DE102007015889B4

DE102007015889B4 - Bremsregelungsanlage für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE102007015889B4
Application number: DE102007015889.2A
Authority: DE
Inventors: Günther Sokoll
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2007-04-02
Filing date: 2007-04-02
Publication date: 2023-10-05
Anticipated expiration: 2027-04-03
Also published as: US7845739B2; WO2008119484A1; CN101622162B; US20100004095A1; DE102007015889A1; CN101622162A

Abstract

Bremsregelungsanlage für Kraftfahrzeuge mit einem elektronischen Steuergerät, durch das im Stillstand des Kraftfahrzeuges eine automatische Feststellbremsfunktion aktivierbar ist, deren Deaktivierung bei Erreichen einer vorgegebenen Lösebedingung in Form einer Überschreitung einer vordefinierten Momentenschwelle vorgenommen wird, wobei das Steuergerät eingerichtet ist, eine µ-Splitt-Situation zu erkennen und im Ansprechen darauf die Momentenschwelle anzuheben, so dass ein Lösen der Feststellbremsfunktion erst bei einem höheren Antriebsmoment stattfindet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Bremsregelungsanlage für Kraftfahrzeuge nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Aus der Patentliteratur sind hinreichend viele Verfahren und Vorrichtungen bekannt, die zur Verhinderung des Wegrollens von Fahrzeugen - insbesondere, aber nicht notwendigerweise, an Steigungen - dienen sollen. Meist wird dabei in wenigstens einem Betriebszustand bei betätigtem Bremspedal oder durch ein anderes Betätigungselement Bremskraft an wenigstens einem Rad eines Fahrzeugs abhängig oder unabhängig vom Maß der Pedalbetätigung oder eines anderen Betätigungselementes gehalten oder aktiv aufgebaut. Für die Aktivierung bzw. Deaktivierung der Funktion sind dabei unterschiedliche Eintritts- und/oder Auslösebedingungen gemeinsam oder alternativ vorgesehen.
Bekannt sind diese Verfahren bzw. Vorrichtungen beispielsweise unter den Namen Anfahrassistent, Bergassistent, Hillhold(er) oder Automatic Hold. Zusammenfassend werden diese Verfahren im Folgenden als automatische Feststellbremsfunktionen bezeichnet. Gemein ist allen diesen automatischen Feststellbremsfunktionen beispielsweise ein hydraulisches, mechanisches, elektrohydraulisches, elektromechanisches oder pneumatisches, elektronisch regelbares Bremssystem, mittels derer das Festhalten und die Verhinderung des Anrollens des Fahrzeuges bewerkstelligt wird. Auch sind Verfahren bekannt, bei denen das Anrollen des Fahrzeuges über das Getriebe (insbesondere Automatikgetriebe) verhindert wird. Bei all diesen Funktionen wird beispielsweise durch Betätigung des Bremspedals oder der Handbremse oder über damit in Verbindung stehende Schaltelemente bzw. auch sonstige Betätigungselemente (z. B. Schalter, Taster o. ä.) eine Aktivierung der Funktion durchgeführt; eine Deaktivierung erfolgt über die gleichen oder auch andere Hilfsmittel (wie z. B. Gaspedalstellung, Kupplungssignal, Antriebsmomentsignale des Motors o. ä. bzw. auch nach Ablauf einer definierten Haltezeit).
