DE102009000294A1

DE102009000294A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Bremsassistenzsystems

Info

Publication number: DE102009000294A1
Application number: DE200910000294
Authority: DE
Inventors: Stefan Epple; Andreas Zoebele
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2009-01-19
Filing date: 2009-01-19
Publication date: 2010-07-22

Abstract

Ein Bremsassistenzsystem (2) greift in einen Bremsvorgang eines Kraftfahrzeugs ein, falls eine Auslösebedingung erfüllt ist. Zum Überprüfen der Auslösebedingung wird ein Auslöseschwellenwert (THD) mit einem Vergleichswert verglichen. Der Vergleichswert ist repräsentativ für einen Zustand eines Bremssystems des Kraftfahrzeugs. Zumindest ein auf einem Speichermedium gespeicherter fahrzeugspezifischer Parameter (PAR) wird ausgelesen. Abhängig von dem ausgelesenen Parameter (PAR) werden der Auslöseschwellenwert (THD) und/oder eine Vorschrift (ZO) zum Ermitteln des Vergleichswerts automatisch ermittelt.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Bremsassistenzsystems, sowie ein Bremsassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug.
Moderne Kraftfahrzeuge sind regelmäßig mit Bremsassistenzsystemen ausgerüstet, die den Bremswunsch des Fahrers erfassen und bei Eintreten einer vorgegebenen Auslösebedingung automatisch in den Bremsvorgang eingreifen. Wenn z. B. die Geschwindigkeit, mit der der Fahrer das Bremspedal betätigt, größer ist als ein vorgegebener Schwellenwert, erhöht das Bremsassistenzsystem automatisch den Bremsdruck und unterstützt somit den Fahrer. Anstelle der Betätigungs-Geschwindigkeit erfassen andere bekannte Systeme auch die Bremskraft, den Bremsdruck oder einen Druckgradienten.
Bremsassistenten, die den Druck oder Druckgradienten des Fahrer-Vordrucks erfassen, haben den Vorteil, dass bereits vorhandene Drucksensoren genutzt werden können. Nachteilig ist jedoch, dass bei unterschiedlichen Bremssystemen aufgrund unterschiedlicher mechanischer, hydraulischer oder elektronischer Eigenschaften des Bremssystems unterschiedliche Drücke bzw. Druckgradienten für ein bestimmtes Bremsverhalten des Fahrers repräsentativ sind. Je nach Bauart der Bremsanlage korrespondiert somit dieselbe Pedalbetätigung mit einem unterschiedlichen Druckgradienten und umgekehrt. Um zu verhindern, dass der Bremsassistent bei verschiedenen Fahrzeugen unterschiedlich auslöst, muss der Bremsassistent (die Software) für jedes Kraftfahrzeugmodell einzeln angepasst werden. Dabei müssen insbesondere die Bedingungen für das Auslösen des Bremsassistenten für jedes Fahrzeugmodell individuell eingestellt werden. Dies erfordert einen hohen zeitlichen Aufwand und bringt zusätzliche Kosten mit sich.
Offenbarung der Erfindung
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, diesen Aufwand erheblich zu reduzieren.
Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass in einem Fahrzeug eine zusätzliche, die Bremsanlage betreffende Information bereitgestellt wird, und diese Information vom Bremsassistenzsystem genutzt wird, um dessen Auslöseverhalten an das jeweilige Fahrzeug anzupassen. Die zusätzliche Information kann z. B. einen Parameter umfassen, der den Typ der Bremsanlage angibt oder der ein Maß für das Ansprechverhalten der Bremsanlage, die Druck-Volumen-Kennlinie, das Übertragungsverhalten zwischen Bremspedalbetätigung und Bremsdruck, usw. ist. Die Information ist vorzugsweise auf einem Speichermedium gespeichert. Der Bremsassistent verarbeitet diese zusätzliche Information und kalibriert entsprechend sein Auslöseverhalten. Dadurch kann der Bremsassistent universell, d. h. für alle Fahrzeuge gleich, ausgelegt werden. Eine manuelle Anpassung an verschiedene Bremsanlagentypen ist nicht mehr erforderlich, da sie nach dem Einbau des Steuergeräts, in dem der Bremsassistent als Software enthalten ist, automatisch erfolgt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird wenigstens eine Größe angepasst, die in die Auslösebedingung des Bremsassistenten eingeht. Die Auslösebedingung des Bremsassistenten umfasst vorzugsweise eine Abfrage, bei der ein Wert, der für die Betätigung des Bremspedals durch den Fahrer repräsentativ ist (z. B. die Pedalkraft), mit einem Schwellenwert (THD) verglichen wird. Um diese Auslösebedingung an die jeweils vorhandene Bremsanlagen anzupassen, kann also entweder der Schwellenwert oder der für die Pedalbetätigung repräsentative Wert, der in die Auslösebedingung eingeht, modifiziert werden.
