DE102008051535B4

DE102008051535B4 - Verfahren und System zum Ermitteln des Einleitens eines Notbremsmanövers

Info

Publication number: DE102008051535B4
Application number: DE102008051535.3A
Authority: DE
Inventors: Timothy M. Karnjate; William K. Manosh
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2007-10-17
Filing date: 2008-10-14
Publication date: 2021-05-12
Anticipated expiration: 2028-10-15
Also published as: US8050836B2; DE102008051535A1; US20090105919A1

Abstract

Verfahren zum Ermitteln, ob in einem Fahrzeug mit einem Bremspedal (102) ein Notbremsmanöver eingeleitet wurde, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:Empfangen von Bremspedalwegdaten (204);Empfangen von Bremspedalkraftdaten (202);Ermitteln einer Änderungsrate der Beschleunigung des Bremspedals (102) von den Bremspedalwegdaten (208);Ermitteln einer Änderungsrate der Beschleunigung einer auf das Bremspedal (102) ausgeübten Kraft von den Bremspedalkraftdaten (206);Vergleichen der Änderungsrate der Beschleunigung des Bremspedals (102) mit einem ersten vorbestimmten Wert und einem dritten vorbestimmten Wert (212, 218); undVergleichen der Änderungsrate der Beschleunigung einer auf das Bremspedal (102) ausgeübten Kraft mit einem zweiten vorbestimmten Wert und einem vierten vorbestimmten Wert (210, 216);wobei durch logische Auswertung der Vergleichsergebnisse ermittelt wird, ob ein Notbremsmanöver eingeleitet wurde.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein das Gebiet von Bremssystemen für Fahrzeuge und insbesondere ein Verfahren und System zum Ermitteln, wann ein Notbremsmanöver eingeleitet wurde.
Hintergrund der Erfindung
Zum Verbessern der Fahrpraxis eines Fahrers und der Fahrzeugleistung und -sicherheit unterstützen verschiedene Arten von elektronischen Verbesserungen und Systemen Kraftfahrzeugsysteme oder gleichen diese ab, die früher mechanischer Natur waren. Ein solches Kraftfahrzeugsystem ist das Brake-by-Wire-System. In einem Brake-by-Wire-System wird die Betätigung des Bremspedals durch den Fahrer durch einen oder mehrere Sensoren erfasst. Daten von den Sensoren werden dann von einem Computer oder Prozessor verwendet, um eine adäquate, auf die Bremen auszuübende Bremskraft zu ermitteln.
Es gibt verschiedene Arten von Brake-by-Wire-Systemen. In einem elektrohydraulischen Bremssystem weist der Computer beispielsweise einen elektrohydraulischen Aktuator an, hydraulischen Druck auf die Bremssattel auszuüben, um das Fahrzeug anzuhalten. Im Gegensatz dazu wird bei einem elektromechanischen Bremssystem die Bremskraft stattdessen durch einen elektronischen Bremssattel ausgeübt, der einen kleinen Motor verwendet, um die Bremsbeläge gegen die Bremsscheibe zu drücken, um das Fahrzeug anzuhalten. Zudem können Fahrzeuge kombinierte Systeme wie zum Beispiel elektromechanische und elektrohydraulische Systeme beinhalten. Hybridautos können auch eine Kombination von Reibungsbremsen, beispielsweise elektromechanischer oder elektrohydraulischer Art, sowie regenerativem Bremsen, welches eine Art von elektronischem Bremsen ist, bei dem die Geschwindigkeit durch Umwandeln kinetischer Energie in elektrische Energie verringert wird, verwenden.
Unabhängig von der jeweiligen Art des Bremssystems ist ein wichtiges Merkmal vieler Bremssysteme die Fähigkeit, während Notbremssituationen angemessen zu reagieren. In einer Notbremssituation übt der Fahrzeugbediener typischerweise bei einer sehr hohen Rate Kraft auf das Bremspedal aus, jedoch nicht unbedingt mit ausreichend großer Kraft, um das Fahrzeug nur auf der Grundlage der Kraft schnell genug zu verlangsamen. Es kann jedoch schwierig sein, schnell und genau zu ermitteln, wann ein Notbremsmanöver eingeleitet wurde. Bestimmte bestehende Systeme führen Notbremsermittlungen nur auf der Grundlage zum Beispiel einer einzigen Variablen, beispielsweise der Pedalwegrate, durch. Während solche Ermittlungen allgemein genau sein können, können in bestimmten Situationen eine verbesserte Genauigkeit und/oder schnellere Ermittlungen vorteilhaft sein, beispielsweise bei elektrohydraulischen Bremssystemen, in denen schnelle Ermittlungen von Vorteil sind.
Die WO 2003/022648 A1 beschreibt ein Verfahren, bei dem dann eine Bremsung durchgeführt wird, wenn die Bremspedalgeschwindigkeit und/oder eine davon abgeleitete Größe einen Grenzwert überschreitet. Dieser Grenzwert wird in Abhängigkeit des Fahrpedaldrucks beispielsweise dann verändert, wenn der Fahrpedaldruck größer als 20.000 mm/s³ ist.
Die in der DE 10 2006 013 051 A1 beschriebene Bremsassistent-Steuerung vergleicht die Bremskraft mit vorgegebenen Vergleichswerten F_max, F_min, wobei bei Überschreiten des Vergleichswerts Fmax bei einer Vorwärtsfahrt oder bei Unterschreiten des Vergleichswerts Fmin bei einer Rückwärtsfahrt ein Bremssignal erzeugt wird. Die Bremsassistent-Steuerung kann auch den Pedalweg, den Bremsdruck, die Bremspedalgeschwindigkeit oder eine zeitliche Ableitung der Geschwindigkeit berücksichtigen.
