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Die Erfindung betrifft ein Verfahren ausgehend vom Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft weiterhin ein System ausgehend vom Oberbegriff des Anspruchs 8.
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Stand der Technik
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In einem Fahrzeug mit einer als elektrische Vakuumpumpe (EVP) ausgebildeten Pumpe des Bremskraftverstärkers wird diese auf Basis des gemessenen Vakuums des Bremskraftverstärkers (Boosters) und vorbestimmter Ein- und Ausschaltschwellen angesteuert. Es ergibt sich eine Zweipunkt-Regelung. Dadurch kann das Vakuum bis zu einem bestimmten Niveau absinken, bevor die Vakuumpumpe wieder gestartet wird.
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Zur Unterstützung bei extrem starken Bremsvorgängen wie Panikbremsungen wird die elektrische Vakuumpumpe auch eingeschaltet, wenn eine schnelle Bremsbetätigung erkannt wird, allerdings ist das Vakuum, welches zu diesem Zeitpunkt zusätzlich aufgebaut werden kann, beschränkt.
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Offenbarung der Erfindung
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Das erfindungsgemäße Verfahren mit den in Anspruch 1 genannten Merkmalen und das erfindungsgemäße System mit den in Anspruch 8 genannten Merkmalen bietet den Vorteil, dass ein für eine optimale Bremsung benötigter Druckaufbau schon vor dem Einleiten der Bremsung veranlasst wird.
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Beim erfindungsbemäßen Verfahren ist vorgesehen, dass die Steuerung und/oder Regelung der Pumpe in Abhängigkeit einer von mindestens einem optischen oder akustischen Sensor eines Fahrerassistenzsystems des Fahrzeugs detektierten kritischen Fahrsituation erfolgt. Im Zusammenhang mit der Erfindung ist unter einer kritischen Fahrsituation eine solche Fahrsituation zu verstehen, die (nach deren erkennen) einen anschließenden Eingriff des Fahrers zur Folge haben wird oder einen solchen Eingriff doch zumindest sehr wahrscheinlich macht. Dieser Eingriff ist insbesondere ein starkes Bremsen (zum Beispiel eine Panikbremsung). Unterstützt die Pumpe ein solches Bremsen, so sorgt ein frühzeitiger Druckaufbau für eine optimale Verzögerung des Fahrzeugs beim Auslösen des Bremsvorgangs. Das Auslösen erfolgt in der Regel durch den Fahrer (oder allgemein einen Nutzer) des Fahrzeugs. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird der Druckaufbau oder zumindest das Einleiten des Druckaufbaus unabhängig von der Reaktionszeit des Fahrers. Der Druckaufbau ist bei einer Unterdruck- oder Vakuumpumpe der Aufbau eines Unterdrucks, also bezogen auf den Gesamtdruck eine Druckreduktion.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Pumpe eine Pumpe eines Bremskraftverstärkers des Bremssystems ist. Typische Bauformen von Bremskraftverstärkern sind der Vakuum-Bremskraftverstärker und der Hydraulik-Bremskraftverstärker. Bei beiden Bauformen kann eine jeweilige Pumpe vorgesehen sein.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Pumpe bei detektierter kritischer Fahrsituation unabhängig von sonstigen Ansteuerparametern der Pumpe bis zum Erreichen eines vorgegebenen Enddrucks betrieben wird. Ist die Pumpe bei Detektion der kritischen Fahrsituation nicht in Betrieb, so wird sie unverzüglich in Betrieb genommen und bis zum Erreichen eines vorgegebenen Enddrucks betrieben.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Pumpe eine Vakuumpumpe (beziehungsweise Unterdruckpumpe). Eine Vakuumpumpe wird insbesondere bei Vakuum-Bremskraftverstärkern eingesetzt. Die Vakuumpumpe ist bevorzugt eine elektrische Vakuumpumpe (EVP). In einem Fahrzeug mit einer als elektrische Vakuumpumpe ausgebildeten Pumpe des Bremskraftverstärkers wird diese im Normalbetrieb, also ohne dass eine kritische Fahrsituation detektiert wurde, auf Basis des gemessenen Vakuums des Bremskraftverstärkers (Boosters) und vorbestimmter Ein- und Ausschaltschwellen angesteuert. Eine Ansteuerung mittels externer Signale ist bei der elektrischen Vakuumpumpe besonders einfach realisierbar. Wird eine kritische Situation erkannt, wird die Pumpe gestartet um möglichst rasch einen möglichst großen Unterdruck aufzubauen. Dadurch wird sichergestellt, dass der Fahrer bei einer folgenden Bremsung die bestmögliche Druckaufbaudynamik erzielt und gleichzeitig die notwendige Kraft auf das Betätigungselement des Bremssystems (zum Beispiel Pedalkraft) nicht zu sehr ansteigen.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der optische oder akustische Sensor ein Sensor eines Radarsystems und/oder ein Sensor eines Infrarotsichtsystems und/oder eine Kamera eines Videosystems und/oder ein Sensor eines Ultraschallsystems des Fahrerassistenzsystems ist. All diese Sensoren sind als Sensoren „für die elektronische Rundumsicht” bekannt und werden im Rahmen eines Fahrerassistenzsystems verwendet. Typische Systeme mit solchen Sensoren sind unter Anderem das Fernbereichsradarsystem, das Fern-/Nahbereichs-Infrarotsicht-System, das Außenbereichs-Videosystem und Ultraschallsysteme.
