DE10155536A1 - Verfahren zur Verbesserung des Regelverhaltens einer blockiergeschützten Bremsanlage - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbesserung des Regelverhaltens einer blockiergeschützten Bremsanlage mit individueller Regelung des Bremsdrucks in Hinterradbremsen und mit einer Giermomentenbeeinflussung (GMB) an einer Vorderradbremse. DOLLAR A Zur Bremswegreduktion bei gesicherter Fahrzeugstabilität - auch auf mu-Split-Untergründen - wird vorgeschlagen, dass die aktuell wirksame Regelstrategie verworfen wird, und eine Sonderregelung an wenigstens einer Hinterradbremse durchgeführt wird, wenn erkannt wurde, dass das den Bremsdruck führende Hinterrad dem Vorderrad, an dem eine Giermomentenbeeinflussung aktiv ist, diagonal gegenüberliegt.

Description

Vorderradbremsen von Kraftfahrzeugen werden individuell gere­ gelt. Die Regelung des Bremsdrucks in Hinterradbremsen erfolgt individuell oder nach dem sogenannten Select-Low-Prinzip. Das Select-Low-Prinzip ist dadurch charakterisiert, daß der Bremsdruck an beiden Hinterrädern durch das Hinterrad bestimmt ist, das die größere Neigung zur Instabilität zeigt, und des­ halb "den Bremsdruck (für beide Räder) führt". Eine Bremsung im Antiblockier-Modus erfolgt üblicherweise nach dem Select-Low- Prinzip. Select-Low ermöglicht eine hohe Fahrstabilität, weil zumindest ein Hinterrad tendenziell unterbremst wird.

Bei geringen Hinterradaufstandskräften in Verbindung mit µ- Split-Bedingungen sind Fahrsituationen möglich, bei denen das Select-Low-Prinzip zur Stabilisierung des Fahrzeugs nicht aus­ reicht. Für diese Fälle eignet sich eine sogenannte Giermomen­ tenbeeinflussung (GMB). Eine GMB beruht darauf, den Bremsdruck­ aufbau bei Regelbeginn an einem Hochreibwert-Vorderrad verzö­ gert, gepulst oder zeitweise konstant haltend vorzunehmen, so daß ein, einer Giertendenz entgegengerichtetes (Brems-)Moment um die Fahrzeughochachse entsteht. Ein Lenkeingriff (Gegenlenken) des Fahrzeugführers bei ausbrechendem Fahrzeug wird dadurch obsolet oder zumindest verzögert beziehungsweise gehemmt.

Das Select-Low-Prinzip und die Giermomentenbeeinflussung ergän­ zen einander im Sinne einer verbesserten Fahrzeugstabilisie­ rung, aber sie bewirken auch eine Reduktion der Bremsleistung wegen teilweiser Unterbremsung an einem Hinterrad und teilweise verzögertem Druckaufbau an einem Vorderrad.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Maßnahmen anzu­ geben, welche eine Verbesserung der Bremsleistung bei gleich­ zeitig geringer Giertendenz bei µ-Split-Situationen ermöglicht.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruch 1 gelöst. Ein­ zelheiten der Erfindung gehen aus Unteransprüchen sowie der Be­ schreibung anhand der Zeichnung hervor. Die einzige Zeichnung zeigt schematisch Bremsdruck- sowie Radgeschwindigkeitsverläufe (p_LM, p_HM, v_LM, v_HM) von Hinterrädern bei µ-Split-Bedingungen in Ab­ hängigkeit von der Zeit t.

Eine radindividuelle Sonderregelung an den Hinterradbremsen wird durchgeführt, wenn das den Bremsdruck führende Hinterrad dem Vorderrad, an dem eine GMB aktiv ist, diagonal gegenüber liegt. Es wird folglich in Abhängigkeit von den herrschenden Bedingungen eine radindividuelle Sonderregelung in einem Be­ triebsbereich vorgenommen, welcher aufgrund bisheriger Ein­ griffskriterien dem Select-Low-Modus vorbehalten ist. Überra­ schend hat sich erwiesen, daß diese Vorgehensweise auf µ-Split- Untergrund eine verbesserte Bremsleistung bei verbessertem Sta­ bilitätsverhalten ermöglicht. Generell muß an einem Hochreib­ wert-Rad der Vorderachse eine Giermomentenbeeinflussung aktiv sein. Anderenfalls kann die Sonderregelung an der Hinterachse nicht durchgeführt werden.

Die Sonderregelung wird auf Basis von Sonderregelzyklen primär an dem Hochreibwert-Rad der Hinterachse durchgeführt. Dieses Rad befindet sich bei µ-Split-Untergrund gegenüber dem "führenden Niedrigreibwert-Hinterrad" auf einer Seite des Fahr­ zeugs auf der auch die Giermomentenbeeinflussung eines Vorder­ rades aktiv ist.

