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Die
Erfindung betrifft ein Bremssystem mit den Merkmalen des Oberbegriffs
des Patentanspruches 1.
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Aus
WO 9946139 A1 ist
ein gattungsgemäßes Bremssystem
bekannt. Dieses vorbekannte Bremssystem weist eine Reibbremse und
eine elektrisch-regenerative Bremse auf. Bei diesem Bremssystem
ist die Wahl einer von mehreren Bremsstrategien möglich. Neben
einer Strategie der Maximierung der Bremsleistung der elektrisch-regenerativen Bremse
steht eine Strategie zur Optimierung des Bremsverhaltens durch eine
Verteilung der Bremskräfte
auf die verschiedenen Fahrzeugachsen zur Verfügung. Außerdem kann zu einer hinsichtlich
der Regeneration elektrischer Energie einer Fahrzeugbatterie optimierten
Bremsstrategie umgeschaltet werden.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Bremsverhalten eines Bremssystems
zu verbessern.
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Diese
Aufgabe wird durch die Merkmalskombination des Patentanspruches
1 gelöst.
Erfindungsgemäß ist den
Bremsvorrichtungen jeweils mindestens ein bremsenbezogenes Attribut
zugeordnet, wobei die zu aktivierenden Bremsvorrichtungen in Abhängigkeit
der ausgewählten
Bremsstrategie und der Attribute ausgewählt werden. Für die Auswahl
der mindestens einen zu aktivierenden Bremsvorrichtung findet also
eine logische Verknüpfung
zwischen den Attributen der Bremsvorrichtungen und der ausgewählten Bremsstrategie
statt, um die für
die jeweilige Bremsstrategie geeigneten Bremsvorrichtungen auszuwählen. Mittels
der jeweiligen Bremsstrategie kann definiert sein, welche der vorhandenen
Bremsvorrichtungen grundsätzlich
dieser Bremsstrategie zugeordnet sind. Mittels der Attribute kann
eine zusätzliche „Feinjustierung" bei der Auswahl
der zu aktivierenden Bremsvorrichtungen erfolgen. Diese Vorgehensweise
ist insbesondere dann von Vorteil, wenn eine Vielzahl unterschiedlicher
technischer Ausführungsformen
von Bremsvorrichtungen in einem Kraftfahrzeug eingebaut sind. Dieses
Bremssystem bietet eine flexible Verknüpfung zwischen Fahrsituationen und/oder
Fahrervorgaben mit geeigneten Bremsvorrichtungen über eine
ausgewählte
Bremsstrategie und unter Berücksichtigung
bremsenbezogener Attribute. Hierdurch kann die jeweils ausgewählte Bremsstrategie
(z.B. geräuschoptimiert,
komfortoptimiert, etc.) hinsichtlich ihrer zu erzielenden Wirkung
besonders effizient optimiert werden. Das Bremsverhalten des Kraftfahrzeugs
wird entsprechend verbessert. Auch lässt sich eine gegenüber herkömmlichen
Systemen größere Anzahl
unterschiedlicher Bremsstrategien ohne wesentlichen Mehraufwand
realisieren, wodurch das Bremssystem für unterschiedliche Fahrzeugtypen
(insbesondere Personenkraftwagen, Busse, Lastkraftwagen) technisch
besonders interessant ist.
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Die
Ansprüche
2 bis 4 betreffen bevorzugte Ausführungsformen bremsenbezogener
Attribute.
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Beispielsweise
ist mit einem Attribut gemäß Anspruch
2 eine geräuschoptimierte
Bremsstrategie realisierbar. Dies ist zur Reduzierung der Belästigung des
Umfeldes durch Verkehrsgeräusche
sinnvoll, insbesondere innerhalb von Städten.
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Eine
unterschiedliche Verzögerungscharakteristik
gemäß Anspruch
3 wird vorzugsweise zur Realisierung einer Bremsstrategie herangezogen,
bei der ein komfortorientierter Bremsvorgang erzielt werden soll.
Ein verbesserter Bremskomfort ist insbesondere für Busse interessant.
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Die
Maßnahme
nach Anspruch 4 kann dazu benutzt werden, ersatzweise andere Bremsvorrichtungen
zu aktivieren, wenn bestimmte Bremsvorrichtungen nicht verfügbar sind
oder nicht verfügbar
sein sollen. Eine derartige Auswahl zu aktivierender Bremsvorrichtungen
erfolgt vorzugsweise im Rahmen einer rückfallebenen-orientierten Bremsstrategie,
bei der das Ziel verfolgt wird, ansonsten aktivierte Bremsvorrichtungen
durch andere Bremsvorrichtungen nach Art einer Rückfallebene zu ersetzen (z.B.
aufgrund bestimmter Fahrzustände
oder anderer Randbedingungen).
