DE102015226692A1

DE102015226692A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Bereitstellen einer Bremsverzögerung eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102015226692A1
Application number: DE102015226692.3A
Authority: DE
Inventors: Joachim Wahl; Philipp Ungar
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2015-12-23
Filing date: 2015-12-23
Publication date: 2017-06-29
Also published as: CN107097767A; CN107097767B

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bereitstellen einer Bremswirkung in einem Kraftfahrzeug (1), mit folgenden Schritten: – Bereitstellen (S1) einer Angabe zu einer angeforderten Bremsverzögerung des Kraftfahrzeugs (1); – Aktivieren (S1) einer Fahrzeugbremse (10) abhängig von der angeforderten Bremsverzögerung; – Feststellen (S2) einer tatsächlichen Fahrzeugverzögerung des Kraftfahrzeugs (1); – Aktivieren (S5, S7, S9, S11) eines oder mehrerer zusätzlicher Bremsmechanismen abhängig von dem Unterschied zwischen der angeforderten Bremsverzögerung und der tatsächlichen Fahrzeugverzögerung.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft Kraftfahrzeuge, und insbesondere Maßnahmen zum Bereitstellen einer Bremsverzögerung von Kraftfahrzeugen mit Hilfe einer Fahrzeugbremse und zusätzlichen Bremsmechanismen.
Technischer Hintergrund
Insbesondere bei Nutzfahrzeugen wird eine gewünschte Bremsverzögerung zunächst durch Rücknahme eines Fahrpedals vorgenommen, die den Verbrennungsmotor bei geschlossenem Antriebsstrang in einen Schleppbetrieb bringt. Dabei wird das Kraftfahrzeug mit einer durch den Verbrennungsmotor bewirkten Bremsverzögerung verzögert, die sich bei eingekuppeltem Verbrennungsmotor aus dem Schleppmoment des Verbrennungsmotors ergibt. Ist eine höhere Bremsverzögerung gefordert, so betätigt der Fahrer eine Bremsbetätigungseinrichtung, wie beispielsweise ein Bremspedal, um eine Fahrzeugbremse in Form einer Reibungsbremse zu aktivieren. Die Bremsbetätigungseinrichtung wird intuitiv von dem Fahrer so betätigt, dass eine gewünschte Fahrzeugverzögerung erreicht wird.
Während im Idealfall die tatsächliche Fahrzeugverzögerung der angeforderten Bremsverzögerung entspricht, kann es in der Praxis zu Abweichungen kommen, bei denen die tatsächliche Fahrzeugverzögerung geringer als die angeforderte Bremsverzögerung ist. Dies kann beispielsweise bei einer Verschlechterung der Bremswirkung der Fahrzeugbremse zum Beispiel aufgrund zu starker Beanspruchung, bei schwerer Zuladung, bei Fahren in einem Gefälle oder Sonstigem der Fall sein. Bislang ist dazu vorgesehen, dass der Fahrer die zu geringe Fahrzeugverzögerung bemerkt, und bei Nutzfahrzeugen mit Hilfe eines aktiv zu betätigenden Bedienelements eine zusätzliche Bremswirkung hervorruft oder diese prophylaktisch betätigt. Beispielsweise können motorische Bremsmechanismen zusätzlich eingesetzt werden. So kann z.B. bei variabler Turbinengeometrie bzw. mit Hilfe einer Abgasklappe der Abgasgegendruck bei gleichzeitig reduzierter Aufladung erhöht werden, so dass sich die Ladungswechselverluste des Verbrennungsmotors stark erhöhen und eine zusätzliche motorische Bremswirkung zur Unterstützung der Fahrzeugbremse bewirkt wird. Als weitere motorische Maßnahme für eine zusätzliche Bremswirkung kann die so genannte Jake-Brake eingesetzt werden, die ein Öffnen der Auslassventile am Ende eines Kompressionstaktes vorsieht.
Offenbarung der Erfindung
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zum Bereitstellen einer Fahrzeugverzögerung eines Kraftfahrzeugs gemäß Anspruch 1 sowie eine Vorrichtung und ein Kraftfahrzeug gemäß den nebengeordneten Ansprüchen vorgesehen.
Weitere Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Gemäß einem ersten Aspekt ist ein Verfahren zum Bereitstellen einer Bremswirkung in einem Kraftfahrzeug vorgesehen, mit folgenden Schritten:

– Bereitstellen einer Angabe zu einer angeforderten Bremsverzögerung des Kraftfahrzeugs;
– Aktivieren einer Fahrzeugbremse abhängig von der angeforderten Bremsverzögerung;
– Feststellen einer tatsächlichen Fahrzeugverzögerung des Kraftfahrzeugs;
– Aktivieren eines oder mehrerer zusätzlicher Bremsmechanismen abhängig von dem Unterschied zwischen der angeforderten Bremsverzögerung und der tatsächlichen Fahrzeugverzögerung.

