DE102007028000A1

DE102007028000A1 - Verfahren zum Erhöhen der Bremswirkung einer Bremsanlage

Info

Publication number: DE102007028000A1
Application number: DE102007028000A
Authority: DE
Inventors: Jürgen KRÖBER; Holger Esslinger
Original assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 2006-06-14
Filing date: 2007-06-14
Publication date: 2007-12-27

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erhöhen der Bremswirkung einer wenigstens eine Radbremse aufweisenden Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs bei einem Bremsvorgang, bei dem durch eine Assistenzfunktion mittels einer Energieversorgungseinheit ein Bremsdruck in der Radbremse erhöht wird, wenn eine von dem Fahrer eingestellte Größe, die einem Bremsdruck oder einem Bremsdruckgradienten entspricht, eine Aktivierungsschwelle überschreitet. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass ein Beladungszustand des Kraftfahrzeugs ermittelt wird und die Aktivierungsschwelle in Abhängigkeit von dem ermittelten Beladungszustand des Kraftfahrzeugs bestimmt wird. Ferner betrifft die Erfindung eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erhöhen der Bremswirkung einer wenigstens eine Radbremse aufweisenden Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs bei einem Bremsvorgang, bei dem durch eine Assistenzfunktion mittels einer Energieversorgungseinheit ein Bremsdruck in der Radbremse erhöht wird, wenn eine von dem Fahrer eingestellte Größe, die einem Bremsdruck oder einem Bremsdruckgradienten entspricht, eine Aktivierungsschwelle überschreitet. Ferner betrifft die Erfindung eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung.
Hintergrund der Erfindung
Bei Kraftfahrzeugen sind Assistenzfunktionen bekannt, die den Fahrer bei Bremsvorgängen unterstützen und dabei die Bremswirkung der Bremsanlage des Kraftfahrzeugs erhöhen, die üblicherweise als eine hydraulische oder pneumatische Bremsanlage ausgeführt ist.
Eine bekannte Funktion dieser Art, die im Folgenden auch als FBS-Funktion (FBS: Fading Brake Support) bezeichnet wird, ist dazu vorgesehen, die Bremswirkung der Bremsanlage zu erhöhen, wenn deren Wirksamkeit verringert ist. Eine verminderte Wirksamkeit der Bremsanlage kann beispielsweise durch den Einfluss von Öl oder durch Verschleiß hervorgerufen werden. Ferner weist die Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs bei hoher thermischer Belastung oftmals eine verringerte Wirksamkeit auf, die üblicherweise auch als Bremsenfading bezeichnet wird.
Die deutsche Offenlegungsschrift DE 102 38 427 beschreibt hierzu ein Verfahren der eingangs genannten Art, bei dem im Falle einer verminderten Wirksamkeit der Bremsanlage durch das Zuschalten einer Energievorsorgungseinheit der Bremsdruck bzw. die Bremskraft der Radbremsen erhöht wird. Eine verminderte Wirksamkeit der Bremsanlage wird festgestellt, wenn der von dem Fahrer eingestellte Bremsdruck eine Aktivierungsschwelle übersteigt, die in Abhängigkeit von der während eines Bremsvorgangs vorliegenden Fahrzeugverzögerung bestimmt wird.
Eine weitere bekannte Funktion, die im Folgenden auch als Bremsassistent (BA) bezeichnet wird, ist dazu vorgesehen, den Fahrer bei Notbremsungen zu unterstützen. Die Funktion basiert auf der Beobachtung, dass Fahrer das zur Betätigung der Bremsanlage vorgesehene Bremspedal nicht weit genug eintreten und daher nicht die beabsichtigte maximale Bremswirkung erzielen. Daher schaltet die BA-Funktion im Falle einer Notbremsung eine Energieversorgungseinheit zu, die einen vorgegebenen Maximalbremsdruck in den Radbremsen aufbaut. Das Vorliegen einer Notbremssituation wird üblicherweise dann festgestellt, wenn der von dem Fahrer einge stellte Bremsdruckgradient eine Aktivierungsschelle überschreitet. Der Bremsdruckgradient ist dabei proportional zu der Geschwindigkeit, mit welcher der Fahrer das Bremspedal betätigt, die im Falle einer Notbremssituation in der Regel vergleichsweise hoch ist.
Mit erhöhter Zuladung verändert sich aufgrund der damit verbundenen Erhöhung der Fahrzeugmasse das Bremsverhalten des Kraftfahrzeugs. Es hat sich dabei gezeigt, dass die zuvor genannten Funktionen bei einer erhöhten Zuladung oftmals nicht einwandfrei funktionieren bzw. den Fahrer nicht mehr in gewünschter Weise unterstützen.
Darstellung der Erfindung
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren der eingangs genannten Art so weiterzuentwickeln, dass der Fahrer bei einer hohen Zuladung des Kraftfahrzeugs besser unterstützt wird.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, durch ein Computerprogrammprodukt mit den Merkmalen des Patentanspruchs 12 und durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 13 gelöst. Ausführungsformen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 11 angegeben.
Nach der Erfindung ist es vorgesehen, dass ein Verfahren der eingangs genannten Art so durchgeführt wird, dass ein Beladungszustand des Kraftfahrzeugs ermittelt wird und die verwendete Aktivierungsschwelle nach Maßgabe des ermittelten Beladungszustands des Kraftfahrzeugs bestimmt wird.
Ferner wird eine Vorrichtung zum Erhöhen der Bremswirkung einer wenigstens eine Radbremse aufweisenden Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs bei einem Bremsvorgang bereitgestellt, umfassend eine Steuereinheit mit der eine Assistenzfunktion ausführbar ist, bei der mittels einer Energieversorgungseinheit einen Bremsdruck in der Radbremse zu erhöhen, wenn eine von dem Fahrer eingestellte Größe, die einem Bremsdruck oder einem Bremsdruckgradienten entspricht, eine Aktivierungsschwelle überschreitet. Die Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die Steuereinheit dazu ausgebildet ist, einen Beladungszustand des Kraftfahrzeugs zu ermitteln und die Aktivierungsschwelle nach Maßgabe des ermittelten Beladungszustands des Kraftfahrzeugs zu bestimmen.
Die Erfindung beinhaltet die Idee, die Aktivierungsschwelle, die zum Auslösen der mittels der Energieversorgungseinheit durchgeführten Bremseneingriffe herangezogen wird, nach Maßgabe des Beladungszustands des Kraftfahrzeugs zu bestimmen, welcher zuvor ermittelt wird. Hierdurch wird die Assistenzfunktion vorteilhaft an den Beladungszustand des Fahrzeugs angepasst, wodurch die Assistenzfunktion insbesondere bei einer hohen Zuladung des Kraftfahrzeugs eine bessere Unterstützung des Fahrers bieten kann. Die von dem Fahrer eingestellte Größe, die zur Aktivierung der Assistenzfunktion mit dem Aktivierungsschwellenwert verglichen wird, wird vorzugsweise mittels einer Betätigungseinrich tung an der Bremsanlage des Fahrzeugs eingestellt. Bei der Betätigungseinrichtung kann es sich beispielsweise um ein Bremspedal handeln.
Eine den Beladungszustand des Fahrzeugs zuverlässig charakterisierende Größe ist die Masse des Fahrzeugs. Daher ist es in einer Ausführungsform des Verfahrens und der Vorrichtung vorgesehen, dass der Beladungszustand des Kraftfahrzeugs ermittelt wird, indem eine Masse des Kraftfahrzeugs bestimmt wird.
Ferner beinhaltet eine Ausgestaltung des Verfahrens und der Vorrichtung, dass wenigstens zwei Bereiche der Masse des Kraftfahrzeugs vorgegeben sind, denen jeweils eine Aktivierungsschwelle zugeordnet ist, wobei die Aktivierungsschwelle herangezogen wird, die dem Bereich zugeordnet ist, in dem die ermittelte Masse des Kraftfahrzeugs liegt.
