WO2009033961A2 - Verfahren zur erhöhung der bremsverzögerung eines fahrzeugs bei niedrigem bremsenbeiwert - Google Patents

Verfahren zur erhöhung der bremsverzögerung eines fahrzeugs bei niedrigem bremsenbeiwert Download PDF

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    • B60T2201/124—Rain brake support [RBS]; Cleaning or drying brake discs, e.g. removing water or dirt

Definitions

  • the brake function according to the invention is preferably activated only after a predetermined delay time after detection of a brake request.
  • the delay time can be, for example, between 100 ms and 800 ms and is preferably between 200 ms and 500 ms.
  • the braking behavior can be further observed and decided whether or how much the braking force is additionally increased.
  • the braking function can be adapted to the respective braking behavior.
  • Start time and / or strength of the brake function are preferably dependent on one or more conditions. Here are some of these activation and deactivation conditions:
  • the driver actuates the brake pedal at time t 0 .
  • the pre-pressure p before then increases (see Fig. 2b) and the vehicle is delayed, as can be seen in Fig. 2c.
  • a low brake coefficient is detected and a counter is set which counts backwards to zero and the
  • block 25 it is queried whether the counter has already reached the value zero. If not (N), the pressure profile in step 23 is further monitored and, if necessary, a new delay time t d is set. After the delay time t d (case J) has elapsed in block 25, the function according to the invention is activated in block 26 and the brake pressure at the wheel is automatically increased. The additional pressure increase can be clearly seen in FIG. 2, characteristic curve 12. After reaching a pressure maximum, the additional wheel brake pressure is reduced in a ramp shape again.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbessern des Bremsverhaltens eines Fahrzeugs bei schlechtem Bremsenbeiwert. Das Bremsverhalten des Fahrzeugs kann wesentlich verbessert werden, wenn das Bremsverhalten des Fahrzeugs in Bezug auf das Vorliegen eines schlechten Bremsenbeiwerts überwacht und die Bremskraft automatisch erhöht wird, wenn ein schlechter Bremsenbeiwert erkannt wurde.

