DE102005029716A1

DE102005029716A1 - Verfahren zur Erhöhung der Fahrstabilität eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102005029716A1
Application number: DE200510029716
Authority: DE
Inventors: Falk Dr. Hecker; Stefan Hummel; Ulrich Gücker; Oliver Jundt; Matthias Horn
Original assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH; Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
Current assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH; Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
Priority date: 2005-06-24
Filing date: 2005-06-24
Publication date: 2007-01-04
Anticipated expiration: 2025-06-25
Also published as: DE102005029716B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erhöhung der Fahrstabilität eines Fahrzeugs oder einer Fahrzeugkombination, insbesondere eines Nutzfahrzeugs, welches durch selbsttätige, ohne Zutun eines Fahrzeugführers erfolgende Regeleingriffe in ein den Antrieb und/oder die Bremsen und/oder die Lenkung des Fahrzeugs betätigendes Regelsystem einer Fahrzeuginstabilität entgegenwirkt, wobei für die gebremsten Räder des Fahrzeugs voneinander unabhängige Bremswerte erstellt werden und wenn die Beschleunigung in Querrichtung größer als ein vorgegebener Grenzwert ist, wenigstens ein kurvenäußeres Rad mit einem größeren Bremswert beaufschlagt wird als wenigstens ein kurveninneres Rad. DOLLAR A Die Erfindung sieht vor, dass die gebremsten Räder an der Vorderachse mit den gleichen Bremswerten und nur unter den gebremsten Rädern der Hinterachse wenigstens ein kurvenäußeres Rad mit einem größeren Bremswert beaufschlagt wird als wenigstens ein kurveninneres Rad, wenn die Beschleunigung in Querrichtung größer als der vorgegebene Grenzwert ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erhöhung der Fahrstabilität eines Fahrzeugs oder einer Fahrzeugkombination, insbesondere eines Nutzfahrzeugs, welches durch selbsttätige, ohne Zutun eines Fahrzeugführers erfolgende Regeleingriffe in ein den Antrieb und/oder die Bremsen und/oder die Lenkung des Fahrzeugs betätigendes Regelsystem einer Fahrzeuginstabilität entgegenwirkt.

Aus dem Stand der Technik sind Elektronische Stabilitätsprogramme (ESP) zur Fahrdynamikregelung bekannt, die das seitliche Ausbrechen eines Fahrzeugs verhindern, indem das System in den Antrieb und/oder in die Bremsen des Fahrzeugs eingreift. ESP soll gewährleisten, dass das Fahrzeug beim Lenken nicht schiebt oder instabil wird. Es unterstützt den Fahrer auch in querdynamisch kritischen Situationen und erhält die Fahrstabilität, die Spur- und Richtungstreue im Grenzbereich insbesondere bei einer Vollbremsung und bei extremen Lenkmanövern. Weiterhin existieren Antiblockiersysteme (ABS), welche die Räder während eines Bremsvorgangs in einen optimalen Schlupf bringen.

Durch Roll-Stabilitäts-Programme (RSP) soll ein Kippen eines Fahrzeugs oder einer Fahrzeugkombination in Kurven durch Motormoment- und/oder Bremseingriffe sowie eventuell durch zusätzliche Lenkeingriffe verhindert werden, welche allesamt selbsttätig, d.h. ohne Zutun des Fahrzeugführers erfolgen.

Aus der EP 0 939 016 A1 ist bekannt, für die gebremsten Räder des Fahrzeugs voneinander unabhängige Bremswerte zu erzeugen und wenn die Beschleunigung in Querrichtung größer als ein vorgegebener Grenzwert ist, wenigstens ein kurvenäußeres Rad mit einem größeren Bremswert zu beaufschlagen als wenigstens ein kurveninneres Rad.

Dabei ist der Fahrer auf die Regeleingriffe oft nicht vorbereitet, so dass nicht ausgeschlossen werden kann, dass er insbesondere bei Lenkeingriffen des Regelsystems erschrickt und versucht, diese Eingriffe durch eigenes Lenken oder Bremsen rückgängig zu machen. Dabei besteht das Risiko, dass das Fahrzeug instabil wird oder die durch das Regelsystem aufrechterhaltene Spurtreue verliert.

