DE10224399A1 - Fahrzeug mit automatischer Abstandsregelung - Google Patents

Fahrzeug mit automatischer Abstandsregelung

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Abstract

Es wird ein Fahrzeug mit automatischer Abstandsregelung zu einem vorausfahrenden Fahrzeug vorgeschlagen, wobei bei Unterschreitung eines Mindestabstandes verschiedene Verzögerungseinrichtungen automatisch betätigbar sind. Das Fahrzeug ist mit einem Antiblockiersystem (ABS) sowie einer Antriebsschlupfregelung (ASR) ausgestattet. Zur Verzögerung des Fahrzeuges bei Unterschreitung des Mindestabstandes wird die zur Abbremsung der Antriebsachsen (HA1, HA2) des Fahrzeuges dienende ASR-Funktion aktiviert.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Fahrzeug mit automatischer Abstandsregelung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Ein gattungsgemäßes Fahrzeug ist aus dem Aufsatz "Intelligente Tempomaten halten Abstand", VDI-Nachrichten, 3. September 1999, 35, Seite 20, bekannt. Danach zählen Abstandsregeltempomaten und automatische Spurerkennung zu den typischen Assistenzsystemen und werden demnächst in LKWs und Omnibussen lieferbar sein.
  • Falls bei einem mit derartigen automatischen Abstandsregelungen ausgerüsteten Fahrzeug der eingestellte Sicherheitsabstand zum vorausfahrenden Fahrzeug unterschritten wird, werden automatisch verschiedene Bremseinrichtungen betätigt. So kann beispielsweise die Dauerbremse (Retarder) aktiviert werden, oder auch die Betriebsbremse eingesetzt werden.
  • Solche Fahrzeuge mit Eingriff in die Betriebsbremse sind üblicherweise mit einem EBS (elektronisches Brems- System) ausgerüstet.
  • Für Fahrzeuge mit konventioneller Bremsanlage einschließlich Antiblockiersystem (ABS) und Antriebsschlupfregelung (ASR) bedeutet ein entsprechender Einsatz der auf alle Räder wirkenden normalen Betriebsbremse jedoch fahrzeugtechnisch einen erhöhten Aufwand, da hier ein von außen kommender Eingriff bzw. eine nicht vom Fahrer kommende Aktivierung der Bremse nicht ohne weiteres möglich ist. Vielmehr müssen hierzu Umbauten der Bremsanlage durchgeführt werden bzw. zusätzliche Bauteile, unter anderem zusätzliche Magnetventile, vorgesehen werden.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auch bei Fahrzeugen mit automatischer Abstandsregelung und konventioneller Bremsanlage ohne großen Aufwand eine zumindest teilweise Betätigung der Betriebsbremse zu erreichen.
  • Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 enthaltene Erfindung gelöst. Die Unteransprüche enthalten zweckmäßige Weiterbildungen.
  • Durch die erfindungsgemäße Aktivierung der ASR-Funktion bei Fahrzeugen mit konventioneller Bremsanlage mit ABS/ASR lassen sich zwar lediglich die Antriebsachse bzw. die Antriebsachsen durch die automatische Abstandsregelung bei Unterschreitung eines Sicherheitsabstandes zum vorausfahrenden Fahrzeug einbremsen. Dies bedeutet jedoch bereits einen erheblichen Fortschritt zu der sonst üblichen alleinigen Betätigung der Dauerbremse, da durch die Einbremsung der Antriebsachse(n) mittels der Betriebsbremse eine erheblich höhere Verzögerung des Fahrzeugs erzielbar ist. Das gilt besonders für Nutzfahrzeuge im beladenen Zustand, da dann die Antriebsachse (Hinterachse) stärker belastet ist.
  • Die erfindungsgemässe Bremsbetätigung erfordert lediglich eine Software-Ergänzung der Steuerelektronik. Eine zusätzliche Hardware (z. B. zusätzliche Ventile) ist nicht erforderlich.
  • Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Die (einzige) Figur zeigt in schematischer Darstellung den pneumatischen und elektrischen Teil einer Bremsanlage für ein Nutzfahrzeug mit zwei Antriebsachsen bzw Hinterachsen (HA1, HA2) und einer Lenkachse bzw. Vorderachse (VA).
  • Das Fahrzeug besitzt drei Achsen mit sechs Rädern, von denen die Räder der Vorderachse (VA) mit Raddrehzahl- Sensoren (10, 12) sowie die Räder der zweiten Hinterachse (HA2) mit Raddrehzahl-Sensoren (11, 13) ausgestattet sind. Die Räder der ersten Hinterachse (HA1) sind nicht sensiert. Die Ausgangssignale der Drehzahlsensoren (10 bis 13) werden einer Elektronik (9) zugeführt, welche neben anderen Funktionen mit einem Antiblockiersystem (ABS) und einer Antriebsschlupfregelung (ASR) ausgerüstet ist. Die Bremsanlage des Fahrzeugs ist hier pneumatisch ausgeführt, kann jedoch auch nach anderen Prinzipien arbeiten.
  • Zur Bremsung der Vorderachse (VA) dient Druckluft aus einem Vorratsbehälter (16), welcher über ein zweiteiliges Bremsventil (21), ABS-Ventile (3) und Bremszylinder (2) zur Bremsung der Vorderräder verwendet wird, sobald der Fahrer ein Bremspedal (1) betätigt.