Bei dem Verfahren der DE 101 18 635 Alwerden die Pedalgeschwindigkeit und die Pedalbeschleunigung mit entsprechenden Grenzwerten verglichen, wobei ein bestimmter Bremsdruck eingestellt wird, wenn die Pedalgeschwindigkeit und die Pedalbeschleunigung jenseits des jeweiligen Grenzwerts liegt. Dabei wird der Grenzwert der Pedalbeschleunigung in Abhängigkeit der Pedalkraft modifiziert.
Dem entsprechend ist es wünschenswert, verbesserte Verfahren und Systeme zum Ermitteln, wann ein Notbremsmanöver in einem Fahrzeug eingeleitet wurde, vorzusehen. Es ist auch wünschenswert, solche Verfahren und Systeme vorzusehen, die solche Ermittlungen genau und/oder schnell durchführen.
Zusammenfassung der Erfindung
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Ermitteln, wann ein Notbremsmanöver in einem Fahrzeug mit einem Bremspedal eingeleitet wurde, vorgesehen. Das Verfahren umfasst die Schritte des Empfangens von Bremspedalwegdaten, des Empfangens von Bremspedalkraftdaten, des Ermittelns einer Änderungsrate der Beschleunigung des Bremspedals von den Bremspedalwegdaten, des Ermittelns einer Änderungsrate der Beschleunigung der auf das Bremspedal ausgeübten Kraft von den Bremspedalkraftdaten, des Vergleichens der Änderungsrate der Beschleunigung des Bremspedalwegs mit einem ersten vorbestimmten Wert und einem dritten vorbestimmten Wert und des Vergleichens der Änderungsrate der Beschleunigung der auf das Bremspedal ausgeübten Kraft mit einem zweiten vorbestimmten Wert und einem vierten vorbestimmten Wert.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein System zum Ermitteln, wann ein Notbremsmanöver in einem Fahrzeug mit einem Bremspedal eingeleitet wurde, vorgesehen. Das System umfasst einen ersten Sensor, einen zweiten Sensor und einen Prozessor. Der erste Sensor ist dafür ausgelegt, Wegdaten zu erzeugen, die auf eine Strecke hinweisen, um die das Bremspedal verschoben wurde. Der zweite Sensor ist dafür ausgelegt, Kraftdaten zu erzeugen, die auf einen Betrag von Kraft hinweisen, die auf das Bremspedal ausgeübt wird. Der Prozessor ist dafür ausgelegt, eine Änderungsrate der Beschleunigung der Strecke, um die das Bremspedal verschoben wurde, auf der Grundlage der Wegdaten zu ermitteln, eine Änderungsrate der Beschleunigung der auf das Bremspedal ausgeübten Kraft auf der Grundlage der Kraftdaten zu ermitteln, die Änderungsrate der Strecke, um die das Bremspedal verschoben wurde, mit einem ersten vorbestimmten Wert und einem dritten vorbestimmten Wert zu vergleichen, und die Änderungsrate der Beschleunigung der auf das Bremspedal ausgeübten Kraft mit einem zweiten vorbestimmten Wert und einem vierten vorbestimmten Wert zu vergleichen.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Bremssystem für ein Fahrzeug vorgesehen. Das Bremssystem umfasst ein Bremspedal, einen Bremspedalwegsensor, einen Bremspedalkraftsensor, ein Bremssteuergerät und mehrere Bremseinrichtungen. Der Bremspedalwegsensor ist dafür ausgelegt, Wegdaten zu erzeugen, die auf eine Strecke, um die das Bremspedal verschoben wurde, hinweisen. Der Bremspedalkraftsensor ist dafür ausgelegt, Kraftdaten zu erzeugen, die auf einen Betrag von Kraft hinweisen, die auf das Bremspedal ausgeübt wird. Das Bremssteuergerät ist dafür ausgelegt, eine Änderungsrate der Beschleunigung der Strecke, um die das Bremspedal verschoben wurde, auf der Grundlage der Wegdaten zu erzeugen, eine Änderungsrate der Beschleunigung der auf das Bremspedal ausgeübten Kraft auf der Grundlage der Kraftdaten zu ermitteln, die Änderungsrate der Beschleunigung der Strecke, um die das Bremspedal verschoben wurde, mit einem ersten vorbestimmten Wert und einem dritten vorbestimmten Wert zu vergleichen, die Änderungsrate der Beschleunigung der auf das Bremspedal ausgeübten Kraft mit einem zweiten vorbestimmten Wert und einem vierten vorbestimmten Wert zu vergleichen und Bremsbefehle mindestens zum Teil auf der Grundlage der Vergleiche auszugeben. Die mehreren Bremseinrichtungen sind mit dem Bremssteuergerät verbunden und dafür ausgelegt, die Bremsbefehle von diesem zu empfangen und zu implementieren.
Figurenliste
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend in Verbindung mit den folgenden Zeichnungsfiguren beschrieben, wobei gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen und wobei

1 ein Blockdiagramm eines beispielhaften Fahrzeugbremssystems ist, das zum Ermitteln, wann ein Notbremsmanöver eingeleitet wurde, verwendet werden kann;
2 ein Flussdiagramm ist, das einen Prozess zum Ermitteln, wann ein Notbremsmanöver eingeleitet wurde, das in Verbindung mit dem Bremssystem von 1 verwendet werden kann, darstellt; und
3 eine graphische Darstellung eines beispielhaften Ablaufs ist, bei dem ein Fahrer eines Fahrzeugs Kraft auf ein Bremspedal des Fahrzeugbremssystems von 1 ausgeübt hat und bei dem der Prozess von 2 angewandt wurde.

Beschreibung einer beispielhaften Ausführungsform
Die folgende eingehende Beschreibung ist lediglich beispielhafter Natur und nicht dazu gedacht, die Erfindung oder die Anwendung und Nutzungsmöglichkeiten der Erfindung zu beschränken. Weiterhin besteht nicht die Absicht, durch eine ausdrückliche oder implizierte Theorie gebunden zu sein, die vorstehend in dem technischen Gebiet, dem Hintergrund, der kurzen Zusammenfassung oder in der folgenden eingehenden Beschreibung dargestellt ist.
