DE19822860C2

DE19822860C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Abbremsen eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE19822860C2
Application number: DE19822860A
Authority: DE
Inventors: Werner Reichelt; Peter Frank; Gerhard Scheible
Original assignee: IVM TECHNICAL CONSULTANTS STUTTGART GmbH; DaimlerChrysler AG; IVM Technical Consultants Stuttgart GmbH
Current assignee: Valmet Automotive Stuttgart GmbH; Mercedes Benz Group AG
Priority date: 1998-05-22
Filing date: 1998-05-22
Publication date: 2002-08-08
Anticipated expiration: 2018-05-23
Also published as: GB9911776D0; GB2337567B; JP3185026B2; ITRM990323A1; US6253887B1; ITRM990323A0; FR2778885B1; FR2778885A1; IT1309119B1; JP2000033865A; GB2337567A; DE19822860A1

Description

Die Erfindung betrifft zunächst ein Verfahren zum Abbremsen eines Fahrzeugs mit wenigstens einer Betriebs- und einer Retarderbremse, wobei man die Bremspedalgeschwindigkeit erfaßt und in einer Steuereinrichtung den Bremsdruck erhöht, wenn diese einen vorgebbaren Auslöseschwellenwert über schreitet.

Ein solches Verfahren und eine Vorrichtung zur aktiven Fahrerunterstützung in Notsituationen ist beispielsweise aus der deutschen Zeitschrift ATZ Automobiltechnische Zeit schrift 99 (1997), 6, Seite 330 ff. als "brake assist" oder "Bremsassistent" bekannt. Dieser Bremsassistent macht sich die Erkenntnis zunutze, daß die Bremspedal-Geschwindigkeiten in Notbremssituationen im Mittel um den Faktor 3 höher sind als bei allen anderen Bremsvorgängen. Durch die Erfassung der Bremspedalgeschwindigkeit ist daher eine sichere und zugleich technisch einfache Situationserkennung möglich. Abhängig von der Bremspedalgeschwindigkeit wird durch das Steuergerät der Bremsdruck im Zusammenspiel mit einem Antiblockiersystem so erhöht, daß eine optimale Nutzung des Fahrzeugbremspotentials auch in Notbremssituationen für jeden Fahrer möglich ist.

In Nutzfahrzeugen existiert neben der Betriebsbremse auch eine Retarderbremse, die durch ein separates Bedienelement betätigbar ist und die beispielsweise als Wirbelstrombremse oder als hydraulische Bremse ausgebildet ist. In den meisten Fällen wird von dem Fahrer zum Abbremsen des Fahrzeugs zunächst die verschleißfreie Retarderbremse benutzt.

Aus der DE 196 42 344 A1 geht ein Verfahren zum Ein stellen von Betriebszuständen eines Retarders in einem Fahrzeug sowie ein System zur Steuerung der Bremsanlage in einem Fahrzeug mit mindestens einem Retarder hervor, bei dem abhängig von einem aufgenommenen Fahrpedalsi gnal und/oder Fußbremspedalsignal ein vorbestimmter Re tarderbetriebszustand eingestellt wird. Hierdurch sol len Fehlbedienungen des Retarders vermieden und eine optimale Nutzung der Retarderbremsleistung ermöglicht werden.

Beim Auftreten einer Notbremssituation wird die Retarderbremse oft auch parallel zur Betriebsbremse betätigt. Wie sich hierbei gezeigt hat, wird bei gleichzeitiger Betätigung der Retarderbremse und der durch das Bremspedal betätigbaren Betriebsbremse das Bremspedal deutlich zögerlicher betätigt als es der Fall ist, wenn nur die Betriebsbremse betätigt wird. Durch eine derartige situationsunangemessene Fehlbedienung des Fahrzeugs durch den Fahrer wird das technisch vorhandene Verzögerungspotential des Fahrzeugs nicht vollständig ausgenutzt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Abbremsen eines Fahrzeugs mit einer Betriebs- und einer Retarderbremse der gattungsgemäßen Art derart weiterzubilden, daß das technisch mögliche Verzögerungspotential des Fahrzeugs bei gleichzeitiger Betätigung der Betriebs- und der Retarderbremse optimal ausgenutzt wird.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren zum Abbremsen eines Fahrzeugs der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man zusätzlich die Stellung eines Bedienelements der Retarderbremse erfaßt und den Aktivie rungsschwellenwert verkleinert, wenn die Stellung des Bedienelements einen vorgebbaren Grenzwert überschreitet.