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Die
Ansprüche
5 und 6 betreffen Maßnahmen
zur Verarbeitung von Signalen des Bremssystems, um eine effiziente
Auswahl von Bremsstrategien und eine effiziente Aufteilung der angeforderten Bremskraft
zu erzielen.
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Die
Ansprüche
7 bis 10 schlagen vorteilhafte Ausführungsformen von Bremsvorrichtungen
vor. Neben einer Reibungsbremse sind vorzugsweise unterschiedliche
Arten von Dauerbremsen (z.B. Motorbremsen, Retarder) vorhanden.
Als Motorbremsen kommen insbesondere eine Turbobremse, eine Konstantdrossel,
eine getaktete Drosselung (Jake brake) in Frage. Geeignete Retarder
sind z.B. ein Wasser-Retarder oder ein elektrischer Retarder.
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Die
Erfindung wird anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles
näher erläutert. Dabei
zeigt die einzige Zeichnung ein Blockschaltbild des Bremssystems.
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Das
Bremssystem 1 weist eine Bewertungseinheit 2 auf.
In dieser Bewertungseinheit 2 werden fahrerbezogene und/oder
fahrzustandsbezogene und/oder fahrsituationsbezogene Parameter erfasst, verarbeitet
und bereitgestellt. Beispielsweise können verschiedene Fahrzeuginformationen
wie Fahrzeugmasse, Fahrzeuggeschwindigkeit, Fahrzeugbeschleunigung,
Motordrehzahl, Gang bzw. Gangwechsel berücksichtigt werden. Weiterhin
können
Zustandsinformationen oder angeforderte Bremsmomente von verschiedenen
Steuerungs- oder Regelungskomponenten, z.B. ART (Abstands-Regel-Tempomat),
ABS (Anti-Blockier-System), ASR (Antriebs-Schlupf-Regelung) verarbeitet
werden. Als fahrerbezogene Parameter können HMI (Human Machine Interface)-Einrichtungen berücksichtigt
werden, wie z.B. Betätigungen
des Bremspedals, des Gaspedals oder manueller Bedienelemente. Ebenso sind
HMI-bezogene Rückkopplungssignale
(akustisch, visuell etc.) als zu berücksichtigende Parameter denkbar.
Auch Parameter des Fahrzeug-Umfeldes wie etwa Fahrbahnneigung oder
Reibungskoeffizient des Straßenbelages
können
berücksichtigt sein.
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Weiterhin
können
in der Bewertungseinheit 2 aufgrund der berücksichtigten
Parameter eine Fahrsituation und aufgrund verschiedener Anforderungen durch
den Fahrer eine HMI-Strategie ermittelt werden.
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Es
sei erwähnt,
dass die oben beschriebenen Funktionalitäten der Bewertungseinheit 2 zumindest
teilweise auch in voneinander getrennten Einheiten ablaufen können.
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Abhängig von
den Bewertungs- und Ermittlungsprozeduren in der Bewertungseinheit 2 werden Signale
an eine Strategieeinheit 3 und an eine Anforderungseinheit 4 gesendet.
In der Anforderungseinheit 4 wird durch eine Verknüpfung der
von der Bewer tungseinheit 2 an die Anforderungseinheit 4 gesendeten
verschiedenen Soll-Fahrzeugverzögerungen
bzw. Soll-Bremsmomente (insbesondere basierend auf Fahrerwünschen,
auf in die Längs- und/oder Querdynamik
des Fahrzeugs eingreifenden Systemen, auf Assistenzsystemen) eine
resultierende Soll-Fahrzeugverzögerung bzw.
ein resultierendes Soll-Bremsmoment S-BM (analog einer resultierenden
Soll-Bremskraft) ermittelt. Dieser anzufordernde resultierende Soll-Wert
S-BM wird u.a. an die Strategieeinheit 3 als Eingangssignal
gesendet. Weitere Eingangssignale für die Strategieeinheit 3 kommen von
der Bewertungseinheit 2. In Abhängigkeit der Eingangssignale – die wiederum
von den in der Bewertungseinheit 2 verarbeiteten, insbesondere
oben genannten Parametern abhängig
sind – wird
in der Strategieeinheit 3 eine von mehreren Bremsstrategien
ausgewählt.
Zur Auswahl stehen in der Zeichnung stellvertretend für eine beliebige
andere Anzahl die Bremsstrategien BS 1, BS 2, BS 3 und BS 4. Dabei handelt
es sich vorzugsweise um zielorientierte Bremsstrategien. Beispielsweise
ist eine geräuschoptimierte
Bremsstrategie mit einer Reduzierung bzw. Minimierung der Bremsgeräusche auswählbar. Eine
weitere mögliche
Bremstrategie ist komfortorientiert, bei der die unterschiedliche
Bremscharakteristik (maximale Bremskraft, Ansprechzeit, Ansprechverhalten
etc.) von Bremsvorrichtungen berücksichtigt
wird. Eine weitere Bremsstrategie ist auf die Realisierung von Rückfallebenen
ausgerichtet. Hierbei sollen bestimmte Bremsvorrichtungen z.B. aufgrund vordefinierter
Fahrzustände
nicht aktiviert, sondern durch andere Bremsvorrichtungen ersetzt
werden.