1 ist ein Blockdiagramm eines beispielhaften Bremssystems 100 zur Verwendung in einem Brake-by-Wire-System. Das Bremssystem 100 umfasst ein Bremspedal 102, einen Bremspedalwegsensor 104, einen Bremspedalkraftsensor 106, einen Bremspedalbetätigungssensor 108, ein Bremssteuergerät 110 und mehrere Bremseinrichtungen 112. Das Bremspedal 102 sieht eine Schnittstelle zwischen einem Fahrer eines Fahrzeugs und einem Bremssystem oder einem Teil desselben, beispielsweise dem Bremssystem 100, vor, welches verwendet wird, um das Fahrzeug zu verlangsamen oder anzuhalten. Um das Bremssystem 100 zu aktivieren, würde ein Fahrer typischerweise seinen Fuß nutzen, um eine Kraft auf das Bremspedal 102 auszuüben, um das Bremspedal 102 in eine allgemein nach unten gerichtete Richtung zu bewegen. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Bremssystem 100 ein elektrohydraulisches System.
Der Bremspedalwegsensor 104, der Bremspedalkraftsensor 106 und der Bremspedalbetätigungssensor 108 sind mit dem Bremspedal 102 verbunden. Der Bremspedalwegsensor 104 gibt einen Hinweis darauf, welche Strecke das Bremspedal 102 zurückgelegt hat, was auch als Bremspedalweg bekannt ist, wenn der Fahrer Kraft auf das Bremspedal 102 ausübt. In einer beispielhaften Ausführungsform kann der Bremspedalweg dadurch ermittelt werden, wie weit sich eine Kolbenstange in einem Hauptbremszylinder bewegt hat. Es können auch andere Verfahren zum Messen des Bremspedalwegs verwendet werden. Unabhängig von dem jeweiligen verwendeten Verfahren erfasst der Bremspedalwegsensor 104 Bremspedalwegdaten für die letztendliche Verwendung durch das Bremssteuergerät 110 beim Ermitteln, wann ein Notbremsmanöver eingeleitet wurde, wie nachstehend weiter beschrieben wird.
Der Bremspedalkraftsensor 106 ermittelt, wie viel Kraft der Fahrer des Bremssystems 100 auf das Bremspedal 102 ausübt. Diese ist auch als Bremspedalkraft bekannt. In einer beispielhaften Ausführungsform kann der Bremspedalkraftsensor 106 einen Hydraulikdruckemulator und/oder einem Druckaufnehmer umfassen, und die Bremspedalkraft kann durch Messen von Hydraulikdruck in einem Hauptzylinder des Bremssystems 100 ermittelt werden. Es können auch andere Verfahren zum Ermitteln des Betrags von Bremspedalkraft verwendet werden. Unabhängig von dem jeweiligen verwendeten Verfahren erfasst der Bremspedalkraftsensor 106 Bremspedalkraftdaten für die letztendliche Verwendung durch das Bremssteuergerät 110 beim Ermitteln, wann ein Notbremsmanöver eingeleitet wurde, wie nachstehend weiter beschrieben wird.
Der Bremspedalbetätigungssensor 108 ermittelt, wann ein Fahrer aktuell eine Kraft auf das Bremspedal 102 ausübt, beispielsweise durch Erfassen, wann der Fuß eines Fahrers in Kontakt mit dem Bremspedal 102 ist. In einer beispielhaften Ausführungsform aktiviert der Bremspedalbetätigungssensor 108 einen Bremslichtaktivierungsschalter, wenn der Fahrer des Fahrzeugs aktuell Kraft auf das Bremspedal 102 ausübt, obwohl nachvollziehbar sein wird, dass auch andere Arten von Bremspedalbetätigungssensoren 108 verwendet werden kann. Unabhängig von der jeweiligen verwendeten Art erfasst der Bremspedalbetätigungssensor 108 Bremsaktivierungsdaten, um das Bremssteuergerät 110 beim Ermitteln, wann ein Notbremsmanöver eingeleitet wurde, weiter zu unterstützen, wie nachstehend weiter beschrieben wird.
Das Bremssteuergerät 110 ist mit dem Bremspedalwegsensor 104, dem Bremspedalkraftsensor 106 und dem Bremspedalbetätigungssensor 108 sowie mit den Bremseinrichtungen 112 verbunden. Das Bremssteuergerät 110 empfängt eine erste Eingabe 114 von dem Bremspedalwegsensor 104, nämlich Bremspedalwegdaten, eine zweite Eingabe 116 von dem Bremspedalkraftsensor 106, nämlich Bremspedalkraftdaten, und eine dritte Eingabe 118 von dem Bremspedalbetätigungssensor 108, nämlich Bremspedalbetätigungsdaten. Wie nachstehend näher beschrieben wird, verwendet das Bremssteuergerät 110 Werte von den ersten, zweiten und dritten Eingaben 114, 116 und 118, um verschiedene Berechnungen, Vergleiche und Ermittlungen durchzuführen, wie zum Beispiel Berechnen von Änderungsraten der Beschleunigung des Bremspedals 102 und Änderungsraten der Beschleunigung von Kraft, die auf das Bremspedal 102 ausgeübt wird, wobei solche Werte mit vorbestimmten Werten über verschiedene Zeitspannen verglichen werden und Ermitteln, ob der Fahrer aktuell das Bremspedal 102 betätigt. Das Bremssteuergerät 110 verwendet solche Berechnungen, Vergleiche und Ermittlungen zum Ermitteln, wann ein Notbremsmanöver eingeleitet wurde, und letztendlich zum entsprechenden Steuern der Bremseinrichtungen 112 mit entsprechenden Bremsbefehlen auf der Grundlage der Ermittlungen.
