der Brems kraft eine Konstanthaltung der Radverzögerung bis zum völligen Stillstand oder annähernden Stillstand des Rades hervorruft.