Hierdurch wird eine stufenweise Anpassung der Aktivierungsschwelle an die Fahrzeugmasse erreicht. Eine derartige stufenweise Anpassung hat den Vorteil, dass sie einfach durchgeführt werden kann und robust gegenüber Ungenauigkeit bei der Bestimmung der Masse des Kraftfahrzeugs ist Eine weitere Ausgestaltung des Verfahrens und der Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Aktivierungsschwelle nach Maßgabe einer vorgegebenen Funktion der Masse des Kraftfahrzeugs mit sich verändernder Masse des Kraftfahrzeugs kontinuierlich verändert wird.
Diese Ausgestaltung weist den Vorteil auf, dass aufgrund der kontinuierlichen Anpassung der Aktivierungsschwelle eine besonders gute Anpassung an die vorliegende Fahrzeugmasse vorgenommen werden kann.
Zudem sieht eine Ausführungsform des Verfahrens und der Vorrichtung vor, durch den Fahrer des Kraftfahrzeugs eine Beladungsstufe aus einer Mehrzahl vorgegebener Beladungsstufen auswählbar ist und dass der Beladungszustand des Kraftfahrzeugs anhand der ausgewählten Beladungsstufe ermittelt wird, wobei den vorgegebenen Beladungsstufen jeweils eine Aktivierungsschwelle zugeordnet ist, und wobei die Aktivierungsschwelle herangezogen wird, die der ausgewählten Beladungsstufe zugeordnet ist.
Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass auf eine aufwendige Bestimmung der Fahrzeugmasse verzichtet werden kann und der Fahrer den vorliegenden Beladungszustand angibt, indem er einen Beladungszustand aus einer Mehrzahl vorgegebener Beladungszustände auswählt. Dies ermöglicht es dem Fahrer auch, die Anpassung der Aktivierungsschwelle gezielt zu steuern.
Darüber hinaus ist es bei einer Ausgestaltung des Verfahrens und der Vorrichtung vorgesehen, dass es sich bei der Assistenzfunktion um eine Funktion zur Erhöhung der Wirksamkeit der Bremsanlage im Falle einer verminderten Wirksamkeit der Bremsanlage, insbesondere im Falle eines Bremsenfadings, handelt, wobei die von dem Fahrer eingestellte Größe dem Bremsdruck entspricht und wobei die Aktivierungs schwelle in Abhängigkeit von einer Verzögerung des Kraftfahrzeugs während eines Bremsvorgangs bestimmt wird.
Eine derartige Assistenzfunktion entspricht im Grundsatz der eingangs erwähnten FBS-Funktion, die im Stand der Technik jedoch insbesondere keine Anpassung der Aktivierungsschwelle an den Beladungszustand des Fahrzeugs vorsieht.
Es ist festgestellt worden, dass es bei einer derartigen Funktion oftmals zu Fehlauslösungen kommt, wenn das Fahrzeug eine hohe Zuladung aufweist, d.h. die Funktion aktiviert wird, obwohl die Bremsanlage des Fahrzeugs ihre normale Bremsleistung aufweist. Dies führt zu einer für den Fahrer unerwarteten Erhöhung der Bremskraft, die den Fahrkomfort sowie die Fahrsicherheit mindert.
Derartige Fehlausauslösungen werden in einer verbundenen Ausführungsform des Verfahrens und der Vorrichtung dadurch vermieden, dass die in Abhängigkeit von dem Beladungszustand ermittelte Aktivierungsschwelle im Falle eines ersten ermittelten Beladungszustands einen höheren Wert annimmt als im Falle eines zweiten ermittelten Beladungszustands, falls der erste Beladungszustand einer größeren Masse des Kraftfahrzeugs entspricht als der zweite Beladungszustand.
Der erste Beladungszustand entspricht dabei einer größeren Masse des Fahrzeugs als der zweite Beladungszustand, wenn in dem ersten Beladungszustand eine höhere Fahrzeugmasse bestimmt wird oder wenn der Fahrer im ersten Beladungszustand eine höhere Beladungsstufe auswählt.
Gleichwohl wurde festgestellt, dass sich bei Bremsanlagen mit einer erhöhten Tendenz zum Bremsenfading diese Tendenz bei einer Erhöhung der Fahrzeugmasse weiter erhöht. Insbesondere kann Bremsenfading bei derartigen Bremsanlagen bereits bei geringeren Bremsdrücken auftreten. Zur Aktivierung der Assistenzfunktion muss dabei der Bremsdruck erhöht werden, ohne dass eine signifikante Erhöhung der Bremsleistung eintritt, was oftmals zu einer Verunsicherung des Fahrers führt.
Daher zeichnet sich eine Weiterbildung des Verfahrens und der Vorrichtung dadurch aus, dass die in Abhängigkeit von dem Beladungszustand ermittelte Aktivierungsschwelle im Falle eines ersten ermittelten Beladungszustands einen kleineren Wert annimmt als im Falle eines zweiten ermittelten Beladungszustands, falls der erste Beladungszustand einer größeren Masse des Kraftfahrzeugs entspricht als der zweite Beladungszustand.
Ferner beinhaltet eine Ausgestaltung des Verfahrens und der Vorrichtung, dass es sich bei der Assistenzfunktion um eine Funktion zur Erhöhung der Bremswirkung im Falle einer Notbremsung handelt, wobei die von dem Fahrer eingestellte Größe einem Bremsdruckgradienten entspricht.
Eine derartige Assistenzfunktion entspricht im Grundsatz der eingangs erwähnten BA-Funktion, die im Stand der Technik jedoch insbesondere keine Anpassung der Aktivierungsschwelle an den Beladungszustand des Fahrzeugs vorsieht.
Eine damit verbundene Ausgestaltung des Verfahrens und der Vorrichtung sieht vor, dass die in Abhängigkeit von dem Beladungszustand ermittelte Aktivierungsschwelle im Falle eines ersten ermittelten Beladungszustands einen kleineren Wert annimmt als im Falle eines zweiten ermittelten Beladungszustands, falls der erste Beladungszustand einer größeren Masse des Kraftfahrzeugs entspricht als der zweite Beladungszustand.
In dieser Ausführungsform wird die Aktivierungsschwelle somit mit höherer Zuladung des Fahrzeugs verringert. Hierdurch wird die Energieversorgungseinheit bereits bei einer Betätigung der Bremsanlage mit einem geringeren Bremsdruckgradienten eingeschaltet, um den Bremsdruck zu erhöhen. Hierdurch kann das Fahrzeug effektiver verzögert werden, so dass dem Umstand Rechnung getragen wird, dass das Kraftfahrzeug bei höherer Zuladung einen längeren Bremsweg hat.
Bei einer weiteren verbundenen Ausführungsform des Verfahrens und der Vorrichtung ist es vorgesehen, dass die in Abhängigkeit von dem Beladungszustand ermittelte Aktivierungsschwelle im Falle eines ersten ermittelten Beladungszustands einen höheren Wert annimmt als im Falle eines zweiten ermittelten Beladungszustands, falls der erste Beladungszustand einer größeren Masse des Fahrzeugs entspricht als der zweite Beladungszustand.
Dies ermöglicht es dem Fahrer vorteilhaft, bei einer höheren Zuladung härtere und schnelle Bremsenbetätigungen vorzunehmen, ohne die Assistenzfunktion auszulösen.
Darüber hinaus beinhaltet eine Weiterbildung des Verfahrens und der Vorrichtung, dass die Fahrzeugmasse während wenigstens eines dem Bremsvorgang vorausgehenden Beschleunigungsvorgangs durch Auswertung einer Bilanz auf das Kraftfahrzeug wirkender Längskräfte ermittelt wird.