In der dargestellten Ausführungsform umfasst das Bremssteuergerät 110 ein Computersystem 119, das einen Prozessor 120, einen Speicher 122 und einen Bus 126 umfasst. Der Prozessor 120 führt die Rechen- und Steuerfunktionen des Bremssteuergeräts 1110 durch und kann eine beliebige Art von Prozessor oder mehrere Prozessoren, einzelne integrierte Schaltungen, wie zum Beispiel Mikroprozessoren, jede geeignete Zahl von integrierten Schaltungsvorrichtungen und/oder Platinen umfassen, die zusammenarbeiten, um die Funktionen eines Prozessors zu verwirklichen. Während des Betriebs führt der Prozessor 120 ein oder mehrere Programme aus, die in dem Speicher 122 enthalten sind, und steuert somit den allgemeinen Betrieb des Computersystems 119. Der Speicher 122 kann eine beliebige Art von geeignetem Speicher sein. Die würde die verschiedenen Arten von DRAM(Dynamic Random Access Memory)-Speichern, wie zum Beispiel SDRAM, die verschiedenen Arten von statischen RAM(SRAM)-Speichern und die verschiedenen Arten von nichtflüchtigen Speichern (PROM, EPROM, und Flash) umfassen. Der Bus 126 dient dazu, Programme, Daten, Status und andere Informationen oder Signale zwischen den verschiedenen Komponenten des Computersystems 119 zu übertragen. Der Bus 126 kann jedes geeignete physikalische oder logische Mittel zum Verbinden von Computersystemen und Komponenten sein. Dies schließt direkte, fest verdrahtete Verbindungen, Faseroptik-, Infrarot- und Drahtlosbustechnologien ein, ist darauf aber nicht beschränkt. Während des Betriebs wird das Programm 124 in dem Speicher 122 gespeichert und von dem Prozessor 120 ausgeführt. Es versteht sich, dass das Bremssteuergerät 110 sich von der in 1 dargestellten Ausführungsform beispielsweise dadurch unterscheiden kann, dass das Bremssteuergerät 110 mit einem oder mehreren Remotecomputersystemen und/oder anderen Steuersystemen verbunden sein kann oder diese anderweitig verwenden kann.
Die Bremseinrichtungen 112 empfangen die Bremsbefehle von dem Bremssteuergerät 110 und werden dem entsprechend gesteuert. Die Bremseinrichtungen 112 können eine beliebige Zahl von verschiedenen Arten von Vorrichtungen umfassen, die bei Empfang von Bremsbefehlen das geeignete Bremsmoment, das von dem Bremssteuergerät 110 empfangen wird, ausüben können. In einem elektrohydraulischen System können die Bremseinrichtungen 112 beispielsweise einen Aktuator umfassen, der hydraulischen Druck erzeugen kann, der bewirken kann, dass Bremssättel an einer Bremsscheibe angelegt werden, um Reibung induzieren, um ein Fahrzeug anzuhalten. Alternativ können die Bremseinrichtungen 112 in einem elektromechanischen Brake-by-Wire-System eine Vorrichtung zum Erzeugen von Raddrehmoment umfassen, die als Fahrzeugbremse betrieben wird. Die Bremseinrichtungen 112 können auch regenerative Bremsvorrichtungen sein, wobei, wenn die Bremseinrichtungen 112 verwendet werden, diese zumindest die Umwandlung von kinetischer Energie in elektrische Energie fördern.
2 ist ein Flussdiagramm, das eine beispielhafte Ausführungsform von Prozess 200 zum Ermitteln, wann ein Notbremsmanöver eingeleitet wurde, darstellt. Der Prozess 200 wird vorzugsweise mit einer Reihe aufeinander folgender Schleifen über eine Zeitspanne während Fahrzeugbetriebs implementiert. Zu einem beliebigen Zeitpunkt wird eine laufende Schleife als die aktuelle Schleife bezeichnet. Es kann eine beliebige Zahl von vorhergehenden und nachfolgenden Schleifen geben, die jeweils vor und nach der aktuellen Schleife erfolgen.
Prozess 200 beginnt mit der Berechnung einer Änderungsrate der Beschleunigung der Bremspedalkraft (Schritt 206). Zwischenzeitlich wird bei Schritt 208 eine Änderungsrate der Beschleunigung des Bremspedalwegs berechnet. In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Änderungsrate der Beschleunigung des Bremspedalwegs aus den von dem Bremspedalwegsensor 104 von 1 erfassten Bremspedalwegdaten 204 berechnet. Diese Berechnungen sowie die verschiedenen anderen Berechnungen, Vergleiche und Ermittlungen, auf die hier hingewiesen wird, werden vorzugsweise von dem Bremssteuergerät 110 durchgeführt und am bevorzugtesten von einem Prozessor 120 darin oder in Verbindung damit verwendet, wie dies vorstehend in Verbindung mit 1 beschrieben ist. Schritt 206 und Schritt 208 können zusammen mit verschiedenen anderen Schritten von Prozess 200 gleichzeitig oder in beliebiger Reihenfolge ausgeführt werden und werden während des gesamten Prozesses 200 vorzugweise kontinuierlich ausgeführt, um bei jeder Wiederholung von Prozess 200 neue Werte zu erhalten.
Bei Schritt 210 wird ermittelt, ob die Änderungsrate der Beschleunigung der Bremspedalkraft geringer ist als ein erster vorbestimmter Kalibrierungswert. Der erste vorbestimmte Kalibrierungswert stellt einen Wert dar, unter dem die Änderungsrate der Beschleunigung der Bremspedalkraft während eines Notbremsmanövers kurz nach einer starken Erhöhung der Änderungsrate der Beschleunigung der Bremspedalkraft typischerweise abnehmen würde. Der erste vorbestimmte Kalibrierungswert kann durch experimentelle Daten, Fachliteratur und/oder andere Quellen erhalten werden und schwankt im Allgemeinen je nach Art des Fahrzeugs und Art des darin eingebauten Bremssystems.
