-
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines elektromechanischen Fahrzeugbremssystems mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
-
In Fahrzeugen eingebaute Bremsassistenzsysteme unterstützen die das Fahrzeug steuernde Person insbesondere bei Gefahr- und Notbremsungen. Deren Grundlage geht auf die Auswertung von Unfallereignissen zurück. Dabei wurde erkannt, dass die jeweils mögliche Bremskraftverstärkung nur selten tatsächlich ausgenutzt wird, da die Betätigung der Fußbremse zu schwach oder zu zögerlich erfolgt. Hierdurch kommt es zu einer nachteiligen Verlängerung des Bremsweges, was beispielsweise zu Auffahrunfällen führen kann.
-
Übliche Bremskraftverstärker arbeiten hierbei mit einem evakuierten Volumen. Dabei wird die Differenz zwischen dem Unterdruck und dem Druck der Atmosphäre genutzt, um eine Hilfskraft zu erzeugen. Diese dient zur Erhöhung der muskulär aufgebrachten Betätigungskraft, so dass die eigentliche Bremskraft sich aus der Summe aus Betätigungs- und Hilfskraft zusammensetzt. Demgegenüber arbeiten elektromechanische Bremssysteme vakuumlos. Hierbei wird der Bremsdruck ausschließlich durch einen oder mehrere Elektromotoren erzeugt. Eine mechanische Verbindung zwischen Bremspedal und der oder den Radbremsen besteht insofern nicht. Der spürbare Widerstand, beispielsweise am Bremspedal, wird dabei in Form eines Feedbacks eigens erzeugt.
-
Die Verbindung aus elektronischen und zumeist hydraulischen Komponenten bringt eine gewisse Trägheit im Ansprechverhalten derartiger elektromechanischer Bremssysteme mit sich. Mit anderen Worten benötigen diese eine eigene Reaktionszeit zwischen der Verzögerungsanfrage und dem eigentlichen Stattfinden des ausgelösten Bremsvorgangs.
-
Die
DE 10 2004 050 755 A1 betrifft ein Verfahren zum Vorbefüllen eines Niederdruckspeichers einer Kfz-Bremsanlage, die ein Umschaltventil, eine Hydraulikpumpe, ein Auslassventil und den in einer Ansaugleitung der Hydraulikpumpe angeordneten Niederdruckspeicher umfasst. Der Niederdruckspeicher soll besonders einfach und geräuscharm vorbefüllt werden können, wenn die Betätigung des Fuß-Bremspedals sensorisch überwacht und bei einer Betätigung das Umschaltventil geschlossen wird, um den an der Radbremse wirkenden Bremsdruck einzusperren, und wenigstens eines der Auslassventile geöffnet wird, um den Bremsdruck in den Niederdruckspeicher zu entlassen.
-
Die
DE 10 2005 061 122 A1 betrifft ein Verfahren zum Steuern einer Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs, bei dem aufgrund einer Bergabfahrtsregelung während einer Bergabfahrt ein Bremsdruck in wenigstens einer Radbremse aufgebaut werden kann. Bei Vorliegen einer vorgegebenen Bedingung, die erfüllt ist, wenn ein Bremsdruckaufbau aufgrund der Bergabfahrtsregelung mit einer Wahrscheinlichkeit erfolgen wird, wird ein Bremsdruck in der Radbremse aufgebaut, der zu keiner nennenswerten Bremswirkung führt. Zudem wird eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung angesprochen.
-
Die
DE 10 2009 028 010 B3 offenbart ein Verfahren zum Verschieben und Speichern von Bremsflüssigkeit für ein hydraulisches Bremssystem eines Fahrzeugs. Ein derartiges Bremssystem kann auch ein dem Hauptbremszylinder nachgeschaltetes Hydraulikaggregat (z. B. ESP) umfassen. Aufgabe ist, eine Optimierung des Bremspedalgefühls zu erreichen, welches insbesondere durch das erhöhte „Lüftspiel“ (Abstand zwischen Bremsbelägen und Bremsscheibe zur Reduzierung der Reibung/des Kraftstoffverbrauchs) der Bremszangen in modernen Bremssystemen verschlechtert wird. Als Lösung wird ein Verschieben von Bremsflüssigkeit in einen Hydraulikspeicher vorgeschlagen, aus welchem die Bremsflüssigkeit bei einem/einer bestimmten Fahrverhalten/-situation (z. B. Betätigung des Bremspedals oder Bremsassistenzfall) wieder entleert werden kann. Das Verschieben der Bremsflüssigkeit in den Hydraulikspeicher soll insbesondere in solchen Fahrsituationen erfolgen, in denen der Fahrer nicht bremst und/oder eine Bremsung unwahrscheinlich ist. Das Verschieben der Bremsflüssigkeit in den Hydraulikspeicher erfolgt mittels des Brems-kraftverstärkers. Hierzu ist der Bremskraftverstärker so eingerichtet, dass dieser auch ohne Zutun des Fahrers Kraft auf einen Kolben ausübt. Dabei wird die hydraulische Verbindung zum Bremskreis geschlossen und gleichzeitig zum Hydraulikspeicher hin geöffnet, so dass die über den Kolben verschobene Hydraulikflüssigkeit in den Hydraulikspeicher gelangt. Durch anschließendes Schließen der Hydraulikver-bindung kann das so eingebrachte Volumen innerhalb des Hydraulikspeichers gehalten werden. Durch das bedarfsweise Entleeren des Hydraulikspeichers wird erreicht, dass das Lüftspiel der Bremszangen reduziert wird. Alternativ oder in Ergän-zung hierzu kann auf diese Weise auch eine Erhöhung der Druckaufbaudynamik des Bremssystems erreicht werden.