In der Regel ist dem Maß der Betätigung der Bremsbetätigungseinrichtung eine bestimmte Fahrzeugverzögerung zugeordnet, so dass ein Fahrer des Kraftfahrzeugs intuitiv die Bremsbetätigungseinrichtung betätigen kann, um eine bestimmte Fahrzeugverzögerung zu bewirken. Die tatsächliche Fahrzeugverzögerung kann aus unterschiedlichsten Gründen geringer sein als die angeforderte Bremsverzögerung. Beispielsweise kann die angeforderte Bremsverzögerung nicht vollständig in eine Fahrzeugverzögerung umgesetzt werden, wenn die Fahrzeugbremse aufgrund übermäßiger Beanspruchung eine verringerte Bremswirkung bereitstellt, das Kraftfahrzeug auf einer abfallenden Fahrbahn fährt, eine hohe Zuladung hat oder dergleichen. Weiterhin kann die angeforderte Bremsverzögerung an einer Bergauffahrt tatsächlich höher sein als durch die Bremsbetätigungseinrichtung angegeben wird.
Das obige Verfahren sieht daher vor, automatisch eine zusätzliche Bremswirkung mit Hilfe eines zusätzlichen von der Fahrzeugbremse unabhängigen Bremsmechanismus zur Verfügung zu stellen, um die Fahrzeugbremse bedarfsgerecht entsprechend zu unterstützen.
Abhängig von der Höhe des Unterschieds zwischen der angeforderten Bremsverzögerung und der tatsächlichen Fahrzeugverzögerung können eine oder mehrere zusätzliche Bremsmechanismen angewendet bzw. aktiviert werden, um den Unterschied zwischen den Verzögerungen auszugleichen. Auf diese Weise kann ein Gesamtkonzept für die Bereitstellung einer Gesamtbremswirkung zur Verfügung gestellt werden, bei der automatisch zusätzliche Bremsmechanismen bedarfsgerecht zugeschaltet werden. Dadurch wird die Bedienung vereinfacht; der Fahrer muss nur ein einziges Bremsbetätigungselement bedienen. Somit ist es möglich, dass Bedienfehler ausgeschlossen werden und zusätzliche Bedienelemente für das Aktivieren von zusätzlichen Bremsmechanismen entfallen können. Weiterhin kann dieses Gesamtkonzept durch die Akkumulation von Bremsmechanismen auch sehr hohe Bremsverzögerungen bereitstellen, wie sie beispielsweise in Notsituationen gefordert werden.
Weiterhin kann die Angabe zu der angeforderten Bremsverzögerung des Kraftfahrzeugs abhängig von einem Betätigungsmaß einer Bremsbetätigungseinrichtung insbesondere gemäß einer Bremsbedarfskennlinie bestimmt werden.
Es kann vorgesehen sein, dass die Angabe zu der angeforderten Bremsverzögerung abhängig von einer Betätigungsart der Bremsbetätigungseinrichtung bestimmt wird.
Insbesondere kann die angeforderte Bremsverzögerung abhängig davon erhöht werden, dass eine oder mehrere der folgenden Bedingungen erfüllt sind:

– die Betätigungsamplitude und/oder -frequenz des Betätigungsmaßes bei einer wechselnden, insbesondere periodischen Betätigung liegen über vorgegebenen Schwellenwerten,
– das Betätigungsmaß weist einen Gradienten über einem vorgegebenen Gradientenschwellenwert auf;
– die Zeitdauer der Betätigung der Bremsbetätigungseinrichtung übersteigt einen Bremsdauerschwellenwert.

Weiterhin kann die tatsächliche Fahrzeugverzögerung als ein Fahrzeuggeschwindigkeitsgradient oder mithilfe eines Beschleunigungssensors ermittelt werden.
Es kann vorgesehen sein, dass der eine oder die mehreren zusätzlichen Bremsmechanismen eine oder mehrere der folgenden Bremsmechanismen enthalten:
Einkuppeln des Antriebsstrangs und durch Betreiben des Antriebsmotors in einem Schubbetrieb;

– Aktivieren eines oder mehrerer Verbraucher, insbesondere mindestens eines der folgenden: einer Lichtmaschine, eines Klimakompressors, einer Glühvorrichtung eines Dieselmotors und/oder eines Kühlerlüfter und/oder Erhöhen einer Leistung einer Öl- oder Kühlmittelpumpe;
– Aktivieren der Glühvorrichtung eines Dieselmotors;
– Erhöhen der Ladungswechselverluste durch Erhöhen des Abgasgegendrucks, insbesondere durch ein Schließen der Abgasklappe oder durch Einstellen eines Laderstellers einer Aufladeeinrichtung;
– Erhöhen der Ladungswechselverluste durch ein Schließen einer Drosselklappe im Luftzuführungssystem;
– Aktivieren einer Jake-Brake eines Dieselmotors.