Zwischenzeitlich wird bei Schritt 212 ermittelt, ob die Änderungsrate der Beschleunigung des Bremspedalwegs niedriger ist als ein zweiter vorbestimmter Kalibrierungswert. Der zweite vorbestimmte Kalibrierungswert stellt einen Wert dar, unter dem die Änderungsrate der Beschleunigung des Bremspedalwegs während eines Notbremsmanövers kurz nach einer starken Erhöhung der Änderungsrate der Beschleunigung des Bremspedalwegs typischerweise abnehmen würde. Analog zu dem ersten vorbestimmten Kalibrierungswert kann der zweite vorbestimmte Kalibrierungswert durch experimentelle Daten, Fachliteratur und/oder andere Quellen erhalten werden und schwankt im Allgemeinen je nach Art des Fahrzeugs und Art des darin eingebauten Bremssystems.
Wenn bei den Schritten 210 und 212 ermittelt wird, dass entweder die Änderungsrate der Beschleunigung der Bremspedalkraft größer oder gleich dem ersten vorbestimmten Kalibrierungswert ist oder dass die Änderungsrate der Beschleunigung des Bremspedalwegs größer oder gleich dem zweiten vorbestimmten Kalibrierungswert ist, oder beides, dann rückt der Prozess vor zu Schritt 214, wo ein Notbremshilfs-Flag auf Falsch gesetzt wird, wodurch angezeigt wird, dass ein Notbremsmanöver nicht eingeleitet wurde. Anders gesagt hat der Prozess bei diesem Szenario eine Abnahme sowohl der Änderungsrate der Beschleunigung der Bremspedalkraft als auch der Änderungsrate des Bremspedalwegs nicht detektiert. Nach Schritt 214 kehrt der Prozess zu den Schritten 206 und 208 zurück und beginnt eine neue Wiederholung.
Wenn jedoch bei den Schritten 210 und 212 ermittelt wird, dass sowohl die Änderungsrate der Beschleunigung der Bremspedalkraft niedriger ist als der erste vorbestimmte Kalibrierungswert als auch die Änderungsrate der Beschleunigung des Bremspedalwegs niedriger ist als der zweite vorbestimmte Kalibrierungswert, dann rückt der Prozess zu Schritten 216 und 218 vor. Anders gesagt hat der Prozessor bei diesem Szenario eine Abnahme sowohl der Änderungsrate der Beschleunigung der Bremspedalkraft als auch der Änderungsrate des Bremspedalwegs detektiert. Dem entsprechend ermittelt der Prozess bei den Schritten 216 und 218, ob ein starker Anstieg der Änderungsrate der Beschleunigung der Bremspedalkraft und der Änderungsrate der Beschleunigung des Bremspedalwegs den Abnahmen dieser bei Schritten 210 und 212 detektierten Werten in einer relativ kurzen Zeitspanne (z. B. einige Wiederholungen) vorausgegangen ist, was allgemein mit einem Notbremsmanöver kurz nach einem starken Anstieg dieser Werte verbunden werden würde.
Im Einzelnen wird bei Schritt 216 ermittelt, ob die Änderungsrate der Beschleunigung der Bremspedalkraft einen dritten vorbestimmten Kalibrierungswert innerhalb einer vorbestimmten Anzahl von vorhergehenden Wiederholungen überschritten hat. Der dritte vorbestimmte Kalibrierungswert stellt einen Wert dar, über dem die Änderungsrate der Beschleunigung der Bremspedalkraft während eines Notbremsmanövers kurz vor der bei Schritt 210 erfassten Abnahme typischerweise ansteigen würde. Zwischenzeitlich wird bei Schritt 218 ermittelt, ob die Änderungsrate der Beschleunigung des Bremspedalwegs einen vierten vorbestimmten Kalibrierungswert innerhalb der vorbestimmten Zahl vorhergehender Wiederholungen überschritten hat. Der vierte vorbestimmte Kalibrierungswert stellt einen Wert dar, über dem die Änderungsrate der Beschleunigung des Bremspedalwegs während eines Notbremsmanövers kurz vor der bei Schritt 212 erfassten Abnahme typischerweise ansteigen würde. Analog zu den ersten und zweiten vorbestimmten Kalibrierungswerten können die dritten und vierten vorbestimmten Kalibrierungswerte durch experimentelle Daten, Fachliteratur und/oder andere Quellen erhalten werden und schwanken im Allgemeinen je nach Art des Fahrzeugs und Art des darin eingebauten Bremssystems. In den dargestellten Ausführungsformen beziehen sich die Schritte 216 und 218 auf die drei unmittelbar vorhergehenden Wiederholungen; dies kann bei anderen Ausführungsformen jedoch anders sein; beispielsweise insofern bei der Ermittlung eine unterschiedliche Anzahl von vorhergehenden Wiederholungen verwendet werden kann.
Auf der Grundlage der Ergebnisse der Schritte 216 und 218 wird bei Schritt 220 ermittelt, ob sowohl die Änderungsrate der Beschleunigung der Bremspedalkraft in den drei unmittelbar vorhergehenden Wiederholungen den dritten vorbestimmten Kalibrierungswert überschritten hat als auch die Änderungsrate der Beschleunigung des Bremspedalwegs in den drei unmittelbar vorhergehenden Wiederholungen den vierten vorbestimmten Kalibrierungswert überschritten hat. Wenn bei den Schritten 216 und 218 ermittelt wird, dass entweder die Änderungsrate der Beschleunigung der Bremspedalkraft den dritten vorbestimmten Kalibrierungswert in den drei unmittelbar vorhergehenden Wiederholungen nicht überschritten hat oder die Änderungsrate der Beschleunigung des Bremspedalwegs den vierten vorbestimmten Kalibrierungswert in den drei unmittelbar vorhergehenden Wiederholungen nicht überschritten hat, oder beides, dann rückt der Prozess vor zu Schritt 222, wo das Notbremshilfs-Flag auf Falsch gesetzt wird, wodurch angezeigt wird, dass ein Notbremsmanöver nicht eingeleitet wurde. Nach Schritt 222 kehrt der Prozess zu den Schritten 206 und 208 zurück und beginnt eine neue Wiederholung.