Der für die Pedalbetätigung repräsentative Wert kann z. B. ein Bremsdruck, eine Bremskraft oder ein zugehöriger Gradient oder einer andere physikalische Größe sein.
Die zusätzliche Information kann beispielsweise einen variablen Parameter, wie z. B. einen Aussteuerpunkt des Bremskraftverstärkers und/oder eine Druckmodulation einer Druck-Volumen-Kennlinie und/oder einen aktuellen Druck in einer Bremse und/oder eine aktuelle Leistung einer Unterdruckquelle zum Bremsen, oder eine andere, die Bremsanlage charakterisierende Information umfassen.
Die zusätzliche Information kann aber auch einen festen Parameter, wie z. B. ein Volumen des Hauptbremszylinders und/oder einen Hub und/oder die Bremsleitungsgeometrie und/oder einen Durchmesser eines Bremskolbens in dem Hauptbremszylinder und/oder ein Volumen der Radbremse und/oder eine Bremskraftverstärkung des Bremskraftverstärkers und/oder eine Pedalübersetzung des Bremspedals und/oder die Druck-Volumen-Kennlinie des Bremssystems oder eine andere, die Bremsanlage charakterisierende Information umfassen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird die zusätzliche Information, wie z. B. der Kolbenweg, der Aussteuerpunkt des Bremskraftverstärkers oder die Pedalkraft, mit Hilfe eines Algorithmus modellbasiert berechnet. Vorzugsweise werden wenigstens zwei bremsanlagenspezifische Parameter ausgelesen oder berechnet.
Für das Volumen Vmc des Hauptbremszylinders gilt: Vmc = ∫qmc·dpHz, wobei qmc ein Volumenstrom und pHz der hydraulische Druck am Hauptbremszylinder ist. Über die Kolbenfläche erhält man dann den Bezug zum Kolbenweg.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im Folgenden anhand von schematischen Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
1 ein hydraulisches Bremssystem,
2 eine schematische Darstellung eines Bremsassistenzsystems.
1 zeigt ein hydraulisches Bremssystem 17, das zur Durchführung einer Fahrdynamikregelung ausgelegt ist und das in einem Kraftfahrzeug angeordnet ist. Das Bremssystem 17 umfasst zwei Bremskreise 19a, 19b in X- oder II-Aufteilung, die symmetrisch ausgebildet sind. Im Folgenden wird daher nur auf den in der Figur links dargestellten Teil 19a Bezug genommen.
Das Bremssystem 17 umfasst ein Bremspedal 1 und einen Bremskraftverstärker 2 mit einem daran angeschlossenen Hauptbremszylinder 4, auf dem ein Bremsflüssigkeitsbehälter 3 angeordnet ist. Bei einer Betätigung des Bremspedals 1 durch den Fahrer wird in den Hauptbremsleitungen 5a, 5b ein entsprechender Druck erzeugt, der über ein Umschaltventil USV 8 (normally open) und die beiden Einlassventile EV 10a, 10b auf die Bremsbacken 11 der Räder wirkt. Der Pfad, in dem sich bei Betätigung des Bremspedals 1 Druck aufbaut, ist durch Pfeile a gekennzeichnet. Das Umschaltventil USV 8 ist in diesem Zustand geöffnet und ein Hockdruckschaltventil HSV 7 ist geschlossen (wie gezeigt).
Bei einer ABS-Regelung wird der an den Rädern wirkende Bremsdruck mittels der Einlass- 10a, 10b und der Auslass-Ventile 13a, 13b moduliert, wobei Hydraulikfluid in einem Zwischenspeicher 14 gepuffert werden kann. Eine Rückförderpumpe 9 fördert das von den Bremsen bzw. dem Zwischenspeicher 14 kommende Hydraulikfluid entlang des Pfades b zurück in Richtung des Hauptbremszylinders 4.
Das Kraftfahrzeug umfasst außerdem ein Bremsassistenzsystem (Programmschritte S1–S11), das dazu ausgebildet ist, sich automatisch an die im Fahrzeug verbaute Bremsanlage anzupassen. Der Bremsassistent passt sein Auslöseverhalten vorzugsweise so an, dass er unabhängig von der Art der Bremsanlage, im Wesentlichen immer bei der gleichen Pedalbetätigung durch den Fahrer auslöst und einen automatischen Bremseingriff durchführt. Zu diesem Zweck wird dem Bremsassistenten eine zusätzliche Information bereitgestellt, mittels derer sich die Software an die jeweilige Bremsanlage anpassen kann. Der Bremsassistent kann somit universell, d. h. für alle Fahrzeuge gleich, ausgelegt werden und passt sich nach dem Einbau des Steuergeräts, in dem der Bremsassistent enthalten ist, automatisch an die jeweilige Bremsanlage an.