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Abhängig von
der ausgewählten
Bremsstrategie BS 1, BS 2, BS 3, BS 4 wird in einer Auswahleinheit 5 mindestens
eine von mehreren Bremsvorrichtungen ausgewählt, die aktiviert werden sollen, um
das angeforderte Soll-Bremsmoment S-BM auszuführen. Darüber hinaus werden die zu aktivierenden
Bremsvorrich tungen auch in Abhängigkeit
von bremsenbezogenen Attributen ausgewählt, die in einer Zuordnungseinheit 6 abgelegt
sind.
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Den
Bremsenvorrichtungen ist jeweils mindestens ein bremsenbezogenes
Attribut zugeordnet. Stellvertretend für eine beliebige andere Anzahl
von Attributen sind hier die Attribute A1, A2 und A3 genannt. Beispielsweise
dient eine unterschiedliche Bremsgeräuschemission der Bremsenvorrichtungen als
sinnvolles Attribut bei der Auswahl der zu aktivierenden Bremsvorrichtungen.
Ein weiteres Attribut ist eine unterschiedliche Verzögerungscharakteristik (z.B.
hinsichtlich Ansprechzeit oder maximalem Bremsmoment). Als weiteres
Attribut ist ein sogenannter Verfügbarkeits-Status möglich. Dieser
Status repräsentiert,
ob eine Bremsvorrichtung aufgrund vordefinierter Randbedingungen
(z.B. bestimmte Fahrzustände) überhaupt
ausgewählt
bzw. aktiviert werden soll oder nicht. Außerdem kann dieser Status eine
Rückfallebenen-Information
enthalten, aus der hervorgeht, welche Bremsvorrichtung(en) ersatzweise
auswählbar
ist (sind), wenn eine bestimmte Bremsvorrichtung nicht ausgewählt werden
darf.
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In
der Auswahleinheit 5 kann auch entschieden werden, bestimmte
Aggregate oder Verbraucher V1, V2, V3 (z.B. Luftpresser, Klimanlage,
Stromgenerator) zu deren Betrieb bzw. Aktivierung während eines
Bremszyklus mittels geeigneter Kopplungsmittel an einen Antriebsmotor 12 des
Kraftfahrzeugs zu koppeln. Ein Betreiben dieser Aggregate oder Verbraucher
innerhalb der Bremszyklen reduziert kraftstoffsparend eine Aktivierung
derselben Aggregate oder Verbraucher V1, V2, V3 außerhalb
der Bremszyklen. Die Aktivierung der Verbraucher V1, V2, V3 erfolgt
durch die Auswahleinheit 5 insbesondere in Abhängigkeit
der ausgewählten
Bremsstrategie BS 1, BS 2, BS 3, BS 4.
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In
einer Verteileinheit 7 wird das von der Anforderungseinheit 4 angeforderte
Soll-Bremsmoment S-BM in Abhängigkeit
der ausgewählten
Bremsvorrichtungen auf diese aufgeteilt. Die Verteileinheit 7 erhält zu diesem
Zweck Eingangssignale von der Anforderungseinheit 4 und
von der Auswahleinheit 5. Als Ausgangssignale kann die
Verteileinheit 7 die Teilbremsmomente BM8, BM9, BM10 an
die verschiedenen Bremsvorrichtungen senden. Dabei können einzelne
Teilbremsmomente BM8, BM9, BM10 unter bestimmten Bedingungen den
Wert Null haben.
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Als
Bremsvorrichtungen stehen eine Reibbremse 8 und mehrere
unterschiedliche Dauerbremsen 9 und 10 zur Verfügung. Als
Dauerbremsen sind mehrere Motorbremsen 9 und mehrere Retarder 10 vorhanden.
Stellvertretend für
eine beliebige andere Anzahl von auf den Antriebsmotor 12 einwirkenden Motorbremsen 9 sind
hier die unterschiedlichen Motorbremsen M1, M2 und M3 genannt. Diese
können z.B.
als Turbobremse, Konstantdrossel, getaktete Drossel (Jake brake)
ausgebildet sein. Stellvertretend für eine beliebige andere Anzahl
von Retardern 10 sind hier die unterschiedlichen Retarder
R1, R2 und R3 genannt. Diese können
z.B. als Wasserretarder oder Elektrischer Retarder ausgebildet sein.
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Die
Teilbremswerte BM9, BM10 können
jeweils weiter aufgeteilt sein entsprechend der Anzahl der vorhandenen
Motorbremsen 9 und Retarder 10, wobei einzelne
dieser Aufteilungswerte bei bestimmten Bremsstrategien den Wert
Null haben können.