Wenn jedoch bei Schritt 220 ermittelt wird, dass sowohl die Änderungsrate der Beschleunigung der Bremspedalkraft in mindestens einer der drei unmittelbar vorhergehenden Wiederholungen den dritten vorbestimmten Kalibrierungswert überschritten hat als auch die Änderungsrate der Beschleunigung des Bremspedalwegs in mindestens einer der drei unmittelbar vorhergehenden Wiederholungen den vierten vorbestimmte Kalibrierungswert überschritten hat, rückt Prozess zu Schritt 224 vor, wo das Notbremshilfs-Flag auf Wahr gesetzt wird, wodurch angezeigt wird, dass vorbehaltlich einer Endprüfung bei Schritt 226 möglicherweise ein Notbremsmanöver eingeleitet wurde.
Nach Schritt 224 rückt der Prozess vor zu dem vorstehend erwähnten Schritt 226, wo ermittel wird, ob ein Bremspedal aktuell betätigt wird oder nachfolgend innerhalb einer bestimmten Zeitspanne betätigt wird. In der dargestellten Ausführungsform wird Schritt 226 wiederholt eine Zeitspanne lang, die gleich sechs Wiederholungen ist, ausgeführt, beispielsweise, durch Prüfen, ob ein Bremslichtschalter, der dem Bremspedalbetätigungssensor 108 von 1 zugeordnet ist, während dieser Zeitspanne aktiviert wurde. Der Zeitbetrag, der für die Ermittlung bei Schritt 226 verwendet wird, und/oder die Art der Ermittlung, können jedoch in anderen Ausführungsformen unterschiedlich sein. Unabhängig von dem verwendeten Zeitbetrag und der Art der Ermittlung bietet Schritt 226 eine Endprüfung dahingehend, ob ein Notbremsmanöver eingeleitet wurde.
Wenn bei Schritt 226 ermittelt wird, dass das Bremspedal gerade nicht betätigt wird und nachfolgend in dem bestimmten Zeitbetrag nicht betätigt wird, dann rückt der Prozess vor zu Schritt 228, wo das Notbremshilfs-Flag auf Falsch gesetzt wird, wodurch angezeigt wird, dass ein Notbremsmanöver nicht eingeleitet wurde. Nach Schritt 228 geht der Prozess zu den Schritten 206 und 208 zurück und beginnt eine neue Wiederholung.
Wenn jedoch bei Schritt 226 ermittelt wird, dass das Bremspedal gerade betätigt wird oder nachfolgend innerhalb des bestimmten Zeitbetrags betätigt wird, dann rückt der Prozess vor zu Schritt 230, wo das Notbremshilfs-Flag auf Wahr gesetzt wird, wodurch angezeigt wird, dass ein Notbremsmanöver eingeleitet wurde. Dann kann eine adäquate Notbremsmaßnahme implementiert werden. In einer bevorzugten Ausführungsform wird beispielsweise ein Notbremsalgorithmus ausgelöst.
3 ist eine graphische Darstellung einer beispielhaften Episode, wobei ein Fahrer eines Fahrzeugs eine Kraft auf das Bremspedal 102 des Bremssystems 100 von 1 ausgeübt hat und wobei der Prozess 200 von 2 angewandt wurde. Insbesondere umfasst 3 eine Kurve der Änderungsrate der Beschleunigung 302 des Bremspedals 102, eine Kurve der Änderungsrate der Beschleunigung 304 der auf das Bremspedal 102 ausgeübten Kraft, eine Kurve der Bremspedalbetätigungsanzeige 306 und eine Notbrems-Flag-Kurve 308 (die anzeigt, ob ein Notbremsereignis detektiert wurde), wobei jede jeweilige Werte für die bestimmte beispielhafte Episode darstellt. Die x-Achse stellt Zeit (gemessen in Sekunden) und die y-Achse stellt die Änderungsrate der Beschleunigung (gemessen in mm/sec³ und Bar/s³×10) dar.
Wie in 3 gezeigt, hat der Fahrer bei Punkt 309 einen Fuß gegen das Bremspedal 102 positioniert. Nachfolgend wird ermittelt, ob ein Notbremsmanöver eingeleitet wurde, nachdem jedes der Folgenden aufgetreten ist: (i) die Kurve der Änderungsrate der Beschleunigung 302 des Bremspedals 102 und die Kurve der Änderungsrate der Beschleunigung 304 der auf das Bremspedal 102 ausgeübten Kraft haben jeweilige Spitzen 310 und 311 in der Nähe voneinander erreicht (entsprechend den Schritten 216 und 218 von 2); (ii) die Kurve der Änderungsrate der Beschleunigung 302 des Bremspedals 102 und die Kurve der Änderungsrate der Beschleunigung 304 der auf das Bremspedal 102 ausgeübten Kraft haben nacheinander jeweilige Täler 312 und 313 in der Nähe voneinander und innerhalb einer relativ kurzen Zahl von Wiederholungen nach den jeweiligen Spitzen 310 und 311 erreicht (entsprechend den Schritten 210 und 212 von 2); (iii) das Notbrems-Flag wird (entsprechend Schritt 224 von 2) kurz nach diesen bei Punkt 316 der Notbrems-Flag-Kurve 308 gezeigten Ereignissen ausgelöst; und (iv) die Kurve der Bremspedalbetätigungsanzeige 306 ist bei Punkt 314 auf einen Wert gestiegen, um anzuzeigen, dass der Fuß eines Fahrers sich während einer vorhergehenden Wiederholung auf dem Bremspedal 102 befand (entsprechend Schritt 226 von 2). Dementsprechend erfolgte nach Erfüllen dieser Kriterien (in 3 als Punkte 314, 316 gezeigt) eine Ermittlung, dass ein Notbremsmanöver eingeleitet wurde (entsprechend Schritt 230 von 2).