-
Aus der
DE 10 2008 054 856 A1 ist ein Verfahren zur Steuerung einer hydraulischen Fahrzeugbremsanlage bekannt. Um die Ansprechzeit der Bremsen zu verkürzen wird vorgeschlagen, dass bei gelösten Bremsen vorhandene Spiel zwischen Brems-klötzen bzw. -backen und Bremsscheiben bzw. -trommeln im Vorfeld eines bevor-stehenden Bremsvorgangs automatisch zu reduzieren. Als Hinweis auf eine bevor-stehende Bremsanfrage wird das Lösen des Gaspedals herangezogen, wobei insbe-sondere die Geschwindigkeit des Lösens entsprechende Hinweise liefern kann. Wird eine bevorstehende Bremsung erkannt, erfolgt die Ansteuerung des Brems-kraftverstärkers und damit des Hauptbremszylinders. Hierdurch werden gleichzeitig die Radbremsen angesprochen, in der Form, dass deren Spiel verkleinert wird. Auch ist eine gewisse Vorspannung der Fahrzeugbremsanlage, also ein Andrücken der Reibbremsbeläge der Radbremsen an deren Bremsscheiben, Bremstrommeln oder sonstige Bremskörper mit geringer Spannkraft, also eine leichte Bremsbetätigung möglich. Dabei stellt die
DE 10 2008 054 856 A1 einen erheblichen Vorteil in der Form heraus, dass die Rückförderpumpe, also die Hydropumpe einer Radschlupf-regelung nicht benutzt wird um das Lüftspiel der Radbremsen zur Vorbereitung einer Bremsbetätigung zu verkleinern.
-
Im Hinblick auf ein möglichst rasches Ansprechverhalten bieten elektromechanische Bremssysteme auch weiterhin durchaus noch Raum für Verbesserungen.
-
Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betrieb eines elektromechanischen Bremssystems für ein Fahrzeug dahingehend weiterzuentwickeln, dass dessen Leistung sowohl bei einer durch die das Fahrzeug steuernde Person oder ein autonomes System ausgelösten Verzögerungsanfrage als auch bei einer automatisch durchgeführten Fahrzeugsteuerung insgesamt verbessert wird.
-
Die Lösung dieser Aufgabe besteht nach der Erfindung in einem Verfahren zum Betrieb eines elektromechanischen Fahrzeugbremssystems mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Weitere, besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung offenbaren die abhängigen Unteransprüche.
-
Es ist darauf hinzuweisen, dass die in der nachfolgenden Beschreibung einzeln aufgeführten Merkmale sowie Maßnahmen in beliebiger, technisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und dabei weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen. Die Beschreibung charakterisiert und spezifiziert die Erfindung insofern zusätzlich.
-
Hiernach wird nachfolgend ein Verfahren zum Betrieb eines solchen elektromechanischen Fahrzeugbremssystems aufgezeigt. Das Fahrzeugbremssystem weist ein ESP-Modul, zumindest zwei Bremskreise mit jeweils zwei Radbremsen, denen jeweils zumindest ein Einlassventil sowie zumindest ein Auslassventil zugeordnet ist, auf, wobei jeder Bremskreis zumindest einen Niederdruckspeicher aufweist. Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vor, dass jeder Bremskreis zumindest ein HS-Ventil und zumindest ein US-Ventil hat, wobei bereits im Vorfeld eines möglichen Bremsvorgangs ein Endvordruck in wenigstens einem Teil des Fahrzeugbremssystems aufgebaut wird. Endvordruck kann hierbei bevorzugt einen Druckaufbau in zumindest einem Bereich des hydraulischen Teils des Fahrzeugbremssystems meinen. Dabei steht der Endvordruck nicht direkt ab Start durchgehend während der Betriebsdauer des Fahrzeugs an, sondern wird erst auf Grundlage eines Auslösefaktors aufgebaut. Dazu ist vorgesehen, dass das jeweilige Einlassventil geschlossen und das jeweilige Auslassventil zum Niederdruckspeicher geöffnet wird, so dass der Niederdruckspeicher mit einem ersten Vordruckbetrag mit Bremsflüssigkeit gefüllt wird, wobei nach Erreichen des ersten Vordruckbetrages eine ESP-Pumpe gestartet wird um den wenigstens einen Teil des Fahrzeugbremssystems einschließlich der Niederdruckspeicher mit einem Faktor abhängig einstellbaren Endvordruckbetrag zu füllen, wobei alle Ventile geschlossen werden, wenn der eingestellte Endvordruckbetrag erreicht ist.
-
Sind alle Ventile geschlossen, wird der Endvordruckbetrag gespeichert und steht den Radbremsen in für den Bremsvorgang ausreichender Höhe vollständig zur Verfü-gung, wenn die Radbremsen entsprechend eingreifen müssen. Dazu müssen ledig-lich die Einlassventile geöffnet werden. Aufgrund des Auslösefaktors, auf den noch näher eingegangen wird, wird also der Endvordruckbetrag erzeugt, welcher auch in dem jeweiligen Niederdruckspeicher anliegt. Bei dem Öffnen der Einlassventile, und optional der Auslassventile steht den Radbremsen also auch der in dem jeweiligen Niederdruckspeicher gespeicherte Endvordruckbetrag zur Verfügung.
-
Dabei ist vorgesehen, dass der mittels der Pumpe des ESP-Moduls zuvor aufge-baute Endvordruck während des eingetretenen Bremsvorgangs an wenigstens eine der Radbremsen des Fahrzeugbremssystems weitergeben wird. Der Endvordruck kann entweder ganz oder nur teilweise an die Radbremse abgegeben werden.