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In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Pumpe zu ihrer Ansteuerung ein Steuergerät zugeordnet ist, wobei das Steuergerät signaltechnisch mit dem den Sensor aufweisenden Fahrerassistenzsystem verbunden ist. Da der Sensor signaltechnisch in das Fahrerassistenzsystem eingebunden ist und die Pumpe mit dem Steuergerät signaltechnisch verbunden ist, ist somit auch der Sensor mit der Pumpe signaltechnisch verbunden. Diese Signaltechnische Verbindung weist zumindest eine Signal- oder Datenleitung auf.
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Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass die signaltechnische Verbindung zwischen dem Steuergerät und dem Fahrerassistenzsystem über ein Datenbussystem realisiert ist. Somit erfolgt die Steuerung und/oder Regelung der Pumpe über dieses Datenbussystem.
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Prinzipiell kann jedes Datenbussystem zur signaltechnischen Verbindung genutzt werden. Insbesondere ist jedoch vorgesehen, dass das Datenbussystem ein CAN-Bussystem ist (CAN: Controller Area Network). Ein derartiges Bussystem ist für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, bereits etabliert.
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Alternativ kann ebenfalls bevorzugt auch ein Flex-Ray-Bussystem zur signaltechnischen Verbindung genutzt werden.
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Beim erfindungsgemäßen Vorsteuerungs-System ist ein Fahrerassistenzsystem mit mindestens einem optischen oder akustischen Sensor vorgesehen, wobei das Steuergerät zur Steuerung und/oder Regelung der Pumpe in Abhängigkeit einer von dem Sensor detektierten kritischen Fahrsituation signaltechnisch mit dem Fahrerassistenzsystem verbunden ist. Das System ist insbesondere ein System zur Durchführung des vorstehend genannten Verfahrens.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Pumpe eine Pumpe eines Bremskraftverstärkers des Bremssystems ist.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der optische oder akustische Sensor ein Sensor eines Radarsystems und/oder ein Sensor eines Infrarotsichtsystems und/oder eine Kamera eines Videosystems und/oder ein Sensor eines Ultraschallsystems des Fahrerassistenzsystems ist.
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Weiterhin ist vorgesehen, dass der Pumpe zu ihrer Ansteuerung ein Steuergerät zugeordnet ist, wobei das Steuergerät signaltechnisch mit dem den Sensor aufweisenden Fahrerassistenzsystem verbunden ist. Da der Sensor signaltechnisch in das Fahrerassistenzsystem eingebunden ist und die Pumpe mit dem Steuergerät signaltechnisch verbunden ist, ist somit auch der Sensor mit der Pumpe signaltechnisch verbunden. Diese Signaltechnische Verbindung weist zumindest eine Signal- oder Datenleitung auf. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass die signaltechnische Verbindung zwischen dem Steuergerät und dem Fahrerassistenzsystem über ein Datenbussystem realisiert ist. Somit erfolgt die Steuerung und/oder Regelung der Pumpe über dieses Datenbussystem.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Abbildungen näher erläutert. Es zeigen
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1 eine schematische Darstellung eines Vorsteuerungs-Systems gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung und
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2 ein dreidimensionales Diagramm, bei dem die Pedalkraft über dem Unterdruck und der Antrittsgeschwindigkeit dargestellt ist.
