DE102005035996A1

DE102005035996A1 - Bremshilfssystem in einem Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102005035996A1
Application number: DE200510035996
Authority: DE
Inventors: Andreas Dr. Lassota
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2005-08-01
Filing date: 2005-08-01
Publication date: 2007-03-08

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Bremshilfssystem in einem Kraftfahrzeug mit wenigstens einem in einer Lenkeinrichtung zur Erfassung einer von einem Fahrer auf die Lenkeinrichtung ausgeübten mechanischen Kraft geeignet angeordneten Krafterfassungsmittel. Das Krafterfassungsmittel ist hierbei mit einer Bremseinrichtung zur Bremsung des Kraftfahrzeugs wirkungsmäßig so gekoppelt, dass bei Einwirken einer mechanischen Kraft auf das Krafterfassungsmittel eine Bremsung durch die Bremseinrichtung bewirkt wird.

Description

Die vorliegende Erfindung liegt auf dem technischen Gebiet der Kraftfahrzeugtechnik und betrifft insbesondere ein Bremshilfssystem in einem Kraftfahrzeug.

Beim Betrieb von Kraftfahrzeugen treten immer wieder Gefahrensituationen auf, in denen sie, etwa aufgrund eines plötzlich auftauchenden Hindernisses, möglichst schnell bis zum Stillstand abgebremst werden müssen ("Notbremsung"). Moderne Kraftfahrzeuge sind zu diesem Zweck oftmals mit speziellen Bremshilfseinrichtungen ausgestattet, bei denen mittels eines Sensors beispielsweise erfasst wird, wie schnell ein Wechsel zwischen Gaspedal und Bremspedal erfolgt, um dann, basierend auf dem erfassten Messwert, einen Bremsvorgang zu unterstüzen. So werden beispielsweise bremseinleitende Maßnahmen durchgeführt, bei denen die Bremsbeläge bremsneutral angelegt werden, um Bremsscheiben von Feuchtigkeit und Belag freizubremsen und auf diese Weise eine optimierte Bremswirkung zu erzielen. Andererseits kann der Bremsdruck über den vom Fuß angeforderten Bremsdruck hinaus überhöht werden, um den erforderlichen Bremsweg zu verkürzen.

Nachteilig bei derartigen herkömmlichen Bremshilfseinrichtungen ist jedoch, dass der zunächst noch das Gaspedal drückende Fuß erst das Bremspedal suchen und drücken muß, bevor eine Aktivierung der Bremshilfseinrichtung erfolgen kann, wodurch verhältnismäßig viel Zeit verloren geht. Insbesondere sind derartige Brems hilfssysteme bei der Verwendung von Geschwindigkeitsregeleinrichtungen ("Tempomat") nicht einsetzbar, da die Geschwindigkeit eben nicht über das Gaspedal, sondern über den Tempomaten eingestellt wird. Erschwerend kommt in diesem Fall hinzu, dass sich der Fuß zum Drücken des Bremspedals gewöhnlich in einer veränderlichen Ruhestellung befindet, so dass es im Allgemeinen besonders lange dauert, bis das Bremspedal gefunden ist und gedrückt werden kann.

Demgegenüber besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein verbessertes Bremshilfssystem in einem Kraftfahrzeug zur Verfügung zu stellen, welches bei einer Notbremsung vergleichsweise schnell aktiviert werden kann. Zudem soll ein solches Bremshilfssystem auch bei eingeschaltetem Tempomaten einsetzbar sein.

Diese Aufgabe wird nach dem Vorschlag der Erfindung durch ein Bremshilfssystem in einem Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind durch die Merkmale der Unteransprüche angegeben.

Erfindungsgemäß ist ein Bremshilfssystem in einem Kraftfahrzeug gezeigt, welches sich in wesentlicher Weise dadurch auszeichnet, dass in einer Lenkeinrichtung zur Lenkung des Kraftfahrzeugs wenigstens ein Krafterfassungsmittel zur Erfassung einer von einem Fahrer auf die Lenkeinrichtung ausgeübten mechanischen Kraft angeordnet ist. Das Krafterfassungsmittel ist hierbei in einer zur Erfassung einer von dem Fahrer auf die Lenkeinrichtung ausgeübten mechanischen Kraft geeigneten Weise in der Lenkeinrichtung angeordnet. Weiterhin ist das Krafterfassungsmittel mit einer Bremseinrichtung zur Bremsung des Kraftfahrzeugs wirkungsmäßig so gekoppelt (wirkverbunden), dass bei Einwirken bzw. Zunahme einer auf das Krafterfassungsmittel einwirkenden, mechanischen Kraft eine Betätigung der Bremseinrichtung bzw. Bremsung ausgelöst (bewirkt) wird. Mit anderen Worten, kann durch das erfindungsgemäße Bremshilfssystem somit ohne eine Betätigung des Bremspedals eine Betätigung des Bremssystems, d. h. Bremsung, bewirkt werden, bzw. der Bremsvorgang vorbereitet und eingeleitet werden, um bei Betätigung des Bremspedals mit maximaler Wirkung die Bremsung einzuleiten.