-
Sich hieraus ergebende Vorteile liegen in einer deutlichen Leistungsverbesserung des so betriebenen elektromechanischen Fahrzeugbremssystems. Der aufgrund eines oder verschiedener Auslösefaktoren mittels des ESP-Moduls, also mittels der ESP-Pumpe aufgebaute Endvordruck führt dabei zu einer signifikanten Reduzierung der Reaktionszeit eines solchen Systems. Hintergrund ist die Tatsache, dass nunmehr bereits vor einem potentiellen Bremsvorgang ein jeweils ausreichend hoher Bremsdruck ansteht. Dieser kann dann beim tatsächlichen Eintritt des erwarteten Bremsvorgangs direkt entweder vollständig oder nur in der erforderlichen Höhe genutzt werden, um die Radbremse unmittelbar zu beaufschlagen. Aufgrund der dabei quasi schlagartigen Möglichkeit der Entladung des so vorgespannten Systems wird ein deutlich schnellerer Fluidfluss zu der wenigstens einen Radbremse erreicht. Insofern lässt sich hierdurch die Reaktionszeit bekannter elektromechanischer Fahrzeugbremssysteme im Idealfall auf annähernd null reduzieren.
-
Die damit erreichbare Leistungsverbesserung liegt über dem derzeitigen Niveau der Reaktionsfähigkeit von vakuumbasierten konventionellen Bremssystemen. Dies unabhängig davon, ob diese durch eine manuelle Vorgabe, also durch Fahrerwunsch und/oder autonome Systeme angesprochen werden. Dabei ist das vorgestellte erfindungsgemäße Verfahren als eine Art Funktion zu verstehen, welche parallel zu oder in Kombination mit bereits bestehenden Steuerungsfunktionen ablaufen kann.
-
Auf diese Weise können beispielsweise bereits bestehende Fahrzeuge direkt nachgerüstet werden, sofern diese entsprechend ansprechbare Hardware aufweisen. Selbstverständlich können auch solche Fahrzeuge nachgerüstet werden, welche zur Ausführung des hier vorgestellten Verfahrens zunächst mit entsprechender Hardware ausgerüstet werden müssen.
-
Nach einer bevorzugten Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass der Endvordruck um einen zumindest von der Stärke des Bremsvorgangs abhängigen Zusatzdruck ergänzt werden kann. Dabei wird die erreichte Summe der Drücke aus Endvordruck und Zusatzdruck zumindest teilweise in der jeweils notwendigen Höhe an die wenigstens eine Radbremse abgegeben.
-
Der oder die eigentlichen Auslösefaktoren zum Aufbau des Vordrucks sind überall dort aufzufinden, wo es Anzeichen für einen möglicherweise bevorstehenden Bremsvorgang geben kann. Hiernach sind unter einem Auslösefaktor grundsätzlich sämtliche Indikatoren zu verstehen, welche eine Prognose in diese Richtung zulassen. Da sich die durch die vorliegende Erfindung erreichbare Leistungsver-besserung auf mehrere Bereiche auswirkt, sind die möglichen Auslösefaktoren für ein derartiges Betreiben eines elektromechanischen Fahrzeugbremssystems entsprechend vielfältig. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des grundsätzlichen Erfindungsgedankens kann ein erster dieser Auslösefaktoren darin bestehen, dass die Art der Betätigung des jeweiligen Steuerungselements zur Regelung der Motorleistung als Indiz für einen möglicherweise bevorstehenden Bremsvorgang herangezogen wird. Auch wenn es sich bei besagtem Steuerelement beispielsweise um einen Gashahn oder eine anders geartete Hilfseinrichtung handeln kann, wird die hier gemeinte Maß-nahme nachfolgend am Beispiel eines Fußpedals; also eines Gaspedals näher erläutert.
-
So kann die Art einer manuellen Gaswegnahme durch das Anheben des Fußes der das Fahrzeug steuernden Person als Grundlage herangezogen werden, um auf einen möglicherweise kurz bevorstehenden Bremsvorgang zu schließen. Hierbei kann es sich beispielsweise um ein auffällig schnelles Lösen des Gaspedals handeln. Dies ist naturgemäß immer dann erforderlich, wenn der das Gaspedal typischerweise bedienende rechte Fuß schnellstmöglich vom Gaspedal genommen und auf dem Bremspedal abgelegt werden soll, um das Fahrzeug abzubremsen.
-
In der Praxis kann der erste Auslösefaktor auf Basis einer erhältlichen Wechselrate des Gaspedals oder aber durch eine interne Berechnung des schnellen Lösens des Gaspedals definiert sein. Als Funktion ausgedrückt könnte dies beispielweise so aussehen:
-
Dabei steht „Acc_ped_rate_of_change“ für die Wechselrate des Gaspedals, während „Acc_ped_pos_current“ für die aktuelle Position des Gaspedals und „Acc_ped_pos_prev“ für die vorherige Position des Gaspedals steht. Der jeweilige Beobachtungszeitraum hierfür geht als „sample_time“ ein und „Acc_ped_rate_thresh“ steht für eine Wechselrate, welche als schnelles Lösen des Gaspedals zur Einleitung eines Bremsvorgangs gewertet wird. Letztlich beinhaltet der Ausdruck „Acc_ped_quick_release“ entweder den Wert „0“ oder „1“ als Ergebnis dafür, ob nun ein schnelles Lösen des Gaspedals im Sinne eines bevorstehenden Bremsvorgangs vorliegt oder nicht. Dabei führt das Ergebnis „0“ zu keinerlei Aktion, während „1“ als Auslösefaktor für den Aufbau des Vordrucks dient.
