DE102006004709A1 - Verfahren zur Blockierschutz-Regelung für eine Bremsanlage eines Kraftrades mit einem Antiblockiersystem - Google Patents

Verfahren zur Blockierschutz-Regelung für eine Bremsanlage eines Kraftrades mit einem Antiblockiersystem Download PDF

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Abstract

Blockierschutz-Regelungsverfahren, welches in einer Bremsanlage eines Kraftrades mit einem Antiblockiersystem (ABS) durchgeführt wird, wobei die folgenden Schritte durchgeführt werden: Erkennen eines Fehlers an mindestens einem Raddrehzahlsensor während einer ABS-geregelten Bremsung und Einleiten eines Sonderregelungsmodus zur Bremsdruckregelung an der/den Vorder- und /oder Hinterradbremse/n.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß Oberbegriff von Anspruch 1 sowie ein Computerprogrammprodukt.
  • Das Kraftrad hat sich im Laufe der letzten Jahrzehnte von einem kostengünstigen Fortbewegungsmittel zu einem Freizeitgefährt entwickelt, bei welchem auch vermehrt die Sicherheit des Fahrers in den Vordergrund gerückt wird. Ähnlich wie bei den Automobilen vor einigen Jahren werden zunehmend auch Krafträder mit Anti-Blockiersystemen (ABS) ausgerüstet. Aus der EP 0 548 985 B1 ist beispielsweise eine Blockierschutzvorrichtung für Krafträder bekannt. Ferner ist aus der DE 40 00 212 A1 ein Verfahren zum blockiergeschützten Bremsen eines Kraftrades und zum Bestimmen des Haftbeiwertes bekannt.
  • Die ABS-Regelung bei einem Motorrad ist ähnlich wie bei einem Personenkraftwagen (Pkw) auf einen optimalen Kompromiss zwischen Ausnutzung des Fahrbahnreibwertes zum Verkürzen des Bremsweges und Sicherstellen der Bremsstabilität ausgelegt. Die Bremsstabilität bei einem Motorrad wird im Wesentlichen durch das Sicherstellen von ausreichender Seitenführung am Vorderrad gewährleistet.
  • Kommt es während einer ABS-Bremsung zu einem Fehler an einem Raddrehzahlsensor, so steht der zur schlupf-gesteuerten ABS-Regelung notwendige Raddrehzahlwert dem ABS-Steuergerät nicht mehr zur Verfügung. Beim Pkw wird deshalb nach dem Erkennen eines Raddrehzahlsensorfehlers an einem Vorderrad ein ungepulster Druckaufbau eingesteuert, sodass das Rad zum Blockieren kommt. Die Fahrstabilität wird dadurch nur unwesentlich beeinträchtigt, da das andere Rad bzw. die anderen Räder der Achse die Seitenführung noch sicherstellt/sicherstellen. Dies entspricht einem „harten Ausstieg" aus der Bremsdruckregelung.
  • Die eben beschriebene Art der Bremsdruckregelung im Falle eines Drehzahlsensorfehlers ist bei einem Motorrad nicht sinnvoll, da z.B. ein Blockieren des Vorderrades meist zum Sturz führt.
  • Daher besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Verfahren zur Blockierschutz-Regelung für ein Kraftrad vorzuschlagen, welches auch beim Auftreten eines Raddrehzahlsensorfehlers eine Bremsung ermöglicht, bei welcher die Fahrstabilität weiter aufrechterhalten bleibt.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst.
  • Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, dass ein Sonderregelungsmodus zur Bremsdruckregelung eingeleitet wird, wenn während einer ABS-Regelbremsung ein Fehler an einem Raddrehzahlsensor erkannt wird. In diesem Sonderregelungsmodus soll, insbesondere wenn der Sensorfehler am Vorderrad auftritt, kein „harter Ausstieg" aus der Bremsdruckregelung erfolgen. Liegt ein Drehzahlsensorfehler am Vorderrad vor, so wird in Abhängigkeit von dem Blockierdruckniveau am Vorderrad ein Bremsdruckabbau an der Vorderradbremse durchge führt. Wird der Fehler am Hinterrad erkannt, so wird der Bremsdruck an der Hinterradbremse auf ein Bremsdruckniveau von Null abgebaut. Da das Hinterrad bezüglich der Fahrstabilität weniger kritisch ist als das Vorderrad, kann der Bremsdruck mit einem bestimmten Druckabbaugradienten durchgeführt werden oder die Hinterradbremse wird drucklos geschaltet.
  • Bei den Begriffen „ungepulster Druckaufbau/-abbau" und „drucklos schalten" wird verstanden, dass, abgesehen von der Initialisierung des ungepulsten Druckaufbaus/-abbaus oder des Drucklos-Schaltens, keine weitere Steuerung oder Regelung des Druckaufbaus/-abbaus geschieht. Der gewünschte Zieldruck wird also sozusagen fast direkt angelegt. Dies ist im Gegensatz zu einem „gepulsten Druckaufbau/-abbau" zu verstehen, bei dem eine Regelung des Bremsdruckes, z.B. über den Druckaufbau-/Druckabbaugradient, geschieht. Dabei soll in Verallgemeinerung der Begriff „gepulster Druckaufbau/-abbau" neben dem Fall eines mit digitalen Druckaufbau/Druckabbaupulsen arbeitenden ABS-Reglers, bei welchem der Druckaufbau/-abbau, sozusagen in Stufen, durch aufeinander folgende Druckaufbauphasen mit dazwischen liegenden Pausenzeiten geschieht, auch den Fall eines analog arbeitenden ABS-Druckstellers, bei welchem der Druckaufbau/-abbau gleichmäßig geschieht, umfassen.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform wird das Blockierdruckniveau am Vorderrad, welches im Sonderregelungsmodus zur Dimensionierung des Bremsdruckabbaus an der Vorderradbremse im Fall eines Raddrehzahlfehlers am Vorderrad herangezogen wird, anhand eines Druckmodells und/oder eines Drucksensors und/oder einer vorgegebenen Druck-Verzögerungs-Kennlinie bestimmt.
  • Besonders bevorzugt wird der Druck anhand eines Druckmodells basierend auf dem aus der Schrift DE 197 37 779 A1 bekannten Verfahren ermittelt.
