DE102004058814A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Fahrzeugverzögerung nach einer Kollision - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung der Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs, DOLLAR A - bei dem das Vorliegen einer Kollision des Kraftfahrzeugs detektiert wird und DOLLAR A - bei dem bei einer vorliegenden Kollision ein fahrerunabhängiger Bremseingriff durchgeführt wird. DOLLAR A Der Kern der Erfindung besteht darin, dass abhängig von wenigstens einer Rücknahmebedingung die Intensität des Bremseingriffs zurückgenommen wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Fahrzeugverzögerung nach einer Kollision.
  • Systeme wie zum Beispiel das Fahrdynamikregelungssystem ESP oder aktive Lenksysteme zur Vermeidung von Unfällen durch Unterstützung des Fahrers in kritischen Fahrsituationen sind bekannt. Solche Systeme gleichen im Rahmen der physikalischen Möglichkeiten durch aktive Lenk- und Bremseingriffe die Fahrzeugbewegung dem vom Fahrer durch den Lenkradwinkel vorgegebenen Richtungswunsch an und erhöhen so die Beherrschbarkeit des Fahrzeugs. Ebenfalls bekannt sind Systeme wie der hydraulische Bremsassistent, die anhand der Bedienung des Fahrzeugs (z.B. Betätigung von Brems- und Fahrpedal) eine Notsituation erkennen und die vom Fahrer eingeleitete Bremsung so unterstützen, dass möglichst schnell eine maximale Verzögerung erzielt wird. Kommt es dennoch zu einem Unfall, werden die Insassen durch Rückhaltesysteme wie Gurte oder Airbags geschützt. Systeme zur automatischen Notbremsung nutzen mit Hilfe von Umfeldsensorik gewonnene Informationen dazu, einen möglichen Unfall vorherzusehen und bei Unvermeidbarkeit eine Vollbremsung auszulösen.
  • Aus der DE 197 53 971 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung der Bremsanlage eines Fahrzeugs bekannt. Dabei wird in einer erkannten Kollisionssituation Bremskraft über die Vorgabe des Fahrers hinaus, vorzugsweise bis auf einen maximalen Wert, aufgebaut.
  • Die Merkmale der Oberbegriffe der unabhängigen Ansprüche sind der DE 197 53 971 A1 entnommen.
    •
  • Vorteile der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung der Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs,
    • – bei dem das Vorliegen einer Kollision des Kraftfahrzeugs detektiert wird und
    • – bei dem bei einer vorliegenden Kollision ein fahrerunabhängiger Bremseingriff durchgeführt wird.
  • Der Kern der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass
    • – abhängig von wenigstens einer Rücknahmebedingung die Intensität des Bremseingriffs zurückgenommen wird.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Intensität des Bremseingriffs zurückgenommen wird,
    • – wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs einen vorgegebenen unteren Schwellenwert unterschreitet und/oder
    • – wenn anhand des Fahrerverhaltens erkannt wird, dass der Fahrer eine Rücknahme der Intensität des Bremseingriffs wünscht.
  • Durch die verbliebene Restgeschwindigkeit wird dem Fahrer die Möglichkeit gegeben, das Fahrzeug rasch aus dem Unfallbereich zu entfernen, um Folgeunfälle zu vermeiden. Unter der Intensität des Bremseingriffs kann z.B. der aufgebaute Bremsdruck an den Rädern oder das aufgebaute Bremsmoment verstanden werden.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet,
    • – dass ermittelt wird, ob das Fahrzeug nach der Kollision durch den Fahrer nicht beherrschbar ist und
    • – dass ein fahrerunabhängiger Bremseingriff durchgeführt wird, wenn das Fahrzeug nach der Kollision als durch den Fahrer nicht beherrschbar ermittelt wird.