Im nachfolgenden Beispiel wird die Auslösebedingung des Bremsassistenten angepasst. Die Auslösebedingung umfasst dabei eine Abfrage (Schritt S9), bei der ein für die Pedalbetätigung repräsentativer Wert, z. B. ein Bremskraftwert, mit einem zugehörigen Schwellenwert verglichen wird.
Das Programm von 2 startet mit Schritt S1. In Schritt S2 werden ein oder mehrere fahrzeugspezifische Parameter PAR von einem Speichermedium im Kraftfahrzeug ausgelesen. Der bzw. die Parameter stellen eine zusätzliche Information dar, anhand derer sich der Bremsassistent an die spezifischen Eigenschaften der Bremsanlage anpasst. Die Parameter PAR können z. B. mechanische Größen, wie z. B. das Volumen des Hauptbremszylinders 4 und/oder einen Hub und/oder einen Durchmesser eines Bremskolbens des Hauptbremszylinders 4 und/oder ein Hydraulikvolumen der Bremskreise und/oder eine Bremskraftverstärkung des Bremskraftverstärkers 2 und/oder eine Pedalübersetzung des Bremspedals 1 und/oder die Druck-Volumen-Kennlinie des Bremssystems umfassen. Sie können aber auch variable Parameter umfassen, wie z. B. einen Aussteuerpunkt des Bremskraftverstärkers 2 und/oder einen aktuellen Druck an den Radbremsen 11 und/oder eine aktuelle Leistung einer Unterdruckquelle zum Betätigen des Bremssystems. Der Aussteuerpunkt des Bremskraftverstärkers oder die Steifigkeit der Bremsanlage werden vorzugsweise modellbasiert berechnet. Die Steifigkeit der Bremsanlage kann z. B. aus dem gemessenen Bremsdruck am Hauptbremszylinder und einer Information über die Stellung der Ventile (z. B. ein Ventil-Steilsignal) berechnet werden.
In Schritt S3 wird der für die Pedalbetätigung repräsentative Wert bzw. dessen Berechnungsvorschrift ZO abhängig von dem wenigstens einen Parameter PAR an die jeweilige Bremsanlage angepasst. In Schritt 4 kann wahlweise der Schwellenwert angepasst werden. Der geänderte Wert geht dann in die die Auslösebedingung (Schritt S9) ein. Beide Maßnahmen führen zum gleichen Ergebnis.
Anstelle der Bremskraft können auch eine oder mehrere andere Größen im Bremssystem, wie z. B. ein Volumenstrom des Hydraulikfluids oder eine Bremskraft vom Bremsassistenten abgefragt und entsprechend angepasst werden. In Schritt S5 wird das Programm beendet. Falls die Parameter PAR variabel sind, wird das Programm vorzugsweise regelmäßig während des Betriebs des Kraftfahrzeugs abgearbeitet.
In dem Programm von 3 wird abgefragt, ob das Bremsverhalten des Fahrers charakteristisch für eine Notbremsung ist, um gegebenenfalls eine automatische Notbremsung durchzuführen. Das Programm wird mit Schritt S6 gestartet, in dem gegebenenfalls Variablen initialisiert werden. In Schritt S7 wird eine physikalische Größe gemessen, die charakteristisch ist für die Bremsbetätigung durch den Fahrer. Im vorliegenden Beispiel wird der Fahrer-Vordruck gemessen und ggf. auch noch der Druckgradient ermittelt. Zu diesem Zweck wird der im Fahrzeug verbaute Vordrucksensor 18 am Hauptbremszylinder 4 genutzt.
In einem Schritt S8 wird daraus mit Hilfe einer Vorschrift ZO und abhängig von der zusätzlichen Information eine Bremskraft FB ermittelt. Die berechnete Bremskraft FB ist dabei eine Funktion der zusätzlichen Information. Falls im ersten Programm lediglich der Auslöseschwellenwert THD ermittelt wird, kann der Schritt S8 übersprungen werden.
In einem Schritt S9 wird nun die Auslösebedingung überprüft. Diese kann beispielsweise lauten, dass die Bremskraft FB größer sein muss als der Auslöseschwellenwert THD. Alternativ oder zusätzlich kann als Auslösebedingung gefordert sein, dass die Bremsgeschwindigkeit größer als ein zweiter Auslöseschwellenwert THD ist.
Ist diese Bedingung von Schritt S9 erfüllt, wird die Bearbeitung mit Schritt S10 fortgesetzt und ein Auslösebefehl BA erzeugt, der eine Notbremsung auslöst. Ist die Bedingung des Schritts S9 nicht erfüllt, wird die Bearbeitung mit Schritt S11 fortgesetzt und das Programm beendet.
Vorzugsweise wird das zweite Programm jedoch regelmäßig während des Betriebs des Kraftfahrzeugs abgearbeitet.