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Die 1 zeigt ein Vorsteuerungs-System (Pre-Control System) 10 eines Fahrzeugs, mit einem Fahrerassistenzsystem 12, das einen optischen oder akustischen Sensor 14, ein Auswerte- und Steuergerät 16 sowie eine Informationseinheit 18 zur Fahrerinformation aufweist, mit einer Pumpe 20 eines Bremssystems und mit einem die Pumpe ansteuernden Steuergerät 22. Der optische oder akustische Sensor 14 ist innerhalb des Fahrerassistenzsystems 12 signaltechnisch mit dem Auswerte- und Steuergerät 16 verbunden. Dieses Auswerte- und Steuergerät 16 ist seinerseits über ein Datenbus-System 24 des Fahrzeugs innerhalb des Fahrerassistenzsystems 12 mit der Informationseinheit 18, beispielsweise zur optischen, akustischen und/oder haptischen Informationsübermittlung an den Fahrer des Fahrzeugs, signaltechnisch verbunden.
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Der optische oder akustische Sensor 14 ist dabei ein Sensor eines Radarsystems oder ein Sensor eines Infrarotsichtsystems oder eine Kamera eines Videosystems oder ein Sensor eines Ultraschallsystems des Fahrerassistenzsystems 12. All diese Sensoren 14 sind als Sensoren „für die elektronische Rundumsicht” bekannt und werden im Rahmen von Fahrerassistenzsystemen 12 verwendet. Typische Systeme mit solchen Sensoren 14 sind unter Anderem das Fernbereichsradarsystem, das Fern-/Nahbereichs-Infrarotsicht-System, das Außenbereichs-Videosystem und Ultraschallsysteme.
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An das Datenbus-System 24 ist weiterhin auch das die Pumpe 20 ansteuernde Steuergerät 22 angeschlossen, das seinerseits signaltechnisch über Signalleitungen mit der Pumpe 20 verbunden ist. Das Datenbussystem 24 ist zum Beispiel ein CAN-Bussystem.
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Die Pumpe 20 ist Teil des hier nicht in Gänze gezeigten Bremssystems. Im gezeigten Beispiel ist die Pumpe 20 als Vakuumpumpe 26 eines als Unterdruck-Bremskraftverstärker ausgebildeten Bremskraftverstärkers (Boosters) 28 ausgebildet und strömungstechnisch mit einer Unterdruckkammer dieses Bremskraftverstärkers 28 verbunden. Der Bremskraftverstärker 28 ist dabei Teil des Bremssystems.
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Mittels des Vorsteuerungs-Systems 10 kann eine Steuerung und/oder Regelung der Pumpe 20 in Abhängigkeit einer von dem optischen oder akustischen Sensor 14 des Fahrerassistenzsystems 12 detektierten kritischen Fahrsituation erfolgen.
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Eine kritische Fahrsituation ist eine Fahrsituation, die einen anschließenden Eigriff des Fahrers zur Folge haben wird oder doch zumindest sehr wahrscheinlich macht. Dieser Eingriff ist insbesondere ein starkes Bremsen. Unterstützt die Pumpe 20 ein solches Bremsen, so sorgt ein frühzeitiger Druckaufbau für eine optimale Verzögerung des Fahrzeugs beim Auslösen des Bremsvorgangs mittels des als Pedal ausgebildeten Betätigungselements 30 des Bremssystems. Das Auslösen erfolgt in der Regel durch den Fahrer des Fahrzeugs.
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Die Vakuumpumpe 26 ist insbesondere eine elektrische Vakuumpumpe (EVP). Eine EVP lässt sich besonders einfach vom zugeordneten Steuergerät 22 ansteuern. Das System 10 mit Sensor 14 und Vakuumpumpe 20 verbindet die Möglichkeit kritische Situationen zu erkennen mit der Ansteuerung der Vakuumpumpe 20. Wird eine kritische Situation erkannt, wird die EVP umgehend gestartet um ein möglichst großes Vakuum aufzubauen.
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Dadurch wird sichergestellt, dass der Fahrer bei einer folgenden Bremsung die bestmögliche Druckaufbaudynamik erzielt und gleichzeitig die notwendigen Pedalkräfte nicht zu sehr ansteigen.
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2 zeigt in einem dreidimensionalen Balkendiagramm 32 exemplarisch den Zusammenhang zwischen dem Unterdruckniveau (PV) im Bremskraftverstärker 28 und der benötigte Kraft (F) um 50 bar Druck im Bremssystem zu erreichen, in Abhängigkeit von der Antrittsgeschwindigkeit (vP).
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Es ist eine Verringerung des notwendigen Kraftaufwands zu erkennen, wenn das Unterdruckniveau (Vakuumniveau) ansteigt. Dieses ist besonders ausgeprägt, bei hohen Antrittsgeschwindigkeiten (hintere Balken), welche in kritischen Situationen zu erwarten ist.