Insbesondere können der eine oder die mehreren zusätzlichen Bremsmechanismen in der folgenden Reihenfolge aktiviert werden:

a) Einkuppeln des Antriebsstrangs und durch Betreiben des Antriebsmotors in einem Schubbetrieb;
b) Aktivieren eines oder mehrerer Verbraucher, insbesondere mindestens eines der folgenden: einer Lichtmaschine, eines Klimakompressors einer Glühvorrichtung eines Dieselmotors und/odereines Kühlerlüfters und/oder Erhöhen einer Leistung einer Öl- oder Kühlmittelpumpe;
c) Aktivieren der Glühvorrichtung eines Dieselmotors; Erhöhen der Ladungswechselverluste durch Erhöhen des Abgasgegendrucks, insbesondere durch Schließen der Abgasklappe oder durch Einstellen eines Laderstellers einer Aufladeeinrichtung;
d) Erhöhen der Ladungswechselverluste durch Schließen der Drosselklappe im Luftzuführungssystem;
e) Aktivieren der Jake-Brake eines Dieselmotors.

Gemäß einer Ausführungsform können die zusätzlichen Bremsmechanismen vollständig deaktiviert werden, wenn die Betätigung der Bremsbetätigungseinrichtung vollständig zurückgenommen wird, das Fahrpedal betätigt wird, ausgekuppelt wird oder ein Eingriff eines ABS/ESP-Systems erfolgt.
Weiterhin kann der Unterschied zwischen der angeforderten Bremsverzögerung und der tatsächlichen Fahrzeugverzögerung einem Fahrer des Kraftfahrzeugs signalisiert werden, insbesondere im Annäherungsfall einer Notsituation.
Gemäß einer Ausführungsform kann ein bestimmter Bremsmechanismus bei Überschreiten eines Verzögerungsunterschiedsschwellenwert durch den Unterschied zwischen der angeforderten Bremsverzögerung und der tatsächlichen Fahrzeugverzögerung aktiviert und bei einem Unterschreiten deaktiviert werden, wobei der Verzögerungsunterschiedsschwellenwert bei einem sich verringerndem Unterschied zwischen der angeforderten Bremsverzögerung und der tatsächlichen Fahrzeugverzögerung verringert wird und bei einem steigenden Unterschied zwischen der angeforderten Bremsverzögerung und der tatsächlichen Fahrzeugverzögerung erhöht wird, um eine Hysterese zu realisieren.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Ausführungsformen werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs mit einem Antriebsstrang und einem Bremssystem;
2 ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung eines Verfahrens zum Umsetzen einer angeforderten Bremsverzögerung in dem Kraftfahrzeug der 1; und
3 ein Diagramm zur Darstellung der durch eine angeforderte Bremsverzögerung und eine tatsächliche Fahrzeugverzögerung definierten Bereiche, in denen zusätzliche Bremsmechanismen aktiviert werden.
Beschreibung von Ausführungsformen
In 1 ist eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs 1 gezeigt, das eine Antriebseinheit 2 (Antriebsmotor) aufweist, die über einen Antriebsstrang 3 mit angetriebenen Rädern 4 gekoppelt ist. Der Antriebsstrang 3 umfasst eine Kupplung 5 und ein Schaltgetriebe 6, so dass abhängig von Last- und Geschwindigkeitsanforderungen eine Untersetzung entsprechend der gewählten Fahrstufe eingestellt werden kann. Alternativ kann auch eine Wandlerkupplung in Verbindung mit einem Automatikgetriebe 6 vorgesehen sein.