Wie anhand von Versuchen festgestellt werden konnte, neigen Fahrer von Kraftfahrzeugen bei einer Notbremsung bzw. überraschend eingeleiteten Bremsung dazu, neben einem schnellen Wegnehmen des Fußes vom Gaspedal, in einer Art "Abwehrreaktion" vor einem vorgestellten Zusammenstoß durch ein nach vorne Strecken von Händen und Armen eine erhöhte mechanische Druckkraft auf das Lenkrad bzw. den Lenkradkranz auszuüben. Mithilfe des erfindungsgemäßen Bremshilfssystems kann somit in vorteilhafter Weise eine Umsetzung dieser intuitiven, wie auch instinktiv und ergonomisch natürlichen Reaktion in die Einleitung einer Notbremsung erreicht werden. Zudem ist hierbei eine sehr schnelle Aktivierung des Bremshilfssystems ermöglicht, da der Fahrer gewöhnlich ständig mit seinen Händen mit dem Lenkrad bzw. dem Lenkkranz in Kontakt ist und demzufolge eine mit der oben beschriebenen Abwehrreaktion einher gehende Zunahme der auf das Lenkrad bzw. den Lenkkranz ausgeübten mechanischen Druckkraft relativ schnell erfolgt.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Bremshilfssystems ist das wenigstens eine Krafterfassungsmittel mit der Bremseinrichtung wirkungsmäßig so gekoppelt (wirkverbunden), dass erst bei Einwirken einer mechanischen Kraft auf das Krafterfassungsmittel, welche in ihrer Größe einen wählbaren (d. h. definierbaren) kritischen Kraftschwellwert übersteigt, und für welche definiert werden kann, dass sie in einem als Mindestdauer wählbaren Zeitinkrement anliegen muss, eine Betätigung der Bremseinrichtung bzw. Bremsung ausgelöst wird. Hierbei kann in vorteilhafter Weise erreicht werden, dass eine Bremsung mittels des Bremshilfssystems erst bei Einwirken mechanischer Kräfte einer bestimmten (wählbaren) Minimalgröße auf das Krafterfassungsmittel erfolgt und mechanische Kräfte unterhalb dieser Minimalgröße ("unterkritische Kräfte") keine Bremsung bewirken, und dass sehr kurzfristige Krafteinwirkungen nicht berücksichtigt werden, so dass durch übliche Handhabungen des Lenkrads bzw. des Lenkkranzes, welche keiner wie oben beschriebenen Abwehrreaktion des Fahrers entsprechen, wie ein gewolltes oder unabsichtliches Abstützen am Lenkrad bzw. Lenkkranz oder eine Körperverlagerung, keine Bremsung mittels des Bremshilfssytems ausgelöst wird.

Weiterhin ist bei einem solchem Bremshilfssystem vorteilhaft ein Krafterfassungsmittel mit der Bremseinrichtung wirkungsmäßig so gekoppelt, dass bei Einwirken einer den kritischen Kraftschwellwert übersteigenden mechanischen Kraft auf das Krafterfassungsmittel, für welche definiert werden kann, dass sie in einem als Mindestdauer wählbaren Zeitinkrement anliegen muss, eine Bremsung des Kraftfahrzeugs durch die Bremseinrichtung mit einer dem Kraftschwellwert zugeordneten bestimmbaren Bremskraft ausgelöst wird. Hierbei können insbesondere eine Mehrzahl von überkritschen Kraftschwellwerten vorgesehen sein, denen jeweils eine bestimmbare Bremskraft zugeordnet ist. Auf diese Weise kann bei Überschreiten des kritischen Kraftschwellwerts durch die auf die Lenkeinrichtung ausgeübte mechanische Kraft durch den Fahrer, für welche jeweils definiert werden kann, dass sie in einem als Mindestdauer wählbaren Zeitinkrement anliegen müssen, eine zugehörige Bremskraft bewirkt werden, während bei Überschreiten jeweiliger oberhalb des kritischen Kraftschwellwerts liegender (überkritischer) Kraftschwellwerte jeweils größere Bremskräfte, verglichen mit der dem kritischen Kraftschwellwert zugeordneten Bremskraft, bewirkt werden, so dass mit einer zunehmenden, auf die Lenkeinrichtung einwirkenden, überkritischen, mechanischen Kraft eine stufenförmige Zunahme der Bremskraft erfolgen kann.