-
Letztlich dient die hier aufgezeigte Funktion zur Filterung der Bewegungen des Gaspedals derart, dass ein Lösen des Gaspedals als Beginn für die anschließende Betätigung der Fahrzeugbremse gewertet werden kann. Tatsächlich kann diese Filterung äußerst sensibel eingestellt sein, da der Aufbau des Endvordrucks durch die ESP-Pumpe lediglich eine präventive Maßnahme beinhaltet, welche zunächst keinerlei unmittelbare Auswirkung hat. Vielmehr sollte die durch die Funktion erhältliche Sicherheit so hoch sein, dass ein tatsächlich bevorstehender Bremsvorgang in jedem Fall erkannt wird.
-
Um die Empfindlichkeit bezüglich der Aktivierung durch diese Funktion einstellen zu können, kann bevorzugt der Wert „Acc_ped_rate_thresh“ einstellbar sein. Weiterhin könnte die Filterung derart durchgeführt werden, dass die Wechselrate über einen längeren Zeitraum hinweg berechnet wird, um so die Auswirkungen des Umschaltens oder von etwaigen Signalfehlern zu verringern.
-
So kann die Funktion beispielsweise einen lernenden Anteil aufweisen oder selbst als Lernfunktion ausgebildet sein. Hierzu können die Wechselraten; also das jeweilige Lösen des Gaspedals derart über einen längeren Zeitraum beobachtet werden, dass der Rückschluss auf einen tatsächlich bevorstehenden Bremsvorgang eine höhere Treffsicherheit erreicht. Ziel ist dabei die allmähliche Veränderung des für die Empfindlichkeit der Funktionsaktivierung zuständigen Werts. Je breiter die Grundlage für diesen Wert durch den lernenden Charakter der Funktion ist, umso genauer bzw. glatter fällt dessen Anpassung aus.
-
Mögliche Signalfehler der für die Funktion relevanten Eingangssignale können sich hauptsächlich aus dem jeweilige Freisetzungsrate des Gaspedals messenden Positionssignal des Gaspedals ergeben. Dieses kann unter bestimmten Umständen einen unerwünschten Versatz sowie Genauigkeitsprobleme zu bestimmten Zeitpunkten und in Bezug auf die Freisetzungsrate des Gaspedals aufweisen. Deren Einfluss kann durch den zuvor beschriebenen lernenden Charakter der Funktion entsprechend abgemildert oder gar beseitigt werden.
-
Selbstverständlich kann auch die Position des Gaspedals und/oder die Wechselrate bis auf eine obere und/oder untere Grenze aufgerundet werden, um auf diese Weise eine zusätzliche Maßnahme zur Eingangsfilterung bereitstellen zu können.
-
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann ein Signal einer Erfassungseinrichtung genutzt werden, um als zweiter Auslösefaktor für den Aufbau des Endvordrucks genutzt zu werden. Besonders bevorzugt kann es sich dabei beispielsweise um eine Erfassungseinrichtung zur Objekterkennung, also zur Hinderniserkennung handeln, wie sie bei einer Kollisionswarneinrichtung des Fahrzeugs vorhanden ist. Üblicherweise handelt es sich bei derartigen Einrichtungen um optische Systeme, welche zur Erfassung der Umgebung beispielsweise einen optischen Sensor wie etwa eine Kamera und/oder ein Radar beinhalten. Hierzu zählen auch alle weiteren Sensortypen, welche zur Erkennung gegenständlicher Hindernisse dienen.
-
Sofern ein relevantes Objekt durch die Erfassungseinrichtung erkannt wird, kann das somit bereits ohne das Zutun der steuernden Person bereitgestellte Signal genutzt werden, um den Endvordruck durch die ESP-Pumpe aufzubauen. Auf diese Weise kann mitunter weit im Vorfeld eines notwendigen Bremsmanövers zur Kollisionsminderung oder Notbremsung das Bremssystem in die erfindungsgemäße Bereitschaft versetzt werden, um direkt auf einen ausreichend hohen Bremsdruck zurückgreifen zu können. Durch die erfindungsgemäße Vorausschau in Bezug auf ein mögliches Bremsmanöver steht dem jeweils notwendigen Vordruck somit regelmäßig ein ausreichend langer Zeitraum für dessen Aufbau zur Verfügung. Insbesondere in Kombination mit einer fahrzeugseitigen Kollisionswarneinrichtung steht hierdurch ein leistungsstarkes Bremssystem zur Verfügung, dessen Sicherheit durch das erfindungsgemäße Verfahren nochmals deutlich erhöht sein kann.
-
Die vorliegende Erfindung eignet sich in überaus vorteilhafter Weise für die Kombination mit einem automatischen Einparksystem. Bei derartigen Systemen kann es sich beispielsweise um ein vollautomatisches und/oder ein ferngesteuertes Einparksystem handeln. Dabei kann beim Einleiten des automatischen Einparkvorgangs des Fahrzeugs insbesondere die Unterschreitung eines einstellbaren oder festgelegten Wertes für die Außentemperatur als dritter Auslösefaktor genutzt werden. Hintergrund ist die naturgemäß höhere Viskosität der im hydraulischen Teil des Bremssystems vorhandenen Bremsflüssigkeit bei niedrigeren Temperaturen. Insbesondere in den Wintermonaten ist hierdurch ein erhöhter Bremsdruck notwendig, um das erforderliche Bremsverhalten; also die benötigte Bremskraft überhaupt aufbringen zu können.