Die Antriebseinheit 2 kann einen Verbrennungsmotor oder einen Elektroantrieb umfassen oder als ein Hybridantriebssystem vorzugsweise mit einem Verbrennungsmotor und einem Elektromotor ausgebildet sein.
Die Antriebseinheit 2 stellt ein Antriebsmoment entsprechend einem Betätigungsmaß (Fahrpedalstellung) einer Fahrbetätigungseinrichtung 12, z.B. in Form eines Fahrpedals, zur Verfügung. Bei Wegnahme der Betätigung der Fahrbetätigungseinrichtung 12 kann die Antriebseinheit 2 so eingestellt sein, dass diese ein Schleppmoment, d.h. ein Verzögerungsmoment, über den Antriebsstrang 3 auf die angetriebenen Räder 4 überträgt.
An dem Antriebsstrang 3 können weitere mechanische Verbraucher 7 angekoppelt sein, wie beispielsweise eine Lichtmaschine, eine Klimaanlage, eine Ölpumpe und dergleichen, die selektiv aktiviert werden können, um ein zusätzliches Verbraucherverzögerungsmoment dem Antriebsstrang aufzuerlegen.
Weiterhin ist ein Bremssystem vorgesehen, das eine Fahrzeugbremse 10 aufweist, die als eine Reibungsbremse, z.B. in Form einer Scheibenbremse oder Trommelbremse ausgebildet ist. Die Fahrzeugbremse 10 ist direkt mit einer Bremsbetätigungseinrichtung 11 in Form eines Bremspedals gekoppelt. Die Kopplung zwischen der Bremsbetätigungseinrichtung 11 und der Fahrzeugbremse 10 ist so, dass ein Betätigungsmaß der Bremsbetätigungseinrichtung 11 (z.B. Stellweg des Bremspedals) einer bestimmten Bremsverzögerung durch die Fahrzeugbremse 10 zugeordnet ist. Die Zuordnung kann linear oder gemäß einer applizierten Kennlinie erfolgen. Eine Angabe über das Betätigungsmaß kann weiterhin an eine Steuereinheit 15 kommuniziert werden.
Die Steuereinheit 15 kann neben anderen Funktionen zur Motorsteuerung auch ein Bremskonzept zur automatischen Bereitstellung von zusätzlichen Bremsmechanismen realisieren. Selbstverständlich kann die Steuereinheit 15 auch ausschließlich zur Realisierung des Bremskonzepts zur automatischen Bereitstellung von zusätzlichen Bremsmechanismen vorgesehen sein. Alternativ kann die Steuereinheit 15 von einem übergeordneten Steuergerät angesteuert werden, wobei die Bremsanforderung des Fahrers prinzipiell als Anforderung an die Komponenten Fahrzeugbremse, Motorbremse und im Fall von Hybridantrieben auch an die elektrische Generatorbremse (bekannt als so genanntes kooperatives Bremsen) aufgeteilt/koordiniert wird. Dazu kann in der Steuereinheit 15 ein Verfahren implementiert sein, wie es in Verbindung mit dem Flussdiagramm der 2 näher erläutert wird.
In Schritt S1 wird zunächst eine angeforderte Bremsverzögerung ermittelt. Die angeforderte Bremsverzögerung bestimmt sich in erster Linie aus dem Betätigungsmaß der Bremsbetätigungseinrichtung 11 und kann als angeforderte Fahrzeugbremsverzögerung aus einer vorgegebenen Bremsbedarfskennlinie bestimmt werden.
Weiterhin kann die Ermittlung der angeforderten Bremsverzögerung eine Art der Betätigung der Bremsbetätigungseinrichtung 11 berücksichtigen. Insbesondere kann aus der Art der Betätigung der Bremsbetätigungseinrichtung geschlossen werden, ob der Fahrer versucht, eine höhere Bremswirkung hervorzurufen. Ein solcher Fall kann vorliegen, wenn