Das Bremssystem 100 und der Prozess 200 ermöglichen das Durchführen von Notbremsermittlungen mit größerer Genauigkeit und Zuverlässigkeit. Zudem können das Bremssystem 100 und der Prozess 200 solche Ermittlungen schneller vorsehen und können möglicherweise auf die Bedürfnisse bestimmter Fahrzeuge und Implementierungen zugeschnitten werden.

Claims

Verfahren zum Ermitteln, ob in einem Fahrzeug mit einem Bremspedal (102) ein Notbremsmanöver eingeleitet wurde, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Empfangen von Bremspedalwegdaten (204); Empfangen von Bremspedalkraftdaten (202); Ermitteln einer Änderungsrate der Beschleunigung des Bremspedals (102) von den Bremspedalwegdaten (208); Ermitteln einer Änderungsrate der Beschleunigung einer auf das Bremspedal (102) ausgeübten Kraft von den Bremspedalkraftdaten (206); Vergleichen der Änderungsrate der Beschleunigung des Bremspedals (102) mit einem ersten vorbestimmten Wert und einem dritten vorbestimmten Wert (212, 218); und Vergleichen der Änderungsrate der Beschleunigung einer auf das Bremspedal (102) ausgeübten Kraft mit einem zweiten vorbestimmten Wert und einem vierten vorbestimmten Wert (210, 216); wobei durch logische Auswertung der Vergleichsergebnisse ermittelt wird, ob ein Notbremsmanöver eingeleitet wurde.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Vergleiche (210, 212, 216, 218) über mehrere Wiederholungen einschließlich einer aktuellen Wiederholung und mehrerer vorhergehender Wiederholungen durchgeführt werden.
Verfahren nach Anspruch 2, weiterhin folgenden Schritt umfassend: Bereitstellen eines Hinweises, dass ein Notbremsmanöver eingeleitet wurde, wenn ermittelt wird, dass die Änderungsrate der Beschleunigung des Bremspedals (102) während der aktuellen Wiederholung niedriger ist als der erste vorbestimmte Wert; die Änderungsrate der Beschleunigung einer auf das Bremspedal (102) ausgeübten Kraft während der aktuellen Wiederholung niedriger ist als der zweite vorbestimmte Wert; die Änderungsrate der Beschleunigung des Bremspedals (102) während der mehreren vorhergehenden Wiederholungen größer war als der dritte vorbestimmte Wert; und die Änderungsrate der Beschleunigung einer auf das Bremspedal (102) ausgeübten Kraft während der mehreren vorhergehenden Wiederholungen größer war als der vierte vorbestimmte Wert.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei die mehreren vorhergehenden Wiederholungen drei aufeinander folgende Wiederholungen umfassen, die der aktuellen Wiederholung unmittelbar vorausgehen.
Verfahren nach Anspruch 3, weiterhin folgende Schritte umfassend: Ermitteln, ob das Bremspedal (102) von einem Fahrer betätigt ist (226); und Bereitstellen des Hinweises, dass ein Notbremsmanöver eingeleitet wurde, nur unter der weiteren Bedingung, dass ermittelt wird, dass das Bremspedal (102) durch den Fahrer betätigt ist.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei der Schritt des Ermittelns, ob das Bremspedal (102) durch den Fahrer betätigt ist, folgenden Schritt umfasst: Ermitteln, ob ein Bremslichtschalter während der aktuellen Wiederholung oder einer nachfolgenden Wiederholung aktiviert wurde.
System (100) zum Ermitteln, ob ein Notbremsmanöver in einem Fahrzeug mit einem Bremspedal (102) eingeleitet wurde, wobei das System (100) umfasst: einen ersten Sensor (104), der ausgelegt ist, um Wegdaten zu erzeugen, die auf eine Bewegung des Bremspedals (102) hinweisen; einen zweiten Sensor (106), der ausgelegt ist, um Kraftdaten zu erzeugen, die auf eine auf das Bremspedal (102) ausgeübte Kraft hinweisen; und einen Prozessor (120), der ausgelegt ist, um: eine Änderungsrate der Beschleunigung des Bremspedals (102) auf der Grundlage der Wegdaten zu ermitteln; eine Änderungsrate der Beschleunigung der auf das Bremspedal (102) ausgeübten Kraft auf der Grundlage der Kraftdaten zu ermitteln; die Änderungsrate der Beschleunigung des Bremspedals (102) mit einem ersten vorbestimmten Wert und einem dritten vorbestimmten Wert zu vergleichen; die Änderungsrate der Beschleunigung einer auf das Bremspedal (102) ausgeübten Kraft mit einem zweiten vorbestimmten Wert und einem vierten vorbestimmten Wert zu vergleichen; und durch logische Auswertung der Vergleichsergebnisse zu ermitteln, ob ein Notbremsmanöver eingeleitet wurde.
System nach Anspruch 7, weiterhin umfassend: einen dafür ausgelegten Speicher (122), Werte der Wegdaten und Kraftdaten zu speichern; wobei der Prozessor (120) weiterhin dafür ausgelegt ist, um die Vergleiche über mehrere Wiederholungen einschließlich einer aktuellen Wiederholung und mehrerer vorhergehender Wiederholungen auf der Grundlage von mindestens zum Teil den gespeicherten Werten durchzuführen.