Diese Weiterbildung hat den Vorteil, dass die Fahrzeugmasse in relativ einfacher Weise dynamisch bestimmt werden kann. Da Sensoren zur Bestimmung der auf das Fahrzeug wirkenden Längskräfte oftmals bereits in Fahrzeugen vorhanden sind, müssen keine zusätzlichen Sensoren zum Bestimmen der Masse des Fahrzeugs vorgesehen werden.
Weiterhin umfasst eine Ausgestaltung des Verfahrens und der Vorrichtung, dass wenigstens eine den Betriebszustand der Radbremse charakterisierende Größe, insbesondere eine Betriebstemperatur und/oder eine einen Verschleißzustand der Radbremse charakterisierende Größe, erfasst wird, und die Aktivierungsschwelle in Abhängigkeit von dieser Größe ermittelt wird.
Ferner wird ein Computerprogrammprodukt bereitgestellt, das Softwarecodeabschnitte umfasst, mit denen ein Verfahren der zuvor beschriebenen Art ausführbar ist, wenn die Softwarecodeabschnitte auf einem Prozessor ausgeführt werden.
Die zuvor genannten sowie weitere Vorteile, Besonderheiten und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindungen werden auch anhand der Ausführungsbeispiele der Erfindung deutlich, die im Folgenden unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben werden.
Kurze Beschreibung der Figuren
Von den Figuren zeigt:
1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einer hydraulischen Bremsanlage,
2 ein schematisches Hydraulikschaltbild einer Hydraulikeinheit der in der 1 gezeigten Bremsanlage,
3a ein Diagramm mit einer Druck-Verzögerungs-Kennlinie eines Fahrzeugs sowie einer Aktivierungsschwelle einer Assistenzfunktion,
3b ein Diagramm mit einer Druck-Verzögerungs-Kennlinie eines Fahrzeugs mit einer erhöhten Beladung sowie eine an den Beladungszustand angepasste Auslöseschwelle der Assistenzfunktion,
4a ein Diagramm zur Darstellung des zeitlichen Verlaufs eines Bremsdrucks während eines Bremsvorgangs des Fahrzeugs mit erhöhter Beladung sowie des zeitlichen Verlaufs der Aktivierungsschwelle der Assistenzfunktion und
4b ein Diagramm zur Darstellung des zeitlichen Verlaufs des Bremsdrucks während desselben Bremsvor gangs sowie des zeitlichen Verlaufs der an den Beladungszustand angepassten Aktivierungsschwelle der Assistenzfunktion.
Ausführliche Darstellung von Ausführungsbeispielen
In 1 ist in schematischer Darstellung ein vierrädriges Fahrzeug 100 dargestellt. In der beispielhaften Darstellung verfügt das Fahrzeug 100 über eine hydraulische Bremsanlage, die von dem Fahrer mittels einer Betätigungseinrichtung 102 betätigt werden kann, die als Bremspedal ausgestaltet ist. Das Bremspedal 102 ist über einen Bremskraftverstärker 104, bei dem es sich beispielsweise um einen Vakuumbremskraftverstärker handelt, mit einem Hauptbremszylinder 106 verbunden. Dieser ist als ein so genannter Tandemhauptzylinder (THZ) ausgeführt, der über zwei Druckkammern verfügt, die jeweils an einen Bremskreis angeschlossen sind und zudem strömungsmäßig mit einem Druckmittelvorratsbehälter 108 verbunden sind. Durch eine Bewegung des Bremspedals 102 in eine Richtung 109 werden Kolben mittels des Bremskraftverstärkers 104 in den Druckkammern derart bewegt, dass sich der Druck innerhalb des in den Druckkammern befindlichen Druckmittels erhöht. Die Radbremsen 110 sind über Hydraulikleitungen mit dem THZ 106 verbunden, über die der in den Druckkammern vorliegende Druck zu den Radbremsen 110 übertragen wird.
In einer Ausgestaltung umfasst die Bremsanlage ferner eine Hydraulikeinheit (HCU) 114, die zwischen den THZ 106 und die Radbremsen 110 geschaltet ist. Die HCU 114 umfasst für jeden Bremskreis eine identische Anordnung mit Ventilen und einer Pumpe. Die Ventile, bei denen es sich beispielsweise um elektrisch schaltbare Magnetventile handelt, sowie die Pumpe werden durch eine mit der HCU 114 verbundene Steuereinheit (ECU) 116 angesteuert.
In 2 ist eine beispielhafte Ausführungsform der Ventil- und Pumpenanordnungen der HCU 114 für einen der Bremskreise in einem Hydraulikschaltbild schematisch veranschaulicht. Die Radbremsen 110 dieses Bremskreises, sind innerhalb der HCU 114 über ein stromlos offenes Trennventil 204 mit einer Druckkammer des THZ 106 verbunden. Zusätzlich ist jeder Radbremse 110 ein Einlassventil 208 zugeordnet, das ebenfalls stromlos geöffnet ist. Solange das Trennventil 204 und die Einlassventile 208 geöffnet sind, kann der von dem Fahrer im THZ 106 eingestellte Druck, der im Folgenden auch als THZ-Druck bezeichnet wird, an die Radbremsen 110 übertragen werden. Der in den Radbremsen vorliegende Druck wird im Folgenden auch als Raddruck bezeichnet.
Um den Raddruck in einer Radbremse 110 gegenüber dem THZ-Druck verringern zu können, ist jede Radbremse 110 über ein stromlos geschlossenes Auslassventil 210 mit einem Niederdruckspeicher 212 verbunden. Wird ein Auslassventil 210 geöffnet, so entweicht das Druckmittel aus der entsprechenden Radbremse 110 in den Niederdruckspeicher 212, wodurch sich der Druck in dieser Radbremse 110 verringert. Der Niederdruckspeicher 212 ist ferner mit der Saugseite einer von einem Motor 206 angetriebenen Hydraulikpumpe 214 verbunden, die Druckmittel bei geschlossenen Einlassventilen 208 aus dem Niederdruckspeicher 212 durch das Trennventil 204 in den THZ 106 zurückfördert.
Die Hydraulikpumpe 214 kann zudem als Druckquelle betrieben werden, um den Raddruck in einer oder mehreren Radbremsen 110 gegenüber dem THZ-Druck zu erhöhen. Hierzu ist die Saugseite der Hydraulikpumpe 214 über ein stromlos geschlossenes Umschaltventil 216 mit dem THZ 106 verbunden. Wird das Trennventil 204 geschlossen und das Umschaltventil 216 geöffnet, dann kann die Hydraulikpumpe 214 Druckmittel aus dem THZ 106 über die geöffneten Einlassventile 208 in die Radbremsen 110 fördern, wodurch sich der Druck in den Radbremsen 110 gegenüber der Fahrervorgabe, d.h. gegenüber dem THZ-Druck, erhöht.
Der THZ-Druck wird mittels eines Drucksensors 218 gemessen, der in der dargestellten Ausführungsform in die HCU 114 integriert ist. Die Messsignale des Drucksensors 218 werden an die ECU 116 übermittelt. Diese erhält darüber hinaus Signale weiterer Größen, die mithilfe von Fahrzeugsensoren bestimmt werden, die nicht in den Figuren gezeigt sind. Hierzu gehören Raddrehzahlsensoren, die an den Rädern 112 des Fahrzeugs 100 angeordnet sind und die Raddrehzahlen der Räder 112 messen sowie ein Längsbeschleunigungssensor zur Messung der sich aus den in Längsrichtung auf das Fahrzeug wirkenden Kräften ergebenden Beschleunigung. Aus den Signalen der Raddrehzahlsensoren kann insbesondere die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 bestimmt werden.
Die ECU 116 umfasst ein Fahrerassistenzsystem, das dazu ausgebildet ist „ Assistenzfunktionen zur Unterstützung des Fahrers des Fahrzeugs 100 auszuführen. In einer Ausführungsform ist das Fahrerassistenzsystem als Software ausgestaltet, die auf einem Prozessor der ECU 116 ausgeführt wird.