  • Die Bremsanlage des in der Zeichnung dargestellten Nutzfahrzeugs ist symmetrisch aufgebaut. Der Einfachheit halber sind deshalb nur die Ventile bzw. Bauteile der rechten Fahrzeugseite beziffert.
  • Die Betriebsbremsung der beiden Hinterachsen (HA1, HA2) erfolgt aus einem zweiten Druckluft-Vorratsbehälter (17), wobei die Druckluft zunächst ebenfalls über das (zweiteilige) Bremsventil (21) geleitet wird, und dann über ein Relaisventil (7) und zwei ABS-Ventile (6) den Bremszylindern (4, 5) der beiden Hinterachsen (HA1, HA2) zugeleitet wird.
  • Ein zweiter Anschluß (rechts) des Vorratsbehälters (17) ist über ein ASR-Ventil (8), das Relaisventil (7) und die beiden ABS-Ventile (6) ebenfalls mit den Bremszylindern (4, 5) verbunden. Statt einem gemeinsamen ASR-Ventil (8) können auch zwei ASR-Ventile, d. h. eins pro Fahrzeugseite, verbaut sein.
  • Der rechte Anschluß des Vorratsbehälters (17) wird zur Realisierung der ASR-Funktion verwendet. Das ASR-Ventil (8) dient in Verbindung mit den nachgeschalteten ABS- Ventilen (6) in bekannter Weise zum einseitigen Einbremsen eines beim Anfahren durchdrehenden Antriebsrades. Es wird hierzu im ASR-Betrieb von der Elektronik (9) in Verbindung mit dem zugehörigen rechten oder linken ABS-Ventil (6) angesteuert, sobald die Elektronik (9) über die Drehzahl-Sensoren (11, 13) der Antriebsachse ein Durchdrehen der Antriebsräder erkennt. Das gleichzeitige Ansteuern des betreffenden ABS-Ventils ist nötig, damit nicht der volle Vorratsdruck eingesteuert wird.
  • Zur Kontrolle der Funktion von ABS und ASR dienen Kontroll-Lampen (14, 15).
  • An die Elektronik (9) ist weiter ein Abstandssensor (20) angeschlossen, welcher den Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug abtastet. Der Anschluß kann entweder direkt oder über einen im Fahrzeug vorhandenen Datenbus erfolgen. Als Sensor kann ein auf bekannten Meßprinzipien basierendes Bauteil, beispielsweise ein Radar-, ein Infrarot- oder ein Ultraschall-Sensor eingesetzt werden.
  • Sobald der Elektronik (9) aus den übertragenen Daten des Abstandssensors (20) signalisiert wird, daß der Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug einen Mindestwert unterschreitet oder die Annäherungsgeschwindigkeit zu hoch ist, steuert sie erfindungsgemäß gleichzeitig das ASR-Ventil (8) sowie beide nachgeschalteten ABS-Ventile (6) an und leitet so Druckmittel in die Bremszylinder (4, 5) der beiden Hinterachsen. Hierdurch wird das Fahrzeug entsprechend abgebremst, bis der zulässige Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug wieder eingestellt ist.
  • In der Elektronik (9) wird eine Kombination des Abstands zum vorausfahrenden Fahrzeug und einer für den aktuellen Abstand jeweils kritischen Annäherungsgeschwindigkeit ausgewertet.
  • Falls der Fahrer in einer derartigen Fahrsituation bereits selbst das Bremspedal betätigt hat, wird dies vorzugsweise von der Elektronik (9) erkannt bzw. sensiert und die automatische Bremsung über das ASR-Ventil (8) und die ABS-Ventile (6) entsprechend reduziert. Hierzu lassen sich die ABS-Ventile (6) und/oder das ASR-Ventil (8) entsprechend ansteuern bzw. schließen.
  • Falls an das in der Zeichnung dargestellte Zugfahrzeug ein Anhänger angekoppelt ist, läßt sich auch dieser vorteilhaft durch die automatische Abstandsregelung bei Unterschreiten des obengenannten Sicherheitsabstandes automatisch einbremsen. Hierzu ist erfindungsgemäß ein zusätzliches Magnetventil (18) vorgesehen, welches durch die Elektronik (9) ansteuerbar ist und pneumatisch an den Vorratsbehälter (17) angeschlossen ist. Das Magnetventil (18) wird durch die Elektronik (9) bei Unterschreitung des oben erwähnten Mindestabstandes zusammen mit den ASR-Ventilen (8) angesteuert bzw. geöffnet. Über einen Kupplungskopf (19) wird hierdurch auch dem Anhänger Bremsdruck zugeleitet.
  • Die zur normalen Betriebsbremsung des Anhängers dienenden Bauteile bzw. Druckleitungen sind hier der Einfachheit halber nicht dargestellt.
  • Vorteilhaft ist weiter vorgesehen, daß bei einer erforderlichen Abbremsung wegen zu dichter Annäherung an das vorausfahrende Fahrzeug eine variable Drucksteuerung der Bremszylinder (4, 5) der Antriebsachsen in Abhängigkeit vom Abstand und/oder der Annäherungsgeschwindigkeit zum vorausfahrenden Fahrzeug realisiert wird. Dies erfolgt durch eine entsprechende abgestufte Ansteuerung der ABS-Ventile (6). Hierdurch wird ein sanftes, der Situation angepaßtes Abbremsen ermöglicht.
  • Eine entsprechende variable Ansteuerung der Bremsen eines Anhängers wird durch eine abgestufte Ansteuerung des zusätzlichen Magnetventils (18) erreicht.