Description

ROBERT BOSCH GMBH; 70442 Stuttgart
Beschreibung
Titel
Verfahren zum Verbessern des Bremsverhaltens bei schlechtem Bremsenbeiwert
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbessern des Bremsverhaltens eines Fahrzeugs bei schlechtem Bremsenbeiwert gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 , sowie ein Steuergerät zur Durchführung dieses Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 15.
Bei längeren Fahrten, insbesondere bei schlechten Straßen- oder Witterungsverhältnissen, können sich die Bremsscheiben eines Fahrzeugs z.B. mit einer Salzkruste oder einer Schmutzschicht belegen. Der Reibwert (Bremsenbeiwert) zwischen Bremsbelag und Bremsscheibe kann sich dadurch erheblich verringern. Der Fahrer bzw. ein automatischer Bremsassistent muss in diesem Fall eine höhere Pedalkraft bzw. einen höheren Bremsdruck aufbringen, um eine gewünschte Verzögerung des Fahrzeugs zu erzielen. Dies ist unter dem Aspekt der Fahrsicherheit kritisch.
Offenbarung der Erfindung
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das Bremsverhalten eines Fahrzeugs bei niedrigem bzw. schlechtem Bremsenbeiwert zu verbessern.
Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch die im Patenanspruch 1 sowie im Patentanspruch 15 angegebenen Merkmale. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Ein wesentlicher Aspekt der Erfindung besteht darin, das aufgrund einer Verschmutzung schlechtere Bremsverhalten der Bremse durch eine automatische Erhöhung der Bremskraft zu kompensieren. Gemäß der Erfindung wird vorgeschlagen, das Bremsverhalten bzw. die Bremsverzögerung bzw. eine die Bremsverzögerung charakterisierende Größe des Fahrzeugs zu überwachen und die Bremskraft automatisch zu erhöhen, wenn ein geringer Bremsenbeiwert erkannt wird. Dadurch kann das schlechtere Bremsverhalten der Bremse automatisch kompensiert werden. Zur Erhöhung der Bremskraft wird - je nach Art der Bremsanlage - eine Hydraulikpumpe, ein Elektromotor oder ein anderer Aktuator angesteuert. Die erfindungsgemäße Bremsfunktion ist vorzugsweise als Algorithmus in einem Steuergerät hinterlegt. Sie hat außerdem den Vorteil, dass der Fahrer keine zusätzliche Pedalkraft aufbringen muss, um die gewünschte Fahrzeugverzögerung zu erreichen. Ziel ist es, entsprechend der Bremsanforderung eine gewünschte Fahrzeugverzögerung zu erreichen.
Die erfindungsgemäße Bremsfunktion wird vorzugsweise erst nach einer vorgegebenen Verzögerungszeit nach Erkennen einer Bremsanforderung aktiviert. Die Verzögerungszeit kann beispielsweise zwischen 100 ms und 800 ms betragen und liegt vorzugsweise zwischen 200 ms und 500 ms. Innerhalb der Verzögerungszeit kann das Bremsverhalten weiter beobachtet und entschieden werden, ob oder wie stark die Bremskraft zusätzlich erhöht wird. Dadurch kann die Bremsfunktion an das jeweilige Bremsverhalten angepasst werden. Startzeitpunkt und/oder Stärke der Bremsfunktion sind vorzugsweise abhängig von einer oder mehreren Bedingungen. Im Folgenden werden einige solcher Aktivierungs- und Deaktivierungsbedingungen aufgeführt:
Die Dauer der Verzögerungszeit ist vorzugsweise abhängig von der Stärke der Bremsanforderung und/oder dem Bremsdruckgradienten der Bremsanforderung und/oder der Fahrzeuggeschwindigkeit. Dabei ist die Verzögerungszeit bei starker Bremsanforderung (z. B. Vollbremsung) und/oder einem hohen Bremsdruckgradienten tendenziell kürzer als bei leichter Bremsanforderung (z. B. leichtes Antippen der Bremse).
Die erfindungsgemäße Funktion wird vorzugsweise nur dann durchgeführt, wenn die Bremsanforderung größer ist als ein vorgegebener Schwellenwert. Bei einer sehr geringen Pedalbetätigung, wenn der Fahrer die Bremse z. B. nur antippt, wird sie dagegen nicht ausgeführt. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit unter einen Schwellenwert fällt, wird sie vorzugsweise deaktiviert. Die Bremsfunktion wird, wie erwähnt, aktiviert, wenn ein zu geringer Bremsenbeiwert erkannt wird. Um den Bremsenbeiwert zu beurteilen wird vorzugsweise ein Soll-Ist-Vergleich durchgeführt, bei dem die Ist-Verzögerung mit der Soll-Verzögerung des Fahrzeugs verglichen wird. Vorzugsweise wird aus den beiden Größen ein Quotient gebildet und mit einem Schwellenwert verglichen. Die Soll-Verzögerung kann z. B. aus der Bremsanforderung, und die Ist-Verzögerung aus den Rad-Drehzahlen ermittelt werden. Eine Aktivierung der Bremsfunktion erfolgt z. B., wenn die Ist-Verzögerung kleiner gleich 0,7-mal der Soll-Verzögerung ist.
Wenn im Verlauf eines Bremsvorgangs eine Verbesserung des Bremsenbeiwerts erkannt wird, wird die Bremsfunktion vorzugsweise deaktiviert. Der erhöhte Radbremsdruck kann entweder über eine langsame Fade-Out Rampe (z.B. für einen komfortablen Übergang auf eine „Zielbremsung") oder über eine schnelle Rampe (z.B. bei Deaktivierung bei Schiefziehen der Bremse) auf den Fahrerbremsdruck reduziert werden.
Gemäß einer speziellen Ausführungsform der Erfindung wird die Bremsfunktion nur durchgeführt, wenn die Querbeschleunigung des Fahrzeugs kleiner ist als ein vorgegebener Schwellenwert. Bei Kurvenfahrten mit hoher Querbeschleunigung wird somit verhindert, dass der Radschlupf durch ein zusätzliches Bremsmoment zu groß wird.
Die erfindungsgemäße Bremsfunktion wird vorzugsweise abgebrochen bzw. nicht ausgeführt, wenn der Lenkwinkel größer wird als ein vorgegebener Schwellenwert. Dadurch kann verhindert werden, dass ein Schiefziehen der Bremse noch verstärkt wird.