Eine von der ECU 116 bzw. dem Fahrerassistenzsystem ausgeführte Assistenzfunktion ist eine FBS-Funktion (FBS: Fading Brake Support). Diese dient zur Unterstützung des Fahrers und zur Erhöhung der Wirksamkeit der Bremsanlage im Falle einer verminderten Wirksamkeit der Bremsanlage, die dazu führt, dass bei einem bestimmten Bremsdruck eine geringere Bremskraft erzielt wird. Eine derartige verminderte Wirksamkeit der Bremsanlage kann etwa durch äußere Einflüsse, wie beispielsweise die Einwirkung von Salz oder Öl auf die Radbremsen 110, oder durch hohen Verschleiß hervorgerufen werden. Ferner weisen die Radbremsen 110 in der Regel bei hoher thermischer Belastung eine verminderte Wirksamkeit auf, was auch als Bremsenfading bezeichnet wird.
Bei der FBS-Funktion ist es vorgesehen, dass die Radbremsen 110 mittels der Hydraulikpumpe 214 mit einem gegenüber der Fahrervorgabe erhöhten Bremsdruck beaufschlagt werden, wenn während eines Bremsvorgangs eine verminderte Wirksamkeit der Bremsanlage festgestellt wird.
Zur Aktivierung der FBS-Funktion wird in Abhängigkeit von der mittels eines Längsbeschleunigungssensors gemessenen und/oder aus den Signalen von Raddrehzahlsensoren ermittel ten Fahrzeugverzögerung b während eines Bremsvorgangs eine Aktivierungsschwelle p_FBS für den Bremsdruck p_THZ innerhalb des Hauptbremszylinders 106 in der ECU 116 berechnet, wie es detailliert in der deutschen Offenlegungsschrift DE 102 38 427 A1 beschrieben wird, auf die hiermit im Zusammenhang mit der FBS-Funktion, insbesondere im Hinblick auf die Ermittlung der FBS-Aktivierungsschwelle p_FBS Bezug genommen wird.
Unter dem Begriff Verzögerung wird hierbei der Absolutbetrag der während eines Bremsvorgangs auftretenden negativen Änderungsrate der Fahrzeuggeschwindigkeit verstanden, die anhand der Signale der Raddrehzahlsensoren und/oder mittels des Längsbeschleunigungssensors bestimmt werden kann.
Wenn in der ECU 116 festgestellt wird, dass der THZ-Druck die FBS-Aktivierungsschwelle p_FBS überschreitet, dann wird ein Steuersignal von der ECU 116 an die HCU 114 gesendet, welches die HCU 114 zur Erhöhung des Raddrucks veranlasst. Aufgrund des Empfangs des Steuersignals wird daher die Hydraulikpumpe 214 eingeschaltet und die Ventile in die bereits beschriebenen, für einen Druckaufbau vorgesehene Stellung gebracht, um den Raddruck entsprechend des Steuersignals zu erhöhen. Der einzustellende Wert des Raddrucks wird so weit erhöht, bis eine ABS-Regelung vorliegt oder der max. zulässige Druck innerhalb des Bremssystems erreicht wird. Dieser wird in der Regel durch ein Druckbegrenzungsventil (DBV) begrenzt.
In 3a ist beispielhaft der Verlauf einer FBS-Aktivierungsschwelle p_FBS in einem Druck-Verzögerungs-Diagramm dargestellt, in die Druckwerte p gegen die Fahrzeugverzögerung aufgetragen sind. Ferner zeigt 3a eine Druck-Verzögerungs-Kennlinie p_THZ(b) eines Fahrzeugs 100, bei dem die Wirksamkeit der Bremsanlage unbeeinträchtigt ist. Bei intakter Bremse besteht bei einer Teilbremsung, d.h. bei einem Bremsvorgang, bei dem höchstens ein sehr geringer Radschlupf vorliegt, zumindest näherungsweise ein linearer Zusammenhang zwischen dem THZ-Druck p_THZ und der Fahrzeugverzögerung b, wie aus der Kennlinie P_THZ(b) in 3a ersichtlich ist.
Die Aktivierungsschwelle p_FBS der FBS-Funktion ist gegenüber dieser Kennlinie, um einen Toleranzwert Δp nach oben versetzt, und weist im Wesentlichen dieselbe Steigung auf wie die Kennlinie p_THZ(b). Ferner ist die FBS-Aktivierungsschwelle p_FBS auf einen Minimalwert p_FBS,min begrenzt, so dass sich insgesamt der in der 2 dargestellte Verlauf der FBS-Aktivierungsschwelle p_FBS ergibt. Als Funktion der Fahrzeugverzögerung b ergibt sich die FBS-Aktivierungsschwelle somit beispielsweise zu
Der Toleranzwert Δp, die Steigung K, der Minimalwert p_FBS,min sowie die Verzögerung b₀ sind Parameter, die beispielsweise in Fahrversuchen ermittelt werden können.
Darüber hinaus wird die FBS-Aktivierungsschwelle p_FBS zu Beginn eines Bremsvorgangs um einen vorgegebenen Offsetwert O erhöht. Dieser wird dann mit der Zeit bis auf den Wert Null verringert. Dies kann in linearer Abhängigkeit von der Zeit t erfolgen, so dass die FBS-Aktivierungsschwelle beispielsweise folgende Zeitabhängigkeit aufweist:
wobei der Offsetwert O und der Zeitparameter T ebenfalls in Fahrversuchen ermittelt werden können. Durch Einführung des Offsetwerts O wird dem Umstand Rechnung getragen, dass es bei einem raschen Anstieg des THZ-Drucks p_THZ zu Beginn eines Bremsvorgangs zu einer Phasenverzögerung der ermittelten Fahrzeugverzögerung b gegenüber dem Drucksignal kommen kann, welche ohne die Erhöhung der FBS-Aktivierungsschwelle P_FBS dazu führen könnte, dass der THZ-Druck p_THZ die FBS-Aktivierungsschwelle p_FBS trotz uneingeschränkter Wirksamkeit der Bremsanlage überschreitet.
Der in 3a dargestellte Verlauf der Druck-Verzögerungs-Kennlinie p_THZ(b) und der gezeigte Verlauf der FBS-Aktivierungsschwelle p_FBS beziehen sich auf ein Fahrzeug 100 mit geringer Zuladung, d.h. beispielsweise auf einen Personenkraftwagen mit ein oder zwei Insassen. Bei sich erhöhender Zuladung vergrößert sich die Steigung der Druck-Verzögerungs-Kennlinie p_THZ(b) des Fahrzeugs 100, da ein höherer Druck aufgebracht werden muss, um eine bestimmte Verzögerung b zu erzielen. Der Verlauf einer derart veränderten Druck-Verzögerungs-Kennlinie des Fahrzeugs 100 ist beispielhaft in dem Diagramm in 3b gezeigt, in dem die vergrößerte Steigung durch einen Vergleich mit der in 3a gezeigten Druck-Verzögerungs-Kennlinie p_THZ(b) ersichtlich ist.
Es wurde nun festgestellt, dass es bei unveränderter FBS-Aktivierungsschwelle 100 zu Fehlauslösungen der FBS-Funktion kommen kann, d.h. zu einer Aktivierung der FBS-Funktion trotz uneingeschränkter Wirksamkeit der Bremsanlage des Fahrzeugs 100, wenn die Zuladung das Fahrzeug erhöht wird.