– die Bremsbetätigungseinrichtung 11 sehr schnell betätigt wird, d.h. eine Betätigung mit einem hohen positiven Gradienten, d.h. mit einem Gradienten über einem vorgegebenen Gradientenschwellenwert erfolgt; und/oder
– die Zeitdauer der Betätigung ungewöhnlich lange andauert, d.h. die Zeitdauer übersteigt einen Bremsdauerschwellenwert, und/oder
– die Bremsbetätigungseinrichtung 11 sehr schnell alternierend betätigt wird, d.h. der Fahrer pumpt, um einen höheren Bremsdruck aufzubauen.

Anhand jedes dieser Ereignisse kann erkannt werden, dass der Fahrer versucht, eine erhöhte Bremswirkung über der aktuellen unzureichenden Bremsverzögerung anzufordern. Diese Überhöhung kann in Form eines Korrekturwerts bestimmt werden, der sich aus einer geeigneten rechnerischen Transformation der Betätigungsgröße ergibt.
Alternativ kann mit Hilfe eines jeweils geeigneten Bremsbedarfskennfelds abhängig von einer oder mehreren der Betätigungsartgrößen der Betätigungsamplitude und -frequenz einer periodischen Betätigung, der Betätigungszeitdauer und des Betätigungsgradienten ein Offset-Bremsverzögerungswert für die angeforderte Bremsverzögerung bereitgestellt werden, der zu der angeforderten Fahrzeugbremsverzögerung, die durch die Fahrzeugbremsenkennlinie entsprechend dem momentanen Betätigungsmaß der Bremsbetätigungseinrichtung 11 bestimmt wird, hinzuaddiert wird. Alternativ kann das Bremsbedarfkennfeld auch einen Korrekturfaktor vorgeben, der aus einer oder mehrerer der Betätigungsartgrößen bestimmt wird und mit dem die angeforderte Fahrzeugbremsverzögerung multiplikativ oder in sonstiger Weise beaufschlagt wird.
Je nach vorliegender Systemarchitektur wird die Bremsbetätigungsgröße in ein übergeordnetes ESP-Steuergerät oder direkt in das Motorsteuergerät eingeführt und dort entsprechend verarbeitet. Ist das ESP-Steuergerät das Master-Steuergerät, wird dort das von der Motorsteuerung umzusetzende Bremsmoment bestimmt. Es erfolgt eine permanente Rückmeldung des dem jeweiligen Motorbetriebszustand entsprechenden maximal möglichen Motorbremsmoments von der Motorsteuerung an das Master-Steuergerät, damit die Anforderung nicht das maximal mögliche umzusetzende Bremsmoment übersteigt.
Weiterhin kann eine zusätzlich angeforderte Bremsverzögerung auch separat in an sich bekannter Weise von einem ESP- bzw. ABS-Steuergerät bereitgestellt werden. Ist dies der Fall, wird durch eine Maximumauswahl zwischen der sich aus der Betätigung der Bremsbetätigungseinrichtung 11 ergebenden angeforderten Bremsverzögerung und der sich durch Vorgabe des ESP- bzw. ABS-Steuergeräts ergebenden Bremsverzögerung der maximale Verzögerungswert als die maßgebliche angeforderte Bremsverzögerung bestimmt. Gibt es jedoch keinen solchen Steuergeräteverbund, kann die Motorsteuerung entsprechend den folgenden Ausführungen entscheiden.
In Schritt S1 wird weiterhin die Fahrzeugbremse entsprechend der angeforderten Bremsverzögerung angesteuert, um eine von der angeforderten Bremsverzögerung abhängige Bremswirkung zu bewirken.
Weiterhin wird in Schritt S2 die tatsächliche Fahrzeugverzögerung ermittelt. Die tatsächliche Fahrzeugverzögerung kann beispielsweise aus einer Fahrzeuggeschwindigkeitsüberwachung abgeleitet werden. Insbesondere kann die Fahrzeugverzögerung als ein negativer Fahrzeuggeschwindigkeitsgradient angenommen werden, der sich aus der Differenz zwischen zeitlich versetzt, insbesondere in jedem Rechenzyklus erfassten Fahrzeuggeschwindigkeiten ergibt. Alternativ kann die Fahrzeugverzögerung auch mit Hilfe von geeigneten Beschleunigungssensoren im Fahrzeug gemessen werden.
In Schritt S3 werden nun die tatsächliche Fahrzeugverzögerung und die angeforderte Bremsverzögerung miteinander verglichen. Im Detail wird ein Unterschied, insbesondere eine Differenz zwischen der angeforderten Bremsverzögerung und der tatsächlichen Fahrzeugverzögerung bestimmt.
Im Folgenden wird die Auswahl des bzw. der Bremsmechanismen anhand des in 3 dargestellten Kennfelds näher beschrieben, wobei die hier dargestellten diskreten Bereiche auch als kontinuierlich veränderliche Betriebsgrößen verstanden werden können, denen sukzessiv erweiterte Bremsmechanismen zugeordnet werden können.
In Schritt S4 wird überprüft, ob der ermittelte Unterschied einen vorgegebenen Verzögerungsunterschiedsschwellenwert B_u1 übersteigt und die angeforderte Bremsverzögerung größer ist als ein erster Bremsverzögerungsschwellenwert S_br1. Wird in Schritt S4 festgestellt, dass der Unterschied vernachlässigbar gering ist (Alternative: Nein), d.h. dass die angeforderte Bremsverzögerung entspricht im Wesentlichen der tatsächlichen Fahrzeugverzögerung, so wird das Bremsen des Kraftfahrzeugs 1 der Fahrzeugbremse 10 überlassen, in Schritt S14 ein zuvor aktivierter erster zusätzlicher Bremsmechanismus deaktiviert und zu Schritt S1 zurückgesprungen. Dies entspricht einer so genannten Totzone, in der keine weiteren Bremsmechanismen wirken und die Fahrzeugbremse zufriedenstellend arbeitet.
Übersteigt der ermittelte Unterschied den vorgegebenen Verzögerungsunterschiedsschwellenwert B_u1 (Alternative: Ja), so wird das Verfahren mit Schritt S5 fortgesetzt.
In Schritt S5 wird ein erster zusätzlicher Bremsmechanismus aktiviert.
In Schritt S6 wird überprüft, ob

– die angeforderte Bremsverzögerung größer ist als ein zweiter Bremsverzögerungsschwellenwert S_br2; und
– der Unterschied zwischen der angeforderten Bremsverzögerung und der tatsächlichen Fahrzeugverzögerung größer ist als ein zweiter Verzögerungsunterschiedsschwellenwert B_u2.