-
Erfindungsgemäß kann der beispielsweise eigens gemessene oder über ein bereits vorhandenes Modul des Fahrzeugs zur Verfügung gestellte Wert der aktuellen Außentemperatur generell herangezogen werden, um die variable Höhe des jeweiligen Endvordrucks zu bestimmen. Auf die variable Höhe, also auf die faktorabhängige Einstellung des Endvordrucks, aber auch auf die Außentemperatur als Faktor zur generellen Einstellung des variablen Endvordrucks wird weiter unten beispielhaft noch einmal eingegangen.
-
Im Zusammenhang mit automatischen Einparksystemen werden mitunter auch kleine zur Verfügung stehende Abstände genutzt, um das Einparkmanöver durchführen zu können. Umso wichtiger ist es hierbei, dass bei einer dann in der Regel autonomen Verzögerungsanfrage durch das Einparksystem diese auch in ausreichender Form umsetzbar ist. Mit anderen Worten sollte die Reaktionszeit zwischen der Verzögerungsanfrage und der tatsächlicher Umsetzung möglichst gering sein. Wie zuvor erläutert, ist dies insbesondere bei niedrigen Temperaturen nicht unbedingt gegeben. Hierfür schlägt die Erfindung nun vor, die dann viskosere Bremsflüssigkeit quasi zu kompensieren.
-
Selbstverständlich ist dieser Erfindungsgedanke nicht auf die Verwendung der jeweils vorliegenden Außentemperatur begrenzt, sondern schließt beispielsweise auch die tatsächliche Temperatur der Bremsflüssigkeit mit ein. Erfahrungsgemäß kann diese unter bestimmten Umständen von der Außentemperatur abweichen, so dass auch diese bei der Höhe des aufzubauenden Druckniveaus Berücksichtigung finden kann. In jedem Fall kann so die Außentemperatur und/oder die tatsächliche Temperatur der Bremsflüssigkeit als ein dritter Auslösefaktor für den Aufbau des Vordrucks genutzt werden. Auf diese Weise wird eine zumindest leichte Vorspannung des Bremssystems angestrebt, um der höheren Viskosität der Bremsflüssigkeit in ausreichender Form zu begegnen. Dabei kann die jeweilige Höhe des besagten Druckniveaus beispielsweise von der Art der Bremsflüssigkeit und/oder der Außentemperatur abhängen.
-
An dieser Stelle sei generell verdeutlicht, dass der im Rahmen der Erfindung zu erkennende mögliche Bremsvorgang auf vielerlei Arten realisiert werden kann. Hierbei sei insbesondere auf die Möglichkeit einer manuellen, also Betätigung des Bremspedals und/oder einer Verzögerungsanfrage auf Basis einer autonomen Entscheidung eines Fahrzeugsystems hingewiesen. Auf diese Weise werden die erfindungsgemäßen Vorteile durch sämtliche Formen von Verzögerungsanfragen in Bezug auf deren Quellen und/oder Auslöser nutzbar.
-
Gemäß einer bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung kann der Aufbau des Endvordrucks in zwei Stufen erfolgen, wie dies bereits oben angedeutet wurde. Dies meint, dass der Endvordruck beispielsweise zunächst eine anfängliche Höhe, also den ersten Vordruckbetrag erreichen kann und daraufhin beispielsweise bis zu einer endgültigen Höhe, also bis zum jeweils gewählten Endvordruck ansteigen kann. Ein derartig zweistufiger Druckaufbau wird insbesondere im Zusammenhang mit dem ersten und/oder zweiten Auslösefaktor als vorteilhaft angesehen. Dies vor dem Hintergrund, da sich das Fahrzeug hierbei mit einer deutlich höheren Geschwin-digkeit als beim automatischen Einparken bewegen kann. Insofern ist davon auszugehen, dass der benötigte Vordruck entsprechend hoch ist, um eine ausreichende Bremswirkung zu erzielen.
-
Dabei kann vorgesehen sein, dass beispielsweise die Bremsklötze oder Bremsbacken möglichst nah an das mit diesen korrespondierende Bremsbauteil herangefahren werden. Bei besagten Bremsbauteilen kann es sich beispielsweise um eine Bremsscheibe oder eine Bremstrommel handeln. Auch kann hierdurch die möglicherweise erhöhte Viskosität der Bremsflüssigkeit quasi kompensiert werden, wie sie bei niedrigen Außentemperaturen vorliegen kann.
-
Die Erfindung sieht ferner vor, dass das so zu betreibende Bremssystem den der jeweiligen Radbremse vorgeschaltete Ventileinrichtungen, also das HS-Ventil (HSV = High Pressure switching Valve), das US-Ventil (welches auch als Pilotventil bezeichnet werden kann), sowie die Einlass und Auslassventile umfasst. Bei solchen Ventileinrichtungen kann es sich um eine Art Absperrventil oder bevorzugt um eine Art Proportionalventil, insbesondere ein Druckförderventil und/oder „TMC cut valve“ handeln (TMC bedeutet Tandem Master Cylinder = Tandem-Hauptbremszylinder). Einige dieser Ventileinrichtungen weisen den Vorteil einer möglichen stufenlosen Durchlässigkeit für die Bremsflüssigkeit auf. In jedem Fall sollte zumindest das Einlassventil dazu geeignet sein, den an seinem Eingang anliegenden Druck in gewünschter Höhe bei Öffnung an seinen Ausgang und damit an die Radbremse weiterzuleiten.
-
So kann der anfängliche Vordruck, also der erste Vordruckbetrag beispielsweise genau oder ungefähr oder bis 0,3 bis 3 bar, bevorzugt 1 bis 3 bar betragen.