Um dies zu veranschaulichen, ist 4a der zeitliche Verlauf des THZ-Drucks p_THZ während eines Bremsvorgangs eines Fahrzeugs 100 mit hoher Zuladung und einwandfrei funktionierender Bremsanlage in Abhängigkeit von der Zeit t in einem Diagramm beispielhaft dargestellt. Ferner ist der zeitliche Verlauf der FBS-Aktivierungsschwelle p_FBS dargestellt, die sich aufgrund der zuvor beschriebenen Verringerung des zunächst berücksichtigten Offsetwerts bis zu dem zuvor beschriebenen Zeitparameter entsprechenden Zeitpunkt T auf ihren in Abhängigkeit von der Fahrzeugverzögerung b bestimmten Wert p_FBS (b) verringert. Die Fahrzeugverzögerung b wurde bei dem Bremsvorgang so gewählt, dass die in 3a gezeigte FBS-Aktivierungsschwelle den Minimalwert p_FBS,min nicht überschreitet. Im Zeitpunkt t₀ überschreitet der von dem Fahrer eingestellte THZ-Druck p_THZ die FBS-Aktivierungsschwelle, so dass im Zeitpunkt t₀ die FBS-Funktion ausgelöst und der Raddruck mittels der HCU 116 gegenüber dem THZ-Druck erhöht wird, ohne dass die Bremswirkung durch Bremsenfading beeinträchtigt ist.
Eine derartige Fehlauslösung der FBS-Funktion wird dadurch verhindert, dass die FBS-Aktivierungsschwelle p_FBS bei einer erhöhten Zuladung des Fahrzeugs 100 erhöht wird. Hierzu wird zunächst der Beladungszustand des Fahrzeugs 100 ermittelt. In Abhängigkeit des ermittelten Beladungszustands wird dann die die FBS-Aktivierungsschwelle p_FBS bestimmt, wobei diese erhöht wird, wenn eine erhöhte Zuladung des Fahrzeugs festgestellt worden ist.
Die Erhöhung der FBS-Aktivierungsschwelle p_FBS führt dazu, das Fehlauslösungen der FBS-Funktion bei Fahrzeugen 100, die eine hohe Zuladung aufweisen, weitestgehend vermieden werden können. Dies ist in dem Diagramm in 4b veranschaulicht. In dem Diagramm sind die zeitlichen Verläufe des THZ-Drucks p_THZ und der erhöhten FBS-Aktivierungsschwelle p_FBS für den Bremsvorgang gezeigt, der auch dem Diagramm in 4a zugrunde liegt. Der Verlauf des THZ-Drucks p_THZ ist daher mit dem in 4a dargestellten Verlauf identisch. Aufgrund der Erhöhung der FBS-Aktivierungsschwelle p_FBS – hier insbesondere aufgrund der Erhöhung des Minimalwerts der FBS-Aktivierzungsschwelle p_FBS auf den Wert p_FBS,min – ist der THZ-Druck P_THZ jedoch während des gesamten Bremsvorgangs kleiner als die FBS-Aktivierungsschwelle p_FBS, so dass die FBS-Funktion nicht ausgelöst wird.
Darüber hinaus wurde allerdings festgestellt, dass Bremsanlagen mit einer erhöhten Tendenz zum Bremsenfading bei hoher Zuladung noch stärker zum Bremsenfading neigen. Insbesondere können derartige Bremsanlagen aufgrund einer hohen Zuladung bei einem Bremsvorgang bereits bei relativ geringen Bremsdrücken Fadingeffekte zeigen. Grund hierfür ist, dass ein bestimmter während eines Bremsvorgangs eingestellter Bremsdruck bei höherer Fahrzeugmasse zu einer geringeren Bremswirkung führt und damit höhere Radgeschwindigkeiten und in der Folge höhere thermische Verluste bzw. eine höhere thermische Belastung auftreten.
Es hat sich ferner gezeigt, dass die FBS-Funktion bei Fahrzeugen 100, die mit derartigen Bremsanlagen ausgerüstet sind, im Falle einer erhöhten Zuladung bei gegenüber einem Zustand mit geringerer Zuladung unveränderter FBS-Aktivierungsschwelle p_FBS oftmals nicht aktiviert wird, obwohl die Wirksamkeit der Bremsanlage aufgrund des Fadings verringert ist. Der Fahrer muss in einem solchen Fall den THZ-Druck p_THZ soweit erhöhen, bis dieser die FBS-Aktivierungsschwelle p_FBS erreicht. Eine wesentliche Erhöhung der Bremswirkung ist damit jedoch aufgrund der verminderten Wirksamkeit der Bremsanlage in der. Regel nicht verbunden, wodurch insbesondere ungeübte Fahrer oftmals erheblich verunsichert werden.
Um den Fahrer in derartigen Situationen wirkungsvoll zu unterstützen, ist es in einer weiteren Ausführungsform vorgesehen, dass die FBS-Aktivierungsschwelle p_FBS bei einer erhöhten Zuladung verringert wird. Hierzu wird die FBS-Aktivierungsschwelle p_FBS ebenfalls in Abhängigkeit des Beladungszustands des Fahrzeugs 100 berechnet, wobei jedoch bei mit sich erhöhender Zuladung eine verringerte FBS-Aktivierungsschwelle p_FBS erhalten wird.
Zur Ermittlung des Beladungszustands kann die Masse des Fahrzeugs 100 auf eine noch zu beschreibende Weise bestimmt werden. In Abhängigkeit der Fahrzeugmasse kann dann die FBS-Aktivierungsschwelle p_FBS bestimmt werden, um diese an den Beladungszustand des Fahrzeugs 100 anzupassen. Die Anpassung umfasst zumindest eine Anpassung des Minimalwerts p_FBS,min und des Verzögerungsparameters b₀ an die Fahrzeugmasse und vorzugsweise auch eine Anpassung des Steigungsparameters K an die Fahrzeugmasse, so dass die FBS-Aktivierungsschwelle in Abhängigkeit von der Fahrzeugverzögerung b und der Fahrzeugmasse m in der Form
bestimmt wird. Darüber hinaus kann zusätzlich auch der Toleranzwert Δp in Abhängigkeit von der Fahrzeugmasse bestimmt werden.
In einer Ausgestaltung werden die anzupassenden Parameter der FBS-Aktivierungsschwelle p_FBS mit sich verändernder Fahrzeugmasse stufenweise verändert. Hierzu wird der Gesamtbereich auftretender Fahrzeugmassen in zwei oder mehr disjunkte Bereiche unterteilt, denen jeweils ein Satz von Werten der anzupassenden Parameter zugeordnet ist. Die Bereiche werden durch Massenschwellenwerte voneinander getrennt. Ein erster Bereich umfasst Massen, die einem Leergewicht des Fahrzeugs zuzüglich einer geringen Zuladung entsprechen, und wird durch einen vorgegebenen Massenschwellenwert nach oben begrenzt. Zudem ist mindestens ein weiterer Bereich für Massen oberhalb dieses Schwellenwerts vorgesehen. Zur Berechnung der FBS-Aktivierungsschwelle p_FBS werden in der ECU 116 die Werten der anzupassenden Parametern verwendet, die dem Bereich zugeordnet sind, in dem die ermittelt Masse des Fahrzeugs 100 liegt. In dieser Ausgestaltung sind die den Bereichen zugeordneten Parameter beispielsweise innerhalb einer Tabelle in der ECU 116 gespeichert und werden in Fahrversuchen ermittelt. Die Genauigkeit der Anpassung der Parameter an die Fahrzeugmasse ergibt sich bei dieser Ausgestaltung aus der Anzahl der vorgegebenen Bereiche der Fahrzeugmasse, wobei bei einer höheren Anzahl von Bereichen genauere Anpassung erreicht werden kann.
Gleichfalls kann es auch vorgesehen sein, dass die anzupassenden Parameter als eine in der ECU 116 gespeicherten Funktion der Masse des Fahrzeugs 100 vorgegeben sind und kontinuierlich mit sich verändernder Masse verändert werden. Die Funktion kann gleichfalls anhand von Fahrversuchen bestimmt werden.