Ist dies der Fall (Alternative: Ja), so kann in Schritt S7 ein zweiter zusätzlicher Bremsmechanismus aktiviert werden und das Verfahren wird mit Schritt S8 fortgesetzt. Andernfalls (Alternative: Nein) werden in Schritt S16 ein zuvor aktivierter zweiter zusätzlicher Bremsmechanismus deaktiviert und zu Schritt S4 zurückgesprungen.
In Schritt S8 wird überprüft, ob

– die angeforderte Bremsverzögerung größer ist als ein dritter Bremsverzögerungsschwellenwert S_br3; und
– der Unterschied zwischen der angeforderten Bremsverzögerung und der tatsächlichen Fahrzeugverzögerung größer ist als ein dritter Verzögerungsunterschiedsschwellenwert B_u3.

Ist dies der Fall (Alternative: Ja), so kann in Schritt S9 ein dritter zusätzlicher Bremsmechanismus aktiviert werden und das Verfahren wird mit Schritt S10 fortgesetzt. Andernfalls (Alternative: Nein) wird in Schritt S18 ein zuvor aktivierter dritter zusätzlicher Bremsmechanismus deaktiviert und zu Schritt S6 zurückgesprungen.
In Schritt S10 wird überprüft, ob

– die angeforderte Bremsverzögerung größer ist als ein vierter Bremsverzögerungsschwellenwert S_br4; und
– der Unterschied zwischen der angeforderten Bremsverzögerung und der tatsächlichen Fahrzeugverzögerung größer ist als ein vierter Verzögerungsunterschiedsschwellenwert B_u4.

Ist dies der Fall (Alternative: Ja), so kann in Schritt S11 ein vierter zusätzlicher Bremsmechanismus aktiviert werden und das Verfahren wird mit Schritt S10 fortgesetzt. Andernfalls (Alternative: Nein) wird in Schritt S20 ein zuvor aktivierter dritter zusätzlicher Bremsmechanismus deaktiviert und zu Schritt S8 zurückgesprungen.
Der erste zusätzliche Bremsmechanismus kann beispielsweise, sofern sich das Kraftfahrzeug zuvor im Segelmodus befunden hat, durch ein Einkuppeln des Antriebsstrangs und durch Betreiben des Antriebsmotors 6 in einem Schubbetrieb vorgenommen werden. Alternativ oder zusätzlich kann einer oder mehrerer der Verbraucher 7 aktiviert werden, so dass ein erhöhtes Lastmoment/Verzögerungsmoment auf dem Antriebsstrang 3 wirkt. Beispielsweise können als Verbraucher 7 die Lichtmaschine, der Klimakompressor, die Scheibenheizung oder dergleichen aktiviert werden
Alternativ kann zusätzlich zu dem Aktivieren des ersten Bremsmechanismus der Fahrer informiert werden, die Fahrstufe zu verringern, oder darauf hingewiesen werden, dass die Fahrzeugbremse 10 die angeforderte Bremsverzögerung nicht in eine entsprechende Fahrzeugverzögerung umsetzen kann. Bei Automatikgetrieben kann die Fahrstufe entsprechend automatisch oder auf entsprechende Anforderung verringert werden.
Der zweite zusätzliche Bremsmechanismus wird vorzugsweise zusätzlich zu dem bereits aktivierten ersten zusätzlichen Bremsmechanismus aktiviert. Der zweite zusätzliche Bremsmechanismus kann beispielsweise ein Aktivieren einer Glühvorrichtung eines Dieselmotors vorsehen. Alternativ oder zusätzlich kann, sofern nicht in Verbindung mit dem ersten Bremsmechanismus bereits erfolgt, ein oder mehrere am Antriebsstrang angekoppelte Verbraucher 7 aktiviert werden, wie beispielsweise eine Glühvorrichtung bei Dieselmotoren, ein Klimakompressor, eine (erhöhte Ansteuerung einer) Öl- oder Kühlmittelpumpe, oder eines oder mehrere elektrische Verbraucher, die über die Lichtmaschine oder einen rekuperativ angeschlossenen Elektroantrieb ein weiteres Verzögerungsmoment an dem Antriebsstrang bewirken.
Der dritte zusätzliche Bremsmechanismus kann vorsehen, Ladungswechselverluste des als Verbrennungsmotor ausgebildeten Antriebsmotors zu erhöhen. Die Ladungswechselverluste des Verbrennungsmotors können erhöht werden. Dies kann sowohl durch Maßnahmen auf Seiten eines Luftzuführungssystems als auch durch Maßnahmen auf Seiten eines Abgassystems des Verbrennungsmotors erreicht werden. Dies lässt sich beispielsweise durch Erhöhen des Abgasgegendrucks über das entsprechende Stellen einer variablen Turbinengeometrie einer abgasgetriebenen Aufladeeinrichtung oder über ein Schließen der Abgasklappe erreichen. Im Luftzuführungssystem kann entsprechend eine Drosselklappe geschlossen werden, um den Saugrohrdruck abzusenken.
Ein vierter zusätzlicher Bremsmechanismus kann Maßnahmen zur Beeinflussung des thermodynamischen Arbeitsprozesses, wie zum Beispiel eine Aktivierung der so genannten Jake-Brake vorsehen, durch die vorzugsweise zusätzlich zu den zuvor aktivierten Bremsmechanismen ein weiteres Verzögerungsmoment über den Verbrennungsmotor dem Antriebsstrang beaufschlagt wird.
Die zusätzlichen Bremsmechanismen werden vollständig deaktiviert, wenn die Betätigung der Bremsbetätigungseinrichtung 11 vollständig zurückgenommen wird. Weiterhin können die motorischen Bremsmechanismen vollständig deaktiviert werden, wenn bei teilweise betätigten Bremsbetätigungseinrichtungen eine Fahrpedalbetätigung, eine Trennung des Antriebsstranges 3 durch Auskupplung der Kupplung 5 oder eine Aktivierung eines ABS-/ESP-Eingriffs an der Antriebsachse 3 erfolgen.
Das dargestellte Verfahren wird zyklisch durchgeführt, so dass die zusätzlichen Bremsmechanismen kontinuierlich bedarfsabhängig ausgewählt werden.
Die Bremsmechanismen werden so eingesetzt, dass diese den Unterschied zwischen der tatsächlichen Fahrzeugverzögerung und der angeforderten Bremsverzögerung ausgleichen, so dass im Wesentlichen unbemerkt vom Fahrer eine Betätigung der Bremsbetätigungseinrichtung 11 zur gewünschten intuitiven Bremswirkung führt.
Insbesondere wird hierdurch ein gleich bleibendes Bremsverhalten angestrebt, das weitgehend unbeeinflusst von Störgrößen wie Straßenlängsneigung und von der aktuellen Beanspruchung der Fahrzeugbremse bleibt.
Um ein zu schnell aufeinanderfolgendes Aktivieren und Deaktivieren eines der Bremsmechanismen an den statischen Bereichsübergängen zu vermeiden, können die jeweiligen Verzögerungsschwellenwerte mit einer Hysterese versehen sein. Die Hysterese kann beispielsweise so realisiert sein, dass der jeweilige Verzögerungsunterschiedsschwellenwert um einen bestimmten absoluten oder relativen Betrag erhöht oder verringert wird, abhängig von dem in dem vorherigen Rechenzyklus ermittelten Verzögerungsunterschied. Dies kann beispielsweise dadurch realisiert werden, dass bei einem sinkenden Verzögerungsunterschied die Verzögerungsunterschiedsschwellenwerte verringert werden und/oder bei einem steigenden Unterschied zwischen der angeforderten Bremsverzögerung und der tatsächlichen Fahrzeugverzögerung die Verzögerungsunterschiedsschwellenwerte erhöht werden.