Die erfindungsgemäße Bremsfunktion wird außerdem vorzugsweise nur in einem Bereich durchgeführt, in dem keine ABS-Regelung stattfindet.
Um eine Überbeanspruchung der Bremsanlage zu vermeiden, kann die maximale Dauer der Bremsfunktion auf eine vorgegebene Zeit, z.B. 6 s, begrenzt werden. Anschließend erfolgt die Reduzierung des erhöhten Raddrucks über eine langsame Fade-Out Rampe auf den Fahrerbremsdruck, die vorhandene Fahrzeugverzögerung kann der Fahrer durch Erhöhen des Bremsdruckes ausgleichen. Darüber hinaus kann die Funktion nach einer oder mehreren Aktivierungen auch gesperrt werden. Als Triggergröße kann hier beispielsweise die positve/negative Flanke des Bremslichtschalters oder die Erkennung eines Zündungszyklus genutzt werden.
Die Bremskraft kann wahlweise an einer oder beiden Achsen des Fahrzeugs automatisch erhöht werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung der wesentlichen Komponenten eines Systems zur Verbesserung des Bremsverhaltens eines Fahrzeugs;
Fig. 2a einen beispielhaften zeitlichen Verlauf des Bremsenbeiwerts μ;
Fig. 2b den zeitlichen Verlauf des Bremsdrucks;
Fig. 2c den zeitlichen Verlauf der Längsbeschleunigung bzw. Verzögerung des Fahrzeugs; und
Fig. 3 ein Flussdiagramm mit den wesentlichen Verfahrensschritten der Funktion zur automatischen Erhöhung der Bremskraft.
Ausführungsformen der Erfindung
Fig. 1 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines Systems zur Verbesserung des Bremsverhaltens einer Fahrzeugbremse bei schlechtem Bremsenbeiwert. Das System umfasst im Wesentlichen ein Steuergerät 1 , an dem ein Vordrucksensor 2 und ein Pedalwertgeber 3 angeschlossen sind. Der Vordrucksensor 2 misst in bekannter weise den hydraulischen Bremsdruck, der vor den Radventilen anliegt. Der Pedalwertgeber 3 misst den am Bremspedal ausgeübten Fahrerwunsch (Pedalbetätigung) und kann beispielsweise als Kraft-, Winkel- oder Wegsensor realisiert sein. Wahlweise kann auch nur einer der beiden Sensoren 2,3 vorgesehen sein.
Das Steuergerät 1 liest ferner die Signale von Rad-Drehzahlsensoren 4 und gegebenenfalls eines Längsbeschleunigungssensors 5 ein. Die Beschleunigung bzw. Verzögerung des Fahrzeugs kann gemessen oder in bekannter Weise aus den Rad-Drehzahlen berechnet werden.
Ein im Steuergerät 1 hinterlegter Algorithmus 7 verarbeitet die Sensordaten und überwacht das Bremsverhalten der Bremse. Wenn ein schlechter Bremsenbeiwert erkannt wurde, erzeugt der Algorithmus 7 ein Steuersignal für den Bremsaktuator 6 und erhöht die Bremskraft automatisch. Dadurch wird das schlechtere Bremsverhalten der Bremse kompensiert.
Um einen niedrigen Bremsenbeiwert zu erkennen, berechnet der Algorithmus 7 z. B. ein Verhältnis aus Ist-Verzögerung und Soll-Verzögerung. Die erfindungsgemäße Bremsfunktion wird ausgelöst, wenn die Fahrzeugverzögerung im Verhältnis zur Bremsanforderung zu gering ist, also der Quotient aus Ist- und Sollverzögerung einen bestimmten Schwellenwert unterschreitet.
Fig. 2a zeigt einen idealisierten zeitlichen Verlauf des Bremsenbeiwerts μ während einer Bremsung. Fig. 2b zeigt den Verlauf des Fahrervordrucks pvor (Kennlinie 11 ) und des Rad-Bremsdrucks mit aktiver Bremsfunktion (Kennlinie 12) bei der Bremsung. Fig. 2c zeigt die Fahrzeugverzögerung ax mit und ohne Anwendung der automatischen Bremsfunktion.
Im dargestellten Beispiel betätigt der Fahrer zum Zeitpunkt t0 das Bremspedal. Der Vordruck pvor steigt daraufhin an (siehe Fig. 2b) und das Fahrzeug verzögert, wie in Fig. 2c zu erkennen ist. Zum Zeitpunkt ti wird ein niedriger Bremsenbeiwert erkannt und ein Zähler gesetzt, der rückwärts gegen Null zählt und die
Bremsfunktion nach einer bestimmten Verzögerungszeit td aktiviert. Der Anfangs- Zählerstand ist dabei abhängig von der Höhe der Bremsanforderung. Die Situationserkennung erfolgt in Block 21 von Fig. 3. Wenn in Schritt 21 ein normaler Bremsenbeiwert erkannt wird, wird die Funktion auf Standby geschaltet (Block 22).
Während der Bremsung wird der Verlauf des Bremsdrucks pvor weiterhin überwacht und die Verzögerungszeit td in Abhängigkeit vom Bremsdruckverlauf ggf. neu eingestellt. Der Algorithmus 7 ist hier so ausgelegt, dass die Verzögerungszeit td bei einer starken Bremsbetätigung kürzer ist als bei einer nur leichten Bremsbetätigung bzw. geringen Bremsanforderung. Die Überwachung des Bremsdrucks ist in Block 23 von Fig. 3, und die Berechnung der Verzögerungszeit td in Block 24 dargestellt.
In Block 25 wird abgefragt, ob der Zähler bereits den Wert Null erreicht hat. Falls nicht (N), wird der Druckverlauf in Schritt 23 weiterhin überwacht und gegebenenfalls eine neue Verzögerungszeit td festgelegt. Nach Ablauf der Verzögerungszeit td (Fall J) in Block 25, wird die erfindungsgemäße Funktion in Block 26 aktiviert und der Bremsdruck am Rad automatisch erhöht. Der zusätzliche Druckanstieg ist in Fig. 2, Kennlinie 12 gut zu erkennen. Nach Erreichen eines Druckmaximums wird der zusätzliche Rad-Bremsdruck rampenförmig wieder abgebaut.
Die Kennlinie 14 von Fig. 2c zeigt die zusätzliche Verzögerung des Fahrzeugs nach Aktivierung der Bremsfunktion, und die Kennlinie 15 den Verlauf der Fahrzeugverzögerung ax ohne Bremsfunktion. Die vom Fahrer erwartete Verzögerung ax bei „normalem" Bremsenbeiwert ist mit 13 bezeichnet.