System nach Anspruch 8, wobei der Prozessor (120) weiterhin dafür ausgelegt ist, einen Hinweis bereitzustellen, dass ein Notbremsmanöver eingeleitet wurde, wenn ermittelt wird, dass: die Änderungsrate der Beschleunigung des Bremspedals (102) während der aktuellen Wiederholung niedriger ist als der erste vorbestimmte Wert; die Änderungsrate der auf das Bremspedal (102) ausgeübten Kraft während der aktuellen Wiederholung niedriger ist als der zweite vorbestimmte Wert; die Änderungsrate der Beschleunigung des Bremspedals (102) während der mehreren vorhergehenden Wiederholungen größer war als der dritte vorbestimmte Wert; die Änderungsrate der auf das Bremspedal (102) ausgeübten Kraft während der mehreren vorhergehenden Wiederholungen größer war als der vierte vorbestimmte Wert.
System nach Anspruch 9, weiterhin umfassend: einen dafür ausgelegten dritten Sensor (108), zu ermitteln, ob das Bremspedal (102) durch einen Fahrer betätigt ist, und ein Signal zu erzeugen, wenn das Bremspedal (102) durch den Fahrer betätigt ist.
System nach Anspruch 10, wobei der Prozessor (120) weiterhin dafür ausgelegt ist: das Signal von dem dritten Sensor (108) zu empfangen; und nur unter der weiteren Bedingung, dass das Bremspedal (102) von dem Fahrer während einer beliebigen von der aktuellen Wiederholung oder mehreren nachfolgenden Wiederholungen durch den Fahrer betätigt wird, den Hinweis bereitzustellen, dass ein Notbremsmanöver eingeleitet wurde.
Bremssystem (100) für ein Fahrzeug, umfassend: ein Bremspedal (102); einen Bremspedalwegsensor (104), der ausgelegt ist, um Wegdaten zu erzeugen, die auf eine Bewegung des Bremspedals (102) hinweisen; einen Bremspedalkraftsensor (106), der ausgelegt ist, um Kraftdaten zu erzeugen, die auf eine auf das Bremspedal (102) ausgeübte Kraft hinweisen; und ein Bremssteuergerät (110), das ausgelegt ist, um: eine Änderungsrate der Beschleunigung des Bremspedals (102) auf der Grundlage von den Wegdaten zu ermitteln; eine Änderungsrate der Beschleunigung einer auf das Bremspedal (102) ausgeübten Kraft auf der Grundlage der Kraftdaten zu ermitteln; die Änderungsrate der Beschleunigung des Bremspedals (102) mit einem ersten vorbestimmten Wert und einem dritten vorbestimmten Wert zu vergleichen; die Änderungsrate der Beschleunigung der auf das Bremspedal (102) ausgeübten Kraft mit einem zweiten vorbestimmten Wert und einem vierten vorbestimmten Wert zu vergleichen; und Bremsbefehle auf der Grundlage der Vergleiche auszugeben; und mehrere Bremseinrichtungen (112), die mit dem Bremssteuergerät (110) verbunden und dafür ausgelegt sind, die Bremsbefehle von diesem zu empfangen und zu implementieren.
Bremssystem nach Anspruch 12, wobei das Bremssteuergerät (110) weiterhin dafür ausgelegt ist, um die Vergleiche über mehrere Wiederholungen einschließlich einer aktuellen Wiederholung und mehrerer vorhergehender Wiederholungen durchzuführen .
Bremssystem nach Anspruch 13, wobei das Bremssteuergerät (110) weiterhin dafür ausgelegt ist, einen Hinweis bereitzustellen, dass ein Notbremsmanöver eingeleitet wurde, wenn ermittelt wird, dass: die Änderungsrate der Beschleunigung des Bremspedals (102) während der aktuellen Wiederholung niedriger als der erste vorbestimmte Wert ist; die Änderungsrate der auf das Bremspedal (102) ausgeübten Kraft während der aktuellen Wiederholung niedriger als der zweite vorbestimmte Wert ist; die Änderungsrate der Beschleunigung des Bremspedals (102) während der mehreren vorhergehenden Wiederholungen größer war als der dritte vorbestimmte Wert; und die Änderungsrate der Beschleunigung der auf das Bremspedal (102) ausgeübten Kraft während der mehreren vorhergehenden Wiederholungen größer war als der vierte vorbestimmte Wert.
Bremssystem nach Anspruch 14, weiterhin umfassend: einen dafür ausgelegten Bremspedalbetätigungssensor (108), zu ermitteln, ob das Bremspedal (102) durch einen Fahrer betätigt ist, und ein Signal zu erzeugen, wenn das Bremspedal (102) von dem Fahrer betätigt ist.
Bremssystem nach Anspruch 15, wobei das Bremssteuergerät (110) weiterhin dafür ausgelegt ist: das Signal von dem Bremspedalbetätigungssensor (108) zu empfangen; und nur unter der weiteren Bedingung, dass das Bremspedal (102) durch den Fahrer während einer beliebigen von der aktuellen Wiederholung oder mehreren nachfolgenden Wiederholungen betätigt wird, den Hinweis bereitzustellen, dass ein Notbremsmanöver eingeleitet wurde.
Bremssystem nach Anspruch 14, wobei die mehreren vorhergehenden Wiederholungen drei aufeinander folgende Wiederholungen umfassen, die der aktuellen Wiederholung unmittelbar vorausgehen.
Bremssystem nach Anspruch 12, wobei das Bremssteuergerät (110) weiterhin dafür ausgelegt ist, einen Notbremsalgorithmus zu implementieren, wenn der Hinweis bereitgestellt wird, dass ein Notbremsmanöver eingeleitet wurde.
Bremssystem nach Anspruch 12, wobei das Bremssystem (100) ein elektrohydraulisches Bremssystem (100) ist.
Bremssystem nach Anspruch 12, wobei der Bremspedalkraftsensor (106) einen Hydraulikbremspedalemulator umfasst.