Weiterhin ist bei einem solchem Bremshilfssystem vorteilhaft ein Krafterfassungsmittel mit der Bremseinrichtung wirkungsmäßig so gekoppelt, dass auch bei Einwirken einer unterkritischen mechanischen Kraft, d. h. einer in ihrer Größe unterhalb des kritischen Schwellwerts liegenden Kraft, jedoch oberhalb eines unterhalb des kritischen Kraftschwellwerts liegenden, unterkritischen Kraftschwellwerts, auf die Lenkeinrichtung, für welche definiert werden kann, dass sie in einem als Mindestdauer wählbaren Zeitinkrement anliegen muss, bremsvorbereitende Maßnahmen ausgelöst werden. Als solche bremsvorbereitenden Maßnahmen kommen beispielsweise ein im Wesentlichen bremsneutrales Anlegen von Bremsreibungsgliedern in der Bremseinrichtung zum Freibremsen der Bremsreibungsglieder von Feuchtigkeit und/oder Belag und/oder eine Vorbereitung einer Bremskraftüberhöhung in Betracht. Eine Bremsung kann dann durch Einwirken einer überkritischen mechanischen Kraft auf die Lenkeinrichtung, d. h. einer mechanischen Kraft mit einer oberhalb des kritischen Schwellwerts liegenden Größe, und/oder einem Betätigen des Bremspedals erfolgen.

Insofern erfolgt durch unterhalb des unterkritischen Kraftschwellwerts liegende, auf die Lenkeinrichtung einwirkende, mechanische Kräfte keine Aktivierung des Bremshilfssystems, wohingegen durch unterkritische, jedoch oberhalb des unterkritischen Kraftschwellwerts liegende, auf die Lenkeinrichtung einwirkende, mechanische Kräfte bremsvorbereitende Maßnahmen durch das Bremshilfssystem ausgelöst werden, während eine Bremsung durch eine Betätigung des Bremspedals bzw. überkritische, oberhalb des kritischen Kraftschwellwerts liegende, auf die Lenkeinrichtung einwirkende, mechanische Kräfte ausgelöst wird.

Erfindungsgemäß ist das wenigstens eine Krafterfassungsmittel in einer zur Erfassung einer von dem Fahrer auf die Lenkeinrichtung ausgeübten mechanischen Kraft geeigneten Weise in der Lenkeinrichtung angeordnet. In einem erfindungsgemäßen Bremshilfssystem umfasst die Lenkeinrichtung vorzugsweise wenigstens ein Lenkrad, einen das Lenkrad stützenden Lenkkranz und eine den Lenkkranz stützenden Lenksäule. Hierbei ist das wenigstens eine Krafterfas sungsmittel bzw. eine Mehrzahl von Krafterfassungsmitteln vorzugsweise im Lenkrad und/oder im Lenkkranz und/oder in der Lenksäule und/oder zwischen dem Lenkkranz und der Lenksäule angeordnet, so dass in geeigneter Weise eine Krafteinwirkung auf die Lenkeinrichtung durch den Fahrer erfasst werden kann. Ein Krafterfassungsmittel kann hierbei insbesondere in Form einer herkömmlichen, im Handel erhältlichen Kraftmessdose zur Messung einer mechanischen Kraft ausgebildet sein, welche insbesondere beispielsweise geeignet sein kann, eine Biegung des Lenkkranzes zu erfassen.

Die Erfindung erstreckt sich ferner auf ein Kraftfahrzeug, dass mit einem wie oben beschriebenen Bremshilfssystem ausgerüstet ist.

Die Erfindung erstreckt sich ferner auf eine Lenkeinrichtung in einem Kraftfahrzeug, welche mit wenigstens einem wie oben in Zusammenhang mit dem erfindungsgemäße Bremshilfssystem beschriebenen Krafterfassungsmittel ausgerüstet ist, welches mit einer Bremseinrichtung zur Bremsung des Kraftfahrzeugs wirkungsmäßig so gekoppelt (wirkverbunden) ist, dass bei Einwirken einer mechanischen Kraft auf das Krafterfassungsmittel eine Bremsung durch die Bremseinrichtung bewirkt wird.