Claims

Verfahren zum Bereitstellen einer Bremswirkung in einem Kraftfahrzeug (1), mit folgenden Schritten: – Bereitstellen (S1) einer Angabe zu einer angeforderten Bremsverzögerung des Kraftfahrzeugs (1); – Aktivieren (S1) einer Fahrzeugbremse (10) abhängig von der angeforderten Bremsverzögerung; – Feststellen (S2) einer tatsächlichen Fahrzeugverzögerung des Kraftfahrzeugs (1); – Aktivieren (S5, S7, S9, S11) eines oder mehrerer zusätzlicher Bremsmechanismen abhängig von dem Unterschied zwischen der angeforderten Bremsverzögerung und der tatsächlichen Fahrzeugverzögerung.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Angabe zu der angeforderten Bremsverzögerung des Kraftfahrzeugs (1) abhängig von einem Betätigungsmaß einer Bremsbetätigungseinrichtung (11) insbesondere gemäß einer Bremsbedarfskennlinie oder insbesondere gemäß diskreten Bereichen bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Angabe zu der angeforderten Bremsverzögerung abhängig von einer Betätigungsart der Bremsbetätigungseinrichtung (11) bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei die angeforderte Bremsverzögerung abhängig davon erhöht wird, dass eine oder mehrere der folgenden Bedingungen erfüllt sind: – die Betätigungsamplitude und/oder -frequenz des Betätigungsmaßes bei einer periodischen Betätigung liegen über vorgegebenen Schwellenwerten, – das Betätigungsmaß weist einen Gradienten über einem vorgegebenen Gradientenschwellenwert auf; – die Zeitdauer der Betätigung der Bremsbetätigungseinrichtung (11) übersteigt einen Bremsdauerschwellenwert.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die tatsächliche Fahrzeugverzögerung als ein Fahrzeuggeschwindigkeitsgradient oder mithilfe eines Beschleunigungssensors ermittelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der eine oder die mehreren zusätzlichen Bremsmechanismen eine oder mehrere der folgenden Bremsmechanismen enthalten: – Einkuppeln des Antriebsstrangs (3) und durch Betreiben des Antriebsmotors in einem Schubbetrieb; – Aktivieren eines oder mehrerer Verbraucher, insbesondere mindestens eines der folgenden: einer Lichtmaschine, eines Klimakompressors, einer Glühvorrichtung eines Dieselmotors und/oder eines Kühlerlüfters und/oder Erhöhen einer Leistung einer Öl- oder Kühlmittelpumpe; – Aktivieren einer Glühvorrichtung eines Dieselmotors, – Erhöhen der Ladungswechselverluste durch Erhöhen des Abgasgegendrucks, insbesondere durch ein Schließen einer Abgasklappe oder durch Einstellen eines Laderstellers einer Aufladeeinrichtung; – Erhöhen der Ladungswechselverluste durch ein Schließen einer Drosselklappe im Luftzuführungssystem; – Aktivieren einer Jake-Brake eines Dieselmotors.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei der eine oder die mehreren zusätzlichen Bremsmechanismen in der folgenden Reihenfolge aktiviert werden: a) Einkuppeln des Antriebsstrangs (3) und durch Betreiben des Antriebsmotors in einem Schubbetrieb; b) Aktivieren eines oder mehrerer Verbraucher, insbesondere mindestens eines der folgenden: einer Lichtmaschine, eines Klimakompressors, einer Glühvorrichtung eines Dieselmotors und/oder eines Kühlerlüfters und/oder Erhöhen einer Leistung einer Öl- oder Kühlmittelpumpe; c) Aktivieren einer Glühvorrichtung eines Dieselmotors, d) Erhöhen der Ladungswechselverluste durch Erhöhen des Abgasgegendrucks, insbesondere durch Schließen einer Abgasklappe oder durch Einstellen eines Laderstellers einer Aufladeeinrichtung; e) Erhöhen der Ladungswechselverluste durch Schließen einer Drosselklappe im Luftzuführungssystem; f) Aktivieren der Jake-Brake eines Dieselmotors.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die zusätzlichen Bremsmechanismen vollständig deaktiviert werden, wenn die Betätigung der Bremsbetätigungseinrichtung (11) vollständig zurückgenommen wird, das Fahrpedal (12) betätigt wird, ausgekuppelt wird oder ein Eingriff eines ABS/ESP-Systems erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Unterschied zwischen der angeforderten Bremsverzögerung und der tatsächlichen Fahrzeugverzögerung einem Fahrer des Kraftfahrzeugs (1) signalisiert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei ein bestimmter Bremsmechanismus bei Überschreiten eines Verzögerungsunterschiedsschwellenwert (B_u1, B_u2, B_u3, B_u4) durch den Unterschied zwischen der angeforderten Bremsverzögerung und der tatsächlichen Fahrzeugverzögerung aktiviert wird und bei einem Unterschreiten deaktiviert wird, wobei der Verzögerungsunterschiedsschwellenwert (B_u1, B_u2, B_u3, B_u4) bei einem sich verringerndem Unterschied zwischen der angeforderten Bremsverzögerung und der tatsächlichen Fahrzeugverzögerung verringert wird und bei einem steigenden Unterschied zwischen der angeforderten Bremsverzögerung und der tatsächlichen Fahrzeugverzögerung erhöht wird, um eine Hysterese zu realisieren.
Vorrichtung zum Bereitstellen einer Bremswirkung in einem Kraftfahrzeug (1), wobei die Vorrichtung ausgebildet ist, um: – Eine Angabe zu einer angeforderten Bremsverzögerung des Kraftfahrzeugs (1) bereitzustellen; – Eine Fahrzeugbremse (10) abhängig von der angeforderten Bremsverzögerung zu aktivieren; – Eine tatsächlichen Fahrzeugverzögerung des Kraftfahrzeugs (1) festzustellen; – einen oder mehrere zusätzliche Bremsmechanismen abhängig von dem Unterschied zwischen der angeforderten Bremsverzögerung und der tatsächlichen Fahrzeugverzögerung zu aktivieren.
Kraftfahrzeug (1) umfassend: – eine Fahrzeugbremse, – Komponenten zum Bereitstellen zusätzlicher Bremsmechanismen und – eine Vorrichtung nach Anspruch 11.
Computerprogramm, welches, wenn es in einer Datenverarbeitungseinrichtung ausgeführt wird, dazu eingerichtet ist, alle Schritte eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10 auszuführen.
Maschinenlesbares Speichermedium, auf welchem ein Computerprogramm nach Anspruch 13 gespeichert ist.