  • Besonders bevorzugt ist die Druck-Verzögerungs-Kennlinie im ABS-Steuergerät abgelegt.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform wird, im Fall eines Raddrehzahlfehlers am Vorderrad, nach dem Bremsdruckabbau ein Druckaufbau an der Vorderradbremse durchgeführt. Dabei wird der Druckaufbau im Vergleich zu einem Druckaufbau während einer ABS-Regelung ohne Raddrehzahlsensorfehler begrenzt. Es ist ganz besonders bevorzugt, dass der Druckaufbaugradient und/oder das Zielbremsdruckniveau geringer als bei einer ABS-Regelung ohne Raddrehzahlsensorfehler ist.
  • Es ist außerdem bevorzugt, dass bei Erkennung eines Raddrehzahlsensorfehlers oder während eines Bremsdruckabbaus im Sonderregelungsmodus oder nach einem Bremsdruckabbau im Sonderregelungsmodus ein für den Fahrer des Kraftrades wahrnehmbares Warnsignal, insbesondere in Form einer erleuchteten Warnlampe, erzeugt wird. Damit soll der Fahrer auf den/die fehlerhaften Raddrehzahlsensor(en) bzw. die Abschaltung der normalen ABS-Regelung aufmerksamgemacht werden.
  • Der mit der Erfindung erzielte Vorteil liegt darin, dass auch wenn ein Raddrehzahlsensorfehler an einem der Räder eines Kraftrades während einer ABS-Bremsung auftritt, eine sichere Abbremsung des Kraftrades ohne Gefährdung der Fahrstabilität möglich ist. Außerdem wird dem Fahrer durch das erfindungsgemäße Verfahren die Möglichkeit gegeben, den Fehler zu registrieren und entsprechend zu reagieren, insbesondere seine Fahrweise entsprechend anzupassen.
  • Die Erfindung betrifft auch ein Computerprogrammprodukt, welches einen Algorithmus nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren definiert.
  • Weitere bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen an Hand einer Figur.
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Motorrades mit ABS-Steuergerät und je einem Raddrehzahlsensor an Vorder- und Hinterrad. Das Motorrad 1 bewegt sich in die durch den Pfeil angegebene Richtung.
  • Bei Erkennung eines Fehlers an dem Raddrehzahlsensor 2 des Vorderrades 3 oder dem Raddrehzahlsensor 4 des Hinterrades 5 wird ein Sonderregelungsmodus zur Bremsdruckregelung im ABS-Steuergerät 6 geschaltet.
  • Der Sonderregelungsmodus hat den Inhalt, bei während einer ABS-Bremsung erkanntem Raddrehzahlsensorfehler am Vorderrad 3 in Abhängigkeit der Situation am Rad einen Druckabbau und danach einen gepulsten Druckaufbau am Vorderrad 3 einzusteuern, wobei der Zieldruckwert z.B. durch die abgelegte Druck-Verzögerungs-Kennlinie bestimmt wird.
  • Befindet sich das Vorderrad 3 beim Eintreten und Erkennen eines Raddrehzahlsensorfehlers in einer Druckaufbauphase der ABS-Regelung, so wird bei dem Erkennen des Fehlers zunächst ein Druckabbau am Vorderrad 3 eingesteuert. Dieser Druckabbau kann z.B. in Abhängigkeit des Abstandes des ak tuellen Raddruckniveaus vom aktuellen Blockierdruckniveau dimensioniert werden. Das Blockierdruckniveau ist vom letzen ABS-Regelzyklus bekannt und wird als konstant angenommen. Der Druckabbau kann allerdings auch ausgehend von der abgelegten Druck-Verzögerungs-Kennlinie dimensioniert werden.
  • Die Dimensionierung des Druckabbaus hat das Ziel, den Raddruck auf ein Druckniveau zwischen 15% und 50% unter dem Blockierdruck zu reduzieren. Damit werden am Vorderrad 3 eine ausreichende Seitenführung und damit die Fahrstabilität gewährleistet.
  • Befindet sich das Vorderrad 3 beim Eintreten und Erkennen eines Raddrehzahlsensorfehlers in einer Druckabbauphase der ABS-Regelung, so wird der durch die normale ABS-Regelfunktion eingesteuerte Druckabbau durch die Sonderregelung gegebenenfalls vergrößert, damit der oben erwähnte Abstand zwischen aktuellem Raddruckniveau und Blockierdruckniveau erreicht wird.
  • Durch den Druckabbau an der Vorderradbremse kommt es zu einer haptischen Rückmeldung (Verzögerungseinbruch) an den Fahrer. Durch diese kann schon die Aufmerksamkeit des Fahrers geweckt werden, dass das System aktuell nicht wie gewohnt reagiert bzw. verfügbar ist.
  • Nach dem Druckabbau wird ein Druckaufbau (raster) eingesteuert. Dieser Druckaufbau kann auf einen, gegenüber dem in der normalen ABS-Reglung üblichen Aufbaugradienten, reduzierten Druckaufbaugradienten limitiert werden. Der Druckaufbau wird außerdem auf ein (Ziel) Druckniveau limitiert, welches zwischen 10% und 15% unter dem aus der Druck- Verzögerungs-Kennlinie ermittelten Blockierdruckniveau liegt. Durch diese Limitierung des Druckaufbaus (Aufbaugradient, Druckniveau) wird dem Fahrer ausreichend Zeit gegeben, den Fehler zu registrieren, z.B. anhand der ABS-Warnlampe, und entsprechend zu reagieren.
  • Der Sonderregelungsmodus wird abgebrochen bzw. die ABS-Reglung beendet, wenn der Fahrer den Vordruck reduziert bzw. die Bremse löst, da dann davon auszugehen ist, dass der Fahrer realisiert hat, dass die Schlupfregelfunktion (schlupfgeregelte ABS-Regelung) nicht mehr zur Verfügung steht und er seine Fahrweise entsprechend anzupassen hat.
  • Wird während einer ABS-Bremsung ein Radrehzahlsensorfehler am Hinterrad 5 erkannt, so wird die Hinterradbremse drucklos geschaltet, um die Fahrstabilität aufrecht zu erhalten. Eine andere Ausführungsvariante kann sein, dass der Bremsdruck am Hinterrad 5 gepulst abgebaut wird.
  • Bei Erkennung eines Raddrehzahlsensorfehlers oder nach einem Druckabbau im Sonderregelungsmodus wird die ABS-Warnlampe angesteuert.