-
Anschließend kann der Endvordruck weiter beispielsweise auf 3 bis 30 bar und somit auf seine endgültige Höhe angehoben werden, wozu die ESP-Pumpe genutzt wird. Auf diese Weise steht eine ausreichende Vorspannung im Bremssystem zur Verfügung, welche dann im Bedarfsfall unmittelbar an die wenigstens eine Radbremse zumindest teilweise weitergegeben werden kann. Hierzu kann beim anstehenden Vordruck die Ventileinrichtung während des Bremsvorgangs zumindest teilweise geöffnet werden, wobei auch der in dem Niederdruckspeicher gespeicherte Druckbetrag zusätzlich zur Verfügung steht.
-
So kann die auf Basis des ersten und/oder zweiten Auslösefaktors aufgebaute Vorspannung mitunter weit vor einem möglichen Bremsmanöver in das Bremssystem geladen werden, wo sie dann im Verzögerungsfall bei Bedarf nahezu schlagartig zur Verfügung steht. An dieser Stelle sei grundsätzlich darauf hingewiesen, dass die Erfindung unter dem verwendeten Begriff des Endvordrucks/Vordrucks sowohl den anfänglichen Vordruck als auch den endgültigen Vordruck versteht. Mit anderen Worten steht der Begriff des Endvordrucks hierbei als Sammelbegriff für dessen anfängliche und endgültige Höhe, wobei auch schon mal der Begriff Vordruck benutzt wird.
-
Vorteilhaft ist der für die ausreichende Bremsleistung während des bevorstehenden Bremsmanövers relevante endgültige Vordruck sehr hoch gewählt. Allerdings erfolgt dessen Aufbau durch die ESP-Pumpe bei geschlossenem Einlassventil, so dass dieser zunächst keine spürbaren Auswirkungen erzeugt und nur die vorteilhafte hohe und bei Bedarf unmittelbar abrufbare präventive Vorspannung im Bremssystem ermöglicht.
-
Weitere vorteilhafte Weiterbildungen des grundsätzlichen Erfindungsgedankens beinhalten die mögliche Abhängigkeit der jeweiligen Höhe des Vordrucks; also des anfänglichen, ersten Vordrucks sowie des endgültigen Vordrucks von den etwaigen Faktoren, auf die noch eingegangen wird. Ergänzend oder alternativ hierzu sieht die Erfindung eine solche Abhängigkeit auch für die jeweilige Zeitspanne, über welche hinweg der Vordruck aufrechterhalten wird. Mögliche Abhängigkeiten können beispielsweise gegenüber relevanten Außenbedingungen bestehen.
-
Eine weitere Möglichkeit für eine solche Abhängigkeit wird in der Berücksichtigung der fahrzeugseitigen Scheibenwischeinrichtung gesehen. Diese umfasst regelmäßig einen Scheibenwischer, welcher zur Scheibenreinigung in Kombination mit Wisch-wasser oder zum Entfernen von auf einem Scheibenbereich des Fahrzeugs befind-lichem Wasser wie etwa Regenwasser dient. Insbesondere die letzte Variante ist als Indiz dahingehend zu interpretieren, dass der zu befahrende Untergrund möglicher-weise ebenfalls mit Regenwasser benetzt ist. Diese Information kann folglich genutzt werden, um die Höhe des Vordrucks wie beispielsweise des endgültigen Vordrucks an die jeweiligen Straßenverhältnisse anzupassen. So ist bei Regenwetter von einer zumeist reduzierten Haftreibung der Räder auf dem Untergrund auszugehen, so dass eine in kurzer Zeit anstehende hohe Bremswirkung schnell zum Blockieren des so verzögerten Rades führen kann. Im Unterschied zu trockenen Wetterlagen kann hierbei die Höhe des jeweiligen Vordrucks geringer ausfallen, um diesen Umstand entsprechend zu berücksichtigen.
-
In diesem Zusammenhang kann auch die mögliche Betriebsstellung der Scheibenwischeinrichtung mit berücksichtigt werden. Hierbei ist vor allem die Geschwindigkeit des aktiven Scheibenwischers von Interesse, welche beispielsweise schnell oder langsam erfolgen kann. Auch hieraus lässt sich auf einfache Weise eine Information über die möglichen Untergrundverhältnisse ableiten. Ein schneller Betrieb ließe demnach auf einen unsicheren Untergrund als bei einem nur langsamen Betrieb schließen. Ziel ist das Erreichen einer in idealer Weise angepassten Bremsleistung des Systems. Hierzu sind die Länge des Zeitraums zur Aufrechterhaltung und/oder zum Aufbau des jeweiligen Vordrucks bevorzugt variabel gehalten und in Abhängigkeit besagter Faktoren einstellbar. Dies gilt entsprechend für die jeweilige Höhe des passenden Vordrucks. Die bevorzugt automatische Einstellung der jewei-ligen Werte können beispielsweise auf Basis des Fahrzeugs und weiterer indivi-dueller Ausgestaltungen vorgenommen werden. Möglich ist der Zugriff auf ent-sprechend hinterlegte oder berechenbare Grenzwerte für die individuelle Situation.
-
Selbstverständlich kann die zuvor beschriebene Einstellbarkeit in vorteilhafter Weise auch auf Basis der jeweiligen Außentemperatur erfolgen. Hierbei können beispielsweise auch unterschiedliche Härten der Fahrzeugreifen in Abhängigkeit von der Außentemperatur Berücksichtigung finden. Denkbar ist hierbei auch die Nutzung der erfassten Netzspannung des Fahrzeugs. Die jeweils aktuelle Netzspannung kann Auswirkungen darauf haben, ob und/oder wie hoch die zur Verfügung stehende Unterstützung ausfällt, ohne andere Einrichtungen und Funktionen des Fahrzeugs negativ zu beeinflussen und/oder zu stören. So kann es bei einer in einem niedrigen Bereich befindlichen Netzspannung möglich sein, die Funktion einzusetzen oder nicht, wobei das Fahrzeugbremssystem, und die Erzeugung des notwendigen Vordrucks natürlich absoluten Vorrang haben. Beispielsweise kann es bei einer Netzspannung von 6,0 Volt möglich sein, dass die Funktion nicht zur Verfügung steht. Demgegenüber sollte bei einer Netzspannung von 13,0 Volt eine optimale Leistung der Funktion gegeben sein.