Claims

Verfahren zum Betreiben eines Bremsassistenten (S1–S11), der in einen Bremsvorgang eines Kraftfahrzeugs eingreifen kann, dadurch gekennzeichnet, dass dem Bremsassistenten (S1–S11) eine zusätzliche, die Bremsanlage des Fahrzeugs betreffende Information bereitgestellt wird, und der Bremsassistent (S1–S11) sein Auslöseverhalten abhängig von dieser Information an die jeweilige Bremsanlage anpasst.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die zusätzliche Information nach dem Einbau eines zugehörigen Steuergerätes im Fahrzeug automatisch eingelesen wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die zusätzliche Information ein Aussteuerpunkt des Bremskraftverstärkers oder die Steifigkeit der Bremsanlage ist, und zumindest eine dieser Größen modellbasiert berechnet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem der Bremsassistent (S1–S11) als Auslösebedingung eine Abfrage durchführt, bei der ein Wert, der für die Betätigung des Bremspedals durch den Fahrer repräsentativ ist, mit einem Schwellenwert (THD) verglichen wird, und bei dem der Schwellenwert (THD) und/oder der für die Pedalbetätigung repräsentative Wert abhängig von der Information an die jeweilige Bremsanlage angepasst wird.
Verfahren nach Anspruch 4, bei dem der für die Pedalbetätigung repräsentative Wert eine Bremskraft (FB), ein Bremsdruck oder ein entsprechender Gradient ist.
Verfahren nach Anspruch 5, bei dem der Bremsdruck (PR) und/oder der Druckgradient gemessen und in eine Bremskraft (FB) umgerechnet wird, und der Bremskraftwert oder der zugehörige Schwellenwert abhängig von der Information angepasst wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die zusätzliche Information ein Volumen eines Hauptbremszylinders (4) und/oder einen Hub und/oder einen Durchmesser eines Bremskolbens des Hauptbremszylinders (4) und/oder ein Volumen einer Bremse (11) und/oder eine Bremskraftverstärkung eines Bremskraftverstärkers (2) und/oder eine Pedalübersetzung eines Bremspedals (1) des Kraftfahrzeugs und/oder eine Druck-Volumen-Kennlinie des Bremssystems und/oder eine Information über eine Volumenstrombegrenzung des Hydraulikfluids umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die zusätzliche Information die Steifigkeit der Bremsanlage, einen Aussteuerpunkt des Bremskraftverstärkers (2) und/oder einen aktuellen Druck in der Bremse (11) und/oder eine aktuelle Leistung einer Unterdruckquelle umfasst.
Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche.