DE19822859A1

DE19822859A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Abbremsen eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE19822859A1
Application number: DE1998122859
Authority: DE
Inventors: Werner Dipl Ing Reichelt; Peter Dipl Ing Frank
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Daimler AG
Priority date: 1998-05-22
Filing date: 1998-05-22
Publication date: 1999-07-01

Description

Die Erfindung betrifft zunächst ein Verfahren zum Abbremsen eines Fahrzeugs mit wenigstens einer Betriebs-, einer Retarder- und einer Motorbremse.

In Nutzfahrzeugen existieren neben der Betriebsbremse auch eine Retarderbremse sowie eine Motorbremse, die durch unter schiedliche Betätigungselemente betätigbar sind. Als Retar derbremse kommen beispielsweise an der Antriebsachse angeordnete verschleißfreie Wirbelstrombremsen oder hydraulische Bremsen zum Einsatz. Bei Motorbremsen wird der Effekt ausgenutzt, daß bei Verschließen des Abgasstrangs aufgrund des dadurch ansteigenden Abgasdrucks eine Ver kleinerung der Motordrehzahlen und hierdurch eine Blockierwirkung des Motors erzielt wird.

Es hat sich nun aufgrund von Simulatorversuchen gezeigt, daß Fahrer eines Nutzfahrzeugs durch falschen Einsatz oder eine falsche Reihenfolge des Einsatzes der Motor-, Retarder- und Betriebsbremse entweder nicht das optimale Verzögerungs potential des Fahrzeugs ausnutzen, oder die einem Verschleiß unterliegende Betriebsbremse einsetzen, obwohl eine ver schleißfreie Bremsung durch die Motor- und/oder Retarder bremse möglich wäre. Im Extremfalle kann die falsche Bedie nung der Fahrzeugbremsen sogar dazu führen, daß das Fahrzeug ins Schleudern gerät, was insbesondere bei gleichzeitigem Einsatz sämtlicher Bremsen der Fall sein kann.

Auch wenn das Fahrzeug beispielsweise über einen Bremsassi stenten, wie er beispielsweise aus der deutschen Zeitschrift ATZ Automobiltechnische Zeitschrift 99 (1997), 6, Seite 330 bis 339, auf die vorliegend Bezug genommen wird, hervorgeht, verfügt, kann durch maximales Betätigen der auf die Hinter achse wirkenden Retarderbremse in Extremsituationen ein Blockieren der Räder und dadurch eine Instabilität des Fahrzeugs auftreten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Abbremsen eines Fahrzeugs der gattungsgemäßen Art derart weiterzubilden, daß ein Fahrzeug, insbesondere ein Nutzfahr zeug oder ein Reisebus, abhängig vom Verzögerungswunsch des Fahrers auf optimale Weise unter Einbeziehung sämtlicher Fahrzeugbremsen abgebremst wird.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren zum Abbremsen eines Fahrzeugs der obenbeschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man bei Betätigung eines Betätigungselements durch den Fahrer des Fahrzeugs wenigstens eine einen Bremsvorgang beeinflussende dynamische Größen des Fahrzeugs erfaßt und abhängig von diesen und von dem Verzögerungs wunsch des Fahrers mittels einer Steuereinrichtung die Motorbremse und/oder die Retarderbremse und/oder die Betriebsbremse zur Erzielung einer maximalen blockierfreien Verzögerung des Fahrzeugs in allen Betriebs- und Beladungszuständen resultiert.

Durch aufeinander abgestimmtes Ansteuern der Motorbremse und/oder der Retarderbremse und/oder der Betriebsbremse abhängig von erfaßten fahrdynamischen Größen und vom Ver zögerungswunsch des Fahrers, der durch ein Betätigungs element erfaßt wird, ist ein blockierfreier Bremsvorgang bei optimaler Verzögerung realisierbar. Hierbei wird dem Fahrer auf besonders vorteilhafte Weise gewissermaßen die Entscheidung abgenommen, welche Fahrzeugbremsen er wann und mit welcher Stärke zu betätigen hat. Diese Aufgabe wird durch die Steuereinrichtung, die auch als Bremsmanager bezeichnet werden könnte, übernommen. Dabei werden die unterschiedlichen Fahrzeugbremsen von der Steuereinheit so angesteuert, daß ein möglichst geringer Verschleiß resultiert.