Claims (10)

  1. Blockierschutz-Regelungsverfahren, welches in einer Bremsanlage eines Kraftrades mit einem Antiblockiersystem (ABS) durchgeführt wird, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: – Erkennen eines Fehlers an mindestens einem Raddrehzahlsensor während einer ABS-geregelten Bremsung, und – Einleiten eines Sonderregelungsmodus zur Bremsdruckregelung an der/den Vorder- und/oder Hinterradbremse/n.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei Erkennung eines Raddrehzahlsensorfehlers am Vorderrad eine Sonderregelung des Bremsdrucks an der/den Vorderradbremse/n durchgeführt wird, bei welcher der Bremsdruck in Abhängigkeit des Blockierdruckniveaus am Vorderrad abgebaut wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Blockierdruckniveau anhand eines Druckmodells und/oder eines Drucksensors und/oder einer vorgegebenen Druck-Verzögerungs-Kennlinie bestimmt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Bremsdruckabbau derart gewählt ist, dass das Radbremsdruckniveau nach dem Abbau etwa zwischen 50% und 85% des Blockierdruckniveaus liegt.
  5. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Druckabbau ein Druckaufbau des Bremsdrucks an der/den Vorderradbremse/n stattfindet, wobei dieser Druckaufbau im Vergleich zu einem Druckaufbau während einer ABS-Regelung ohne Raddrehzahlsensorfehler mit einem geringeren Druckaufbaugradient und/oder einem geringeren Zielradbremsdruckniveau durchgeführt wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Zielradbremsdruckniveau des Druckaufbaus etwa zwischen 85% und 90% des Blockierdruckniveaus am Vorderrad liegt.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei Erkennung eines Raddrehzahlsensorfehlers am Hinterrad eine Sonderregelung des Bremsdrucks an der Hinterradbremse durchgeführt wird, bei welcher der Bremsdruck auf ein Zielradbremsdruckniveau von Null abgebaut wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Bremsdruckabbau an der Hinterradbremse mit einem bestimmten Druckabbaugradient durchgeführt wird oder die Hinterradbremse drucklos geschaltet wird.
  9. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsdruckregelung abgebrochen wird, wenn der Fahrer den Bremsdruck verringert oder die Bremsung abbricht.
  10. Computerprogrammprodukt, dadurch gekennzeichnet, dass dieses einen Algorithmus definiert, welcher ein Verfahren gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9 umfasst.
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