  • Damit wird dem Fahrer nicht die Möglichkeit genommen, bei erkannter vorliegender Beherrschbarkeit des Fahrzeugs dieses selbst weiter zu steuern.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Vorliegen einer Kollision anhand von Ausgangssignalen von Rückhaltemitteln zugeordneten Sensoren ermittelt wird.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dass das Vorliegen einer Kollision anhand der Ausgangssignale von Beschleunigungssensoren detektiert wird.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dass das Vorliegen einer Kollision anhand der Ausgangssignale von Airbagsensoren detektiert wird.
  • Die genannten Sensoren sind in modern ausgestatteten Fahrzeugen serienmäßig verfügbar.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet,
    • – dass die Geschwindigkeit des Fahrzeugs nach der Kollision ermittelt wird und
    • – dass ein fahrerunabhängiger Bremseingriff durchgeführt wird, wenn die Geschwindigkeit einen vorgegebenen oberen Schwellenwert überschreitet.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass abhängig von der wenigstens einen Rücknahmebedingung der Bremseingriff beendet wird.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Bremseingriff beendet wird, wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs den vorgegebenen unteren Schwellenwert unterschreitet.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass als Bremsung eine Vollbremsung erfolgt.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass in die Detektion der Kollision zusätzlich die Ausgangssignale von Sensoren eines Fahrdynamikregelungssystems eingehen. Diese Ausgangssignale können auch alternativ oder zusätzlich in die Klassifikation der Kollision eingehen. Durch die zusätzlichen Sensoren ist eine verbesserte Erkennung und Klassifikation der vorliegenden Kollision möglich.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass in die Ermittlung, ob das Fahrzeug nach der Kollision durch den Fahrer nicht beherrschbar ist, die Ausgangssignale von Sensoren eines Fahrdynamikregelungssystems und/oder von Sensoren eines Airbagsystems eingehen.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass
    • – die Ausgangssignale wenigstens eines Sensors eines Fahrdynamikregelungssystems ausgewertet werden und
    • – diese Ausgangssignale in die Auswahl der gebremsten Räder und/oder die Bremsintensität des fahrerunabhängigen Bremseingriffs eingehen.
  • Es ist auch möglich, die unterschiedlichen Räder mit unterschiedlichen Intensitäten zu bremsen.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Fahrerwunsch nach einer Rücknahme der Bremsintensität anhand einer vom Fahrer ausgeübten Betätigungsgröße des Fahrpedals und/oder des Bremspedals erkannt wird. Bei der Betätigungsgröße kann es sich z.B. um die Betätigungsgeschwindigkeit des Pedals oder den zurückgelegten Betätigungsweg des Pedals bzw. dessen Betätigungswinkel handeln.
  • Weiter umfasst die Erfindung eine Vorrichtung zur Steuerung der Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs, enthaltend
    • – Kollisionsdetektionsmittel zur Detektion des Vorliegens einer Kollision des Kraftfahrzeugs sowie
    • – Bremssteuerungsmittel zur Durchführung eines fahrerunabhängigen Bremseingriffs bei einer vorliegenden Kollision.
  • Der Kern der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, dass
    • – weiterhin Bremsintensitätsreduktionsmittel vorhanden sind, durch welche die Intensität des Bremseingriffs zurückgenommen wird, durch welche abhängig von wenigstens einer Rücknahmebedingung die Intensität des Bremseingriffs zurückgenommen wird.
  • Es ist auch möglich, anstelle oder zusätzlich zur Bremsanlage das Motormanagement und/oder das Getriebe fahrerunabhängig anzusteuern.
  • Deshalb ist eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass ergänzend zum fahrerunabhängigen Bremseingriff ein fahrerunabhängiger Eingriff in das Motormanagement und/oder das Getriebe stattfindet.
  • Die vorteilhaften Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens äußern sich selbstverständlich auch als vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung und umgekehrt.
    •
  • Zeichnung
  • Die Zeichnung besteht aus den 1 und 2.
  • 1 zeigt den Aufbau einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens eingebettet in das erfindungsgemäße System.