Wichtige weitere benötigte Hilfsmittel, Steuersignale oder Schaltmittel für die Darstellung der Funktionen sind beispielsweise meist ein oder mehrere Geschwindigkeitssignale für die Erkennung des Fahrzeugstillstands, mechanische, pneumatische oder hydraulische Aktuatoren (ebenso sind prinzipiell auch elektro-hydraulische, elektro-pneumatische oder elektrische Aktuatoren denkbar) in den Radbremsen bzw. in den Zuleitungen zu den Radbremsen, über die Bremswirkung auf- und abgebaut bzw. zumindest temporär gehalten werden kann (z. B. Steuer/Regelventile integriert in Form einer vorhanden Steuer- oder Regeleinrichtung, beispielsweise ABS-, ASC-/ASR-, DSC-/ESP-/EHB-System), gegebenenfalls auch Längsbeschleunigungs- oder Neigungssensoren, mittels derer die Fahrbahnlängsneigung ermittelt und daraus die erforderliche Bremskraft für sicheren Stillstand des Fahrzeugs und das für die Fahrbahnneigung benötigte Anfahrmoment bestimmt werden können und ein bzw. mehrere Drucksensoren, mit deren Hilfe der Bremsdruck bzw. das aufgebrachte Bremsmoment an der bzw. den Radbremsen ermittelt werden kann.
Nach der DE 10 2006 026 626 wird bei Vorliegen einer Lösebedingung der Bremsdruck, der für die Feststellbremsfunktion aufgebaut wurde, mindestens an einem angetriebenen Rad, bei dem ein Reibwert unterhalb einer vorgegebenen Schwelle ermittelt wurde, in einen Bremsdruck übergeführt, der zum Verhindern eines Wegrollens bei längs geneigter Fahrbahn oder der zum Erreichen eines Anfahrens, insbesondere durch Überführung in die Antriebsschlupfregelung bei sehr niedrigem Reibwert, erforderlich ist.
Unter dem Begriff Bremsdruck soll auch jede analoge oder verallgemeinernde Größe, wie z. B. das Bremsmoment, verstanden werden, die zum Abbremsen eines Rades beispielsweise mit elektrischen, hydraulischen und/oder elektrohydraulischen Mitteln wirksam gemacht werden kann.
Es ist Aufgabe der Erfindung, den Übergang von einer Feststellbremsfunktion in einen Anfahrvorgang noch weiter zu verbessern.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind die Gegenstände der abhängigen Ansprüche.
Bei der erfindungsgemäßen Bremsregelungsanlage für Kraftfahrzeuge mit einem elektronischen Steuergerät, durch das im Stillstand des Kraftfahrzeuges eine automatische Feststellbremsfunktion aktivierbar ist, wird deren Deaktivierung üblicherweise bei Erreichen einer vorgegebenen Lösebedingung (z. B. Anfahrwunscherkennung) vorgenommen. Mittels des Steuergeräts, das sowohl Sensorsignale als auch Daten durch Datenbusverbindungen zu anderen Steuereinheiten als Eingangssignale erhalten kann, ist der Reibwert bzw. wirksame Kraftschluss zwischen Reifen und Fahrbahn am Ort des durch die Feststellbremsfunktion im Stillstand gehaltenen Kraftfahrzeugs radselektiv ermittelbar. Dabei kann der Reibwert (oder eine dem Reibwert direkt oder indirekt proportionale Größe) direkt oder indirekt gemessen, berechnet, geschätzt oder sensiert werden.
Erfindungsgemäß wird bei Vorliegen unterschiedlicher Reibwerte am rechten und linken Rad zumindest einer angetriebenen Achse die Lösebedingung in Richtung längeres Halten des Bremsdruckes angepasst.
Diese Anpassung der Lösebedingung berücksichtigt die so genannte µ-Splitt-Situation; d.h. das angetriebene Rad einer Fahrzeugseite befindet sich auf einer Hochreibwertfahrbahn und das angetriebene Rad der anderen Fahrzeugseite befindet sich auf einer Niederreibwertfahrbahn (z. B. Fahrbahnrandkies, Eisspur usw.) oder umgekehrt
Der Erfindung liegen folgende weitere Erkenntnisse zugrunde:

Die auf die Anmelderin zurückgehende nicht vorveröffentlichte deutsche Patentanmeldung DE 10 2006 026 626 beschreibt grundsätzlich eine verbesserte Übergangsfunktion für das Bremsmoment bzw. den Bremsdruck beim Übergang von der Feststellbremsfunktion in die nachfolgende Antriebsschlupfregelung. Die vorliegende Erfindung ergänzt dieses Verfahren, indem sie auf die Anfahr- bzw. Lösebedingung eingeht, also die Bedingung, die zum Lösen der Feststellbremsfunktion (Hillholder-/Anfahrassistent-Funktion) notwendig ist.

Zu bedenken ist, dass unter den hier betrachteten Reibwertverhältnissen (d. h. µ-Splitt bzw. generell unterschiedliche Reibwert- bzw. Kraftschlussverhältnisse, zumindest an den Antriebsrädern) an Fahrbahnsteigungen eine deutliche Funktionsverbesserung durch Anpassung der Lösebedingung für die Feststellbremsfunktion möglich ist.
Beim Anfahren auf zumindest nahezu homogenen Reibwertverhältnissen wird der Bremsdruck bzw. das Bremsmoment üblicherweise frühestens erst dann gelöst, wenn eine bestimmte (Antriebs-) Momentenschwelle bei einem Anfahrwunsch überschritten wird. Diese Schwelle kann beispielsweise eine fest definierte Momentenschwelle sein. In einer weiterbildenden Ausführungsform kann diese Momentenschwelle aber beispielsweise auch fahrbahnsteigungsabhängig sein. Die Momentenschwelle kann darüber hinaus auch von der Fahrzeugmasse (z. B. Fahrzeugbeladung, Anhängerlast) oder von der Stärke des Anfahrwunsches (z. B. Fahrpedalgradient) abhängen.
Unter der Prämisse gesplitteter, also unterschiedlicher Reibwertverhältnisse, zumindest an den Antriebsrädern, ist die vorgenannte (für das Fahrzeug zu applizierende), fest definierte oder berechnete Momentenschwelle nicht mehr ausreichend genau. Dadurch kann beim Anfahren ein zu frühes Lösen des Bremsmomentes und damit ein anfängliches Zurückrollen auftreten, bis die Fahrervorgabe durch die Fahrpedalbetätigung ausreichend erhöht wird.
Erfindungsgemäß wird demnach bei erkannter µ-Splitt-Situation (Erkennung z. B. während des Abbremsens in den Stillstand über µ-Schlupf- bzw. Kraftschlussauswertung oder aus einer kurz vor Fahrzeugstillstand auftretenden Antriebsschlupfregelung) die Momentenschwelle entsprechend angehoben, so dass ein Lösen des Bremsmomentes erst bei höherem Antriebsmoment stattfindet
Im theoretischen Fall einer µ-Splitt-Situation mit Reibwert gegen Null an einem Rad zumindest einer angetriebenen Achse müsste dementsprechend die für homogenen Reibwert geltende Momentenschwelle verdoppelt werden, da Kraftschluss nur noch über ein Antriebsrad statt über zwei Räder bei Standardantrieb (d. h. bei nur einer angetriebenen Achse) übertragen werden kann. Dementsprechend kann in einer verfeinerten Ausführungsform die Momentenschwelle stufenlos oder zumindest stufenförmig in Abhängigkeit von den vorher erkannten, geschätzten oder berechneten Kraftschlussverhältnissen oder Reibwertverhältnissen erhöht werden. Dies kann beispielsweise als additiver oder multiplikativer Offset ausgehend von der für homogene Verhältnisse geltenden Momentenschwelle erfolgen.
Durch die Erfindung werden insbesondere der Funktionskomfort, die Funktionsqualität und die Vortriebs-Performance verbessert, sowie ein optimaler Systemübergang von der Feststellbremsfunktion (z. B. Hillholder) zur Antriebsschlupfregelung (ASC) erreicht.
Voraussetzung zur Verbesserung des Systemübergangs ist die vorzugsweise radselektive Erkennung einer Niedrigreibwert-Fahrbahn, auf der sich das Fahrzeug bzw. dessen Räder zum Zeitpunkt direkt vor der Anfahrsituation befinden (Voraussetzung 1). Vorzugsweise sollte auch eine längs geneigte Fahrbahn (Fahrbahnsteigung in Fahrtrichtung, d. h. mit entsprechendem Fahrtrichtungswunsch) möglichst mit genauer Kenntnis des Grades der Fahrbahnneigung ermittelt werden (Voraussetzung 2), um die Auswirkungen des Niederreibwertes besser abschätzen zu können
Möglichkeiten zur Ermittlung des Vorliegens der Voraussetzung 1 oder 2 sind beispielsweise ebenfalls in der DE 10 1006 026 626 genannt, auf die hiermit vollinhaltlich verwiesen wird.

Claims

Bremsregelungsanlage für Kraftfahrzeuge mit einem elektronischen Steuergerät, durch das im Stillstand des Kraftfahrzeuges eine automatische Feststellbremsfunktion aktivierbar ist, deren Deaktivierung bei Erreichen einer vorgegebenen Lösebedingung in Form einer Überschreitung einer vordefinierten Momentenschwelle vorgenommen wird, wobei das Steuergerät eingerichtet ist, eine µ-Splitt-Situation zu erkennen und im Ansprechen darauf die Momentenschwelle anzuheben, so dass ein Lösen der Feststellbremsfunktion erst bei einem höheren Antriebsmoment stattfindet.
Bremsregelungsanlage nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lösebedingung das Überschreiten einer definierten Antriebsmomentenschwelle ist und dass diese Antriebsmomentenschwelle bei Vorliegen eines einseitigen Kraftschlusses von zumindest nahezu Null gegenüber der Antriebsmomentenschwelle bei in etwa gleichen Kraftschlüssen am linken und am rechten Rad zumindest einer angetriebenen Achse verdoppelt wird.
Bremsregelungsanlage nach einem der vorangegangenen Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lösebedingung das Überschreiten einer definierten Antriebsmomentenschwelle ist und dass diese Antriebsmomentenschwelle stufenweise oder kontinuierlich mit zunehmendem Unterschied zwischen den Kraftschlüssen am linken und am rechten Rad zumindest einer angetriebenen Achse erhöht wird.