Durch die Erfassung der Stellung des Bedienelements der Retarderbremse und die Herabsetzung des Aktivierungsschwel lenwerts des Bremsdrucks dann, wenn diese Stellung einen vorgebbaren Grenzwert überschreitet, wird auf technisch einfach zu realisierende Weise erreicht, daß der Brems assistent bereits bei einer kleineren Pedalgeschwindigkeit aktiviert wird, wenn gleichzeitig die Retarderbremse betätigt wird. Hierdurch wird auf besonders vorteilhafte Weise der in vielen Simulatorversuchen beobachteten Fehlbedienung des Fahrzeugs durch den Fahrer entgegengewirkt, die darin liegt, daß Fahrer eines Nutzfahrzeugs oder eines Reisebusses bei Betätigung der Retarderbremse weniger stark und weniger schnell auf das Bremspedal der Betriebsbremse treten.

Da die Retarderbremse in den meisten Fällen mit einem am Lenkrad angeordneten Hebel betätigt wird, sieht eine vor teilhafte Ausführungsform vor, daß man den Betätigungsweg eines am Lenkrad des Fahrzeugs angeordneten Retarderhebels erfaßt oder das Steuersignal für die Retarderansteuerung erfaßt.

Der Aktivierungsschwellenwert und der Grenzwert des Betätigungswegs des Retarderhebels werden vorteilhafterweise beispielsweise durch Simulationsversuche ermittelt. Eine vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, daß man die Aktivierungsschwelle um 20% bis 40%, vorzugsweise um 30% verkleinert, wenn der Betätigungsweg einen Grenzwert von 67% des maximalen Betätigungswegs überschreitet.

Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zum Abbremsen eines Fahrzeugs mit einer Betriebs- und einer Retarderbremse mit einem Sensor zur Erfassung der Bremspedalgeschwindigkeit und mit einer Steuereinheit, durch welche der Bremsdruck erhöht wird, wenn die durch das Sensormittel erfaßte Brem spedalgeschwindigkeit einen vorgebbaren Auslöseschwellenwert überschreitet.

Diesbezügliche liegt ihr die Aufgabe zugrunde, eine solche Vorrichtung auf technisch möglichst einfache Weise derart weiterzubilden, daß bei gleichzeitiger Betätigung der Betriebs- und der Retarderbremse von der Steuereinheit ein Steuersignal für einen Bremsdruck ermittelt und ausgegeben wird, der zu einer optimalen Verzögerung des Fahrzeugs führt.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung zum Abbremsen eines Fahrzeugs der vorbeschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein weiteres Sensormittel zur Erfassung der Stellung eines Bedienungselements der Retarderbremse vor gesehen ist, dessen Ausgangssignal der Steuereinrichtung zuführbar ist, wobei der Auslöseschwellenwert durch die Steuereinrichtung herabsetzbar ist, wenn die Stellung des Bedienungselements einen Grenzwert überschreitet.

Besonders vorteilhaft hierbei ist es, daß lediglich ein weiterer Sensor erforderlich ist, um die Betätigung des Bedienungselements der Retarderbremse zu erfassen. Die Verarbeitung des von diesem Sensor ausgegebenen Signals erfolgt in der ohnehin vorhandenen Steuereinheit des Brems assistenten und kann daher gewissermaßen auf die "Programm ebene" verlagert werden.

Vorzugsweise ist vorgesehen, daß das Bedienungselement ein Retarderhebel ist und das das weitere Sensormittel den Hebelweg des Retarderhebels erfaßt.