Als fahrdynamische Größen erfaßt man vorteilhafterweise wenigstens die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Fahrzeugbeschleunigung, die Raddrehzahlen aller Räder, den Radschlupf aller Räder sowie die Giergeschwindigkeit.

Es versteht sich, daß auch weitere fahrdynamische Größen erfaßt und in der Steuereinheit ausgewertet werden können.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird ferner durch eine Vor richtung zum Abbremsen eines Fahrzeugs mit wenigstens einer Betriebsbremse, einer Ratarderbremse und einer Motorbremse gelöst, welche gekennzeichnet ist durch nur ein Bremsbetäti gungselement, durch Sensoren zur Erfassung dynamischer Fahrzeuggrößen, vorzugsweise der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Fahrzeugbeschleunigung, der Raddrehzahlen aller Räder, des Radschlupfs aller Räder und der Giergeschwindigkeit, und eine Steuereinrichtung, durch welche abhängig von der Stellung des Betätigungselements und abhängig von den durch die Sensoren erfaßten dynamischen Fahrzeuggrößen, die Motorbremse und/oder die Retarderbremse und/oder die Betriebsbremse aufeinander angepaßt ansteuerbar sind.

Eine derartige Vorrichtung kann auf besonders vorteilhafte Weise Sensoren, die heute bei einer Vielzahl von Fahrzeugen vorhanden sind, beispielsweise Sensoren zur Erfassung der Raddrehzahlen, des Radschlupfs und der Fahrzeuggeschwindig keit, wie sie beispielsweise bei Antiblockiersystemen zum Einsatz kommen, sowie Sensoren zur Erfassung der Gierge schwindigkeit und der Fahrzeugbeschleunigung, wie sie beispielsweise bei elektronischen Stabilitätsprogrammen für Fahrzeuge zum Einsatz kommen, gewissermaßen "mitbenutzen", um das Fahrzeug auf optimale Weise abzubremsen. Als Steuer einrichtung können die in den meisten Fahrzeugen ohnehin verwendeten Steuervorrichtungen für Antiblockiersysteme, elektronische Stabilitätsprogramme Bremsassistenten und dergleichen verwendet werden, wobei die Auswertung der Sensordaten und die Ansteuerung der Fahrzeugbremsen gewissermaßen auf die "Programmebene" verlagert werden können.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung erfordert anders ausge drückt, auf sehr vorteilhafte Weise keine zusätzlichen und kostspieligen Sensoren, Steuereinheiten und dergleichen.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung sowie der zeichnerischen Darstellung eines Ausführungsbeispiels.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 schematisch eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Abbremsen eines Fahrzeugs und

Fig. 2 schematisch ein Flußdiagramm eines erfindungs gemäßen Verfahrens zum Abbremsen eines Fahrzeugs.

Ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Abbremsen eines Fahrzeugs, dargestellt um Fig. 1, umfaßt eine Steuereinheit 10, lediglich ein Betätigungselement, beispielsweise in Form eines an sich bekannten Bremspedals 20, Sensoren 31 zur Erfassung der Fahrzeuggeschwindigkeit, Sensoren 32 zur Erfassung der Fahrzeugbeschleunigung, Sensoren 33 zur Erfassung der Raddrehzahlen, Sensoren 34 zur Erfassung des Radschlupfes und Sensoren 35 zur Erfassung der Giergeschwindigkeit.

Abhängig von dem Fahrerwunsch, d. h. von der Stärke des Betätigungselements, d. h. beispielsweise wie schnell und mit welcher Kraft das Bremspedal 20 getreten wird und abhängig von den durch die Sensoren 31, 32, 33, 34, 35 erfaßten dynamischen Fahrzeuggrößen, wird in der Steuereinheit 10 ein Steuersignal für die Auslösung einer Betriebsbremse 41, ein Steuersignal für die Auslösung einer Retarderbremse 42 und ein Steuersignal für die Auslösung einer Motorbremse 43 ermittelt und an diese simultan oder in aufeinanderfolgender Weise ausgegeben, wobei die Betriebsbremse 41, die Retarder bremse 42 und die Motorbremse 43 aufeinander abgestimmt derart angesteuert werden, daß ein blockierfreies Abbremsen des Fahrzeugs mit maximaler Verzögerung in allen in Frage kommenden Betriebs- und Beladungszuständen möglich ist.