In einer weiteren Ausgestaltung kann es anstelle der Ermittlung der Fahrzeugmasse vorgesehen sein, dass der Fahrer beispielsweise anhand eines Schalters den vorliegenden Beladungszustand auswählt. Hierbei können zwei oder mehr Beladungszustände zur Auswahl angeboten werden, die beispielsweise mit einer Anzahl von Fahrzeuginsassen und dem Umfang des zugeladenen Gepäcks verknüpft sind. So kann beispielsweise eine erste Beladungsstufe vorgesehen sein, die auszuwählen ist, wenn sich ein oder zwei Fahrzeuginsassen in dem Fahrzeug befinden. Eine zweite Beladungsstufe kann mit drei oder vier Fahrzeuginsassen bzw. ein oder zwei Fahrzeuginsassen zuzüglich schwerem Gepäck verknüpft sein und eine dritte Beladungsstufe mit drei oder vier Fahrzeuginsassen zuzüglich schwerem Gepäck. Jeder Beladungsstufe ist in dieser Ausgestaltung ein Satz von anzupassenden Parametern der FBS-Aktivierungsschwelle p_FBS zugeordnet, der in der ECU 116 gespeichert ist und vorzugsweise in Fahrversuchen ermittelt wird. Aufgrund der Auswahl einer Beladungsstufe durch den Fahrer verwendet die ECU den Parametersatz zur Berechnung der FBS-Aktivierungsschwelle p_FBS, welcher der ausgewählten Beladungsstufe zugeordnet ist, so dass hier gleichfalls eine schrittweise Anpassung der Parameter an den Beladungszustand und mittelbar an die Fahrzeugmasse erfolgt.
Wenn bei einer sich erhöhender Zuladung des Fahrzeugs eine Erhöhung der FBS-Aktivierungsschwelle p_FBS vorgesehen ist, dann wird bei der zuvor beschriebenen Anpassung der Minimalwert p_FBS,min der FBS-Aktivierungsschwelle p_FBS mit steigender Fahrzeugmasse bzw. bei einer Erhöhung der Beladungsstufe schrittweise oder kontinuierlich vergrößert, während der Parameter b₀ vorzugsweise verkleinert wird. Eine derart angepasste FBS-Aktivierungsschwelle p_FBS mit einem erhöhten Minimalwert p_FBS,min' ist zusammen mit der Druck-Verzögerungs-Kennlinie eines beladenen Fahrzeugs 100 in 3b veranschaulicht und kann dort mit der in der 3a gezeigten FBS-Aktivierungsschwelle p_FBS verglichen werden. Falls zusätzlich eine Anpassung der Steigung K und/oder eine Anpassung des Toleranzwerts Δp vorgesehen ist, dann werden diese Parameter vergrößert. Falls bei ei ner sich erhöhenden Zuladung des Fahrzeugs eine Verringerung der FBS-Aktivierungsschwelle p_FBS vorgesehen ist, dann werden die Parameter in entgegengesetzter Richtung verändert.
Ob die FBS-Aktivierungsschwelle p_FBS bei einem bestimmten Fahrzeug 100 mit steigender Fahrzeugmasse erhöht oder verringert werden soll, wird wie zuvor dargestellt, abhängig vom Fahrzeugtyp und insbesondere in Abhängigkeit von der verwendeten Bremsanlage und/oder nach Kundenwunsch bestimmt. Bei Fahrzeugen 100 mit einer geringen Tendenz zum Bremsenfading ist es sinnvoll, die FBS-Aktivierungsschwelle mit steigender Fahrzeugmasse bzw. einer Erhöhung der Beladungsstufe zu erhöhen, um FBS-Fehleingriffe zu vermeiden. Wenn das Fahrzeug 100 bzw. dessen Bremsanlage eine hohe Tendenz zum Fading aufweist, kann es sinnvoll sein, die FBS-Aktivierungsschwelle p_FBS mit steigender Fahrzeugmasse bzw. einer Erhöhung der Beladungsstufe zu verringern, um den Fahrer im Falle eines Bremsenfadings durch das Fahrerassistenzsystem besser unterstützen zu können.
Eine weitere in der ECU 116 ausgeführte Assistenzfunktion ist ein so genannter Bremsassistent (BA) zur Unterstützung des Fahrers bei Notbremsungen. Die BA-Funktion basiert auf dem Umstand, dass ungeübte Fahrer das Bremspedal 102 in kritischen Situationen oftmals nicht weit genug eintreten und dadurch nicht die beabsichtigte maximale Bremswirkung der Bremsanlage erzielen. Daher sieht die BA-Funktion vor, den Bremsdruck in den Radbremsen 110 des Fahrzeugs 100 im Falle einer Notbremsung auf einen vorgegebenen Maximalwert zu erhöhen, um die maximale Bremswirkung zu erreichen und den Bremsweg des Fahrzeugs 100 zu minimieren. Der vorgegebene Maximalwert entspricht vorzugsweise dem bauartbedingten Maximaldruck der Bremsanlage.
Zur Erhöhung des Raddrucks auf den Maximaldruck sendet die ECU 116 nach der Aktivierung der BA-Funktion ein Steuersignal an die HCU 114. Aufgrund des Empfangs des Steuersignals in der HCU 114 wird die Hydraulikpumpe 214 eingeschaltet. Ferner werden die Ventile in eine Stellung geschaltet, die einen Druckaufbau in den Radbremsen 110 des Fahrzeugs 100 ermöglicht, um den maximalen Raddruck aufzubauen.
Dem Aktivierungskriterium zur Aktivierung der BA-Funktion liegt die Erkenntnis zugrunde, dass der Fahrer das Bremspedal 102 im Falle einer Notbremsung mit einer vergleichsweise hohen Geschwindigkeit eintritt. Dies führt zu einer gleichfalls hohen positiven Änderungsrate des THZ-Drucks, die im Folgenden auch als THZ-Druckgradient bezeichnet wird. Daher überwacht die ECU 116 im Rahmen der BA-Funktion den THZ-Druckgradienten und prüft, ob dieser einen vorgegebenen BA-Aktivierungsschwellenwert überschreitet. Wenn das Überschreiten des BA-Aktivierungsschwellenwerts festgestellt wird, dann wird die BA-Funktion aktiviert. Der THZ-Druckgradient kann dabei durch Ableiten des von dem THZ-Drucksensor 218 gelieferten Drucksignals ermittelt werden.
Bei einem Fahrzeug 100 mit hoher Zuladung verändert sich, wie zuvor bereits beschrieben, das Bremsverhalten gegenüber einem Fahrzeug 100 ohne bzw. mit geringer Zuladung. Daher ist es vorgesehen, den BA-Aktivierungsschwellenwert, ähnlich wie die FBS-Aktivierungsschwelle, an den Beladungszustand des Fahrzeugs 100 anzupassen.
Zur Ermittlung des Beladungszustands kann auch hier die Masse des Fahrzeugs auf eine noch zu beschreibende Weise bestimmt werden. In Abhängigkeit der Fahrzeugmasse kann dann der BA-Aktivierungsschwellenwert bestimmt werden, um diesen an den Beladungszustand des Fahrzeugs anzupassen.
In einer Ausgestaltung wird der BA-Aktivierungsschwellenwert mit sich verändernder Fahrzeugmasse stufenweise verändert. Hierzu wird der Gesamtbereich auftretender Fahrzeugmassen in der zuvor bereits beschriebenen Weise in zwei oder mehr disjunkte Bereiche unterteilt, denen jeweils ein BA-Aktivierungsschwellenwert zugeordnet ist. Die Bereiche können dabei den im Zusammenhang mit der FBS-Funktion vorgegebenen Bereichen entsprechen oder verschieden von diesen sein. Zur Aktivierung der BA-Funktion wird in der ECU 116 der BA-Aktivierungsschwellenwert verwendet, der dem Bereich zugeordnet ist, in dem die ermittelte Masse des Fahrzeugs liegt. In dieser Ausgestaltung sind die den Bereichen zugeordneten BA-Aktivierungsschwellenwert vorzugsweise wiederum innerhalb einer Tabelle in der ECU 116 gespeichert und werden in Fahrversuchen ermittelt. Die Genauigkeit der Anpassung der Parameter an die Fahrzeugmasse ergibt sich auch hier aus der Anzahl der vorgesehenen Massenschwellenwert, wobei bei einer höheren Anzahl an Massenschwellenwerten eine genauere Anpassung erreicht werden kann.