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.

Eine Vorrichtung zum Abbremsen eines Fahrzeugs umfaßt eine Steuereinheit 10, der auf an sich bekannte und beispielsweise in der deutschen Zeitschrift ATZ Automobiltechnische Zeitschrift 99 (1997), 6, Seite 330- 339 beschriebene Weise, auf die vorliegend Bezug genommen wird, die Bremspedalgeschwindigkeit v_B, die durch ein an einem Bremspedal 20 angeordnetes Sensormittel 21 erfaßbar ist, zugeführt wird.

Der Steuereinheit 10 wird darüber hinaus die Fahrzeuggeschwindigkeit v_F zugeführt, die auf an sich bekannte Weise durch eine Geschwindigkeitsmeßeinrichtung 30 erfaßt wird.

Neben der durch das Bremspedal 20 zu betätigenden Betriebs bremse des Nutzfahrzeugs verfügt dieses auch noch über eine sogenannte Retarderbremse, d. h. eine verschleißfreie Bremse, die beispielsweise als Wirbelstrombremse oder hydraulische Bremse ausgebildet sein kann. Diese Retarderbremse wird durch einen Retarderhebel 40, der an einem Lenkrad 50 eines Fahrzeugs vorgesehen ist, an dem weitere Betätigungshebel, wie beispielsweise ein Blinkerhebel 60 oder ein Hebel 61 für eine automatische Geschwindigkeitsregelanlage angeordnet sind. Zur Betätigung der Retarderbremse wird der Retar derhebel 40 beispielsweise wie in Fig. 1 durch den Pfeil A dargestellt, nach unten gezogen, wobei vorgegebene Stufen 1, 2, 3, 4, 5 vorgesehen sein können, in denen der Retarderhebel jeweils geringfügig einrastet.

An dem Retarderhebel 40 ist ein weiteres Sensormittel 41 angeordnet, welches den Retarderhebelweg s_R erfaßt. Das Ausgangssignal des Sensors 41 wird ebenfalls der Steuer einheit 10 zugeführt. Alternativ hierzu kann auch das Steuersignal für die Retarderbremse der Steuereinheit 10 zugeführt werden.

Abhängig von dem Hebelweg s_R des Retarderhebels 40 oder von dem Steuersignal für die Retarderbremse wird in der Steuereinheit 10 der Auslöseschwellenwert S für die Aktivierung des Bremsassistenen, BA, herabgesetzt, so daß bereits eine kleinere Bremspedal-Geschwindigkeit v_B ausreicht, um durch das Steuergerät 10 einen Bremsvorgang mit erhöhtem Bremsdruck auszuführen, wenn die Retarderbremse durch Ziehen des Retarderhebels 40 betätigt wird.

Es wird bei gleichzeitiger Betätigung der Retarderbremse und des Bremspedals 20 durch den Fahrer mit anderen Worten bereits bei einer kleineren Bremspedalgeschwindigkeit auf eine Notbremssituation geschlossen, in der der Bremsvorgang durch den Bremsassistenten durch Erhöhen des Bremsdrucks durch die Steuereinheit 10 unterstützt wird.

Ein Verfahren zum Abbremsen eines Fahrzeugs mit einer Betriebs- und einer Retarderbremse mit Hilfe der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung wird nachstehend in Verbindung mit Fig. 2 erläutert.

In einer Ausgangssituation Schritt S1, in der kein Bremsvor gang stattfindet, d. h. weder das Bremspedal 20 noch der Retarderhebel 40 betätigt werden, ist v_B = 0 und s_R = 0. Wird nun das Fahrzeug in einem Schritt S2 durch die Betriebsbremse gebremst, so ist v_B < 0.

Sobald die Betriebsbremse betätigt wird v_B < 0 wird in Schritt S3 abgefragt, ob der Retarderhebel 40 einen vor gegebenen Grenzwert G überschreitet, d. h. ob s_R < G ist. Ist dies der Fall, wird in Schritt S4 der Auslöseschwellenwert S des Bremsassistenten für die Erhöhung des Bremsdrucks p durch die Steuereinrichtung 10, beispielsweise um 30% verkleinert.