An dem Hochreibwert-Rad der Hinterachse wird in der Sonderrege­ lung eine spezielle Druckmodulation vorgenommen. Auslöser für einen Regelungsbeginn mit Druckmodulation ist das Drehverhalten des Hinterrades mit größerer Instabilitätstendenz - in der Re­ gel das Niedrigreibwert-Hinterrad. Der Druckabbau und der an­ schließende Druckaufbau an dem Hochreibwert-Rad erfolgt im er­ sten Regelzyklus anders als in gegebenenfalls nachfolgenden Re­ gelzyklen. Der erste Regelzyklus beginnt bei t₁ - für das Nied­ rigreibwert-Hinterrad und das Hochreibwert-Hinterrad einheit­ lich - mit einer schlupfbedingten Druckabbauphase und endet nach einer Druckaufbauphase am Übergang zu einer nachfolgenden Druckabbauphase des nächsten Regelzyklus. In dem ersten Re­ gelzyklus wird der Druckabbau des Hinterrads, das sich auf Niedrigreibwert befindet, erfasst, um einen vorgegebenen vor­ zugsweise prozentual bemessenen Anteil verringert, und der ent­ sprechend verringerte Druckabbau an dem Hochreibwert-Hinterrad vorgenommen. Die Höhe der prozentualen Reduktion ist zum Zweck von Fahrzeugabstimmungen grundsätzlich variierbar. Höhere Bremsdruckreduktionen am Hochreibwert-Hinterrad bewirken größe­ re Stabilität bei geringerer Verzögerungsleistung und umge­ kehrt. Es versteht sich, daß die Abstimmung weiterhin die vor­ gegebenen Geometriegrößen wie insbesondere Achsabstand berück­ sichtigt. Die Bemessung der gekoppelten Bremsdruckreduktion er­ folgt auch in Abhängigkeit davon, ob und welche Gegenlenkmaß­ nahmen einem bestimmten Kundenkreis zugemutet werden können. Die Höhe der Reduktion beeinflußt folglich die Fahrzeugabstim­ mung und die Bremswegreduktion.

Eine verstärkte Bremsdruckreduktion am Hochreibwert-Hinterrad fängt das sich aufbauende Giermoment beim Anbremsen auf µ- Split-Untergrund ab. Andererseits herrscht zwischen den betei­ ligten Radbremsen - im Unterschied zu einer Select-Low-Regelung - eine Druckdifferenz, wobei verstärkt Bremsdruck in der Radbremse des Hochreibwert-Hinterrades verbleibt. Im Anschluß an die bei t₂ beendete Druckabbauphase erfolgt an beiden Rädern eine Druckaufbauphase, bis das Niedrigreibwert-Hinterrad zum Zeitpunkt t₃ wieder zur Instabilität tendiert. Dies erfordert einen Druckabbau.

Der nachfolgende (zweite) Regelzyklus beginnt bei t₃ mit einer Druckabbauphase an beiden Rädern. Der Druckabbau an dem Hoch­ reibwert-Hinterrad ist fest vorgegeben und bewirkt eine vorge­ gebene Druckreduktion. Der Druckabbau ist im Vergleich zu dem Druckabbau am Niedrigreibwert-Hinterrad wesentlich geringer. Wie aus der Figur zu ersehen ist, verläuft der Druckabbau ins­ gesamt flacher. Zum Ende des Druckabbaus verbleibt am Hochreib­ wert-Hinterrad ein höheres Druckniveau, als an dem Niedrigreib­ wert-Hinterrad. Der Druckabbaupuls (am Hochreibwert-Hinterrad) verfügt beispielsweise über ein festes Raster mit einer Dauer von 5 Millisekunden bei einer Pausenzeit von 7 Millisekunden, um die erforderliche Seitenführung und gleichzeitig eine Druck­ differenz zwischen den Radbremsen der Hinterachse aufrechtzuer­ halten beziehungsweise aufzubauen.

Nach Stabilisierung des Niedrigreibwert-Rades zum Zeitpunkt t₄ erfolgt eine schrittweise Druckaufbauphase an beiden Hinterrä­ dern bis t₅ erreicht ist. Auch in der Druckaufbauphase herrscht zwischen den beiden Radbremsen eine Druckdifferenz, welche sich mit fortschreitender Dauer der Regelzyklen scherenartig erwei­ tert. Dies ist in der Figur anhand der tendenziell wachsenden Druckdifferenz zwischen Hochreibwert- und Niedrigreibwert- Hinterrad zu erkennen. Generell wird das Hochreibwert-Hinterrad verstärkt abgebremst, um den Bremsweg zu reduzieren. Gleichzei­ tig hat der Fahrzeugführer Gelegenheit, ein - infolge wachsen­ der Druckdifferenz - wachsendes Giermoment durch aktives Gegen­ lenken zu kompensieren.

Die Beeinflussung des Druckaufbau erfolgt innerhalb der Sonder­ regelung anhand einer Pausenzeit zwischen zwei Druckaufbaupul­ sen. Die Pausenzeit kann wahlweise in Millisekunden oder in Lo­ op angegeben werden, wobei eine Loop eine definierte Zeitdauer in Millisekunden entspricht.