Gleichfalls kann es auch vorgesehen sein, dass der BA-Aktivierungsschwellenwert bzw. eine Erhöhung der Beladungsstufe als eine in der ECU 116 gespeicherte Funktion der Masse des Fahrzeugs vorgegeben ist und kontinuierlich mit sich verändernder Masse verändert wird. Die Funktion kann gleichfalls anhand von Fahrversuchen bestimmt werden und ist in der ECU 116 gespeichert.
Ferner kann es auch im Zusammenhang mit der BA-Funktion vorgesehen sein, dass der Fahrer den Beladungszustand aus zwei oder mehr vorgegebenen Beladungsstufen mittels eines Schalters auswählt, wobei den Beladungsstufen jeweils ein BA-Aktivierungsschwellenwert zugeordnet ist. Hierbei können beispielsweise wiederum die zuvor genannten Beladungsstufen zur Auswahl angeboten werden. Die ECU 116 verwendet dabei den BA-Aktivierungsschwellenwert zur Aktivierung der BA-Funktion, welcher der von dem Fahrer gewählten Beladungsstufe zugeordnet ist.
Bei der vorgesehenen Anpassung des BA-Aktivierungsschwellenwerts an die Fahrzeugmasse kann bei steigender Fahrzeugmasse bzw. Erhöhung der Beladungsstufe sowohl eine Erhöhung als auch eine Verringerung des BA-Aktivierungsschwellenwerts vorgesehen sein.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist es vorgesehen, dass der BA-Aktivierungsschwellenwert mit steigender Fahrzeugmasse bzw. bei einer Erhöhung der Beladungsstufe in einer der zuvor beschriebenen Weisen stufenweise oder konti nuierlich verringert wird. Aufgrund der Verringerung des BA-Aktivierungsschwellenwerts wird die BA-Funktion bei einer hohen Zuladung bereits bei geringeren THZ-Druckgradienten aktiviert. Der Fahrer muss das Bremspedal 102 somit mit einer geringeren Geschwindigkeit eintreten, um die BA-Funktion zu aktivieren. Hierdurch wird dem aufgrund der Zuladung verlängerten Bremsweg des Fahrzeugs Rechnung getragen und das Fahrzeug kann effektiver verzögert werden.
In einer weiteren Ausführungsform kann es auch vorgesehen sein, dass der BA-Aktivierungsschwellenwert bei einer erhöhten Zuladung erhöht wird. Dies ermöglicht es dem Fahrer, das Bremspedal 102 bei einer hohen Zuladung sehr schnell zu betätigen, ohne die BA-Funktion auszulösen. Hierdurch kann der Fahrer harte und schnelle Bremspedalbetätigungen vornehmen, ohne dass ein BA-Eingriff erfolgt.
Die Bestimmung der Fahrzeugmasse, die in der ECU 116 vorgenommen wird, beruht in einer Ausgestaltung auf der Auswertung einer Bilanz der während eines Beschleunigungsvorgangs auf das Fahrzeug 100 wirkenden Kräfte. Es besteht dabei ein Gleichgewicht zwischen der von dem Antriebsmotor des Fahrzeugs 100 bereitgestellten Antriebskraft F_A und den so genannten Fahrwiderständen, die sich aus dem Rollwiderstand F_R, dem Steigungswiderstand F_S, dem Beschleunigungswiderstand F_B und dem Luftwiderstand F_L zusammensetzen, d.h. es gilt: FA = FR + FS + FB + FL (4)
Die an der Aufstandsfläche der Räder 118 wirkende Antriebskraft F_A ist gegeben durch
wobei mit M das von dem Antriebsmotor bereitgestellte Drehmoment bezeichnet ist, dessen Wert von einem Motorsteuergerät eines Antriebsmotors bereitgestellt wird. Die Größe i_ges·η_ges ist das Produkt aus der Übersetzung und dem Wirkungsgrad des Triebstrangs des Fahrzeugs 100, dessen Wert abhängig von der Getriebeübersetzung ist, die sich aus dem eingelegten Gang ergibt. Dieser kann mittels eines Getriebesensors ermittelt oder – wenn das Fahrzeug mit einem automatischen oder automatisierten Getriebe ausgerüstet ist – von einem Getriebesteuergerät bereitgestellt werden. Anhand der Information über den eingelegten Gang kann dann beispielsweise mittels einer in der ECU 116 gespeicherten Tabelle der aktuelle Wert des Produkts i_ges·η_ges bestimmt werden. Mit r ist der dynamische Reifenradius bezeichnet. Hierbei handelt es sich zumindest näherungsweise um eine Konstante, die in der ECU 116 gespeichert werden kann. Ferner kann es auch vorgesehen sein, dass der Wert der Antriebskraft F_A bereits in dem Motorsteuergerät bestimmt und von diesem an die ECU 116 übermittelt wird.
Der Rollwiderstand F_R ist gegeben durch FR = m·g·f·cos(α) (6)wobei mit g die Erdbeschleunigung und mit f der so genannte Rollwiderstandsbeiwert der Räder 118 bezeichnet ist. Hierbei handelt es sich zumindest näherungsweise um konstante Größen, deren Wert in der ECU 116 gespeichert werden kann. Bei der Größe α handelt es sich um den Hangneigungswinkel, der dem Längsneigungswinkel des Fahrzeugs 100 entspricht. Dieser kann mittels des Längsbeschleunigungssensors bestimmt werden, der ein Signal α erfasst, das der Summe aus der Hangabtriebsbeschleunigung g·sin(α) und der Änderungsrate dv/dt der Fahrzeuggeschwindigkeit v entspricht, die durch Ableiten aus dem Geschwindigkeitssignal v bestimmt werden kann. Es gilt somit α = g·sin(α) + dv/dt bzw. g·sin(α) = α – dv/dt (7)woraus innerhalb der ECU 116 der Winkel α ermittelt werden kann.
Der Steigungswiderstand F_S ist gegeben durch FS = m·g·sin(α) (8)wobei sich die Größe g·sin(α), wie in Gleichung 4 dargestellt, aus dem Längsbeschleunigungssignal und dem Geschwindigkeitssignal ergibt.
Für den Beschleunigungswiderstand gilt FB = (1 + J/m·r2)·m·dv/dt (9)wobei J das Massenträgheitsmoment der rotierenden Massen des Fahrzeugs 100 ist, welches von der Getriebeübersetzung und damit von dem im Getriebe eingelegten Gang abhängt. Daher kann in der ECU 116 eine Tabelle mit einer Zuordnung zwischen den Werten des Massenträgheitsmoments und dem eingelegten Gang gespeichert sein, aus der das vorliegende Massenträgheitsmoment anhand des eingelegten Gangs ermittelt werden kann. Die Information über den eingelegten Gang kann, wie bereits erwähnt, von einem Getriebesensor oder einem Getriebesteuergerät bereitgestellt werden.
Ferner ist der Luftwiderstand F_L gegeben durch FL = cW·A·ρ/2·v2 (10)
Hierbei bezeichnet c_W den Widerstandsbeiwert, A die Stirnfläche des Fahrzeugs 100 und ρ die Luftdichte. Hierbei handelt es sich um Größen, die als konstant angenommen werden können. Daher kann der Wert des Produkts c_W·A·ρ/2 in der ECU 116 gespeichert werden.