In dem darauffolgenden Schritt S5 wird geprüft, ob die Brem spedalgeschwindigkeit v_B größer ist als dieser Auslöse schwellenwert, v_B < S, wenn dies der Fall ist, wird in Schritt S6 der Bremsdruck p erhöht, der Bremsassistent, BA, ist aktiv.

Ist dies nicht der Fall, bleibt der Bremsdruck p unverändert und der Bremsassistent, BA, ist inaktiv, wie es in Schritt S7 dargestellt ist.

Liegt der Hebelweg s_R unter dem Grenzwert G, bleibt der Auslöseschwellenwert S unverändert (Schritt S8).

Auch in diesem Fall wird in Schritt S9 geprüft, ob die Bremspedalgeschwindigkeit größer ist als der Auslöseschwel lenwert S. Wenn dies der Fall ist, wird in Schritt S6 wie oben beschrieben der Bremsdruck p erhöht, der Brems assistent, BA, ist aktiv.

Ist dies nicht der Fall, bleibt der Bremsdruck p unver ändert, der Bremsassistent, BA, ist inaktiv (Schritt S10). Wie aus dem vorbeschriebenen Verfahrensablauf hervorgeht, wird der Bremsassistent sowohl dann aktiviert, wenn der Hebelweg s_R kleiner ist als der Grenzwert G als auch dann, wenn der Hebelweg s_R größer ist als der Grenzwert G. In letzterem Falle ist der Auslöseschwellenwert S aber um beispielsweise 30% gegenüber dem des ersteren Falles reduziert, so daß der Bremsassistent, BA, früher aktiviert wird, d. h. der Bremsdruck p für die Steuereinrichtung 10 wird früher erhöht.

Claims

1. Verfahren zum Abbremsen eines Fahrzeugs mit wenigstens einer Betriebs- und einer Retarderbremse, wobei man die Bremspedalgeschwindigkeit (V_B) erfaßt und in einer Steuereinrichtung (10) den Bremsdruck erhöht, wenn diese einen vorgebbaren Aktivierungsschwellenwert (S) überschreitet, dadurch gekennzeichnet, daß man zusätzlich die Stellung eines Bedienelements der Retarderbremse erfaßt und den Aktivierungsschwellenwert (G) verkleinert, wenn die Stellung des Bedienungselement einen vorgebbaren Grenzwert (G) überschreitet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den Betätigungsweg (s_R) eines am Lenkrad (50) angeordneten Retarderhebels (40) erfaßt oder das Steuersignal für die Retarderansteuerung erfaßt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man den Aktivierungsschwellenwert (S) um 20% bis 40%, vorzugsweise um 30% verkleinert, wenn der Betätigungsweg (s_R) einen Grenzwert von 67% des maxima len Betätigungsweges überschreitet.

4. Vorrichtung zum Abbremsen eines Fahrzeuges mit einer Betriebs- und einer Retarderbremse mit einem Sensor mittel (21) zur Erfassung der Bremspedalgeschwindigkeit (v_B) und mit einer Steuereinheit (10), durch welche der Bremsdruck erhöht wird, wenn die durch das Sensormittel (21) erfaßte Bremspedal-Geschwindigkeit (v_B) einen vorgebbaren Aktivierungsschwellenwert (S) überschreitet, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiteres Sensormittel (41) zur Erfassung der Stellung eines Bedienungselements (40) der Retarderbremse vorgesehen ist, dessen Ausgangssignal der Steuereinrichtung (10) zuführbar ist, wobei durch die Steuereinrichtung (10) der Auslöseschwellenwert (S) herabsetzbar ist, wenn die Stellung des Bedienungselements (40) einen vorgebbaren Grenzwert (G) überschreitet.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Bedienungselement ein Retarderhebel (40) ist und daß das weitere Sensormittel den Hebelweg (s_R) des Retarderhebels (40) erfaßt.