Demgegenüber ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren der eingangs erwähnten Art derart weiter zu entwickeln, dass die oben genannten Nachteile vermieden werden. Insbesondere soll ein Kompromiss zwischen einer hohen Verzögerung beim Bremsen, einer möglichst hohen Spurtreue und einer möglichst geringen Rückwirkung auf das Lenkrad zur Erzielung eines höheren Komforts erreicht werden.

Diese Aufgabe wird alternativ durch die Merkmale von Anspruch 1, Anspruch 3 und Anspruch 5 gelöst.

Gemäß eines ersten Aspekts der Erfindung wird vorgeschlagen, dass wenn die Beschleunigung in Querrichtung größer als ein vorgegebener Grenzwert ist, die gebremsten Räder an der Vorderachse mit den gleichen Bremswerten und nur unter den gebremsten Rädern der Hinterachse wenigstens ein kurvenäußeres Rad mit einem größeren Bremswert beaufschlagt wird als wenigstens ein kurveninneres Rad. Gegenüber der in der eingangs genannten EP 0 939 016 A1 dargestellten Bremsstrategie, nach welcher bei einer einen Querbeschleunigungsgrenzwert überschreitenden Kurwenfahrt alle kurveninneren Rädern mit einem geringeren Bremswert als alle kurvenäußeren Räder abgebremst werden, werden gemäß der Erfindung nicht alle gebremsten Räder nach demselben Modus abgebremst, sondern die Räder der Vorderachse und an der Hinterachse in unterschiedlicher Weise. Indem die Räder der Vorderachse mit demselben Bremswert beaufschlagt werden, ist die Rückmeldung auf das Lenkrad minimal bzw. nicht vorhanden, was sich günstig auf den Komfort auswirkt. Außerdem wird dadurch die Gefahr reduziert, dass durch ein von einer mit unterschiedlichen Bremswerten an den Rädern der Vorderachse durchgeführten Bremsung herrührendes, auf das Lenkrad wirkendes Drehmoment eine Gegenreaktion des Fahrers provoziert wird, durch welche der Regeleingriff kompensiert und das Fahrzeug instabil wird.

Hingegen werden an der Hinterachse alle gebremsten kurveninneren Räder mit einem geringeren Bremswert als die gebremsten kurvenäußeren Räder abgebremst. Der Grund hierfür ist, dass bei einer Kurvenfahrt ein kurvenäußeres Rad eine höhere Radaufstandskraft aufweist als ein kurveninneres Rad und deshalb auch eine höhere Bremskraft übertragen kann.

Gemäß einer Weiterbildung dieser Maßnahme kann ausgehend von einem identischen Grundwert für den Bremswert der Räder an der Hinterachse der Bremswert an dem wenigstens einen kurveninneren Rad auf einen Minimalwert von höchstens 30% des Grundwerts reduziert und der Bremswert an dem wenigstens einen kurvenäußeren Rad auf einen Maximalwert von höchstens 170% des Grundwerts erhöht werden. Bei einem Grundwert des Bremsdrucks von beispielsweise 2,5 bar je Rad wird der Bremsdruck für das kurveninnere Rad auf maximal 0,8 bar reduziert und der Bremsdruck des kurvenäußeren Rades auf maximal 4,2 bar erhöht.

Gemäß eines weiteren Aspekts der Erfindung wird der Gradient des Bremsdruckaufbaus an den gebremsten Rädern des Fahrzeugs auf einen maximalen Wert von 2 bar/Sekunde bis 20 bar/Sekunde begrenzt, vorzugsweise auf maximal 8 bar/Sekunde, wenn die Beschleunigung in Querrichtung größer als ein vorgegebener Grenzwert ist. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass ein langsamerer Druckaufbau als üblich stattfindet, was bei Kurvenfahrt höhere Seitenführungskräfte und damit eine größere Spurtreue mit sich bringt. Weiterhin wird dadurch der Bremskomfort gesteigert.

Nicht zuletzt wird gemäß eines weiteren Aspekts der Erfindung vorgeschlagen, dass die Bremswerte an den gebremsten Rädern so eingesteuert werden, dass der Längsschlupf der Räder kleiner als ein von einer Regeleinrichtung eingeregelter Längsschlupf ist, durch welche ein Blockieren der Räder verhindert werden soll, wenn die Beschleunigung in Querrichtung größer als ein vorgegebener Grenzwert ist. Die Regeleinrichtung wird dabei durch eine eingangs beschriebene ABS-Regeleinrichtung gebildet. Resultat ist eine geringerer Längsschlupf, was höhere Seitenführungskräfte und damit eine höhere Spurtreue bedingt.