Ein Verfahren zum Abbremsen eines Fahrzeugs, wie es bei spielsweise in der Steuereinheit 10 ausgeführt wird, ist in Fig. 2 schematisch dargestellt. In einem Schritt S1 wird der Verzögerungswunsch des Fahrers erfaßt. Dies kann beispiels weise durch Erfassung der Bremspedalgeschwindigkeit des Bremspedals 20 oder der Kraft, mit der das Bremspedal 20 getreten wird, geschehen. Ferner werden die dynamischen Fahrzeuggrößen in einem Schritt S2, d. h. die Signalausgänge der Sensoren 31, 32, 33, 34, 35 erfaßt.

Die erfaßten Werte werden in der Steuereinheit 10 ausgewer tet (Schritt S3) und es wird überprüft, ob ein verschleißfreies Bremsen durch die Motorbremse 43 und/oder die Retarderbremse 42 möglich ist (Schritt S4). Wenn dies nicht der Fall ist, wird in einem Schritt S5 die Betriebsbremse angesteuert, wobei es sich versteht, daß hierbei ein an sich bekanntes Antiblockiersystem sowie ein an sich bekannter Bremsassistent zum Einsatz kommen können.

Wenn hingegen ein verschleißfreies Bremsen möglich ist, wird in einem Schritt S6 zunächst die Motorbremse 43 und/oder die Retarderbremse 42 angesteuert. In einem Schritt S7 wird kontinuierlich überprüft, ob die durch die Ansteuerung dieser Fahrzeugbremsen erreichte Verzögerung ausreicht. Wenn dies der Fall ist, wird die Motorbremse 43 und/oder die Retarderbremse 42 weiter angesteuert. Reicht die Verzögerung nicht aus, wird zusätzlich in einem Schritt S8 die Betriebsbremse angesteuert.

Ein solches Verfahren könnte beispielsweise durch eine Schaltung oder durch ein Programm in der Steuereinrichtung 10 realisiert sein. Eine, ein solches Verfahren ausführende Steuereinheit 10 könnte gewissermaßen als "Bremsmanager" bezeichnet werden, welcher bei Betätigung nur eines einzigen Betätigungselements, beispielsweise des Bremspedals 20, eine optimale blockierfreie Verzögerung des Fahrzeugs, abhängig vom Verzögerungswunsch des Fahrers, ermöglicht, wobei die verschleißfreie Motor- und Retarderbremse immer auf optimale Weise eingesetzt werden und hierdurch der Bremsenverschleiß des Fahrzeugs minimiert wird.

Claims

1. Verfahren zum Abbremsen eines Fahrzeugs mit wenigstens einer Betriebsbremse, einer Retarderbremse und einer Motorbremse, dadurch gekennzeichnet, daß man bei Betätigung eines Bremsbetätigungselements durch den Fahrer des Fahrzeugs wenigstens eine einen Bremsvorgang beeinflussende dynamische Fahrzeuggröße erfaßt und abhängig von dieser und von dem Verzögerungswunsch des Fahrers mittels einer Steuereinrichtung die Motorbremse (43) und/oder die Retarderbremse (42) und/oder die Betriebsbremse (41) zur Erzielung einer maximalen, blockierfreien Verzögerung des Fahrzeugs in allen Betriebs- und Beladungszuständen aufeinander abgestimmt ansteuert.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als fahrdynamische Größen wenigstens die Fahrzeug geschwindigkeit, die Fahrzeugbeschleunigung, die Raddrehzahlen der Fahrzeugräder, den Schlupf der Fahrzeugräder und die Giergeschwindigkeit umfaßt.

3. Vorrichtung zum Abbremsen eines Fahrzeugs mit wenigstens einer Betriebsbremse (41), einer Retarderbremse 42 und einer Motorbremse (43), gekennzeichnet durch Sensoren zur Erfassung dynamischer Fahrzeuggrößen, vorzugsweise Sensoren zur Erfassung der Fahrzeuggeschwindigkeit (31), Sensoren zur Erfassung der Fahrzeugbeschleunigung (32), Sensoren zur Erfassung der Raddrehzahlen (33), Sensoren zur Erfassung des Radschlupfes (34) und Sensoren zur Erfassung der Giergeschwindigkeit (35), ein Betätigungselement und eine Steuerdreinheit (10), durch welche abhängig von den durch die Sensoren erfaßten dynamischen Fahrzeuggrößen und die Betätigung des Betätigungselements die Motorbremse (43) und/oder die Retarderbremse (42) und/oder die Betriebsbremse (41) aufeinander abgestimmt ansteuerbar sind.