  • 2 zeigt eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • Heutige Systeme zur Fahrdynamikregelung nutzen die Möglichkeit des aktiven (d.h. fahrerunabhängigen) Bremsdruckaufbaus zur Stabilisierung der Gierbewegung im Fahrbetrieb. Rückhaltesysteme detektieren einen Unfall, um geeignete Rückhaltemittel auszulösen. Bei einem Unfall, bei dem z.B. der Fahrerairbag ausgelöst wird, das Fahrzeug aber nicht zum Stillstand kommt, besteht die Gefahr eines Folgeunfalls, bei dem das Fahrzeug z.B. mit anderen Fahrzeugen oder mit der Randbebauung kollidieren kann. Der Fahrer kann aufgrund seines Schreckverhaltens in einer solchen Situation möglicherweise das Fahrzeug nicht selbst durch Betätigung des Bremspedals verzögern. Es ist auch möglich, dass der Fahrer die Bremsung aufgrund der Unfallfolgen nicht selbst durchführen kann und dass auch eine Aktivierung des Bremsassistenten für ihn nicht durchführbar ist.
  • In der vorliegenden Erfindung ist deshalb die automatische Auslösung einer Bremsung bei einem solchen Unfall vorgesehen. Durch eine solche nach Erkennung eines Unfalls automatisch ausgelöste Bremsung wird das Fahrzeug verlangsamt und somit die Schwere eines möglichen Folgeunfalls verringert. Wird das Fahrzeug durch den initialen Aufprall in eine Schleuderbewegung versetzt, dann wird durch die Verringerung der Geschwindigkeit gleichzeitig die Wahrscheinlichkeit erhöht, dass der Fahrer das Fahrzeug stabilisieren kann und ein Folgeunfall möglicherweise zu vermeiden ist.
  • Zur Ausübung der Erfindung ist keine aufwändige Sensorik zur Erfassung des Fahrzeugumfelds notwendig. Die im Fahrzeug ohnehin verfügbare Sensorik der Rückhaltesysteme wird zusätzlich zur Auslösung einer automatischen Bremsung herangezogen. Die zur Umsetzung der Bremsung erforderliche Aktorik wie z.B. ESP- oder EHB-Hydraulik (ESP = „Electronic Stability Program", EHB = elektrohydraulische Bremse) oder aber ein elektronisch ansteuerbarer Bremskraftverstärker sind in modernen Fahrzeugen ebenfalls verfügbar, so dass der Nutzen der Erfindung ohne zusätzliche Sensorik oder Aktorik im Fahrzeug erzielt werden kann.
  • Im Fahrbetrieb werden permanent die Daten der Sensoren des Airbag-Steuergeräts (z.B. zentrale Beschleunigungssensoren, ausgelagerte Beschleunigungssensoren an der Fahrzeugfront und den Fahrzeugseiten, Drucksensoren in den Türen, ...) ausgewertet, so dass jederzeit eine Kollision erkannt werden kann. In diesem Fall kann eine Klassifikation des Unfalls hinsichtlich Schwere und ggf. Auftreffort und Winkel des Kollisionsobjektes am eigenen Fahrzeug durchgeführt werden.
  • Eine automatische Bremsung wird ausgelöst und mit Hilfe eines aktiven bzw. fahrerunabhängigen Bremssystems ausgeführt, wenn ein Unfall erkannt wird, bei dem auf Basis von Art und Schwere und/oder gemessener Bewegungs- und/oder Bediengrößen davon auszugehen ist, dass der Fahrer das Fahrzeug nicht beherrschen kann und ergänzend oder alternativ dazu festgestellt wird, dass sich das Fahrzeug auch nach dem Unfall mit hoher Geschwindigkeit bewegt.