Nicht zuletzt werden durch die beiden zuletzt genannten Aspekte der Erfindung, bei welchen die Bremsdynamik reduziert wird, die von ABS-Regeleinrichtungen her bekannten Radeinbrüche vermieden, bei welchen das Rad bei einer hohen Bremsanforderung zunächst eine Blockierneigung zeigt, um dann durch Bremsdruckrücknahme in einen geregelten Schlupf zu gelangen. Dem Antiblockiersystem steht dann mehr Zeit zur Verfügung, um den optimalen Radschlupf einzuregeln. Beispielsweise wird der Längsschlupf der Räder auf etwa 4% bis 8% eingeregelt, während der bei ABS-Systemen übliche Längsschlupf etwa 10% bis 15%, vorzugsweise 14% beträgt.

Claims

Verfahren zur Erhöhung der Fahrstabilität eines Fahrzeugs oder einer Fahrzeugkombination, insbesondere eines Nutzfahrzeugs, welches durch selbsttätige, ohne Zutun eines Fahrzeugführers erfolgende Regeleingriffe in ein den Antrieb und/oder die Bremsen und/oder die Lenkung des Fahrzeugs betätigendes Regelsystem einer Fahrzeuginstabilität entgegenwirkt, wobei für die gebremsten Räder des Fahrzeugs voneinander unabhängige Bremswerte erstellt werden und wenn die Beschleunigung in Querrichtung größer als ein vorgegebener Grenzwert ist, wenigstens ein kurvenäußeres Rad mit einem größeren Bremswert beaufschlagt wird als wenigstens ein kurveninneres Rad, dadurch gekennzeichnet, dass die gebremsten Räder an der Vorderachse mit den gleichen Bremswerten und nur unter den gebremsten Rädern der Hinterachse wenigstens ein kurvenäußeres Rad mit einem größeren Bremswert beaufschlagt wird als wenigstens ein kurveninneres Rad, wenn die Beschleunigung in Querrichtung größer als der vorgegebene Grenzwert ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ausgehend von einem identischen Grundwert für den Bremswert der Räder an der Hinterachse, der Bremswert an dem wenigstens einen kurveninneren Rad auf einen Minimalwert von höchstens 30% des Grundwerts reduziert und der Bremswert an dem wenigstens kurvenäußeren Rad auf einen Maximalwert von höchstens 170% des Grundwerts erhöht wird.
Verfahren zur Erhöhung der Fahrstabilität eines Fahrzeugs oder einer Fahrzeugkombination, insbesondere eines Nutzfahrzeugs, welches durch selbsttätige, ohne Zutun eines Fahrzeugführers erfolgende Regeleingriffe in ein den Antrieb und/oder die Bremsen und/oder die Lenkung des Fahrzeugs betätigendes Regelsystem einer Fahrzeuginstabilität entgegenwirkt, dadurch gekennzeichnet, dass wenn die Beschleunigung in Querrichtung größer als ein vorgegebener Grenzwert ist, der Gradient des Bremsdruckaufbaus an der gebremsten Rädern des Fahrzeugs auf einen maximalen Wert von 2 bar/Sekunde bis 20 bar/Sekunde begrenzt wird.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Gradient des Bremsdruckaufbaus an den gebremsten Rädern des Fahrzeugs auf einen maximalen Wert von 8 bar/Sekunde begrenzt wird.
Verfahren zur Erhöhung der Fahrstabilität eines Fahrzeugs oder einer Fahrzeugkombination, insbesondere eines Nutzfahrzeugs, welches durch selbsttätige, ohne Zutun eines Fahrzeugführers erfolgende Regeleingriffe in ein den Antrieb und/oder die Bremsen und/oder die Lenkung des Fahrzeugs betätigendes Regelsystem einer Fahrzeuginstabilität entgegenwirkt, dadurch gekennzeichnet, dass wenn die Beschleunigung in Querrichtung größer als ein vorgegebener Grenzwert ist, die Bremswerte an den gebremsten Rädern so eingesteuert werden, dass der Längsschlupf der Räder kleiner als ein von einer Regeleinrichtung eingeregelter Längsschlupf ist, durch welche ein Blockieren der Räder verhindert werden soll.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Längsschlupf auf etwa 4% bis 8% eingestellt wird.