Unter Berücksichtigung der Gleichungen 1 bis 7 ergibt sich für die Masse m des Fahrzeugs 100:
Anhand von Gleichung 8 berechnet die ECU 116 die Fahrzeugmasse, welche zur Bestimmung der FBS-Aktivierungsschwelle und des BA-Aktivierunsschwellenwerts herangezogen wird. Beispielsweise wird dabei bei Beschleunigungsvorgängen, d.h., wenn dv/dt > 0 gilt, in jedem Zeitschritt ein Wert der Masse berechnet, so dass die Fahrzeugmasse bei nachfolgenden Bremsvorgängen vorliegt und zur Bestimmung der FBS-Aktivierungsschwelle p_FBS und des BA-Aktivierungsschwellenwerts herangezogen werden kann. Zur Bestimmung der Fahrzeugmasse werden die berechneten Werte in geeigneter Weise gefiltert, wobei die Filterung beispielsweise eine Mittelwertbildung umfassen kann. Der gefilterte Wert wird dann in dem Speicher der ECU 116 gespei chert und zur Bestimmung der FBS-Aktivierungsschwelle und des BA-Aktivierungsschwellenwerts herangezogen.
Zusätzlich zu der zuvor beschriebenen Anpassung der FBS-Aktivierungsschwelle p_FBS und des BA-Schwellenwertes an den Beladungszustand kann es vorgesehen sein, den Betriebszustand der Radbremsen durch eine Sensorik zu ermitteln. Hierbei kann mittels eines Temperatursensors beispielsweise die Betriebstemperatur der Radbremsen 110 erfasst werden. Ferner kann eine den Verschleißzustand charakterisierende Größe ermittelt werden und/oder der Reibwert der Bremsscheiben und -beläge ermittelt werden. Eine erhöhte Betriebstemperatur, eine erhöhter Verschleiß sowie ein geringerer Reibwert führen dabei zu einer Verringerung der Wirksamkeit der Bremsanlage. Daher kann es vorgesehen sein, die FBS-Aktivierungsschwelle und den BA-Aktivierungsschwellenwert adaptiv an eine oder mehrere der genannten Größen anzupassen. Insbesondere ist dabei eine Verringerung der in der zuvor beschriebenen in Abhängigkeit von der Fahrzeugmasse bestimmten FBS-Aktivierungsschwelle und des BA-Aktivierungsschwellenwerts vorgesehen, wenn die Betriebstemperatur der Radbremsen steigt, wenn ein erhöhter Verschleiß und/oder ein verringerter Reibwert festgestellt wird. Die Verringerung kann beispielsweise anhand eines Offsetwerts vorgenommen werden, der in Abhängigkeit von den zuvor genannten Größen ermittelt wird. Dabei kann eine stufenweise oder kontinuierliche Anpassung der FBS-Aktivierungsschwelle p_FBS und des BA-Aktivierungsschwellenwerts erfolgen.

Claims

Verfahren zum Erhöhen der Bremswirkung einer wenigstens eine Radbremse (110) aufweisenden Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs (100) bei einem Bremsvorgang, bei dem durch eine Assistenzfunktion mittels einer Energieversorgungseinheit (214) ein Bremsdruck in der Radbremse (110) erhöht wird, wenn eine von dem Fahrer eingestellte Größe, die einem Bremsdruck oder einem Bremsdruckgradienten entspricht, eine Aktivierungsschwelle überschreitet, dadurch gekennzeichnet, dass ein Beladungszustand des Kraftfahrzeugs (100) ermittelt wird, und die Aktivierungsschwelle in Abhängigkeit von dem ermittelten Beladungszustands des Kraftfahrzeugs (100) bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Beladungszustand des Kraftfahrzeugs (100) ermittelt wird, indem eine Masse des Kraftfahrzeugs (100) bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Bereiche der Masse des Kraftfahrzeugs (100) vorgegeben sind, denen jeweils ein eine Aktivierungsschwelle zugeordnet ist, wobei die Aktivierungsschwelle herangezogen wird, die dem Bereich zugeordnet ist, in dem die ermittelte Masse des Kraftfahrzeugs (100) liegt.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktivierungsschwelle nach Maßgabe einer vorgegebenen Funktion der Masse des Kraftfahrzeugs (100) mit sich verändernder Masse des Kraftfahrzeugs (100) kontinuierlich verändert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch den Fahrer des Kraftfahrzeugs (100) eine Beladungsstufe aus einer Mehrzahl vorgegebener Beladungsstufen auswählbar ist und dass der Beladungszustand des Kraftfahrzeugs (100) anhand der ausgewählten Beladungsstufe (100) ermittelt wird, wobei den vorgegebenen Beladungsstufen jeweils eine Aktivierungsschwelle zugeordnet ist, und wobei die Aktivierungsschwelle herangezogen wird, die der ausgewählten Beladungsstufe zugeordnet ist.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Assistenzfunktion um eine Funktion zur Erhöhung der Wirksamkeit der Bremsanlage im Falle einer verminderten Wirksamkeit der Bremsanlage, insbesondere im Falle eines Bremsenfadings handelt, wobei die von dem Fahrer eingestellte Größe dem Bremsdruck entspricht und wobei die Aktivierungsschwelle in Abhängigkeit von einer Verzögerung des Kraftfahrzeugs (100) während des Bremsvor gangs bestimmt wird.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Assistenzfunktion um eine Funktion zur Erhöhung der Bremswirkung im Falle einer Notbremsung handelt, wobei die von dem Fahrer eingestellte Größe einem Bremsdruckgradienten entspricht.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die in Abhängigkeit von dem Beladungszustand ermittelten Aktivierungsschwelle im Falle eines ersten ermittelten Beladungszustands einen höheren Wert annimmt als im Falle eines zweiten ermittelten Beladungszustands, falls der erste Beladungszustand einer größeren Masse des Kraftfahrzeugs entspricht als der zweite Beladungszustand.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die in Abhängigkeit von dem Beladungszustand ermittelte Aktivierungsschwelle im Falle eines ersten ermittelten Beladungszustands einen kleineren Wert annimmt als im Falle eines zweiten ermittelten Beladungszustands, falls der erste Beladungszustand einer größeren Masse des Fahrzeugs entspricht als der zweite Beladungszustand.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Masse des Kraftfahrzeugs (100) während wenigstens eines dem Bremsvorgang vorausgehenden Beschleunigungsvorgangs durch Auswertung einer Bilanz auf das Kraftfahrzeug (100) wirkender Längskräfte ermittelt wird.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine den Betriebszustand der Radbremse (110) charakterisierende Größe, insbesondere eine Betriebstemperatur und/oder eine einen Verschleißzustand der Radbremse (110) charakterisierende Größe, erfasst wird, und die Aktivierungsschwelle in Abhängigkeit von dieser Größe ermittelt wird.
Computerprogrammprodukt, umfassend Softwarecodeabschnitte, mit denen ein Verfahren nach einem der vorangegangenen Schritte ausführbar ist, wenn die Softwarecodeabschnitte auf einem Prozessor ausgeführt werden.
Vorrichtung zum Erhöhen der Bremswirkung einer wenigstens eine Radbremse (110) aufweisenden Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs (100) bei einem Bremsvorgang, umfassend eine Steuereinheit (116) mit der eine Assistenzfunktion ausführbar ist, bei der mittels einer Energieversorgungseinheit (214) ein Bremsdruck in der Radbremse (110) zu erhöhen, wenn eine von dem Fahrer eingestellte Größe, die einem Bremsdruck oder einem Bremsdruckgradienten entspricht, eine Aktivierungsschwelle überschreitet, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (116) dazu ausgebildet ist, einen Beladungszustand des Kraftfahrzeugs (100) zu ermitteln und die verwendete Aktivierungsschwelle in Abhängigkeit von dem ermittelten Beladungszustands des Kraftfahrzeugs (100) zu bestimmen.