-
Die Erfindung sieht ferner vor, dass die Einstellbarkeit auch auf Grundlage weiterer widriger Umstände erfolgen kann, welche beispielsweise durch bereits vorhandene oder eigens anzuordnende optische Systeme erfasst werden. Dabei könnten solche Umstände berücksichtigt werden, welche das Bremsverhalten des Fahrzeugs in Bezug auf den jeweiligen Untergrund negativ beeinflussen können. So ist beispielsweise eine Schlechtwegeerkennung denkbar, welche Auskunft über den noch zu befahrenden Untergrund liefern könnte. Schlechte Untergrundverhältnisse wie etwa unebene Bereiche bis hin zur Unterscheidung von befestigten oder unbefestigten Abschnitten könnten somit ebenfalls Eingang die die Einstellung der Vorspannzeiten und der Vorspanndrücke halten. Derartige Maßnahmen tragen in vorteilhafter Weise dazu bei, den erfindungsgemäßen Gedanken dahingehend weiterzubilden, dass die erreichbare Leistungsverbesserung weiter erhöht wird und so das Vertrauen der steuernden Person in das Fahrzeug erhöht und die Fahrzeugstabilität insgesamt verbessert wird.
-
Auch können Faktoren für besagte Einstellbarkeit herangezogen werden, welche auf der jeweiligen Übersetzung und/oder der Gierrate des Fahrzeugs basieren. Selbstverständlich kann die hier beschriebene Funktion auch darauf beschränkt werden, nur bei Überschreitung eines bestimmten Werts der Geschwindigkeit des Fahrzeugs zur Verfügung zu stehen. Dieser Wert kann in Abhängigkeit der jeweiligen Aktivierungsbedingungen für den Aufbau des Vordrucks unterschiedlich sein. Denkbar ist hierbei beispielsweise eine nur geringe oder gar keine Beachtung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs während des automatischen Einparkens (dritter Auslösefaktor). Demgegenüber kann die Funktion in Kombination mit dem ersten und/oder zweiten Auslösefaktor daran gebunden sein, dass diese erst ab einer Geschwindigkeit von beispielsweise 90 km/h zur Verfügung steht. Auch kann die Verfügbarkeit der Funktion auf einen Bereich von beispielsweise 90 km/h bis 120 km/h beschränkt sein.
-
In Berücksichtigung der zuvor angesprochenen Zeiträume sieht die Erfindung bevorzugt folgende Maßnahmen vor:
- Sobald die Bedingung für den ersten Auslösefaktor vorliegt, könnte die Funktion mit der Nutzung des Elektromotors, also der ESP-Pumpe beginnen. Diese könnte beispielsweise mit einer langsamen Drehung den ersten Vordruck über eine anfängliche Vorladezeit hinweg aufbauen. Der anfängliche Vordruck könnte dabei beispielsweise über einen anfänglichen Vorspannzeitraum von genau oder etwa oder bis zu 5,0 Sekunden gehalten werden. Der anfänglichen Vordruck könnte dabei einen Wert von beispielsweise genau oder etwa oder bis zu 3,0 bar aufweisen. Bei geschlossener Ventileinrichtung nutzt die Funktion nun weiterhin den Elektromotor, also die ESP-Pumpe zum Aufbau des grundsätzlich bevorzugt variablen, also faktorabhängig einstellbaren endgültigen Vordrucks, welcher beispielsweise 3 bar bis zu 30,0 bar aufweisen kann. Der erreichte endgültige Vordruck kann dann beispielsweise über einen weitergehenden Vorspannzeitraum gehalten werden, welcher genaue oder etwa oder bis zu weitere 5,0 Sekunden betragen kann.
-
Sofern innerhalb der genannten Vorspannzeiträume die Betätigung des Bremspedals und damit die fahrerseitige aktive Verzögerungsanfrage erkannt werden, könnte das Bremssystem mit der Bereitstellung des angeforderten Verzögerungsniveaus beginnen.
-
Wenn keine Betätigung des Bremspedals erfolgt und die Vorspannung im Bremssystem den endgültigen Vordruck aufweist sowie der weitergehende Vorspannzeitraum überschritten ist, könnte die Funktion nun wieder mit dem Absenken des Vordrucks beginnen. Diese Absenkung könnte beispielsweise bis zur anfänglichen Druckhöhe erfolgen. Sollte auch weiterhin keine Betätigung des Bremspedals erfolgt sein, kann die Funktion von diesem Punkt an einen Zyklus des Druckaufbaus starten, welche erneut den endgültigen Vordruck aufbaut und über den weitergehenden Vorspannzeitraum hinweg hält.
-
Es versteht sich von selbst, dass das für die vorherige Beschreibung herangezogene Bremspedal selbstverständlich auch durch eine andere Bremseinrichtung bereitgestellt werden kann.