Eine in Abhängigkeit von den herrschenden Fahrbedingungen be­ rechnete Pausenzeit zwischen zwei Druckaufbaupulsen setzt sich additiv aus folgenden Anteilen zusammen. Einem konstanten An­ teil, einem Anteil der von der Fahrzeuggeschwindigkeit abhängt, einem Anteil, der von der Fahrzeugverzögerung abhängt, und ei­ nem Anteil, der vom Schlupf des Hochreibwert-Rades abhängt. So­ bald der gefilterte Radschlupf des Hochreibwert-Rades oberhalb einer bestimmten Schlupfschwelle liegt, wird die Pausenzeit - unabhängig von den übrigen Einflussgrößen - um den konstanten Anteil von beispielsweise 10 Loop erhöht, um einer Instabili­ tätstendenz des Rades entgegenzuwirken. Der geschwindig­ keitsabhängige Anteil ist geschwindigkeitsproportional und wird oberhalb einer bestimmten Fahrzeuggeschwindigkeitschwelle akti­ viert. Der Anteil entfällt folglich unterhalb der besagten Ge­ schwindigkeitsschwelle. Der verzögerungsabhängige Anteil ist nur in einem unteren Geschwindigkeitsbereich, vorzugsweise bis zu einer Geschwindigkeit von 30 km/h, wirksam. Dieser Anteil berücksichtigt die herrschende Fahrzeugverzögerung. Der Anteil wird je 0,1 g herrschender Verzögerung um eine Zeitdauer von et­ wa 1 Loop erhöht. Wenn eine Verzögerung von 0,3 g vorliegt, be­ trägt der verzögerungsabhängige Anteil 3 Loop. Der verzöge­ rungsabhängige Anteil verhindert eine Giertendenz des Fahrzeugs gegen Ende des Bremsvorgangs kurz vor Fahrzeugstillstand, wel­ che mit einer Lenkreaktion zur schwer zu kompensieren ist. Wie zu ersehen ist, hat der schlupfabhängige Anteil - als stabili­ tätsicherndes Element - den größten Anteil.

Claims (10)

1. Verfahren zur Verbesserung des Regelverhaltens einer bloc­ kiergeschützten Bremsanlage mit individueller Regelung des Bremsdrucks in Hinterradbremsen und mit einer Giermomenten­ beeinflussung (GMB) an einer Vorderradbremse, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die aktuell wirksame Regelstrategie ver­ worfen wird, und eine Sonderregelung an wenigstens einer Hinterradbremse durchgeführt wird, wenn erkannt wurde, dass das den Bremsdruck führende Hinterrad dem Vorderrad an dem eine Giermomentenbeeinflussung aktiv ist, diagonal gegen­ über liegt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sonderregelung an einem dem Niedrigreibwert-Hinterrad ge­ genüberliegenden Hochreibwert-Hinterrad auf Basis von Son­ derregelzyklen durchgeführt wird, wobei sich die Struktur eines ersten Regelzyklus von der Struktur eines oder mehre­ rer nachfolgender Regelzyklen unterscheidet.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem ersten Sonderregelzyklus der Druckabbau des Nied­ rigreibwert-Hinterrades für einen Druckabbau an dem Hoch­ reibwert-Hinterrad übernommen, und um einen vorgegebenen prozentualen Anteil verringert wird.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zu Beginn eines zwei­ ten Regelzyklus an dem Hochreibwert-Hinterrad ein Druckab­ bau von fest vorgegebener Höhe vorgenommen wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Beeinflussung eines Druckaufbau in einem zweiten oder nachfolgenden Regelzyklen eine Pausenzeit zwischen zwei Druck­ aufbaupulsen vorgesehen ist, und um einen konstanten Anteil erhöht wird, wenn erkannt wurde, daß der gefilterte Rad­ schlupf des Hochreibwert-Hinterrades oberhalb einer vorge­ gebenen Schlupfschwelle liegt.

6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Pausenzeit zwischen zwei Druckaufbaupulsen um einen geschwindigkeitsproportionalen Anteil erhöht wird, wenn sich die aktuelle Fahrzeugfahrgeschwindkeit oberhalb einer Fahrzeuggeschwindigkeitsschwelle befindet.

7. Verfahren nach Anspruch 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeich­ net, daß die Pausenzeit zwischen zwei Druckaufbaupulsen un­ terhalb einer vorgegebenen Fahrzeuggeschwindigkeitsschwelle um einen verzögerungsabhängigen Anteil erhöht wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Pausenzeit um je eine Loop je 0,1 g Verzögerung erhöht wird.

9. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nach einer Deaktivie­ rung der Sonderregelung in eine Select-Low-Regelung gewech­ selt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Sonderregelung deaktiviert wird, wenn die Giermomentenbe­ einflussung inaktiv ist, und/oder wenn das den Bremsdruck führende Rad nicht diagonal zu dem Rad angeordneten ist, an dem die Giermomentenbeeinflussung erfolgt.