  • Die Verlangsamung des Fahrzeugs kann dabei z.B. in Form einer Vollbremsung erfolgen. Es kann aber auch eine Bremsung mit veränderlicher Verzögerung erfolgen, so dass z.B. bei hoher Geschwindigkeit stark verzögert wird, um schnell kinetische Energie abzubauen. Bewegt sich das Fahrzeug nach einer gewissen Zeit nur noch langsam, kann die Bremsung zurückgenommen werden, da die Schreckreaktion des Fahrers beendet und das Fahrzeug bei niedrigen Geschwindigkeiten vom Fahrer leichter kontrollierbar ist. Diese Variante würde dem Fahrer dann eine Übernahme der Kontrolle über das Fahrzeug erlauben und beispielsweise ein Wegfahren des Fahrzeugs aus Orten mit hoher Gefahr eines weiteren Unfalls ermöglichen. Bei diesen Orten hoher Gefahr handelt es sich beispielsweise um Kreuzungen, Bahnübergänge, oder Fahrspuren auf der Autobahn.
  • 1 zeigt den Aufbau der vorliegenden Erfindung. Ausgehend von den Ausgangssignalen der Airbagsensoren 100 wird
    • – in Block 150 das Vorliegen einer Kollision erkannt und optional eines Klassifikation der Kollision durchgeführt,
    • – in Block 151 eine Beurteilung der Beherrschbarkeit der vorliegenden Situation durch den Fahrer durchgeführt und
    • – in Block 152 die Art und Intensität eines geeigneten Bremseingriffs ermittelt.
  • Abhängig vom Ermittlungsergebnis in Block 152 werden die Bremsaktoren in Block 102 angesteuert. Dabei kann beispielsweise auf die einem ESP-System oder EHB-System zugrunde liegende Hydraulik oder einen elektronisch ansteuerbaren Bremskraftverstärker zurückgegriffen werden.
  • Den Blöcken 150, 151 und 152 können zusätzliche Eingangssignale zugeführt werden, welche aus einer optionalen ESP-Sensorik 101 stammen. Eine ESP-Sensorik umfasst üblicherweise Raddrehzahlsensoren, einen Gierratenssensor, einen Querbeschleunigungssensor sowie einen Lenkwinkelsensor.
  • 2 zeigt eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens. Nach dem Start in Block 200 wird in Block 201 abgefragt, ob eine Kollision vorliegt. Optional kann zusätzlich abgefragt werden, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit einen oberen Grenzwert überschreitet und ob das Fahrzeug im momentanen Zustand durch den Fahrer nicht mehr beherrschbar ist.
  • Falls die Antwort „Nein" lautet (in 2 stets mit „n" gekennzeichnet), dann wird zu Block 200 zurückgekehrt. Lautet die Antwort dagegen „Ja" (in 2 stets mit „y" gekennzeichnet), dann wird in Block 202 ein fahrerunabhängiger Bremseingriff durchgeführt. Anschließend wird in Block 203 abgefragt, ob die Geschwindigkeit des Fahrzeugs einen vorgegebenen unteren Schwellenwert unterschreitet bzw. ob die Rücknahmebedingung für Rücknahme der Intensität des Bremseingriffs erfüllt ist.. Lautet den Antwort „Nein", dann wird zum Eingang von Block 203 zurückverzweigt. Lautet die Antwort dagegen „Ja", dann wird in Block 204 die Intensität des Bremseingriffs vermindert oder der Bremseingriff wird sogar ganz aufgehoben. In Block 205 endet das Verfahren.
  • In einer Ausgestaltung der Erfindung kann auch die Möglichkeit einer zusätzlichen Zurücknahme der Intensität des Bremseingriffs durch den Fahrer vorgesehen sein, z.B. bei Erfassung einer Fahrpedalbetätigung durch den Fahrer. Dies ist zum Beispiel dann vorteilhaft, wenn der Fahrer nach der Kollision das Fahrzeug wieder unter Kontrolle hat, obwohl die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit noch größer als der untere Schwellenwert ist.
  • Im Rahmen der Erfindung ist es möglich, dass die im Falle einer erkannten Kollision automatisch ausgelöste Verzögerung des Fahrzeugs auch durch eine geeignete Ansteuerung von Motormanagement oder Getriebe zurückgenommen wird, bevor das Fahrzeug zum Stehen kommt. Auch dadurch wird es dem Fahrzeugführer ermöglicht, das Fahrzeug aus der Gefahrenzone zu bringen.