-
Mit Blick auf den zweiten Auslösefaktor könnte bei dessen Vorliegen die Funktion mit dem wie zuvor für den ersten Auslösefaktor beschriebenen Druckaufbau beginnen. Allerdings können hierbei andere Werte für den jeweiligen Vordruck sowie die jeweiligen Vorspannzeiträume gegeben sein. So kann es beispielsweise in Abhängigkeit von Faktoren wie etwa einer verfügbaren Kollisionswarnung und der generellen Verfügbarkeit eines autonomen Bremsvorgangs durch das Fahrzeug zur Anpassung der Vordrücke und Vorspannzeiträume kommen. Hierdurch lässt sich die Leistungsfähigkeit des Bremssystems in vorteilhafter Weise weiter an die jeweiligen Gegebenheiten anpassen.
-
Für die zuvor beschriebenen Maßnahmen sieht die Erfindung einige grundsätzlich Möglichkeiten der Weiterbildung vor, wie nachfolgend dargelegt:
- So kann während des Aufbaus des Vordrucks; also bei aktiver Funktion beispielsweise bei aktiver Betätigung des Bremspedals oder des Gaspedals sowie einer autonomen Verzögerungsanfrage der Zähler für den jeweiligen Vorspannzeitraum zurückgestellt werden. Mit anderen Worten startet hierdurch jeder Verzögerungsvorgang den Aufbau des Vordrucks von einer Null-Zeit aus.
-
Um einen möglichen durchgehenden Betrieb der Funktion in all ihren verfügbaren Betriebsarten zu verhindern, kann die Funktion beispielsweise nach einer definierten Zeit ihres aufeinanderfolgenden Betriebs zurückgestellt werden. In diesem Zusammenhang würde dann die jeweilige Höhe des möglicherweise anstehenden Vordrucks wieder reduziert.
-
Auch kann die Verfügbarkeit der Funktion aufgrund der Systemspannung und/oder der Außentemperatur insofern variieren, als das einzelne Modi über unterschiedliche Temperatur- und/oder Spannungsbereiche hinweg verfügbar sind. So kann beispielsweise der automatische Einparkbetrieb bei Temperaturen unterhalb denen des fahrerseitigen Verzögerungsanfragebetriebs (erster Auslösefaktor) verfügbar sein.
-
Weiterhin kann die Verfügbarkeit der jeweiligen Betriebsart auch auf Grundlage des Fehlerstatus verfügbarer Sensorelemente oder anderen Fahrzeugmodulen einge-stellt werden. So können die Bedingungen für die Verfügbarkeit des entsprechenden Modus im Falle einer autonomen Verzögerungsanfrage (zweiter Auslösefaktor) derart gesetzt sein, dass wenn eine Erfassungseinrichtung zur vorwärts gerichteten Kollisionswarnung sich in einem fehlerhaften Status befindet, der Modus für eine fahrerseitige Verzögerungsanfrage in jedem Fall verfügbar und aktiv bleibt. Hierdurch können die einzelnen Modi in vorteilhafter Weise dazu genutzt werden, um auch weiterhin eine Reaktionszeitverkürzung durch entsprechende Sicherungsmittel bereitzustellen. Auf diese Weise kann beispielsweise der Ausfall eines fahrzeugseitigen Systems hierdurch zumindest teilweise in seinen möglichen Auswirkungen kompensiert werden.
-
Allgemein sollte die jeweilige Betriebsart ungeachtet etwaiger Lenkeingaben durch die das Fahrzeug steuernde Person oder durch eine autonome Steuerungsquelle verfügbar sein. Allerdings können mögliche Eingriffe der Stabilitätskontroll- oder der Antiblockierfunktion zu einem Zurücksetzen der Funktion führen.
-
Insgesamt erlaubt der erfindungsgemäße Aufbau der Vorspannung auch eine höhere Leistung fahrzeugseitiger ESP- und/oder RSC-Module (Roll Stability Control; also Wankneigungskontrolle). Dies insbesondere auch bei niedrigen Temperaturen. In jedem Fall bewirkt die nunmehr vorgestellte Funktion eine deutliche Leistungsverbesserung bei durch die das Fahrzeug steuernde Person oder durch autonome Eingriffe ausgeführten Bremsmanövern. Zudem werden auch die Bedingungen für die Durchführung des automatischen Einparkens insbesondere bei niedrigen Temperaturen signifikant verbessert.
-
Als Faktor zur Bestimmung des einstellbaren Endvordruckbetrages können z. B. die Temperatur, also auch die tatsächliche Außentemperatur und/oder die tatsächliche Temperatur der Bremsflüssigkeit, die Fahrzeuggeschwindigkeit und beispielhaft ein Radschlupf eines Rades einer nicht angetriebenen Achse dienen. Beispielsweise könnte ein Endvordruck mit einem Betrag von 15 bis 30 bar eingestellt werden, wenn eine automatische Notbremsung bei geringem Radschlupf und einer Außentemperatur von mehr als 0°C detektiert ist. Andererseits könnte ein Endvordruck mit einem Betrag von 5 bar eingestellt werden, wenn eine automatische Notbremsung bei hohem Radschlupf und einer Außentemperatur von weniger als -25°C detektiert ist.
-
Mit der Erfindung wird unter Nutzung des ESP-Moduls, also der ESP-Pumpe ein faktorabhängig einstellbarer Endvordruck in dem Fahrzeugbremssystem erzeugt, welcher schlagartig zur Verfügung steht, so dass der Bremsweg erheblich reduziert werden kann, was sowohl für fahrerinduzierte Bremsungen (manuelles Bremsen) als auch für automatische Bremsereignisse (automatisches Einparken; automatische Notbremsung) gilt. Beispielhaft kann also der Druckaufbau bei einem manuellen Bremsereignis, die automatische Notbremsung, das automatische Einparken, das ferngesteuerte automatische Einparken und/oder Fahren insgesamt hinsichtlich eines geringeren Bremsweges durch den eistellbaren Endvordruck erreicht werden.