Claims

ROBERT BOSCH GMBH; 70442 StuttgartAnsprüche
1. Verfahren zur Erhöhung der Bremsverzögerung eines Fahrzeugs bei niedrigem Bremsenbeiwert, dadurch gekennzeichnet, dass eine die Bremsverzögerung charakterisierende Größe und/oder die Bremsverzögerung bei einer Bremsung überwacht und die Bremskraft (pracι) bei Erkennen eines niedrigen Bremsenbeiwerts automatisch zusätzlich erhöht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass auf einen niedrigen Bremsenbeiwert erkannt wird, wenn das Verhältnis aus Ist-Verzögerung zu SoII- Verzögerung kleiner ist als ein vorgegebener Schwellenwert.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremskraft (pracι) erst nach einer vorgegebenen Verzögerungszeit (td) automatisch erhöht wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzögerungszeit (td) zwischen 100 ms und 800 ms, vorzugsweise zwischen 200 ms und 500 ms beträgt.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die
Verzögerungszeit (td) abhängig von der Stärke und/oder dem Gradienten der Bremsanforderung ist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzögerungszeit (td) bei einer hohen Bremsanforderung oder einem hohen
Gradienten kürzer ist als bei geringer Bremsanforderung oder einem niedrigen Gradienten.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremskraft nur dann automatisch erhöht wird, wenn die Bremsanforderung größer ist als ein vorgegebener Schwellenwert.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzlich ausgeübte Bremskraft im Laufe des Bremsvorgangs reduziert wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremskraft nur dann erhöht wird, wenn die Querbeschleunigung (ay) des Fahrzeugs kleiner ist als ein vorgegebener Schwellenwert.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die automatische Erhöhung der Bremskraft nur ausgeführt wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit (vFzg) größer ist als ein vorgegebener Schwellenwert, z. B. 30 km/h.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass automatische Erhöhung der Bremskraft nur ausgeführt wird, wenn der Lenkwinkel (δι_) kleiner ist als ein vorgegebener Schwellenwert.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktion zur automatischen Erhöhung der Bremskraft nur ausgeführt wird, wenn die Gierrate des Fahrzeugs kleiner ist als ein vorgegebener Schwellenwert.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die automatische Erhöhung der Bremskraft nur ausgeführt wird, solange keine ABS-Regelung stattfindet.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die automatische Erhöhung der Bremskraft für eine Dauer von weniger als 10 s, insbesondere 6 s durchgeführt wird.
15. Steuergerät, umfassend Mittel zum Durchführen des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
PCT/EP2008/061378 2007-09-10 2008-08-29 Verfahren zur erhöhung der bremsverzögerung eines fahrzeugs bei niedrigem bremsenbeiwert WO2009033961A2 (de)

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