Die Erfindung wird nun näher erläutert, wobei Bezug auf die beigefügten Zeichnungen genommen wird. In den Zeichnungen sind gleiche bzw. gleichwirkende Elemente mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet.
1 zeigt eine schematische Ansicht von oben (linke Abbildung) und eine schematische perspektivische Ansicht (rechte Abbildung) eines Teils einer Lenkeinrichtung mit darin angeordneten Krafterfassungsmitteln eines erfindungsgemäßen Bremshilfssytems.
Es wird nun Bezug auf die 1 genommen, worin eine schematische Ansicht von oben (linke Abbildung) und eine schematische perspektivische Ansicht (rechte Abbildung) eines Teils einer Lenkeinrichtung mit darin angeordneten Krafterfassungsmitteln eines erfindungsgemäßen Bremshilfssytems dargestellt ist.
Demnach umfasst eine Lenkeinrichtung, die insgesamt mit der Bezugszahl 1 bezeichnet ist, ein Lenkrad 2, einen das Lenkrad mittels Streben 5 stützenden Lenkkranz 3, und eine den Lenkkranz stützende Lenksäule 4. Weiterhin sind mögliche verschiedene Einbauorte für Krafterfassungsmittel 6 angegeben, welche im Lenkrad 2 beispielsweise in Form eines Kraft- und/oder Biegesensors zur Erfassung einer Krafteinwirkung und/oder Biegung des Lenkrads, im Lenkkranz 3 beispielsweise in Form eines Kraft- und/oder Biegesensors zur Erfassung einer Krafteinwirkung und/oder Biegung des Lenkkranzes, und in der Lenksäule 4 beispielsweise in Form eines Kraft- und/oder Biegesensors zur Erfassung einer Krafteinwirkung und/oder Biegung der Lenksäule lokalisiert sind. Hierbei kann lediglich ein Krafterfassungsmittel an einem Ort der Lenkeinrichtung oder eine Mehrzahl von Krafterfassungseinrichtungen an mehreren Orten der Lenkeinrichtungen vorgesehen sein.

1: Lenkeinrichtung
2: Lenkrad
3: Lenkkranz
4: Lenksäule
5: Streben
6: Krafterfassungsmittel

Claims

Bremshilfssystem in einem Kraftfahrzeug, gekennzeichnet durch wenigstens ein in einer Lenkeinrichtung zur Erfassung einer von einem Fahrer auf die Lenkeinrichtung ausgeübten mechanischen Kraft geeignet angeordnetes Krafterfassungsmittel, wobei das Krafterfassungsmittel mit einer Bremseinrichtung zur Bremsung des Kraftfahrzeugs wirkungsmäßig so gekoppelt ist, dass bei Einwirken einer mechanischen Kraft auf das Krafterfassungsmittel eine Bremsung durch die Bremseinrichtung bewirkt wird.
Bremshilfssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Krafterfassungsmittel mit der Bremseinrichtung wirkungsmäßig so gekoppelt ist, dass erst bei Einwirken einer einen wählbaren kritischen Kraftschwellwert übersteigenden mechanischen Kraft auf das Krafterfassungsmittel eine Bremsung durch die Bremseinrichtung ausgelöst wird.
Bremshilfssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Krafterfassungsmittel mit der Bremseinrichtung wirkungsmäßig so gekoppelt ist, dass bei Einwirken einer den kritischen Kraftschwellwert übersteigenden mechanischen Kraft auf das Krafterfassungsmittel eine Bremsung durch die Bremseinrichtung mit einer dem kritischen Kraftschwellwert zugeordneten, wählbaren Bremskraft ausgelöst wird.
Bremshilfssystem nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von überkritischen Kraftschwellwerten, denen jeweils eine wählbare Bremskraft zugeordnet ist.
Bremshilfssystem nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Krafterfassungsmittel mit der Bremseinrichtung wirkungsmäßig so gekoppelt ist, dass bei Einwirken einer mechanischen Kraft, deren Größe oberhalb eines, unterhalb des kritischen Kraftschwellwerts liegenden, unterkritischen Kraftschwellwerts und unterhalb des kritischen Kraftschwellwerts liegt, bremsvorbereitende Maßnahmen, wie ein bremsneutrales Anlegen von Bremsreibungsgliedern in der Bremseinrichtung, ausgelöst werden.
Bremshilfssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher die Lenkeinrichtung wenigstens ein Lenkrad, einen das Lenkrad stützenden Lenkkranz und eine den Lenkkranz stützenden Lenksäule umfasst.
Bremshilfssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Krafterfassungsmittel im Lenkrad angeordnet ist.
Bremshilfssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Krafterfassungsmittel im Lenkkranz angeordnet ist.
Bremshilfssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Krafterfassungsmittel in der Lenksäule angeordnet ist.
Bremshilfssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Krafterfassungsmittel zwischen der Lenksäule und dem Lenkradkranz angeordnet ist.
Bremshilfssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Krafterfassungsmittel in Form einer Kraftmessdose zur Messung einer mechanischen Kraft ausgebildet ist.
Kraftfahrzeug mit einem Bremshilfssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Lenkeinrichtung mit wenigstens einem zur Erfassung einer von einem Fahrer auf die Lenkeinrichtung ausgeübten mechanischen Kraft geeignet angeordneten Krafterfassungsmittel, welches mit einer Bremseinrichtung zur Bremsung des Kraftfahrzeugs wirkungsmäßig so gekoppelt ist, dass bei Einwirken einer mechanischen Kraft auf das Krafterfassungsmittel eine Bremsung durch die Bremseinrichtung bewirkt wird.