  • Die Intensität des Bremseingriffs wird zurückgenommen,
    • – wenn die Geschwindigkeit eine untere Schwelle unterschreitet und/oder
    • – wenn der Fahrer zu erkennen gibt, dass die automatische Verzögerung beendet werden soll. Dies kann z.B. auf Basis der Betätigung von Fahrpedal und/oder Bremspedal erkannt werden.

Claims (15)

  1. Verfahren zur Steuerung der Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs, – bei dem das Vorliegen einer Kollision des Kraftfahrzeugs detektiert wird (150), – bei dem bei einer vorliegenden Kollision ein fahrerunabhängiger Bremseingriff durchgeführt wird (102), dadurch gekennzeichnet, dass – abhängig von wenigstens einer Rücknahmebedingung die Intensität des Bremseingriffs zurückgenommen wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Intensität des Bremseingriffs zurückgenommen wird, – wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs einen vorgegebenen unteren Schwellenwert unterschreitet und/oder – wenn anhand des Fahrerverhaltens erkannt wird, dass der Fahrer eine Rücknahme der Intensität des Bremseingriffs wünscht.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, – dass ermittelt wird, ob das Fahrzeug nach der Kollision durch den Fahrer nicht beherrschbar ist (151) und – dass ein fahrerunabhängiger Bremseingriff durchgeführt wird, wenn das Fahrzeug nach der Kollision als durch den Fahrer nicht beherrschbar ermittelt wird (102).
  4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorliegen einer Kollision anhand von Ausgangssignalen von Rückhaltemitteln zugeordneten Sensoren (100) ermittelt wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, dass das Vorliegen einer Kollision anhand der Ausgangssignale von Beschleunigungssensoren (100) detektiert wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorliegen einer Kollision anhand der Ausgangssignale von Airbagsensoren (100) detektiert wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, – dass die Geschwindigkeit des Fahrzeugs nach der Kollision ermittelt wird und – dass ein fahrerunabhängiger Bremseingriff durchgeführt wird, wenn die Geschwindigkeit einen vorgegebenen oberen Schwellenwert überschreitet.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass abhängig von der wenigstens einen Rücknahmebedingung der Bremseingriff beendet wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Bremsung (102) eine Vollbremsung erfolgt.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass in die Detektion der Kollision zusätzlich die Ausgangssignale von Sensoren eines Fahrdynamikregelungssystems (101) eingehen.
  11. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in die Ermittlung, ob das Fahrzeug nach der Kollision durch den Fahrer nicht beherrschbar ist, die Ausgangssignale von Sensoren eines Fahrdynamikregelungssystems und/oder von Sensoren eines Airbagsystems eingehen (101).
  12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, – die Ausgangssignale wenigstens eines Sensors eines Fahrdynamikregelungssystems (101) ausgewertet werden und – diese Ausgangssignale in die Auswahl der gebremsten Räder und/oder die Bremsintensität des fahrerunabhängigen Bremseingriffs eingehen (152).
  13. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ergänzend zum fahrerunabhängigen Bremseingriff ein fahrerunabhängiger Eingriff in das Motormanagement und/oder das Getriebe stattfindet.
  14. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Fahrerwunsch nach einer Rücknahme der Bremsintensität anhand einer vom Fahrer ausgeübten Betätigungsgröße des Fahrpedals und/oder des Bremspedals erkannt wird.
  15. Vorrichtung zur Steuerung der Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs, enthaltend – Kollisionsdetektionsmittel zur Detektion des Vorliegens einer Kollision des Kraftfahrzeugs sowie – Bremssteuerungsmittel zur Durchführung eines fahrerunabhängigen Bremseingriffs bei einer vorliegenden Kollision, dadurch gekennzeichnet, dass – weiterhin Bremsintensitätsreduktionsmittel vorhanden sind, durch welche abhängig von wenigstens einer Rücknahmebedingung die Intensität des Bremseingriffs zurückgenommen wird.
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