Claims (5)

1. Fahrzeug mit automatischer Abstandsregelung, wobei bei Unterschreitung eines Sicherheitsabstands zum vorausfahrenden Fahrzeug verschiedene Verzögerungseinrichtungen betätigbar sind und wobei das Fahrzeug mit einem Antiblockiersystem (ABS) und mit einer Antriebsschlupfregelung (ASR) ausgerüstet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verzögerung die Antriebsachse oder -achsen (HA1, HA2) des Fahrzeugs mit Hilfe der ASR-Funktion abgebremst werden.
2. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Entfernung zum vorausfahrenden Fahrzeug durch einen Abstandssensor (20) erfaßt wird, der Meßwert einer Elektronik (9) zugeführt wird und bei Unterschreitung eines Sicherheitsabstands oder bei Erreichen einer für den aktuellen Abstand kritischen Annäherungsgeschwindigkeit durch die Elektronik (9) ein oder mehrere ASR-Ventile (8) gleichzeitig geöffnet werden, wodurch Bremsmittel aus einem Vorratsbehälter (17) den Bremszylindern (4, 5) der Antriebsachsen (HA1, HA2) zugeführt wird.
3. Fahrzeug nach einem oder beiden der Ansprüche 1 bis 2, wobei an das Fahrzeug ein Anhänger ankoppelbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein zusätzliches Magnetventil (18) zur Ansteuerung eines Kupplungskopfes (19) zum Anhänger vorgesehen ist.
4. Fahrzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine zusätzliche Betätigung eines Bremspedals (1) durch den Fahrer durch die Elektronik (9) erkannt wird und bei der ASR-Ansteuerung der Bremszylinder (4, 5) und des Kupplungskopfes (19) berücksichtigt wird.
5. Fahrzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß von der Elektronik (9) durch entsprechende Ansteuerung der ABS- Ventile (6) und des zusätzlichen Magnetventils (18) eine variable Drucksteuerung der Bremszylinder (4, 5) der Antriebsachsen und des Kupplungskopfes (19) bzw. der Bremszylinder des Anhängers in Abhängigkeit vom Abstand und/oder der Annäherungsgeschwindigkeit zum vorausfahrenden Fahrzeug realisierbar ist.
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